DE69527016T2

DE69527016T2 - Schwimmvorrichtung zur Verwendung in einer Bohrlochverrohrung

Info

Publication number: DE69527016T2
Application number: DE69527016T
Authority: DE
Inventors: Dick A. Murray; Henry E. Rogers; Bobby L. Sullaway
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 1994-09-14
Filing date: 1995-08-30
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2015-08-31
Also published as: CA2158238A1; NO313945B1; EP0703346B1; NO953521D0; NO953521L; US5472053A; CA2158238C; EP0703346A2; DE69527016D1; EP0703346A3

Description

Diese Erfindung ist eine Schwimmervorrichtung für den Einsatz in einer Bohrlochverrohrung. Eine solche Vorrichtung ist von EP-A-0159900 bekannt.
In einem typischen Einsatzbereich wird nach dem Bohren eines Schachts für die Förderung von Erdöl und/oder Erdgas eine Verrohrung in das Bohrloch abgesenkt und einzementiert. Das Gewicht des Verrohrungsmaterials erzeugt insbesondere bei tiefen Bohrlöchern starke auf das zum Ablassen der Verrohrung in das Bohrloch verwendete Gerät wirkende Belastungen und Spannungen. Um diese Belastung zu verringern, werden Schwimmervorrichtungen wie z. B. unter anderem Schwimmschuhe und/oder schwimmende Bohrlochöffnungen im Verrohrungsmaterial verwendet. Als typisches Gerät für diesen Einsatzbereich könnte der Halliburton Super Seal II Float Collar (schwimmende Bohrlochöffnung) und der Halliburton Super Seal Float Shoe (Schwimmschuh) gemäß Darstellung im Halliburton-Verkaufshandbuch vom 8. Oktober 1993 auf Seite 1 bis 13 bzw. Seite 1 bis 23 verwendet werden.
Die Schwimmervorrichtung besteht typischerweise aus einem Schieber, der an der Außenseite der Verrohrung montiert ist und Flüssigkeit nach unten durch die Verrohrung, jedoch nicht in umgekehrter Richtung strömen lässt. Da der Aufwärtsstrom unterbunden ist, schwimmt ein Teil des Verrohrungsgewichts auf der Bohrlochflüssigkeit, wodurch das auf das Absenkgerät wirkende Gewicht reduziert wird. Wenn sich die Verrohrung in Position befindet, wird in das Innere der Verrohrung durch den Schieber Zement eingebracht, der den ringförmigen Zwischenraum zwischen der Außenwand der Verrohrung und der Innenwand des Bohrlochs ausfüllt. Wenn der Zement eingefüllt ist, hält der Schieber den Zement unterhalb und hinter dem Verrohrungsmaterial zurück.
Die Schwimmervorrichtung besteht normalerweise aus einem Rückschlagventil in einer Außenmanschette, die mittels Gewinde direkt in die Verrohrung eingeschraubt wird. Das Ventil wird installiert, indem der ringförmige Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und der Außenmanschette mit hoch druckfestem Zement zwecks Formung eines Zementkörpers ausgegossen wird. Während des Abbindens schrumpft der zwischen Ventil und Außenmanschette gegossene Zement geringfügig, so dass sich ein Mikroringraum zwischen Zementkörperabschnitt und Außenmanschette sowie zwischen Zementkörperabschnitt und Ventil bilden kann. Durch die Verrohrung strömende Flüssigkeit kann durch den Mikroringraum dringen, den Zementkörperabschnitt erodieren und Undichtigkeiten verursachen. Das Leck im Mikroringraum kann den zum Einzementieren der Verrohrung verwendeten Zement in den Innenraum der Verrohrung zurückfließen lassen. Der Zement muss durch Ausbohren entfernt werden. Außerdem können durch das Leck strömende Bohrlochflüssigkeiten den Zement an der Außenwand der Verrohrung verunreinigen und damit die Qualität des Zements und der Einzementierung beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung sorgt für weitestgehende Eliminierung von Undichtigkeiten durch Abdichtung des Zementkörperabschnitts und beugt gegen das Eindringen von Flüssigkeit in den Mikroringraum vor.