DE69225596T2 - Rohruntersuchungsventil - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein für die Verwendung in einem Bohrgestänge bestimmtes Ventil zum Drucktesten von Rohrabschnitten und einer für die Verwendung mit Rohrabschnitten bestimmten Bohrloch- Testausrüstung.
• Insbesondere, aber nicht ausschließlich, bezieht sich die Erfindung auf ein Ventil zum Testen von Rohrabschnitten in einem mit einem Mantelrohr versehenen Bohrloch, in dem eine permanente Dichtungspackung angebracht ist.
• Um ein Bohrloch mit einer in ein Mantelrohr eingesetzten, permanenten Dichtungspackung zu testen, ist es erforderlich, einen Teststrang zum Einführen in das Bohrloch herzustellen. Ein Teststrang umfaßt gewöhnlich, jedoch ohne Begrenzung, die folgenden Komponenten in der Reihenfolge von unten nach oben. Eine Kappe oder Drahtleitungs-Wiedereintrittsführung, eine Dichtungspackungs-Dichtungseinheit, ein Lokalisator-Stoppelement, ein Futterrohr-Testventil, verschiedene Test- und Sicherheitsventile, und Rohrabschnitte von genügender Länge, um die eingesetzte permanente Mantelrohr-Dichtungspackung zu erreichen. Da die permanente Dichtungspackung vorher eingesetzt wird und einen Teil des Mantelrohrs in dem Bohrloch bildet, wird die Teststrang-Länge durch die folgenden Faktoren bestimmt: Futterrohr-Länge und Futterrohr-Größe - wobei jede Länge einzeln gemessen wird - und die Temperatur und die Dehnung des Futterohrs in dem Bohrloch. Die Teststrang-Länge muß der Dichtungspackungs-Tiefe fast genau entsprechen.
• In der Praxis ist es unmöglich, die Rohrmenge, die für eine genaue Einführung des Futterrohrs in eine permanente Dichtungspackung erforderlich ist, und die bis auf einige Zoll richtig ist, auszuprobieren und vorher zu berechnen. Die benutzte Standardtechnik besteht daher darin, den Rohrbedarf ungefähr zu berechnen, und dann das Futterrohr in die Dichtungspackungs- Bohrung einzuführen, bis das Futterrohr nicht weiter hineingeht. Dies ist der Punkt, wo das Lokalisator-Stoppelement gegen das obere Ende der permanenten Dichtungspackung stößt, und dies kann auf dem Bohrgestell festgestellt werden. Ab diesem bekannten Punkt und einem zweiten bekannten Punkt, der die Lage der oberen Oberfläche der Formation ist, d. h. dem Seebett oder der Landoberfläche, kann der vollständige Teststrang nach Bedarf zurückgezogen werden. Dies wird gewöhnlich so gemacht, daß ein Abschnitt des Rohrs weiß gestrichen wird, und ein in der BOP("blow out preventer")-Garnitur enthaltener Satz Rohrrammen geschlossen wird, um dem Rohr eine genaue Markierung zu geben. Bei Verwendung dieser Markierung kann das Rohr nach Bedarf zurückgezogen werden, um eine Bohrloch-Testausrüstung, wie einen Untersee-Testbaum und andere Werkzeuge aufzunehmen. Bei dieser Zurückziehung wird der Strang eingeführt, bis das Lokalisator-Stoppelement gegen das obere Ende der Dichtungspackung stößt; dann wird der Strang um einige Fuß, beispielsweise 10 Fuß, von der Dichtungspackung zurückgezogen, so daß eine gute Abdichtung zwischen der Dichtungspackungs-Dichtungseinheit und der inneren Oberfläche der Dichtungspackung, die die polierte Aufnahmebohrung (PAB) genannt wird, erhalten wird. Diese Dichtungspackungs- Dichtungseinheit umfaßt abwechselnd Ringe aus Metall und Ringe aus einem Elastomer, gewöhnlich Dichtungen aus Viton (Warenzeichen), so daß geringe Bewegungen relativ zu der PAB die Abdichtung zwischen dem Werkzeug und der permanenten Dichtungspackung nicht beeinflussen.
• Bei den vorhandenen Futterrohr-Testventilen können Schlamm/Fluid, die in dem Mantelrohr enthalten sind, ungehindert in den Teststrang eindringen, wenn der Teststrang durch Hinzufügen der einzelnen Rohrabschnitte/Rohrlängen in das Bohrloch abgesenkt wird. Ein gegenwärtig verwendetes, typisches Futterrohr-Testventil ist das Halliburton FST (Futterrohr-Strang-Tester)-Ventil, das ermöglicht, einen Drucktest bei dem DST-Strang zu machen, während er in das Loch eingeführt wird. Das Halliburton FST-Ventil umfaßt ein Klappenventil und eine Feder, so daß beim Einführen in das Loch das Klappenventil öffnet und der Teststrang sich füllen kann. Wenn der Teststrang stationär ist, wird das Klappenventil durch die Feder geschlossen gehalten. Bei dem Strang kann so oft, wie erforderlich ein Drucktest gemacht werden, während er in das Loch eingeführt wird. Bei Ventilen dieses Typs können die Rohrabschnitte intern getestet werden durch Auspumpen innerhalb des Teststrangs oberhalb des Futterrohr-Testventils. Der Druck wird an der Oberfläche überwacht, und bei dem Drucktesten wird die Druck-Integrität der Verbindungen der Rohrabschnitte und Einheiten oberhalb des Futterrohr-Testventils überprüft. Daher kann das Drucktestverfahren nach Wunsch so viele Male wiederholt werden, bis alle Rohrabschnitte hinzugefügt sind und die volle Länge des Teststrangs erreicht ist. Wie oben beschrieben wurde, wird die volle Länge des Teststrangs durch Zurückziehen von dem Lokalisator-Stoppelement bestimmt. Wenn die volle Länge des Strangs einmal bestimmt wurde, können nach Bedarf verschiedene Testwerkzeuge zu dem Strang hinzugefügt werden, um ein sicheres Testen des Bohrlochs zu ermöglichen.
• Daher besteht das Verfahren darin, den Teststrang einzuführen, um die Länge der Rohrabschnitte und der Testausrüstung zu bestimmen, wobei das Testventil während der Einführung Fluid hindurchlassen kann, aber das Testventil im stationären Zustand geschlossen ist, und dann muß es den Druck von oben aushalten, um einen Drucktest bei den Verbindungen der Rohrabschnitte und dergleichen ausführen zu können. Wenn die Zurückziehung einmal ausgeführt wurde, und die Lage der Dichtungspackung bekannt ist, muß der Teststrang teilweise zurückgezogen werden, wenn eine zusätzliche Ausrüstung eingesetzt wird, und der Strang wieder eingeführt werden, und dann kann das Testverfahren wiederholt werden, um die Integrität der zusätzlichen Bohrloch-Testkomponenten zu kontrollieren.
