DE69822530T2 - Bohrlochwerkzeug - Google Patents

Bohrlochwerkzeug Download PDF

Info

Publication number
DE69822530T2
DE69822530T2 DE69822530T DE69822530T DE69822530T2 DE 69822530 T2 DE69822530 T2 DE 69822530T2 DE 69822530 T DE69822530 T DE 69822530T DE 69822530 T DE69822530 T DE 69822530T DE 69822530 T2 DE69822530 T2 DE 69822530T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
aforementioned
housing
spindle
relative
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69822530T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69822530D1 (de
Inventor
Paul D. Carrollton Ringgenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69822530D1 publication Critical patent/DE69822530D1/de
Publication of DE69822530T2 publication Critical patent/DE69822530T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/12Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by movement of casings or tubings

Description

  • Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Tieflochwerkzeug für die Anwendung in Öl- oder Gasbohrlöchern, und insbesondere auf ein Tieflochprüfventil, welches wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann, und welches weiter wahlweise in einer geöffneten Position festgestellt werden kann. Die Erfindung bezieht sich weiter auf eine Methode für das wahlweise Feststellen eines Tieflochwerkzeugs in einer geöffneten oder einer geschlossenen Position.
  • Der Hintergrund der vorliegenden Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf beispielhafte Tieflochprüfventile eingehender beschrieben werden, ohne den Umfang für die Anwendung derselben auf irgendeine Art und Weise einzuschränken.
  • Während des Bohrens eines Öl- oder Gasbohrlochs besteht ein Verfahren, welches oft durchgeführt wird, aus dem Herablassen einer Testerkette in das Bohrloch, um auf diese Weise die Produktionsfähigkeiten einer Kohlenwasserstoff produzierenden Untergrundformation zu testen, welche von dem Bohrloch durchschnitten wird. Dieses Testen wird normalerweise mit Hilfe des Herablassens eines Bohrgestänges, d. h. normalerweise mit einem Bohrrohr oder einer Bohrverrohrung in das Bohrloch durchgeführt, wobei an dem unteren Ende derselben Testerkette ein Packer befestigt ist. Wenn diese Testerkette auf die gewünschte endgültige Position herabgelassen ist, kann der Packer eingestellt werden, um den Ringraum zwischen der Testerkette und dem Bohrloch oder der Verrohrung abzudichten, und das Formationsprüfventil wird dann geöffnet, um es der Untergrundformation zu ermöglichen, Öl oder Gas in die Testerkette hinein zu produzieren.
  • Der Betrieb dieser Tieflochprüfventile beinhaltet normalerweise das Anwenden eines Werkzeugs mit einer teleskopischen Bewegung zwischen zwei Abschnitten desselben Werkzeugs, welche das Prüfventil öffnen, wenn ein Gewicht auf das Werkzeug auferlegt wird, nachdem der Packer unterhalb des Werkzeugs und innerhalb des Bohrloch festgestellt wurde. Diese telekopische Bewegung tritt aufgrund der in das Werkzeug eingebauten hydraulischen Zeitverzögerung relativ langsam auf. Es ist der Zweck dieser Zeitverzögerung, es dem Formationsprüfventil zu ermöglichen, für relativ kurze Zeitspannen verdichtete hydraulische Kräfte zu übertragen, ohne das Ventil zu betätigen, und über sein hydraulisches Impedanzsystem ein Gewicht zu übertragen, mit dessen Hilfe das Bohrkettengewicht auf den darunter liegenden Packer übertragen wird.
  • Die in das Werkzeug eingebaute hydraulische Zeitverzögerung dient mehreren Zwecken. Wenn die Bohrlochtesterkette in das Bohrloch eingeführt wird, trifft diese Testerkette zum Beispiel oft auf Hindernisse innerhalb des Bohrlochs, und es muss deshalb für eine kurze Zeitspanne ein Gewicht auf die Testerkette auferlegt werden, um dieselbe Testerkette an diesen Hindernissen vorbeizuschieben. Auf die gleiche Weise können verschiedene Werkzeuge unter dem Tieflochprüfventil positioniert werden, wenn die Testerkette sich in ihrer gewünschten Position befindet, wie zum Beispiel der Packer, wobei dieselben oft so entworfen werden, dass sie durch das Herablassen eines Bohrkettengewichts auf die Testerkette eingestellt werden können. Der Packer muss abdichtend gegen das Bohrloch oder die Verrohrung festgestellt werden, bevor sich das Prüfventil öffnet, und dies wird mit Hilfe der in die teleskopische Bewegung des Tieflochprüfventils eingebauten Zeitverzögerung sichergestellt.