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung sieht eine Schwimmervorrichtung mit folgenden Komponenten für den Einsatz in der Bohrlochverrohrung vor: eine für den Anschluss an besagte Verrohrung angepasste Außenmanschette, wobei besagte Außenmanschette eine Innen- und eine Außenfläche hat und besagte Innenfläche die zentrale Durchflussöffnung definiert; ein in besagter Außenmanschette montiertes Rückschlagventil, das aus einem Ventilgehäuse mit einer zentralen Verbindungsöffnung zur besagten zentralen Durchflussöffnung besteht; ein fest mit besagtem Ventilgehäuse und besagter Außenmanschette verbundener Körperabschnitt, wobei besagter Körperabschnitt eine zwischen besagter Außenmanschette und besagtem Ventilgehäuse definierte Ringform ausfüllt und besagter Körperabschnitt je ein oberes und ein unteres Ende hat; sowie Dichtungsvorrichtungen zum Abdichten des besagten Körperabschnitts, so dass durch besagten zentralen Durchfluss strömende Flüssigkeit nicht in Kontakt mit besagtem Körperabschnitt geraten kann.
Die Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung minimiert Undichtigkeiten innerhalb der Vorrichtung und die damit verbundenen Probleme. Die Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung kann jegliche in dieser Industriebranche verwendeten Schwimmersysteme enthalten wie z. B. unter anderem schwimmende Bohrlochöffnungen und Schwimmschuhe. Der Körperabschnitt kann aus hoch druckfestem Zement gefertigt werden.
Die Dichtungen können außerdem zum Zurückhalten von Feuchtigkeit im Zementkörperabschnitt dienen.
Die Dichtungsvorrichtung kann eine am oberen Ende des Körperabschnitts befestigte obere Platte umfassen. Die obere Platte kann eine Außenfläche haben, die abdichtend in die Innenfläche der Außenmanschette eingreift, sowie eine Innenfläche, die abdichtend in das Ventilgehäuse eingreift. Des weiteren kann die Dichtungsvorrichtung des Geräts eine am unteren Ende des Körperabschnitts befestigte untere Platte haben. Die untere Platte kann eine Außenfläche haben, die abdichtend in die Innenfläche der Außenmanschette eingreift, und eine Innenfläche, die abdichtend in das Ventilgehäuse eingreift. Die untere Platte kann abgestuft sein.
Die obere und die untere Platte können Nuten in den jeweiligen Innen- und Außenflächen haben, und in diese Nuten können O-Ringe eingesetzt sein. Der in die Nut der Außenfläche eingesetzte O-Ring greift abdichtend in die Innenfläche der Außenverrohrung ein, während der O-Ring in der Nut der Innenfläche abdichtend in das Ventilgehäuse eingreift.
Das Gerät kann außerdem eine Vorrichtung zum Trennen des besagten Ventilelements vom besagten Ventilsitz umfassen, so dass Flüssigkeit durch besagte zentrale Durchflussöffnung strömen kann, wenn besagte Verrohrung in besagtes Bohrloch abgesenkt wird, und besagtes Ventilelement und besagter Ventilsitz abdichtend ineinander eingreifen können, nachdem besagte Verrohrung in besagtes Bohrloch abgesenkt worden ist.
Wenn das Gerät einen Schwimmschuh umfasst, kann besagte Dichtungsvorrichtung eine in besagter Manschette sitzende obere Dichtung enthalten, wobei besagte obere Dichtung sich an besagten oberen Ende des besagten Körperabschnitts befindet und besagte Außenmanschette abdichtend mit besagtem Ventilgehäuse verbindet. In dieser Ausführung ist am unteren Ende des Körperabschnitts keine Dichtung vorgesehen.
In einer andere Ausführung sieht die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer im wesentlichen lecksicheren Schwimmervorrichtung vor. Das Verfahren sorgt u. a. für eine Außenmanschette mit einer Innenfläche und einer Außenfläche. Des weiteren sorgt das Verfahren für ein radialzentral positioniertes Ventilgehäuse in der Außenmanschette, über das die Ringform zwischen der Außenmanschette und dem Ventilgehäuse mit Zement befüllt wird, so dass ein Zementkörperabschnitt geformt wird, der das Gehäuse mit der Manschette verbindet. Des weiteren sorgt das Verfahren für die Kapselung des Zementkörperabschnitts, so dass keine Flüssigkeit in der Außenmanschette in Kontakt mit dem Zement kommen und diesen verunreinigen kann.