• Die vorhandenen Futterrohr-Testventile ermöglichen der Dichtungseinheit, in die eingesetzte Dichtungspackung eingeführt zu werden, indem sie eine Fluid/Druck-Umgehung bei den nun eingreifenden Dichtungen zulassen, wenn diese das eventuell geschlossene Volumen unterhalb der Dichtungspackung komprimieren. Das Volumen unterhalb der Dichtungspackung kann geschlossen sein, weil das Mantelrohr/die Formation nicht perforiert wurde, oder die Formation kann genügend undurchlässig sein, so daß das Volumen tatsächlich geschlossen ist. Wenn das Volumen geschlossen ist, kann das Werkzeug in dem Bohrloch steckenbleiben infolge der enormen hydraulischen Kraft, die erzeugt wird, wenn versucht wird, die eingreifenden Dichtungen oder die eingesetzte Dichtungspackung von dem unterhalb befindlichen, geschlossenen Volumen wegzuziehen. In extremen Fällen kann dies den Verlust der Ausrüstung oder die Aufgabe des Bohrlochs zur Folge haben.
• Eine bekannte Lösung ist, eine Fluid-Umgehungsverbindung zwischen dem Äußeren und dem Inneren des Futterrohrs vorzusehen, und eine hydraulische Betätigung über den Ringraumdruck vorzunehmen.
• Bei einer alternativen Anordnung ist es möglich, zwei Testventile in Serie anzuordnen, beispielsweise ein Halliburton FST-Ventil mit einem unterhalb davon angeordneten Halliburton-LPR-NR-Formationstester-Ventil. Das LPR-NR-Ventil ermöglicht jedoch keine Selbstfüllung und muß während der Einführung offen gehalten werden. Die Verwendung des LPR-Formationstester- Ventils bei dieser Anwendung liegt jedoch außerhalb des Entwurfsmodus und kann die Betätigung des Werkzeugs während des Bohrlochmodus in Frage stellen. Im Hinblick darauf wird das LPR während der anfänglichen Einführung offen gehalten, und das FST ermöglicht die Selbstfüllung des Strangs und das Drucktesten der Rohrabschnitte und Komponenten. Nach der Lokalisierung des Lokalisator-Stoppelements und der richtigen Zurückziehung muß das FST aufgedrückt werden. Dies bedeutet, daß das LPR-N geschlossen werden muß, um bei der Bohrlochausrüstung einen Drucktest zu machen. Wenn das LPR versagt, wird es sich automatisch schließen, und es kann sein, daß es nicht möglich ist, den Druck zwischen der geschlossenen Formation und dem Inneren des Futterrohrs über eine Umgehungsleitung auszugleichen. Diese Anordnung ermöglicht keine mehrfache Wiedereinführung des Werkzeugs oder eine Fluid-Umgehungsleitung.
• Ein Beispiel eines Testventils, das mit einem drehbaren Element versehen ist, das auch gemäß der Längsachse der Werkzeuge verschoben werden kann, ist aus US-A-4310051 bekannt.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein verbessertes Futterrohr- Testventil zu verwirklichen, das mindestens einen der obenerwähnten Nachteile beseitigt oder vermindert.
• Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Futterrohr- Testventil zu verwirklichen, das eine mehrfache Einführung und Zurückziehung des Strangs bei permanenten Dichtungspackungen ermöglicht, ohne das Werkzeug in die offene verriegelte Position zu bringen.
• Dies wird dadurch erreicht, daß ein Futterrohr-Testventil vorgesehen wird, das ein drehbares Ventil, vorzugsweise ein Kugelventil, in dem Werkzeug umfaßt, das nur Druck von oben aushält, und das dem Komplettierungsfluid ermöglicht, während der Einführung ungehindert in den Teststrang zu strömen, aber das Drucktesten der Rohrabschnitte und Komponenten von oben ermöglicht, wenn das Werkzeug stationär ist. Wenn das Werkzeug in Verbindung mit permanenten Dichtungspackungssystemen verwendet wird, ermöglicht das drehbare Ventil sowohl bei der Einführung in die Dichtungspackung, als auch bei der Zurückziehung aus der Dichtungspackung eine Fluid-Umgehungsleitung.
• Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Futterrohr- Testventil verwirklicht, das für die Verwendung in einem Futterrohr- Teststrang bestimmt ist, der in ein mit eine Dichtungspackung vorsehenes Bohrloch eingeführt werden soll, wobei das Futterrohr-Testventil aufweist: ein Ventilgehäuse;
• ein drehbares Ventilelement, das in dem Ventilgehäuse angeordnet ist, wobei das drehbare Ventilelement drehbar ist und gemäß der Längsachse des Futterrohrtestventil-Gehäuses axial verschiebbar ist;
• einen in dem Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz für den Eingriff mit dem Ventilelement;
• Positionierungsmittel, um das Ventilelement während der Einführung in ein Bohrloch axial über dem Ventilsitz zu positionieren, und um das Ventilelement so zu positionieren, daß es in den Ventilsitz eingreift, wenn das Futterrohr-Testvent in dem Bohrloch stationär ist, um das Drucktesten der Komponenten über dem Ventilelement zu ermöglichen; und elastisch vorbelastete Ventilkäfigmittel, um das drehbare Ventilelement in dem Ventilgehäuse abzustützen, wobei die elastisch vorbelasteten Käfigmittel innerhalb des Ventilgehäuses axial verschiebbar sind, und Mittel umfassen, die auf ein Druckdifferential zwischen dem Fluid in dem Ringraum über der Dichtungspackung und dem Fluid in dem Futterrohr unter dem Ventil ansprechen, das durch Hochziehen bei dem Teststrang erzeugt wird, wenn der Teststrang in der Dichtungspackung angeordnet ist, wodurch das Ventilelement in eine teilweise offene Position gedreht wird, so daß der Druck auf den beiden Seiten des Ventils ausgeglichen wird, und das Werkzeug aus der Dichtungspackung herausgezogen werden kann.
• Vorzugsweise sind die Ventilelement-Positionierungsmittel Federmittel, die zwischen dem Kugelelement und den stromaufwärts gelegenen Kugelkäfigmitteln angebracht sind, wobei die Federmittel vorbelastet sind, um das Kugelelement bei der Einführung in das Bohrloch von dem Ventilsitz abzuheben, wobei die Federmittel ermöglichen, daß das Kugelelement in den Ventilsitz eingreift, wenn Fluid von oben durch das Gehäuse gepumpt wird. In zweckmäßiger Weise werden die Federmittel von zwei Spiralfedern gebildet.
• In alternativer Weise sind die Ventilelement-Positionierungsmittel ein Federmittel, das bei der Verwendung über dem Ventilelement angeordnet ist, und ausgelegt ist, um das Ventilelement bis zum Eingriff mit dem Ventilsitz vorzubelasten, wenn das Futterrohr-Testventil in dem Bohrloch stationär ist, wobei das Federmittel ermöglicht, daß das Fluid in dem Bohrloch das Kugelelement während der Einführung von dem Ventilsitz abhebt, wodurch Bohrlochfluid durch das Futterrohr-Testventil strömen kann.