  • Es hat sich deshalb als wünschenswert erwiesen, ein solches Formationsprüfventil mit einer hydraulischen Zeitverzögerung auszustatten, welche das Auferlegen eines ausreichend schweren Gewichts auf das Tieflochprüfventil über eine ausreichend lange Zeitspanne hinweg fordert, welche normalerweise mehrere Minuten beträgt, bevor sich das Tieflochprüfventil tatsächlich öffnet. Hydraulische Zeitverzögerungsgeräte werden ausserdem so konstruiert, dass der endgültige Teil der telekopischen Bewegung besonders rapide ablaufen wird, und auf diese Weise die Bohrkette von der Oberfläche aus bewegt und dem Betriebspersonal eine positive Anzeige bezüglich der Tatsache liefert, dass das Tieflochprüfventil geöffnet ist. Wenn das Tieflochprüfventil geöffnet ist, kann das Fließtesten der Kohlenwasserstoff produzierenden Zone des Bohrlochs beginnen.
  • Nach Abschluß des Fließtestens wird es wünschenswert sein, das Tieflochprüfventil wieder auf die geschlossene Position zurückzustellen und das Gewicht der Bohrkette von der Testerkette zu entfernen, was wiederum die teleskopische Bewegung des Tieflochprüfventils umkehrt und das Werkzeug auf die geschlossene Position stellt. Während dieses Schliessens des Tieflochprüfventils wird die hydraulische Zeitverzögerung normalerweise umgangen, um das Werkzeug auf diese Weise schnell wieder auf eine volle hydraulische Zeitverzögerung einstellen zu können, wenn das Gewicht der Bohrkette erneut auf die Testerkette herabgelassen wird. Auf die gleiche Weise wird irgendwelche hydraulische Flüssigkeit, welche durch das hydraulische Zeitverzögerungsgerät hindurchgeflossen ist, dasselbe hydraulische Zeitverzögerungsgerät schnell umfliessen um sicherzustellen, dass das Tieflochprüfventil sich in einer vollständig geschlossenen Position befindet, nachdem die Testerkette auf einen Widerstand innerhalb des Bohrlochs gestossen ist, d. h. nachdem das Gewicht der Bohrkette sich nicht länger auf der Testerkette befindet, und wird das Tieflochprüfventil auf diese Weise auf die vollständig geschlossene Position zurückstellen.
  • Es hat sich jedoch in manchen Fällen als wünschenswert erwiesen, das Werkzeug anheben zu können, und auf diese Weise das Gewicht der Bohrkette von dem Bohrgestänge abzuheben, ohne das Tieflochprüfventil auf eine geschlossene Position zurückzustellen, d. h. dasselbe Tieflochprüfventil wird in einer vollständig geöffneten Position belassen. Es kann zum Beispiel wünschenswert sein, den Packer zu lösen, um Flüssigkeit um denselben Packer herum und durch die Arbeitskette nach oben umlaufen zu lassen, um das System auf diese Weise zu reinigen.
  • Es besteht daher ein Bedarf für ein Werkzeug und eine Methode für das Feststellen eines Tieflochprüfventils in einer geöffneten Position, so dass das Gewicht der Bohrkette von dem Tieflochprüfventil abgehoben werden kann, ohne dass dasselbe auf eine geschlossene Position zurückgestellt werden muss. Es besteht weiter ein Bedarf für ein Tieflochprüfventil, welches in einer geöffneten Position einfach festzustellen ist, und welches einfach auf den Normalbetrieb zurückgestellt werden kann.
  • US-A-5287930 bietet ein Umlaufventil für die Anwendung während der Sandkontrolle und verwandter Bohrlochverfahren, welches eine Spindel einschliesst, welche innerhalb eines Gehäuses rotiert werden kann, nachdem eine gewichtsaktivierte Kupplung gelöst wird. US 5228516 bietet ein hin- und herbewegbares, voll ausblasbares Prüfventil.