Die Kapselungsstufe kann vorsehen, dass am unteren Ende des Ventilgehäuses eine untere Dichtung eingesetzt wird und die Ringform zwischen Gehäuse und Manschette mit Zement ausgefüllt wird, bis der Zement das obere Ende des Gehäuses erreicht. Die untere Dichtung greift abdichtend in die Außenmanschette und das Ventilgehäuse ein. Nach Befüllen der Ringform mit Zement wird eine obere Dichtung auf das obere Ende des Gehäuses gesetzt. Die obere Dichtung greift abdichtend in das Ventilgehäuse und die Außenmanschette ein.
Das verfahren kann außerdem eine obere und eine untere Nut in der Innenfläche der Außenmanschette am oberen und unteren Ende des Ventilgehäuses vorsehen. Das Verfahren kann weiterhin vorsehen, dass eine untere Dichtung in die untere Nut eingesetzt und die Ringform zwischen Gehäuse und Manschette ausgefüllt wird, bis die obere Nut erreicht ist. Anschließend wird die obere Dichtung zum Kapseln des Zements eingesetzt. Nachfolgend wird Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen:
Fig. 1 ist ein Querschnitt durch die Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 ist ein Querschnitt durch eine weitere Ausführung der Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 ist eine weitere Ausführung der Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 stellt eine Ausführung der Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung dar, die allgemein mit der Ziffer (1) gekennzeichnet ist. Die Vorrichtung umfasst eine Außenmanschette oder Außenverrohrung (5) mit einem unteren Ende (10), einem oberen Ende (12), einer Außenfläche (14) und einer Innenfläche (16) Die Innenfläche (16) kann auch als zentrale Durchflussöffnung (16) bezeichnet sein. In der von Fig. 1 dargestellten Ausführung handelt es sich bei der Schwimmervorrichtung um eine schwimmende Bohrlochöffnung, die am oberen Ende (12) ein Innengewinde (18) und am unteren Ende (10) ein Außengewinde (20) haben kann, wodurch die Bohrlochöffnung fest mit dem darüber und darunter befindlichen Verrohrungsmaterial verbunden wird. Nach Installation der schwimmenden Bohrlochöffnung wird das Verrohrungsmaterial einschließlich der vorliegenden Erfindung in das Bohrloch abgesenkt. Wenn sich das Verrohrungsmaterial in Position befindet, wird Zement in die Verrohrung gefüllt, der am unteren Ende der Verrohrung austritt. Der Zement füllt eine Ringform zwischen der Außenfläche der Verrohrung und dem Bohrloch, wodurch die Verrohrung einzementiert wird.
In die Außenseite der Verrohrung (5) wird ein Rückschlagventil (22) eingesetzt, das aus einem Ventilgehäuse (24) mit oberem Ende (23) und unterem Ende (25), einer Außenfläche (26) und einer Innenfläche (30) besteht. Die Innenfläche (30) kann auch als zentrale Öffnung (30) bezeichnet sein. Das Ventilgehäuse (24) kann auch eine radial nach außen weisende Lippe (27) am oberen Ende und eine Aussparung (29) am unteren Ende haben. Vom Ventilgehäuse (24) und der Außenmanschette (5) wird eine Ringform (28) gebildet.
Auf der Innenfläche (30) befindet sich ein Ventilsitz (32). Das Rückschlagventil (22) umfasst außerdem ein Ventilelement (34) mit einer Dichtfläche (38), die abdichtend in den Ventilsitz (32) eingreift. Auf der Dichtfläche (38) kann eine Lippendichtung (40) vorgesehen werden. Eine Ventilführung (36) im Ventilgehäuse (24) ist gleitend mit einer Ventilspindel (42) verbunden, die aus dem Ventilelement (34) nach oben ragt. Auf das obere Ende (46) der Ventilspindel (42) ist eine Ventilkappe (44) aufgesetzt. Die Ventilspindel (42) befindet sich innerhalb einer Ventilfeder (48) zwischen Ventilkappe (44) und Ventilführung (36). Die Ventilfeder (48) spannt die Ventilkappe (44) nach oben vor, so dass der Ventilsitz (32) abdichtend in die Dichtfläche (38) des Ventilelements (34) eingreift.