• In zweckmäßiger Weise ist das Federmittel eine Spiralfeder, die mit einem oberen Ventilsitz gekoppelt ist, um den oberen Ventilsitz in Eingriff mit der oberen Oberfläche des Kugelelements zu pressen, wenn das Ventil in dem Bohrloch stationär ist.
• Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herausziehen eines Teststrangs aus einer permanenten Dichtungspackung vorgeschlagen, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, bei denen:
• ein Futterrohr-Testventil mit einem darin angeordneten, drehbaren Ventilelement vorgesehen wird, wobei das drehbare Ventilelement in dem Testventilgehäuse drehbar und axial verschiebbar ist,
• das in der permanenten Dichtungspackung angeordnete Werkzeug hochgezogen wird, um ein Druckdifferential zwischen dem inneren Druck in dem Futterrohr unter dem Ventil, und dem Druck in dem Ringraum über der Dichtungspackung zu erzeugen, und
• der Differentialdruck benutzt wird, um das Ventil zu öffnen, damit der Druck über und unter dem Kugelventil innerhalb des Futterrohr- Testventils ausgeglichen wird, so daß das Bohrlochwerkzeug aus der permanenten Dichtungspackung herausgezogen werden kann.
• Diese und weitere Aspekte der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden, wobei die Zeichnungen Folgendes darstellen:
• Die Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Bohrloch-Mantelrohrs mit einer Teststrang-Einheit, die in einer permanenten Bohrloch- Dichtungspackung angeordnet ist;
• Die Fig. 2 ist eine Querschnittansicht gemäß der Schnittlinie 2-2 der Fig. 1;
• Die Fig. 3 ist eine vergrößerte Längsschnittansicht einer ersten Ausführungsform des in der Fig. 1 wiedergegebenen Futterrohr-Testventils; Die Fig. 4 ist eine vergrößerte Seitenansicht des in der Fig. 3 wiedergegebenen Kugelventils, das während der Einführung in der angehobenen Position ist;
• Die Fig. 5 ist eine der Fig. 3 ähnliche Ansicht einer alternativen Ausführungsform des Futterrohr-Testventils;
• Die Fig. 6 ist eine vergrößerte Seitenansicht des in der Fig. 4 wiedergegebenen Kugelventils;
• Die Fig. 7 ist eine der Fig. 4 ähnliche Ansicht, wobei das Kugelventil während des Hochziehens des Teststrangs in eine teilweise offene Position gedreht ist; und
• Die Fig. 8a, 8b und 8c veranschaulichen den Grad der Öffnung des Kugelventils bei beiden Ausführungsformen als Reaktion auf ein Hochziehen des Bohrloch-Teststrangs mit langsamer, mittlerer und großer Geschwindigkeit, bei Betrachtung in Richtung A der Fig. 7.
• Zunächst wird auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnungen Bezug genommen, die eine schematische Ansicht eines mit der Kennziffer 10 allgemein bezeichneten Bohrlochs wiedergeben, das ein Mantelrohr 12 hat, mit dem das Bohrloch ausgekleidet ist. Nahe bei dem Boden 14 des Bohrlochs ist eine mit der Kennziffer 16 allgemein bezeichnete, permanente Dichtungspackung angeordnet, die eine polierte Aufnahmebohrung 18 hat, um das Ende des Teststrangs aufzunehmen, der mit der Kennziffer 20 allgemein bezeichnet ist. Der Teststrang 20 ist in der Figur in der Dichtungspackung angeordnet, und kann Testfluid von der Formation 22 aufnehmen, die an das geschlossene Volumen 24 zwischen der Dichtungspackung 16 und dem Boden 14 des Bohrlochs angrenzt. Das geschlossene Volumen 24 kann Bohrlochfluid oder Formationsfluid enthalten. Wenn das Mantelrohr perforiert ist, dann kann das geschlossene Volumen Kohlenwasserstoff-Fluid von der Formation enthalten. Die Bohrloch-Bohrung 25 über der permanenten Dichtungspackung 16 enthält ein Fluid-Schlamm-Gemisch von genügender Dichte, um einen Ausbruch infolge des Kohl enwasserstof·Fdrucks in dem Bohrloch zu verhindern.
• Der Teststrang 20 besteht aus verschiedenen Komponenten, die von unten nach oben sind: eine Kappe oder Drahtleitungs-Wiedereintrittsführung 26, eine Dichtungspackungs-Dichtungseinheit 28, die aus abwechselnd angeordneten Metallringen 28a und elastomeren Dichtungsringen 28b aus Viton (Warenzeichen) besteht, ein Lokalisator-Stoppelement 30, um gegen das obere Ende 32 der Dichtungspackung 16 zu stoßen, ein Futterrohr-Testventil 34, das weiter unten ausführlich beschrieben wird, und Rohrabschnitte 36 von genügender Länge, um die Oberfläche zu erreichen. Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die Bohrloch-Bohrung eine Unterseebohrung, und auf dem Seebett 38 ist eine Untersee-BOP-Einheit angeordnet, die einen Satz hydraulische Rammen 40 umfaßt, die sich um den Strang in der Bohrloch- Bohrung schließen können. Das Fluid, das den Teststrang 20 umgibt, ist als das Ringraum-Fluid bekannt, und bei diesem Fluid kann der Druck über die BOP-Garnitur auf dem Seebett erhöht werden, um verschiedene Untersee- Testwerkzeuge und Testventile zu betätigen, wie auf diesem Fachgebiet gut bekannt ist.
• Nun wird auf die Fig. 3 der Zeichnungen Bezug genommen, die das Futterrohr-Testventil 34 wesentlich detaillierter wiedergibt. Die Fig. 3 ist die Längsschnittansicht des zusammengebauten Ventils. Das Futterrohr- Testventil 34 besteht aus einem Ventilgehäuse 42, das zur Verbindung mit einem Rohrabschnitt an dem oberen Ende 44 mit einem Innengewinde versehen ist, und zur Verbindung mit einem unteren Gewindestück 48 zum Ankuppeln an das Lokalisator-Stoppelement 28 und die Dichtungspackungs-Dichtungseinheit an dem unteren Ende 46 mit einem Innengewinde versehen ist. Die innere Struktur des Gehäuses ist ziemlich komplex und wird am besten unter Bezugnahme auf die Vorgänge beschrieben, die das Futterrohr-Testventil auszuführen hat. Das Gehäuse 42 enthält ein Kugelventilelement 50, das aus Beryllium-Kupfer besteht, und das eine obere Öffnung 52 hat, und Seitenöffnungen 54 hat, von denen in der Fig. 3 nur eine wiedergegeben ist. Die Kugel 50 ist ausgelegt, um auf einem ringförmigen Metallventilsitz 56 aufzuliegen, so daß dann, wenn das Ventil geschlossen ist, wie in der Fig. 3 gezeigt ist, eine Metall-Metall-Dichtung erhalten wird.