  • Die vorliegende Erfindung bietet nunmehr ein Tieflochprüfventil, welches wahlweise in einer vollständig geöffneten Position festgestellt werden kann, so dass das Gewicht der Bohrkette von dem Tieflochprüfventil abgehoben werden kann, ohne das Tieflochprüfventil auf eine geschlossene Position zurückstellen zu müssen. Das Tieflochprüfventil der vorliegenden Erfindung umfasst ein Gehäuse, eine Betätigungseinheit innerhalb desselben Gehäuses, und eine Spindel, welche axial innerhalb des Gehäuses bewegbar ist, um die Betätigungseinheit festzustellen oder zu betätigen. Die Spindel ist auch innerhalb des Gehäuses rotierbar und bewegbar, um dieselbe auf diese Weise wahlweise in eine axialen Position relativ zu dem Gehäuse feststellen zu können.
  • Das Tieflochwerkzeug der vorliegenden Erfindung umfasst weiter eine Hülseneinheit, welche rotierbar innerhalb des Gehäuses positioniert ist und die Spindel empfangen kann. Das Gehäuse und die Hülseneinheit definieren je eine Reihe von Abschervorrichtungsöffnungen, durch welche sich eine Reihe von Abschervorrichtungen radial erstrecken, um eine relative Drehung zwischen dem Gehäuse und der Hülseneinheit zu verhindern, bis eine vorbestimmte Menge von Drehkraft mit Hilfe der Spindel auf die Hülseneinheit auferlegt wird.
  • Sowohl das Gehäuse wie auch die Hülseneinheit definieren Kanäle, welche eine Keilnut empfangen, welche sich von der Spindel hinweg radial nach aussen hin erstreckt. Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das Gehäuse einen oberen Ansatz, und die Keilnut der Spindel umfasst einen unteren Ansatz, so dass der obere Ansatz des Gehäuses in engen Kontakt mit dem unteren Ansatz der Spindel gebracht wird, wenn die Spindel relativ zu dem Gehäuse rotiert wird, und auf diese Weise die Spindel in einer axialen Position relativ zu dem Gehäuse feststellt.
  • Bei einer weiteren Ausführung umfasst das Gehäuse einen ersten und einen zweiten oberen Ansatz, und die Keilnut der Spindel umfasst einen ersten und einen zweiten unteren Ansatz, so dass der erste obere Ansatz des Gehäuses in engen Kontakt mit dem ersten Ansatz der Spindel gebracht wird , und so dass der zweite obere Ansatz des Gehäuses in engen Kontakt mit dem zweiten unteren Ansatz der Spindel gebracht wird, wenn die Spindel relativ zu dem Gehäuse rotiert wird, so dass auf diese Weise die Spindel in einer axialen Position relativ zu dem Gehäuse festgestellt wird.
  • Eine Ausführung der Erfindung bietet ein Tieflochwerkzeug, welches das Folgenden umfasst: ein Gehäuse; eine Betätigungseinheit innerhalb des vorgenannten Gehäuses; und eine Spindel, welche axial innerhalb desselben Gehäuses bewegt werden kann, um die vorgenannte Betätigungseinheit festzustellen und zu betätigen, wobei die vorgenannte Spindel rotierbar innerhalb des vorgenannten Gehäuses bewegt werden kann, um die vorgenannte Spindel auf diese Weise relativ zu dem vorgenannten Gehäuse wahlweise festzustellen.
  • Eine Hülseneinheit kann rotierbar innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert sein, um die vorgenannte Spindel zu empfangen. Das Gehäuse kann einen Kanal definieren, und die vorgenannte Hülseneinheit kann wiederum einen Kanal definieren. Die Spindel kann weiter eine Keilnut umfassen, welche in Längsrichtung innerhalb des vorgenannten Kanals des vorgenannten Gehäuses und dem vorgenannten Kanal der vorgenannten Hülse bewegbar ist.
  • Bei einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst das vorgenannte Gehäuse einen oberen Ansatz, und die vorgenannte Keilnut der vorgenannten Spindel umfasst einen unteren Ansatz, so dass der vorgenannte obere Ansatz in engen Kontakt mit dem vorgenannten unteren Ansatz der vorgenannten Spindel gebracht wird, wenn die vorgenannte Spindel relativ zu dem vorgenannten Gehäuse rotiert wird, wobei die vorgenannte Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festgestellt wird.