Des Ventil kann weiterhin einen mit dem Ventilelement verbundenen selbstfüllenden Gurt (50) umfassen, der an beiden Enden je ein abgerundetes Ende oder einen Wulst hat. Die Wülste (52) können vor dem Absenken der Verrohrung in das Bohrloch zwischen dem Ventilsitz (32) und der Dichtfläche (38) eingesetzt werden, so dass Flüssigkeit beim Absenken der Verrohrung durch die Verrohrung und durch die Vorrichtung (1) strömen kann.
Nach dem Absenken der Verrohrung wird Flüssigkeit in die Schwimmervorrichtung gepumpt, wodurch das Ventilelement (34) abwärts gedrückt wird und die Wülste (52) freigegeben werden. Sobald der Flüssigkeitsstrom unterbrochen ist, drückt die Feder (48) die Ventilspindel (42) aufwärts, so dass das Ventilelement (34) abdichtend in die Dichtfläche (38) eingreift. Deswegen kann der selbstfüllende Gurt (50) auch als Vorrichtung zum Trennen des Ventilelements (34) vom Ventilsitz (32) bezeichnet werden.
Des weiteren umfasst die Vorrichtung einen in der Ringform (28) enthaltenen Körperabschnitt (54). Der Körperabschnitt hat ein oberes Ende (56) und ein unteres Ende (58). Der Körperabschnitt (54) besteht typischerweise aus hoch druckfestem Zement, der das Ventilgehäuse (24) fest mit der Außenverrohrung (5) verbindet. Da der Körperabschnitt aus Zement besteht, schrumpft er beim Abbinden. Die Schrumpfung lässt eine Mikroringform zwischen Ventilgehäuse (24) und Körperabschnitt (54) sowie zwischen Außenverrohrung (5) und Körperabschnitt (54) entstehen.
Während des Auszementierens kann durch die Mikroringform Bohrlochflüssigkeit austreten, den Zement verunreinigen und die Qualität des Zementierens beeinträchtigen. Nach dem Auszementieren sollte das Ventil so arbeiten, dass kein Zement in die Verrohrung zurückfließen kann. Die beim Abbinden des Zements entstehende Mikroringform ermöglicht jedoch den Rückfluss von Zement in den Innenraum der Verrohrung. Der Zement muss dann aus der Verrohrung ausgebohrt werden, was zeitaufwendig und kostspielig ist. Zwecks Vorbeugung gegen dieses Problem sieht die vorliegende Erfindung außerdem eine Dichtvorrichtung (60) vor.
Die Dichtvorrichtung (60) kann auch als Mittel zum Zurückhalten von Feuchtigkeit im Zementkörperabschnitt bezeichnet werden. Die Dichtvorrichtung (60) kann eine am unteren Ende (56) des Körperabschnitts (54) befindliche obere Dichtplatte (62) umfassen. Die obere Dichtplatte (62) hat eine Außenfläche (64), die abdichtend in die Außenmanschette (5) eingreift, sowie eine Innenfläche (66), die abdichtend in das Ventilgehäuse (24) eingreift. Ausführlicher ausgedrückt, kann die Innenfläche (66) an der nach außen weisenden Lippendichtung (27) abdichtend in die Außenfläche (26) von Ventilgehäuse (24) eingreifen. Die obere Dichtplatte (62) umfasst außerdem eine nach innen weisende Lippendichtung (63), die in die Lippendichtung (27) eingreift.
Die Dichtvorrichtung (60) kann außerdem eine untere Dichtplatte (68) mit einer Außenfläche (70) und einer Innenfläche (72) umfassen. Die untere Dichtplatte (70) befindet sich am unteren Ende (58) des Körperabschnitts (54). Die Außenfläche (70) der unteren Platte (68) greift abdichtend in die Außenverrohrung ein, und die Innenfläche (72) greift abdichtend in das Ventilgehäuse (24) ein. Genauer ausgedrückt, die Innenfläche (72) greift abdichtend in die Außenfläche des Ventilgehäuses (24) an der Aussparung (29) ein. In der in Fig. 1 dargestellten Ausführung hat die untere Platte (68) eine Abstufung, so dass der Außendurchmesser (70) größer als der Innendurchmesser (72) ist. Außerdem kann die untere Platte (68) eine nach innen weisende Lippe (71) haben, die in das untere Ende des Ventilgehäuses eingreift.