• Nun wird auch auf die Fig. 4 der Zeichnungen Bezug genommen, um die Struktur des Kugelventils zu klären und zu erklären. Die Kugel 50 hat zwei im allgemeinen J-förmige Schlitze 58, die Bereiche 59 haben, die unter 45º zu der Längsachse 60 des Testventils 34 orientiert sind. Die Schlitze nehmen Vorsprünge oder Kugelstifte 62 auf, die bewirken, daß die Kugel 50 in Positionen gehalten wird, die durch die Form der wiedergegebenen Schlitze bestimmt werden, aber die auch zulassen, daß sich die Kugel 50, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird, relativ zu dem Gehäuse 42 dreht und sich auch axial gemäß der Achse 60 verschiebt, um gewisse Funktionen auszuführen. Die Kugel 50 ist in dem Gehäuse durch zwei identische Spiralfedern 64 aufgehängt, von denen in der Fig. 3 nur eine wiedergegeben ist. Die Federn 64 sind durch Bürstem 68 an den Mittelzapfen 66 der Kugel 50 befestigt. Die oberen Enden der Federn 64 sind an dem Kugelkäfig 69 befestigt und so vorbelastet, daß die Kugel 50 normalerweise, wenn keine Kräfte und keine Strömung vorhanden ist, angehoben ist und von dem Ventilsitz 56 abgehoben ist. Dies bedeutet, daß die Kugel 50 während der Einführung von dem Ventilsitz 56 durch die Federkraft abgehoben ist, wodurch sichergestellt wird, daß die obere Öffnung oder die Strömungsdüse 52 die Strömungsgeschwindigkeit steuert und dauernd der kritische Strömungsbegrenzer ist.
• Wenn der Teststrang in das Loch eingeführt wird, füllt sich das Testventil von alleine; das heißt, die Kugel 50 wird durch die Federn 64 von dem Ventilsitz 56 abgehoben, so daß das Fluid in dem Bohrloch durch die Bohrung 70A des Ventils, um das Kugelventil herum durch die Seitenöffnungen 54, und nach oben durch die obere Öffnung 52 in Richtung der in der Fig. 6 wiedergegebenen Pfeile strömt. Dabei wird ebenfalls angenommen, daß die Strömungsrate durch das Ventil 34 von der Öffnung 52 in der oberen Fläche der Kugel 50 bestimmt wird. Dies stellt sicher, daß eine eventuelle Erosion, die durch das Fluid und die darin suspendierten, sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Feststoffe verursacht wird, auf das Gebiet dieser Öffnung 52 beschränkt ist, und folglich eine eventuelle Erosion die Druckintegrität der Anordnung aus Kugel und Sitz nicht beeinträchtigt. Dies bedeutet, daß das Ventil nicht jedesmal öffnet und wieder schließt, wenn eine Strömung von unten durch das Ventil hindurchgeht, d. h. auch nicht während der Einführung, wenn das Werkzeug fortwährend angehalten und wieder weiterbewegt wird, um Gestängerohr-Abschnitte hinzuzufügen. Folglich wird das Ventil nur geschlossen, wenn ein Drucktest erfolgt, was bei einem durchschnittlichen Testverfahren ungefähr 10 Mal geschieht. Die geringere Anzahl von Öffnungen-Schließungen verbessert die Zuverlässigkeit des Ventils wesentlich bei der Ausführung seiner primären Funktion, d. h. dem Testen der Rohrabschnittseinheit. Die Verwendung dieser Öffnungs- Strömungssteuertechnik ist beim Futterrohr-Testen nicht auf diesen Kugelventiltyp beschränkt, sondern kann bei jedem Ventil angewandt werden, das den Druck in einer Richtung aufrechterhalten soll, und eine ungehinderte Strömung in der anderen Richtung zulassen soll.
• Um bei den Rohrabschnitten einen Drucktest zu machen, wird der Einführvorgang angehalten, so daß der Strang stationär ist. Um einen Drucktest von oben zu machen, wird Fluid mit einer Strömungsrate von 1 Gallone/Sekunde in das Rohr hinuntergepumpt, um über der Düsenöffnung 52 ein Druckdifferential zu erzeugen, wobei die sich ergebende Kraft die von den Zapfenfedern 64 erzeugten, nach oben gerichteten Kräfte überwindet und die Kugel 50 von dem Ventilsitz 63 abhebt und gegen den unteren, ringförmigen Sitz 56 preßt, wobei eine Abdichtung gebildet wird, die einen Drucktest aushält. In dieser Position hält das Kugelventil einen oberen Druck von mindestens 15.000 psi aus, wobei das Kugelventil bis 22.500 psi getestet wurde. Folglich wird bei jeder Stufe des Einführungsvorgangs, wenn die Integrität der Rohrabschnitte getestet werden muß, das Werkzeug angehalten und der Druck von oben aufgebracht, um einen Drucktest bei einer bestimmten Rohrabschnittskombination zu machen. Sobald das Druckdifferential nicht mehr vorhanden ist, ziehen die Zapfenfedern das Ventil von dem Sitz weg, wobei ein freier Durchgang des Fluids wie zuvor erhalten wird.
• Wie oben beschrieben wurde, wird das Werkzeug abgesenkt, bis das Lokalisator-Stoppelement 30 gegen das obere Ende 32 der permanenten Dichtungspackung stößt, und dann zurückgezogen und wieder eingeführt. Dies ist die Position, die in der Fig. 1 der Zeichnungen wiedergegeben ist. Bei der in der Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung sind die Kammer unterhalb der permanenten Dichtungspackung und der Boden der Bohrloch-Bohrung geschlossen.
• Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wurde das Mantelrohr nicht perforiert. Folglich ist das Volumen zwischen dem Boden 14 des Bohrlochs und der Dichtungspackung 16 tatsächlich geschlossen. Nun ist es erforderlich, den Teststrang aus der Dichtungspackung herauszuziehen. Wie oben beschrieben wurde, ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, ein herkömmliches Futterrohrtester-Ventil aufzudrücken, weil das geschlossene Volumen tatsächlich eine große hydraulische Differentialkraft über das Werkzeug hinweg erzeugt. Selbst wenn das Mantelrohr perforiert wurde, kann dies noch erforderlich sein, wenn die Formation undurchlässig ist, was tatsächlich wie ein geschlossenes Volumen wirkt.