  • Bei einer weiteren Ausführung umfasst das vorgenannte Gehäuse einen ersten und einen zweiten oberen Ansatz, und die vorgenannte Keilnut der vorgenannten Spindel umfasst einen ersten und einen zweiten unteren Ansatz, so dass der vorgenannte obere Ansatz des vorgenannten Gehäuses in engen Kontakt mit dem vorgenannten ersten Ansatz der vorgenannten Spindel gebracht wird, und so dass der vorgenannte zweite Ansatz des vorgenannten Gehäuses in engen Kontakt mit dem vorgenannten zweiten Ansatz der vorgenannten Spindel gebracht wird, wenn die vorgenannte Spindel relativ zu dem vorgenannten Gehäuse rotiert wird, wobei die vorgenannte Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festgestellt wird.
  • Das Gehäuse kann eine Reihe von Abschervorrichtungsöffnungen definieren, und die vorgenannte Hülseneinheit kann eine Reihe von Abschervorrichtungsöffnungen definieren. Das Tieflochwerkzeug kann weiter eine Reihe von sich durch die vorgenannten Abschervorrichtungsöffnungen des vorgenannten Gehäuses nach innen und in die Abschervorrichtungsöffnungen der vorgenannten Hülseneinheit hinein erstreckenden Abschervorrichtungen umfassen, welche eine relative Drehung zwischen dem vorgenannten Gehäuse und der vorgenannten Hülseneinheit verhindern, bis eine vorbestimmte Menge von Drehkraft auf die vorgenannte Hülseneinheit auferlegt wird.
  • Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet ein Tieflochwerkzeug, welches das Folgende umfasst: ein Gehäuse; eine Betätigungseinheit, welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert ist und über geöffnete und geschlossene Positionen verfügt; eine Spindel, welche in das vorgenannte Gehäuse eingeschoben und so adaptiert ist, dass sie wahlweise teleskopisch zwischen einer ersten und einer zweiten axialen Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse hin und her bewegt werden kann, um die vorgenannte Betätigungseinheit zwischen den vorgenannten geöffneten und geschlossenen Positionen hin und her zu manipulieren, wobei die vorgenannte Spindel so adaptiert ist, dass dieselbe wahlweise zwischen der ersten und der zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse rotiert werden kann, um die vorgenannte Spindel wahlweise axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festzustellen.
  • Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung ist die vorgenannte Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse verschiebbar, wenn die vorgenannte Spindel sich in der vorgenannten ersten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse befindet, und die vorgenannte Spindel ist axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festgestellt, wenn die vorgenannte Spindel sich in der vorgenannten zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse befindet.
  • Bei einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung befindet sich die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geöffneten Position, wenn die vorgenannte Spindel sich in der vorgenannten zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse befindet.
  • Bei einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung befindet sich die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geschlossenen Position, wenn die vorgenannte Spindel sich in der vorgenannten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse befindet.
  • Bei einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung definiert das vorgenannte Gehäuse einen Kanal und einen ersten oberen Ansatz, und die vorgenannte Spindel umfasst weiter eine Keilnut mit einem ersten unteren Ansatz, wobei die vorgenannte Keilnut axial innerhalb des vorgenannten Kanals des vorgenannten Gehäuses bewegbar ist, und wobei der vorgenannte erste obere Ansatz des vorgenannten Gehäuses in engem Kontakt mit dem vorgenannten ersten unteren Ansatz der vorgenannten Spindel liegt, wenn die vorgenannte Spindel auf die vorgenannte zweite umlaufende Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse rotiert wird, um auf diese Weise die vorgenannte Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festzustellen.
  • Bei einer weiteren Ausführung umfasst das vorgenannte Gehäuse weiter einen zweiten oberen Ansatz, und die vorgenannte Keilnut der vorgenannten Spindel umfasst weiter einen zweiten unteren Ansatz, wobei der vorgenannte zweite obere Ansatz des vorgenannten Gehäuses in engem Kontakt mit dem vorgenannten zweiten unteren Ansatz der vorgenannten Spindel steht, wenn dieselbe Spindel auf die vorgenannte zweite umlaufende Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse rotiert wird, um die vorgenannte Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse festzustellen.