Die Außenfläche (64) und die Innenfläche (66) der oberen Platte (62) können mit den Nuten (74) bzw. (76) versehen sein, in die die O-Ringe (78) bzw. (80) eingesetzt werden. Der O-Ring (78) dichtet die obere Platte (62) gegen die Außenverrohrung (5) ab, und der O-Ring (80) dichtet die untere Platte (62) gegen das Ventilgehäuse (24) ab.
In ähnlicher Weise kann die untere Platte (68) in der Innen- bzw. Außenfläche die Nuten (81) bzw. (82) enthalten. In die Nut (81) kann ein O-Ring (84) eingesetzt werden, der die Platte (68) gegen die Außenverrohrung (5) abdichtet. In die nut (82) kann ein O- Ring (86) eingesetzt werden, der die untere Platte (68) gegen das Ventilgehäuse (24) abdichtet. Die obere Platte (62) und die untere Platte (68) bestehen aus bohrbarem Material wie z. B. unter anderem aus Aluminium oder Kunststoff.
Eine weitere Ausführung der Erfindung wird in Fig. 2 dargestellt. Die in Fig. 2 dargestellte Ausführung wird allgemein als (1A) bezeichnet. Diejenigen Komponenten, die gegenüber der Ausführung von Fig. 1 geändert, jedoch ähnlich sind, sind mit dem Suffix A gekennzeichnet. Die übrigen Komponenten sind im wesentlichen identisch mit den Komponenten der in Fig. 1 dargestellten Ausführung. Die Vorrichtung (1A) hat ein Gehäuse (5A) mit einer Innenfläche (16A), in der sich eine obere Nut (87) und eine untere Nut (88) befinden. Die Vorrichtung umfasst eine Dichtvorrichtung (60A), die aus einer Dichtung (90) in der oberen Nut (87) besteht und die Außenverrohrung (5A) gegen das Ventilgehäuse (24) abdichtet, sowie eine untere Dichtung (92) in der unteren Nut (88), die die Außenverrohrung (5A) gegen das Ventilgehäuse (24) abdichtet. Genauer ausgedrückt, greift die obere Dichtung (90) abdichtend in die Lippe (37) ein, und die untere Dichtung (92) greift abdichtend in die Aussparung (29) des Ventilgehäuses ein.
Das Verfahren für die Konstruktion einer im wesentlichen lecksicheren Schwimmervorrichtung sieht eine Außenmanschette oder Verrohrung mit einem radialzentral in der Außenmanschette positionierten Ventilgehäuse vor, wodurch eine Ringform zwischen dem Ventilgehäuse und der Außenmanschette gebildet wird. Die Ringform zwischen der Außenmanschette und dem Ventilgehäuse wird dann mit Zement befüllt, der einen Zementkörperabschnitt bildet. Außerdem sieht das Verfahren die Kapselung des Zements vor, so dass durch die Außenmanschette und die zentrale Öffnung des Ventilgehäuses strömende Flüssigkeit nicht in Kontakt mit dem Zementkörperabschnitt kommen kann. Für die Kapselung kann eine untere Dichtung am unteren Ende des Ventilgehäuses vorgesehen werden, so dass die Dichtung das Ventilgehäuse gegen die Außenmanschette abdichtet und dann die Ringform zwischen dem Ventilgehäuse und der Außenmanschette ausfüllt. Wenn die Ringform ausgefüllt ist, wird eine obere Dichtung auf das obere Ende des Ventilgehäuses gesetzt, so dass die Dichtung das Ventilgehäuse gegen die Außenmanschette abdichtet und das obere Ende des Zementkörperabschnitts abdeckt.
Bei der unteren Dichtung kann es sich um eine Platte handeln, deren Außenfläche eine Presspassung mit der Innenfläche der Außenverrohrung und deren Innenfläche eine Presspassung mit dem Ventilgehäuse bildet. In diesem Fall kann das Verfahren das Abwärtsdrücken der unteren Dichtplatte in Position vorsehen. In ähnlicher Weise kann es sich bei der oberen Dichtung um eine obere Dichtplatte handeln, deren Außenfläche eine Presspassung mit der Außenverrohrung und deren Innenfläche eine Presspassung mit dem Ventilgehäuse bildet. Auf diese Weise sorgt das Verfahren dafür, dass die obere Dichtplatte in das Ventilgehäuse über dem Zement gedrückt wird, bis die Dichtplatte gegen die Außenfläche des Ventilgehäuses abdichtet.