• Um zu erreichen, daß der Strang aus der Dichtungspackung herausgezogen werden kann, ist ein weiterer Vorgang bei dem Futterrohr- Testventil erforderlich. Das Werkzeug wird nach oben gezogen, was eine Abnahme des Drucks innerhalb der Ventilbohrung 70A unterhalb der Kugel 50 zur Folge hat. Diese Abnahme des Drucks hat ein Druckdifferential zwischen dem Druck Pa innerhalb der Bohrung und dem Druck Pb außerhalbk der Bohrung zur Folge. Der Differentialdruck wirkt über Bohrungen 80 in dem Ventilgehäuse 42 und preßt die Kolben 82 und 84 nach oben gegen den Hauptkolben 86. Der Hauptkolben 86 stößt gegen eine mit der Kennziffer 88, 90 allgemein bezeichnete Kugelkäfigeinheit, wodurch die Käfigvorsprünge oder Kugelstifte 62 relativ zu den Kugelschlitzen 58 bewegt werden. In ähnlicher Weise stößt die Kugelkäfigeinheit 88, 90 gegen einen oberen Ringraum-Federschieber 92, wodurch die Hauptspiralfeder 94 nach oben gegen einen oberen Federkompressor 96 und einen Federzurückhalter 98 an dem oberen Ende der Ventileinheit gepreßt wird.
• Wenn die Kugelkäfigeinheit 88, 90 nach oben geschoben wird, zwingt sie die Kugel 50 infolge der schräg orientierten Schlitzbereiche 59, sich relativ zu dem Ventilgehäuse 42 und der Achse 60 zu drehen. Bei der Drehung erreicht die Kugel einen Punkt, wo die Öffnung 54 die Abdichtung zwischen der äußeren Oberfläche der Kugel und dem unteren Ventilsitz 56 aufhebt, wie in der Fig. 8a der Zeichnungen am besten zu sehen ist. Wenn dies geschieht, werden der Druck in der Bohrung 71A über der Kugel 50 und der Druck in der Bohrung 70A unter der Kugel 50 ausgeglichen, und folglich kann das Werkzeug bis zu einem gewissen Grade aus der permanenten Dichtungspackung 16 herausgezogen werden. Wenn der Druck ausgeglichen ist, preßt die Hauptspiralfeder 94 jedoch die Kugelkäfigeinheit 88, 90 nach unten, und folglich schließt sich das Ventil wieder. Da eine fortwährende Aufwärts-Zugkraft auf den Teststrang 20 wirkt, wird jedoch wie zuvor ein Druckdifferential erzeugt, und die Kugel 50 öffnet dann wieder ein wenig. Wenn die Aufwärts-Zugkraft kontinuierlich wirkt, dann wird das Ventil zwischen einer geschlossenen und einer ein wenig geöffneten Position hin- und herschwingen, wobei die resultierende Wirkung ist, daß der Druckausgleich ein Herausziehen des Teststrangs 20 aus der permanenten Dichtungspackung 16 mit einer gewissen Geschwindigkeit ermöglicht. Wenn beispielsweise die Aufwärts-Ziehgeschwindigkeit niedrig ist, dann ist der Grad der Öffnung zwischen der Kugel und dem Ventilsitz klein, wie in der Fig. 8a gezeigt ist. Wenn die Ziehgeschwindigkeit erhöht wird, ist der Öffnungsgrad größer, wie in der Fig. 8b gezeigt ist, wobei die Öffnung zwischen dieser Öffnungsgröße und der geschlossenen Position hin- und herschwingen wird, wobei die Öffnungsgröße für schnelles Ziehen in der Fig. 8c wiedergegeben ist.
• Der Teststrang kann nun teilweise zurückgezogen werden, damit die verschiedenen Sicherheitsventile und Hänger eingefügt werden. Die Positionierung dieser Hänger kann jetzt zuverlässig vorhergesagt werden, wodurch erreicht werden kann, daß die Dichtungseinheit bis ungefähr 50% in die PAB eingeschoben ist, um die Strangkontraktion und Strangexpansion zu berücksichtigen. Da das Futterrohrtester-Ventil nicht im offenen Zustand verriegelt wurde, kann es noch Druck von oben aushalten, und daher kann bei den Sicherheitsventilen und den Oberflächen-Steuerventilen nach dem Einbau ein Drucktest aus der Richtung der Speicherproduktion, d. h. von unten, gemacht werden. Wenn der Teststrang vor der Perforation einmal in die permanente Dichtungspackung eingeführt ist, d. h., wenn die Einheit 28 in der polierten Bohrung der Dichtungspackung 16 abgedichtet ist, dann kann das Ventil 34 bis zu einer ganz geöffneten Position betätigt werden.
• Um das Ventil 34 ganz zu öffnen und in der "aufgedrückten" Position zu verriegeln, wird der Druck in dem Ringraum 25 so erhöht, daß der äußere Druck Pb viel größer als der innere Bohrungsdruck Pa ist, wodurch der Hauptkolben 86 innerhalb des Gehäuses 42 nach oben gepreßt wird und die Kugelkäfigeinheit 88, 90 nach oben geschoben wird, so daß die Kugel 50 so gedreht wird, daß das Ventil ganz geöffnet ist, das heißt, der Durchgang 54 mit den inneren Bohrungen 70A, 71A des Ventils 34 übereinstimmt. In dieser Position werden federbelastete Verriegelungsnasen 102 zwischen dem Dorn 104 und dem unteren Ventilsitzkäfig 106 herausgepreßt, um die Kugelkäfigeinheit in dieser Position gegenüber der Rückstellkraft der Hauptspiralfeder 94 zu verriegeln. Wenn dies geschieht, ist das Ventil 34 ganz offen, um verschiedene Testvorgänge zu ermöglichen.
• Wenn der Strang herausgezogen ist, kann das Werkzeug abmontiert werden und für die nachfolgenden Vorgänge wieder hergerichtet werden. Das Abmontier- und Wartungsverfahren dauert nur ungefähr 20 Minuten, und dann kann das Werkzeug wiederverwendet werden.
• Eine weitere Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf die Fig. 5, 6, 7 und 8 der Zeichnungen beschrieben, wobei diese Ausführungsform mit Ausnahme der Art der Montage des Kugelelements mit der ersten Ausführungsform übereinstimmt, was zu einer anderen Betätigungsmethode führt. Zur Vereinfachung sind gleiche Teile mit gleichen Kennziffern, denen der Buchstabe "a" angehängt wurde, bezeichnet.
• Nun wird auf die Fig. 5, 6, 7 und 8 der Zeichnungen Bezug genommen, die das Futterrohr-Testventil 34a wesentlich detaillierter wiedergeben. Die Fig. 5 ist die Längsschnittansicht des zusammengebauten Ventils. Das Futterrohr-Testventil 34a besteht aus einem Ventilgehäuse 42a, das zur Verbindung mit einem Rohrabschnitt an dem oberen Ende 44a mit einem Innengewinde versehen ist, und zur Verbindung mit einem unteren Gewindestück 48a zum Ankuppeln an das Lokalisator-Stoppelement 28a und die Dichtungspackungs-Dichtungseinheit an dem unteren Ende 46a mit einem Innengewinde versehen ist. Die innere Struktur des Gehäuses ist ziemlich komplex und wird am besten unter Bezugnahme auf die Vorgänge beschrieben, die das Futterrohr-Testventil auszuführen hat. Das Gehäuse 42a enthält ein Kugelventilelement 50a, das aus Beryllium-Kupfer besteht, und das eine obere Öffnung 52a hat, und Seitenöffnungen 54a hat, von denen in der Fig. 5 nur eine wiedergegeben ist. Die Kugel 50 liegt auf einem ringförmigen Metallventilsitz 56 auf, so daß dann, wenn das Ventil geschlossen ist, wie in der Fig. 5 gezeigt ist, eine Metall-Metall-Dichtung erhalten wird.