  • Eine Hülseneinheit kann rotierend innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert werden, um die vorgenannte Spindel zu empfangen.
  • Das vorgenannte Gehäuse kann eine Reihe von Abschervorrichtungsöffnungen definieren, und die vorgenannte Hülseneinheit kann eine Reihe von Abschervorrichtungsöffnungen definieren. Bei einer weiteren Ausführung der vorliegenden Erfindung erstreckt sich eine Reihe von Abschervorrichtungen durch die vorgenannten Abschervorrichtungsöffnungen des vorgenannten Gehäuses radial nach innen in die vorgenannten Abschervorrichtungsöffnungen der vorgenannten Hülseneinheit hinein, um eine relative Drehung zwischen dem vorgenannten Gehäuse und der vorgenannten Hülseneinheit zu verhindern, bis eine vorbestimmte Menge von Drehkraft auf die vorgenannte Hülseneinheit auferlegt wird.
  • Eine weitere Ausführung der vorliegenden Erfindung bietet eine Methode für das wahlweise Feststellen eines Tieflochwerkzeugs in einer geöffneten Position, welche das Folgende umfasst: das Einführen des vorgenannten Werkzeugs in ein Bohrloch; das Auferlegen des Gewichts eines Bohrgestänges auf das vorgenannte Werkzeug; das Bewegen eines Gehäuses des vorgenannten Werkzeugs von einer ersten axialen Position auf eine zweite axiale Position relativ zu einer Spindel, wobei die vorgenannte Spindel innerhalb des vorgenannten Gehäuses verschiebbar positioniert werden kann; das Betätigen einer Betätigungseinheit, welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert ist, von einer geschlossenen Position auf eine geöffnete Position; das Rotieren des vorgenannten Gehäuses in eine erste Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel; und das Feststellen der vorgenannten Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse, um die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geöffneten Position festzustellen.
  • Bei einer weiteren Ausführung der Methode der vorliegenden Erfindung umfasst dieselbe die folgenden Stufen: das Abheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug; und das Halten des vorgenannten Gehäuses in der vorgenannten zweiten axialen Position relativ zu der vorgenannten Spindel, um die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geöffneten Position zu halten. Bei einer weiteren Ausführung der Methode umfasst dieselbe weiter die folgenden Stufen: das Rotieren des vorgenannten Gehäuses in einer zweiten Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel; das Abheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug; das Verschieben des vorgenannten Gehäuses von der vorgenannten zweiten axialen Position auf die vorgenannte erste axiale Position relativ zu der vorgenannten Spindel; und das Betätigen der vorgenannten Betätigungseinheit von der vorgenannten geöffneten Position auf die vorgenannte geschlossene Position.
  • Eine weitere Ausführung umfasst eine Methode für das wahlweise Feststellen eines Tieflochwerkzeugs in einer geschlossenen Position, welche das Folgende umfasst: das Einführen des vorgenannten Werkzeugs in ein Bohrloch; das Auferlegen des Gewichts eines Bohrgestänges auf der vorgenannte Werkzeug; das Bewegen eines Gehäuses des vorgenannten Werkzeugs aus einer ersten axialen Position auf eine zweite axiale Position relativ zu einer Spindel, wobei die vorgenannte Spindel verschiebbar innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert ist; das Betätigen einer Betätigungseinheit, welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses positioniert ist, von einer geöffneten Position auf eine geschlossene Position; das Rotieren des vorgenannten Gehäuses in eine erste Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel; und das Feststellen der vorgenannten Spindel axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse, um die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geschlossenen Position festzustellen.
  • Eine weitere Ausführung der Methode der vorliegenden Erfindung umfasst weiter die folgenden Stufen: das Abheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug; und das Halten des vorgenannten Gehäuses in der vorgenannten zweiten axialen Position relativ zu der vorgenannten Spindel, um die vorgenannte Betätigungseinheit in der vorgenannten geschlossenen Position zu halten.