Das Verfahren kann außerdem eine obere und untere Nut in der Innenfläche der Manschette mit je einer oberen und unteren Dichtung in den beiden Nuten vorsehen, so dass der Zement gekapselt wird.
Auf diese Weise sorgen das Verfahren und die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung für eine Schwimmervorrichtung, die Undichtigkeiten verhindert oder zumindest reduziert. Wenn also eine Verrohrung einschließlich einer Schimmervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in ein Bohrloch abgesenkt wird, kann keine Bohrlochflüssigkeit in den Zementkörperabschnitt eindringen und diesen verunreinigen. Auf ähnliche Weise hält das Ventil nach dem Absenken der Verrohrung und bei Beginn der Auszementierung den Zement unterhalb und hinter der Außenfläche der Verrohrung, so dass kein Zement durch den Körperabschnitt in den Innenraum der Verrohrung zurückfließen kann.
In einer in Fig. 3 dargestellten zusätzlichen Ausführung handelt es sich bei der Schwimmervorrichtung um einen als (1B) gekennzeichneten Schwimmschuh, der ähnlich wie die schwimmende Bohrlochöffnung ausgeführt ist und viele identische Komponenten enthält, jedoch so ausgeführt ist, dass er vor der Verrohrung in das Bohrloch abgesenkt wird. Die gegenüber Fig. 1 geänderten Komponenten sind mit dem Suffix (B) gekennzeichnet. Der Schwimmschuh (1B) hat eine Außenwand (5B) mit einem oberen Ende (12) und einem unteren Ende (10B). Das obere Ende (12) hat ein Gewinde (18) zur Verbindung mit einer darüber befindlichen Verrohrung. Das untere Ende (10B) dagegen hat kein Gewinde. Der Schwimmschuh (1B) umfasst einen Körperabschnitt (54B) mit einem oberen Ende (56B) und einem unteren Ende (58B), das über das untere Ende (10B) der Außenwand 5B hinausreicht und eine Führungsfläche (59) bildet.
Die in Fig. 3 dargestellte Ausführung umfasst auf ähnliche Weise eine Dichtvorrichtung (60B), die nur am oberen Ende (56B) des Körperabschnitts eine Dichtung hat. Die Dichtvorrichtung kann wie die obere Dichtung gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 ausgeführt sein, d. h. die Dichtvorrichtung kann als obere Dichtplatte (62) wie in Fig. 3 oder als obere Dichtung (90) in der oberen Nut (87) ausgeführt sein.
Mit Bezug auf Fig. 1, wenn eine Verrohrung einschließlich der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in das Bohrloch abgesenkt wird, schwimmt die Verrohrung auf der Bohrlochflüssigkeit, wodurch die Belastung des zum Absenken der Verrohrung verwendeten Geräts reduziert wird. Die Dichtvorrichtung (60) der vorliegenden Erfindung verhindert den Kontakt von Flüssigkeit mit dem Körperabschnitt (54) der vorliegenden Erfindung, wenn die Verrohrung in das Bohrloch abgesenkt wird. Wenn der zum Formen des Körperabschnitts verwendete Zement abbindet, kann keine Flüssigkeit in die dadurch gebildete Mikroringform eindringen. Ebenso verhindert die Dichtvorrichtung (60) während des Zementierens und nach dem Einzementieren der Verrohrung wirksam den Rückfluss von Zement durch die Mikroringform in den Innenraum der Verrohrung.
Hieraus ergibt sich, dass die Schwimmervorrichtung der vorliegenden Erfindung und das Verfahren für die Konstruktion einer solchen Vorrichtung gut für die Verwirklichung der Zielsetzung und die Nutzung der erwähnten Vorteile geeignet sind. Der vorliegenden Ausführung der Erfindung wird hier der Vorrang zum Zweck der Darstellung gegeben, doch Fachkräfte dieser Disziplin können zahlreiche Änderungen an der Konstruktion und Ausführung von Bauteilen vornehmen.