• Nun wird auch auf die Fig. 6 und 7 der Zeichnungen Bezug genommen, um die Struktur des Kugelventils zu klären und zu erklären. Die Kugel 50 hat zwei im allgemeinen ovale Schlitze 58a, die unter 45º zu der Längsachse 60a des Testventils 34a orientiert sind. Die Schlitze nehmen Vorsprünge oder Kugelstifte 62a auf, die bewirken, daß die Kugel 50a in den wiedergegebenen ungefähren Positionen gehalten wird, die jedoch auch zulassen, daß sich die Kugel 50a, wie weiter unten ausführlich beschrieben wird, relativ zu dem Gehäuse 42a dreht und sich auch axial gemäß der Achse 60a bewegt, um gewisse Funktionen auszuführen.
• Wenn der Teststrang in das Loch eingeführt wird, füllt sich das Kugelventil von alleine; das heißt, die Kugel 50a wird von dem Ventilsitz 56a abgehoben, so daß das Fluid in dem Bohrloch durch die Bohrung 70A des Ventils, um das Kugelventil herum durch die Seitenöffnungen 54a, und nach oben durch die obere Öffnung 52a in Richtung der in der Fig. 6 wiedergegebenen Pfeile strömt. Dies wird erreicht, weil die Kugel 50a nach oben gepreßt wird und der obere Ventilsitz 63a gegen die Spiralfeder 66a des oberen Ventilsitzes gepreßt wird, wodurch die Kugel 50a von dem Ventilsitz 56a abgehoben wird. Dabei wird angenommen, daß die Strömungsrate durch das Ventil 34a von der Öffnung 52a in der oberen Fläche der Kugel 50a bestimmt wird. Dies stellt sicher, daß eine eventuelle Erosion, die durch das Fluid und die darin suspendierten, sich mit hoher Geschwindigkeit bewegenden Feststoffe verursacht wird, auf das Gebiet dieser Öffnung 52a beschränkt ist, und folglich eine eventuelle Erosion die Druckintegrität der Anordnung aus Kugel und Sitz nicht beeinträchtigt. Dies verbessert die Zuverlässigkeit des Ventils wesentlich bei der Ausführung seiner primären Funktion, d. h. dem Testen der Rohrabschnittseinheit. Die Verwendung dieser Öffnungs-Strömungssteuertechnik ist beim Futterrohr-Testen nicht auf diesen Kugelventiltyp beschränkt, sondern kann bei jedem Ventil angewandt werden, das den Druck in einer Richtung aufrechterhalten soll, und eine ungehinderte Strömung in der anderen Richtung zulassen soll.
• Um bei den Rohrabschnitten einen Drucktest zu machen, wird der Einführvorgang angehalten, so daß der Strang stationär ist. Wenn dies geschieht, wird der obere Ventilsitz 63a durch den Druck der Spiralfeder 66a gegen die Kugel 50a gedrückt, wodurch die Kugel auf den unteren Ventilsitz 56a zurückgedrückt wird. In dieser Position hält das Kugelventil einen oberen Druck von mindestens 15.000 psi aus, wobei es bis 22.500 psi getestet wurde. Folglich wird bei jeder Stufe des Einführungsvorgangs, wenn die Integrität der Rohrabschnitte getestet werden muß, das Werkzeug angehalten und der Druck von oben aufgebracht, um einen Drucktest bei einer bestimmten Rohrabschnittskombination zu machen.
• Wie oben beschrieben wurde, wird das Werkzeug abgesenkt, bis das Lokalisator-Stoppelement 30 gegen das obere Ende der permanenten Dichtungspackung 32 stößt, und dann zurückgezogen und wieder eingeführt. Dies ist die Position, die in der Fig. 1 der Zeichnungen wiedergegeben ist. Bei der in der Fig. 1 wiedergegebenen Anordnung sind die Kammer unterhalb der permanenten Dichtungspackung und der Boden des Bohrlochs geschlossen.
• Bei der wiedergegebenen Ausführungsform wurde das Mantelrohr nicht perforiert. Folglich ist das Volumen zwischen dem Boden 14 des Bohrlochs und der Dichtungspackung 16 tatsächlich geschlossen. Nun ist es erforderlich, den Teststrang aus der Dichtungspackung herauszuziehen. Wie oben beschrieben wurde, ist es nach dem Stand der Technik erforderlich, ein herkömmliches Futterrohrtester-Ventil aufzudrücken, weil das geschlossene Volumen tatsächlich eine große hydraulische Differentialkraft über das Werkzeug hinweg erzeugt. Selbst wenn das Mantelrohr perforiert wurde, kann dies noch erforderlich sein, wenn die Formation undurchlässig ist, was tatsächlich wie ein geschlossenes Volumen wirkt.
• Um zu erreichen, daß der Strang aus der Dichtungspackung herausgezogen werden kann, ist ein weiterer Vorgang bei dem Futterrohr- Testventil erforderlich. Das Werkzeug wird nach oben gezogen, was eine Abnahme des Drucks innerhalb der Ventilbohrung 70A unterhalb der Kugel 50a zur Folge hat. Diese Abnahme des Drucks hat ein Druckdifferential zwischen dem Druck Pa innerhalb der Bohrung und dem Druck Pb außerhalb der Bohrung zur Folge. Der Differentialdruck wirkt über Bohrungen 80 in dem Ventilgehäuse 42a und drückt die Kolben 82a und 84a nach oben gegen den Hauptkolben 86a. Der Hauptkolben 86a stößt gegen eine mit der Kennziffer 88a, 90a allgemein bezeichnete Kugelkäfigeinheit, wodurch die Käfigvorsprünge oder Kugel stifte 62a innerhalb der Kugel schlitze 58a bewegt werden. In ähnlicher Weise stößt die Kugelkäfigkeinheit 88a, 90a gegen einen oberen Ringraum-Federschieber 92a, wodurch die Hauptspiralfeder 94a nach oben gegen einen oberen Federkompressor 96a und einen Federzurückhalter 98a an dem oberen Ende der Ventileinheit gepreßt wird.
• Wenn die Kugelkäfigeinheit 88a, 90a nach oben geschoben wird, zwingt sie die Kugel 50a infolge der schräg orientierten Schlitze 58a, sich relativ zu dem Ventilgehäuse 42a und der Achse 60a zu drehen. Bei der Drehung erreicht die Kugel einen Punkt, wo die Öffnung 54a die Abdichtung zwischen der äußeren Oberfläche der Kugel und dem unteren Ventilsitz 56a aufhebt, wie in der Fig. 7 der Zeichnungen am besten zu sehen ist. Wenn dies geschieht, werden der Druck in der Bohrung 71A über der Kugel 50a und der Druck in der Bohrung 70A unter der Kugel ausgeglichen, und folglich kann das Werkzeug bis zu einem gewissen Grade aus der permanenten Dichtungspackung 16 herausgezogen werden. Wenn der Druck ausgeglichen ist, preßt die Hauptspiralfeder 94a jedoch die Kugelkäfigeinheit 88a, 90a nach unten, und folglich schließt sich das Ventil wieder. Da eine fortwährende Aufwärts-Zugkraft auf den Teststrang 20 wirkt, wird jedoch wie zuvor ein Druckdifferential erzeugt, und die Kugel 50a öffnet dann wieder ein wenig. Wenn die Aufwärts-Zugkraft kontinuierlich wirkt, dann wird das Ventil zwischen einer geschlossenen und einer ein wenig geöffneten Position hin- und herschwingen, wobei die resultierende Wirkung ist, daß der Druckausgleich ein Herausziehen des Teststrangs 20 aus der permanenten Dichtungspackung 16 mit einer gewissen Geschwindigkeit ermöglicht. Wenn beispielsweise die Aufwärts-Ziehgeschwindigkeit niedrig ist, dann ist der Grad der Öffnung zwischen der Kugel und dem Ventilsitz klein, wie in der Fig. 8a gezeigt ist. Wenn die Ziehgeschwindigkeit erhöht wird, ist der Öffnungsgrad größer, wie in der Fig. 8b gezeigt ist, so daß der Öffnungsgrad zwischen dieser Öffnungsgröße und der geschlossenen Position hin- und herschwingen wird, wobei die Öffnungsgröße für schnelles Ziehen in der Fig. 8c wiedergegeben ist.