  • Eine weitere Ausführung der Methode der vorliegenden Erfindung umfasst weiter die folgenden Stufen: das Rotieren des vorgenannten Gehäuses in eine zweite Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel; das Abheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug; das Verschieben des vorgenannten Gehäuses von der vorgenannten zweiten axialen Position auf die vorgenannte erste axiale Position relativ zu der vorgenannten Spindel; und das Betätigen der vorgenannten Betätigungseinheit von der vorgenannten geschlossenen Position auf die vorgenannte geöffnete Position.
  • Wir beziehen uns nun auf die beiliegenden Zeichnungen, wobei
  • 1 eine schematische Ansicht einer Offshore Öl- oder Gasbohrinsel darstellt, auf welcher eine Ausführung eines Tieflochprüfventils nach der vorliegenden Erfindung betrieben wird;
  • 2 sowohl wie 2A2C eine halbe Querschnittsansicht einer Ausführung eines Tieflochprüfventils nach der vorliegenden Erfindung in einer geöffneten Position darstellen;
  • 3 sowohl wie 3A3C eine halbe Querschnittsansicht einer Ausführung eines Tieflochprüfventils nach der vorliegenden Erfindung in einer geschlossenen Position darstellen;
  • 4 eine Perspektivansicht einer Ausführung einer rotierbaren Hülsenhülle nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 5 eine Perspektivansicht einer Ausführung eines Abschnitts einer Triebspindel nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 6 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführung einer rotierbaren Hülsenhülle nach der vorliegenden Erfindung darstellt; und
  • 7 eine Perspektivansicht einer Ausführung eines Abschnitts einer Triebspindel nach der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Obwohl die Herstellung und die Anwendung der verschiedenen Ausführungen der vorliegenden Erfindung weiter unten eingehender beschrieben werden sollen sollte berücksichtigt werden, dass die vorliegende Erfindung viele weitere mögliche Erfindungskonzepte anbietet, welche auf die verschiedensten Weisen und mit Hilfe einer weiten Reihe von Kontexten ausgeführt werden können. Die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungen repräsentieren lediglich illustrative Beispiele spezifischer Weisen, das Gerät der vorliegenden Erfindung herzustellen und anzuwenden, und schränken den Umfang der Erfindung auf keinerlei Art und Weise ein.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird hier ein Tieflochprüfventil während der Anwendung desselben auf einer Offshore Öl- oder Gasbohrinsel schematisch dargestellt und allgemein mit der Nummer (10) ausgezeichnet. Eine Halbtaucherbohrplattform (12) ist hier über einer Unterwasseröl- oder Gasformation (14) zentriert, welche sich unter dem Meeresboden (16) befindet. Ein Unterwasserschutzrohr (18) erstreckt sich von dem Deck (20) der Plattform (12) bis zu einer Bohrlochkammerinstallation (22) hinunter, welche einen Bohrlochschieber (24) umfasst. Die Plattform (12) umfasst einen Bohrturm (26) und einen Hebemechanismus (28) für das Anheben und Herablassen von Bohrketten (30) mit Endkappen (32) und Werkzeugen für das Testen der Öl- oder Gasformation (14) einschließlich von Tieflochprüfventilen (34) und Dichtungseinheiten (36).
  • Während solcher Testverfahren wird meist eine Bohrkette (30) in ein Bohrloch (40) herabgelassen, nachdem die Formation (14) während eines Bohrverfahrens von einem Bohrloch (40) durchschnitten worden ist. Das Werkzeug (40) und die Dichtungseinheit (36) können sich über der Endkappe (32) befinden. Die Dichtungseinheit (36) kann so eingestellt werden, dass dieselbe den Innenraum der Bohrkette (30) gegen das Bohrloch (40) abdichtet. Wenn die Dichtungseinheit (36) den Bereich zwischen dem Bohrloch (40) und der Bohrkette (30) abgedichtet hat, können Formationsflüssigkeiten durch das Werkzeug (34) hindurch in die Bohrkette (30) hinein produziert werden.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet wird dabei sofort erkennen, dass die Anwendung des Werkzeugs (34) der vorliegenden Erfindung nicht auf die Anwendung mit Halbtaucherbohrplattformen (12) wie der in 1 geoffenbarten beschränkt ist. Das Werkzeug (34) eignet sich gleichermassen für die Anwendung auf gewöhnlichen Offshore-Bohrinseln oder für Onshore-Bohrverfahren. Der Fachmann wird weiter sofort erkennen, dass sich das Werkzeug (34) der vorliegenden Erfindung sich gleichermassen für verrohrte vertikale Bohrlöcher, und auch für verrohrte oder unverrohrte gekrümmte oder horizontale Bohrlöcher eignet, obwohl 1 ein unverrohrtes vertikales Bohrloch offenbart.