Claims

1. Eine Schwimmervorrichtung (1) für den Einsatz in einer Bohrlochauskleidung mit folgenden Komponenten: einer Außenmanschette (5), die an besagte Auskleidung angepasst wird, wobei besagte Manschette (5) eine Außenfläche (14) und eine Innenfläche (16) hat und besagte Innenfläche (16) den zentralen Durchlass bestimmt; einem in besagte Außenmanschette (5) eingesetzten Rückschlagventil (22), das aus einem Ventilgehäuse (24) und einer zentralen Öffnung (30) zum besagten zentralen Durchlass besteht; einem fest mit besagtem Gehäuse (24) und besagter Außenmanschette (5) verbundenen Körperabschnitt (54), wobei besagter Körperabschnitt (54) einen von besagter Außenmanschette (5) und besagtem Ventilgehäuse (24) bestimmten Kreisring ausfüllt und besagter Körperabschnitt (54) je eine obere (56) und untere (58) Endabdichtung (60) zum Abdichten des besagten Körperabschnitts (54) hat, so dass durch besagten zentralen Durchlass fließende Flüssigkeit keinen Kontakt mit besagtem Körperabschnitt (54) haben kann.

2. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei besagter Körperabschnitt (54) Zement enthält und besagte Abdichtung (60) außerdem eine Vorrichtung zum Zurückhalten der Feuchtigkeit in besagtem Zement enthält.

3. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, die außerdem eine von besagter Innenfläche (16) der besagten Außenmanschette (5) bestimmte obere Dichtungsnut (89) hat, wobei besagte Nut (87) sich oberhalb des besagten oberen Endes (56) des besagten Körperabschnitts (54) befindet und besagte Abdichtung (60) außerdem eine in die besagte obere Dichtungsnut (87) eingesetzte obere Dichtung (90) hat, die aufgrund ihres Innendurchmessers als abdichtender Kontakt mit besagtem Ventilgehäuse (24) wirkt.

4. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, die außerdem eine von besagter Innenfläche (16) der Außenmanschette (5) bestimmte untere Dichtungsnut (88) hat, wobei besagte untere Dichtungsnut (88) sich zwischen dem besagten unteren Ende (58) des besagten Körperabschnitts (54) befindet und besagte Abdichtung (60) außerdem eine in besagte untere Nut (88) eingesetzte untere Dichtung (92) hat, die aufgrund ihres Innendurchmessers als abdichtender Kontakt mit besagtem Ventilgehäuse (24) wirkt.

5. Eine Vorrichtung gemäß Forderung 1 oder 2, wobei besagte Abdichtung (60) am besagten oberen Ende (56) des besagten Körperabschnitts (54) außerdem eine obere Dichtplatte (62) mit einem als abdichtender Kontakt zu besagter Innenfläche (16) der besagten Außenmanschette (5) wirkenden Außendurchmesser (64) und einen als abdichtender Kontakt zum besagten Ventilgehäuse (24) wirkenden Innendurchmesser (66) hat.

6. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei besagte Abdichtung (60) am besagten unteren Ende (58) des besagten Körperabschnitts (54) außerdem eine untere Dichtplatte (68) mit einem als abdichtender Kontakt zu besagter Innenfläche (16) der besagten Außenmanschette (5) wirkenden Außendurchmesser (70) und einen als abdichtender Kontakt zum besagten Ventilgehäuse (24) wirkenden Innendurchmesser (72) hat.

7. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei besagte untere Platte (68) abgestuft ist.

8. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6 oder 7, die an einem oberen Ende (23) des besagten Ventilgehäuses (24) außerdem eine radial nach außen weisende Lippe (27) hat, wobei besagter Innendurchmesser der besagten oberen Dichtplatte (62) als abdichtender Kontakt zu besagter Lippe (27) wirkt; und die eine von besagtem Ventilgehäuse (24) an einem unteren Ende (25) bestimmte Aussparung (29), wobei besagter Innendurchmesser der besagten Dichtplatte (68) als abdichtender Kontakt zu besagter Aussparung (29) wirkt.

9. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, die außerdem folgendes umfasst: eine Nut (74) mit O-Ringdichtung (78) im besagten Außendurchmesser (64) der besagten oberen Dichtplatte (62) als abdichtender Kontakt zur Innenfläche (16) der besagten Außenmanschette (5); eine Nut (76) mit O-Ringdichtung (80) im besagten Innendurchmesser (66) der besagten unteren Dichtplatte (68) als abdichtender Kontakt zum besagten Ventilgehäuse (24); eine Nut (81) mit O-Ringdichtung (84) im besagten Außendurchmesser (70) der besagten unteren Dichtplatte (68) als abdichtender Kontakt zu besagter Außenmanschette (5); und eine Nut (82) mit O-Ringdichtung (86) im besagten Innendurchmesser (66) der besagten unteren Dichtplatte (68) als abdichtender Kontakt zum besagten Ventilgehäuse (24); und eine Nut (82) mit O-Ringdichtung (86) im besagten Innendurchmesser (72) der besagten unteren Dichtplatte (68) als abdichtender Kontakt zum besagten Ventilgehäuse (24).

10. Eine Vorrichtung gemäß jeglichen vorhergehenden Ansprüchen, wobei besagtes Rückschlagventil (22) außerdem folgende Komponenten umfasst: einen Ventilsitz (32) am besagten Ventilgehäuse (24); eine Ventilführung (36) in besagter Zentralöffnung (30) des besagten Ventilgehäuses (24); ein Ventilelement (34) mit Dichtfläche (38) als abdichtender Kontakt zu besagtem Ventilsitz (32); und eine vom besagten Ventilelement (34) nach oben weisende und durch besagte Ventilführung (36) drehende Schieberspindel (42).