• Der Teststrang kann nun teilweise zurückgezogen werden, damit die verschiedenen Sicherheitsventile und Hänger eingefügt werden. Die Positionierung dieser Hänger kann jetzt zuverlässig vorhergesagt werden, wodurch erreicht werden kann, daß die Dichtungseinheit bis ungefähr 50% in die PAB eingeschoben ist, um die Strangkontraktion und Strangexpansion zu berücksichtigen. Da das Futterrohrtester-Ventil nicht im offenen Zustand verriegelt wurde, kann es noch Druck von oben aushalten, und daher kann bei den Sicherheitsventilen und den Oberflächen-Steuerventilen nach dem Einbau ein Drucktest aus der Richtung der Speicherproduktion, d. h. von unten, gemacht werden. Wenn der Teststrang vor der Perforation einmal in die permanente Dichtungspackung eingeführt ist, d. h., wenn die Einheit 28 in der polierten Bohrung der Dichtungspackung 16 abgedichtet ist, dann kann das Ventil 34 bis zu einer ganz geöffneten Position betätigt werden.
• Um das Ventil 34a ganz zu öffnen und in der "aufgedrückten" Position zu verriegeln, wird der Druck in dem Ringraum 25 so erhöht, daß der äußere Druck Pext viel größer als der innere Bohrungsdruck Pint ist, wodurch der Hauptkolben 86a nach oben gepreßt wird, über die Kolbenbegrenzung hinaus, wobei die Scherstifte 100a abgeschert werden. Wenn die Scherstifte 100a abgeschert sind, wird die Kugelkäfigeinheit 88a, 90a nach oben bewegt, wodurch die Kugel 50a so gedreht wird, daß das Ventil ganz offen ist, das heißt, der Durchgang 54a mit den inneren Bohrungen 70A, 71A des Ventils 34a übereinstimmt. In dieser Position werden federbelastete Verriegelungsnasen 102a herausgepreßt, um die Kugelkäfigeinheit in dieser Position gegenüber der Rückstellkraft der Hauptspiralfeder 94a zu verriegeln. Wenn dies geschieht, ist das Ventil 34a ganz offen, um verschiedene Testvorgänge zu ermöglichen.
• Wenn der Strang herausgezogen ist, kann das Werkzeug abmontiert werden und für die nachfolgenden Vorgänge wieder hergerichtet werden. Das Abmontier- und Wartungsverfahren dauert nur ungefähr 20 Minuten, und dann kann das Werkzeug wiederverwendet werden.
• Es ist ersichtlich, daß bei oben beschriebenen Ausführungsformen verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne den Geltungsbereich der Erfindung, wie er in den Patentansprüchen festgelegt ist, zu verlassen. Beispielsweise kann das Werkzeug mit zurückziehbaren Dichtungspackungen verwendet werden, und sowohl mit schwimmenden Bohranlagen, wie Bohrschiffen und halb untertauchbaren Plattformen, wie Produktions-Plattformen, als auch mit Land-Bohranlagen verwendet werden. Es kann sowohl in Bohrlöchern mit Mantelrohren, als auch in Bohrlöchern ohne Mantelrohre verwendet werden, und ist besonders geeignet für die Verwendung in Hochdruck-Bohrlöchern, das heißt, in Borlöchern mit einem Druck über 8.000 psi, die im allgemeinen tiefe Bohrlöcher sind, vielleicht mit einer Tiefe von 15.000 oder 16.000 Fuß. Es ist auch ersichtlich, daß das Ventil mit einem Teststrang verwendet werden kann, wenn die untere Formation mit einem Mantelrohr versehen, perforiert oder nicht perforiert ist, oder mit einer unteren Formation verwendet werden kann, die eine permanente Dichtungspackung hat, aber kein Mantelrohr unter der Dichtungspackung hat. Das Kugelventil kann durch ein Stopfenventil ersetzt werden, das eine unidirektionale Strömung in einem Hochdruckströmungssystem ermöglicht, und den hohen Druck in der anderen Richtung aufrechterhält. Das Stopfenventil ist drehbar zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position, und außerdem axial verschiebbar zum Selbstfüllen während der Einführung.
• Es ist ersichtlich, daß die beim Bau des Futterrohr-Testventils verwendeten Komponenten und Materialien der Sour Service-Fähigkeit entsprechen, die in dem A. P. I.-Standard Nace MR 0175 spezifiziert ist.
• Bei der zweiten Ausführungsform ist auch ersichtlich, daß die Größe der Spiralfedern fein abgestimmt ist, damit die Federn über einen Bereich von typischen Bohrlochdrücken funktionieren, wobei dies durch einfaches Probieren erreicht wurde. Die Spiralfedern beider Ausführungsformen können durch irgendein anderes elastisches Mittel, wie eine elastomere Hülse oder eine Tellerfeder, ersetzt werden.
• Daher werden bei dem vorstehend beschriebenen Futterrohr-Testventil Standardkomponenten verwendet, die in relativ kurzer Zeit auf einfache Weise zusammengebaut werden können. Außerdem kann das Werkzeug nach dem Einsatz innerhalb sehr kurzer Zeit für die Wiederverwendung wieder hergerichtet werden. Das Werkzeug hat den Vorteil, daß es das Selbstfüllen während der Einführung ermöglicht, um die Einheit in der permanenten Dichtungspackung zu positionieren, und auch das Drucktesten sowohl der Rohrabschnitte, als auch der Testausrüstung ermöglicht, wenn die Zurückziehung ausgeführt wurde. Weiterhin ermöglicht es eine Umgehung während der Zurückziehung des Werkzeugs, um bei einer geschlossenen oder dichten Formation ein relativ einfaches Herausziehen des Werkzeugs aus einer permanenten Dichtungspackung zu ermöglichen. Ein weiterer Vorteil ist, daß das Werkzeug eine mehrfache Einführung in permanente Dichtungspackungen ermöglicht, ohne daß es in die verriegelte offene Position gebracht wird.