  • Unter Bezugnahme auf 2 und 3 ist das Werkzeug (34) der vorliegenden Erfindung hier jeweils in einer geöffneten und einer geschlossenen Position dargestellt. Das Werkzeug (34) umfasst ein Gehäuse (42), welches so adaptiert ist, dass es mit der Bohrkette (30) verbunden werden kann, und welches einen im Wesentlichen offenen Hohlraum (44) umschließt. Das Gehäuse (42) umfasst eine Reihe von allgemein zylindrisch geformten rohrförmigen Elementen, welche mit Hilfe von Gewinden miteinander verbunden werden. Das Gehäuse (42) umfasst einen oberen Adapter (46) mit einer unteren, internen Gewindeoberfläche (48), welche mit einer externen Gewindeoberfläche (50) eines oberen Endes des oberen, inneren Gehäuseabschnitts (52) verschraubt wird. Das Gehäuse (42) umfasst weiter ein Außenrohr (54), dessen oberer Abschnitt konzentrisch um einen unteren Abschnitt des oberen, inneren Gehäuseabschnitts (52) herum empfangen wird, welcher sich unter den oberen Adapter (46) hinweg erstreckt. Das Außenrohr (54) umfasst eine Reihe von radial nach innen ausgerichteten Keilnuten (56), welche in eine Reihe von radial nach aussen ausgerichteten Keilnuten (58) des oberen, inneren Gehäuseabschnitts (52) eingreifen, um eine relative Drehung zwischen denselben zu verhindern. Ein oberstes Ende des Rohres (54) über den Keilnuten (56) umfasst eine zylindrische innere Oberfläche (60), welche eng um eine zylindrische äussere Oberfläche (62) des oberen Adapters (46) herum empfangen wird, wobei die Dichtung zwischen denselben durch widerstandsfähige O-Ring Dichtungen (64) erstellt wird. Eine Dichtung ist auch zwischen dem oberen, inneren Gehäuseabschnitt (52) und dem oberen Adapter (46) mit Hilfe von widerstandsfähigen Ringdichtungen (66) vorhanden.
  • Das Außenrohr (54) wird mit Hilfe eines oberen, nach oben ausgerichteten ringförmigen Ansatzes (68) des oberen, inneren Gehäuseabschnitts (52) relativ zu dem oberen Adapter (46) und dem oberen, inneren Gehäuseabschnitt (52) in Position gehalten, wodurch das untere Ende (70) der Keilnuten (56) festgestellt wird. Das Außenrohr (54) umfasst eine mit einem Innengewinde ausgestattete zylindrische Oberfläche (72) in der Nähe seines unteren Endes, welche über ein Gewinde mit einer externen zylindrischen Oberfläche (74) eines oberen Abschnitts eines Gehäusezwischenadapters (76) des Gehäuses (42) verbunden ist. Ein widerstandsfähiger O-Ring (78) formt eine Dichtung zwischen denselben. Der Gehäusezwischenadapter (76) wird über ein Gewinde in Position (80) mit dem unteren Gehäusezwischenadapter (82) des Gehäuses (42) verbunden, wobei ein widerstandsfähiger O-Ring (84) zwischen denselben eine Dichtung erstellt. Der untere Gehäusezwischenadapter (82) ist über ein Gewinde in Position (86) mit dem oberen Ende einer Meßkammer (88) des Gehäuses (42) verbunden. Ein O-Ring (90) erstellt wiederum eine Dichtung zwischen denselben.
  • Die Meßkammer (88) umfasst in einer Wand derselben eine Füllöffnung (92), welche mit Hilfe eines abgedichteten Gewindestöpsels (94) geschlossen werden kann. Die Meßkammer (88) umfasst weiter eine obere Entleerungsöffnung (96), welche einen abgedichteten Gewindestöpsel (98) beinhaltet, und eine untere Füllöffnung (100) mit einem abgedichteten Gewindestöpsel (102) in derselben.