Claims (12)

1. Futterrohr-Testventil (34), das für die Verwendung in einem Futterrohr-Teststrang (20) bestimmt ist, der in ein Bohrloch (10) eingeführt werden soll, das eine darin angeordnete Dichtungspackung (16) hat, wobei das Futterrohr-Testventil aufweist:

ein Ventilgehäuse (42);

ein drehbares Ventilelement (50), das in dem Ventilgehäuse (42) angeordnet ist, wobei das drehbare Ventilelement (50) drehbar ist und längs der Längsachse (60) des Futterrohrtestventil-Gehäuses (42) axial verschiebbar ist;

einen in dem Ventilgehäuse angeordneten Ventilsitz für den Eingriff mit dem Ventilelement;

Positionierungsmittel (64), um das Ventilelement (50) während der Einführung in ein Bohrloch axial über dem Ventilsitz (56) zu positionieren, und um das Ventilelement (50) so zu positionieren, daß es in den Ventilsitz (56) eingreift, wenn das Futterrohr-Testventil (34) in dem Bohrloch (10) stationär ist, um das Drucktesten der Komponenten über dem Ventilelement (50) zu ermöglichen; und

elastisch vorbelastete Ventilkäfigmittel (69), um das drehbare Ventilelement (50) in dem Ventilgehäuse (42) abzustützen, wobei die elastisch vorbelasteten Käfigmittel (69) innerhalb des Ventilgehäuses axial verschiebbar sind, und Mittel umfassen, die auf ein Druckdifferential zwischen dem Fluid in dem Ringraum über der Dichtungspackung und dem Fluid in dem Futterrohr unter dem Ventil ansprechen, das durch Hochziehen bei dem Teststrang (20) erzeugt wird, wenn der Teststrang in der Dichtungspackung (16) angeordnet ist, wodurch das Ventilelement (50) in eine teilweise offene Position gedreht wird, so daß der Druck auf den beiden Seiten des Ventilelements (50) ausgeglichen wird, und das Werkzeug aus der Dichtungspackung (16) herausgezogen werden kann.

2. Ventil gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilelement-Positionierungsmittel Federmittel (64) sind, die zwischen dem Ventilelement (50) und den stromaufwärts gelegenen Ventilkäfigmitteln (69) angebracht sind, wobei die Federmittel (64) vorbelastet sind, um das Ventilelement (50) bei der Einführung in das Bohrloch (10) von dem Ventilsitz (56) abzuheben, wobei die Federmittel (64) ermöglichen, daß das Ventilelement (50) in den Ventilsitz (56) eingreift, wenn Fluid von oben durch das Gehäuse (42) gepumpt wird.

3. Ventil gemäß Anspruch 2, wobei die Federmittel (64) zwei Spiralfedern umfassen.

4. Ventil gemäß Anspruch 1, wobei die Ventilelement-Positionierungsmittel (64) Federmittel sind, die bei der Verwendung über dem Ventilelement (50) angeordnet sind, und ausgelegt sind, um das Ventilelement bis zum Eingriff mit dem Ventilsitz (56) vorzubelasten, wenn das Futterrohr- Testventil (34) in dem Bohrloch (10) stationär ist, und die Federmittel (64) ermöglichen, daß das Fluid in dem Bohrloch das Ventilelement (50) während der Einführung von dem Ventilsitz (56) wegschiebt, wodurch Bohrlochfluid durch das Futterrohr-Testventil (34) fließen kann.

5. Ventil gemäß Anspruch 4, wobei die Federmittel (64) eine Spiralfeder sind, und das Ventil weiterhin einen zweiten Ventilsitz (63) aufweist, der in dem Ventilgehäuse (42) gleitbar angeordnet ist, wobei die Spiralfeder (64) mit dem zweiten Sitz (63) verbunden ist, um auch den zweiten Ventilsitz (63) in Eingriff mit einer oberen Oberfläche des Ventilelements (50) zu pressen, wenn das Futterrohr-Testventil (34) in dem Bohrloch (10) stationär ist.

6. Ventil gemäß Anspruch 1, wobei das Ventilelement ein Kugelventilelement (50) ist.

7. Ventil gemäß Anspruch 6, wobei die Federmittel zwei Spiralfedern (64) aufweisen, die zwischen dem Kugelelement (50) und den Kugelventilkäfigmitteln (69) angebracht sind, und die elastisch vorbelasteten Kugelventilkäfigmittel (69) eine in dem Ventilgehäuse (42) über den Ventilkäfigmitteln (69) angeordnete, zweite Spiralfeder umfassen, um den Käfig zu dem Ventilsitz hin zu pressen.

8. Ventil gemäß Anspruch 6, wobei das Futterrohr-Testventil (34) druckempfindliche Mittel aufweist, die als Reaktion auf ein vorgegebenes Druckdifferential zwischen einem Äußeren und einem Inneren des Bohrlochs betätigbar sind, um das Futterrohr-Testventil (34) in dem vollständig offenen Zustand zu verriegeln, wenn der Teststrang (20) aus der Dichtungspackung (16) herausgezogen wird.

9. Ventil gemäß Anspruch 6, wobei das Kugelventilelement (50) im allgemeinen schräg zu der Längsachse (60) des Teststrangs (20) orientierte, J-förmige Schlitze (58) umfaßt, um auf der elastisch vorbelasteten Kugelkäfigeinheit (88, 90) angeordnete Zapfen (62) aufzunehmen, damit als Reaktion auf die Aufwärtsbewegung der Kugelkäfigeinheit (88, 90) eine Drehung des Kugelventilelements (50) ermöglicht wird, so daß das Kugelventilelement (50) von dem unteren Ventilsitz (56) abgehoben wird, um die Seitenöffnungen (54) teilweise zu öffnen, und den Druck über und unter dem Kugelventilelement auszugleichen.

10. Ventil gemäß Anspruch 6, wobei die elastisch vorbelastete Kugelkäfigeinheit (88, 90) einen ersten und einen zweiten ringförmigen Kolben (82, 84) umfaßt, die stromabwärts von dem Kugelventilelement (50) angeordnet sind, wobei die ringförmigen Kolben (82, 84) innerhalb des Ventilgehäuses (42) axial verschiebbar sind.

11. Ventil gemäß Anspruch 6, wobei der Sitz des Kugelventils (50) eine ringförmige Metalldichtung (53) aufweist, so daß das Futterrohr-Testventil mit Metall-Metall-Dichtungen ausgerüstet ist.

12. Verfahren zum Herausziehen eines Teststrangs aus einer permanenten Dichtungspackung, wobei das Verfahren die Schritte aufweist, bei denen:

ein Futterrohr-Testventil mit einem darin angeordneten, drehbaren Ventilelement vorgesehen wird, wobei das drehbare Ventilelement in dem Testventilgehäuse drehbar und axial verschiebbar ist,

das in der permanenten Dichtungspackung angeordnete Werkzeug hochgezogen wird, um ein Druckdifferential zwischen dem inneren Druck in dem Futterrohr unter dem Ventil, und dem Druck in dem Ringraum über der Dichtungspackung zu erzeugen, und

der Differentialdruck benutzt wird, um das Ventil zu öffnen, damit der Druck über und unter dem Kugelventil innerhalb des Futterrohr- Testventils ausgeglichen wird, so daß das Bohrlochwerkzeug aus der permanenten Dichtungspackung herausgezogen werden kann.