  • Die Meßkammer (88) ist an ihrem unteren Ende über eine Gewindeverbindung (106) mit dem unteren Adapter (104) des Gehäuses (42) verbunden. Der untere Adapter (104) ist an seinem unteren Ende über eine Gewindeverbindung (110) mit der rotierbaren Hülsenhülle (108) des Gehäuses (42) verbunden.
  • Innerhalb des Außenrohres (54) des Gehäuses (42) befindet sich die Betätigungseinheit (112). Die Betätigungseinheit (112) umfasst ein sphärisches Ventil (114) mit einer im Wesentlichen offenen Ventilbohrung (116). Die oberen und unteren ringförmigen Sitze (118) und (120) halten dieses sphärische Ventil (114). Das sphärische Ventil (114) kann zwischen den Sitzen (118) und (120) und einer auf 3A illustrierten geschlossenen Position, in welcher das sphärische Ventil (114) den Gehausehohlraum (44) schließt, und einer auf 2A illustrierten geöffneten Position rotiert werden, in welcher das sphärische Ventil (114) auf eine Position rotiert wird, in welcher die Ventilbohrung (116) auf den Gehäusehohlraum (44) ausgerichtet ist. Der Ventilkäfig (122) umschließt das sphärische Ventil (114) und umfasst mindestens eine sich in Längsrichtung erstreckende Aussparung (124), welche in 3A am besten ersichtlich ist. Der Käfig (122) umfasst ein oberes Ende (126), welches über eine Gewindeverbindung (128) mit einem oberen, inneren Gehäuseabschnitt (52) verbunden ist.
  • Mindestens ein Betätigungsarm (130) mit einer Nase (132) wird in mindestens einer ekzentrischen radialen Bohrung (134) des sphärischen Ventils (114) empfangen. Wenn das Gehäuse (42) relativ zu dem Betätigungsarm (130) nach unten bewegt wird, rotiert derselbe Betätigungsarm (130) das sphärische Ventil (114) auf seine geöffnete Position. Wenn das Gehäuse (42) relativ zu dem Betätigungsarm (130) nach oben bewegt wird, wird derselbe Betätigungsarm (130) das sphärische Ventil (114) auf seine geschlossene Position rotieren. Das untere Ende des Betätigungsarms (130) umfasst eine sich radial nach innen erstreckende Flansch (136), welche in eine Rille (138) im oberen Adapter (140) der Triebspindeleinheit (142) empfangen wird.
  • Die Triebspindeleinheit (142) wird im allgemeinen verschiebbar in das Gehäuse (42) hinein empfangen. Die Triebspindeleinheit (142) ist so adaptiert, dass sie wahlweise teleskopisch zwischen einer ersten und einer zweiten Position relativ zu dem Gehäuse (42) hin und hergestellt werden kann, um das sphärische Ventil (114) zwischen seiner geschlossenen und seiner geöffneten Position zu rotieren. Die Triebspindeleinheit (142) ist weiter so adaptiert, dass sie wahlweise zwischen einer ersten umlaufenden Position und einer zweiten umlaufenden Position relativ zu dem Gehäuse (42) rotiert werden kann, um das sphärische Ventil (114) in einer geöffneten Position festzustellen.
  • Wie in 2C und 3C dargestellt umfasst die Triebspindeleinheit (142) einen unteren Adapter (114) mit einem unteren, externen Gewindestiftende (146) für eine Verbindung desselben mit dem Bohrgestänge (30) oder einem naheliegenden Werkzeug wie zum Beispiel einer Dichtungseinheit (36), welche sich unter dem Werkzeug (34) befinden kann. Der Hohlraum (44), welcher auch als ein Fließdurchgang (44) bezeichnet werden kann, erstreckt sich durch die verschiedenen Abschnitte der Triebspindeleinheit (142) hindurch. Der untere Adapter (144) ist über eine Gewindeverbindung (150), welche eine Dichtung umfasst, die aus einem O-Ring (152) zwischen denselben besteht, mit dem unteren Ende der unteren Triebspindel (148) der Triebspindeleinheit (142) verbunden. Eine Beipassöffnung (154) ist durch die Seitenwand der unteren Triebspindel (148) hindurch positioniert.
  • Die untere Triebspindel (148) umfasst eine zylindrische Außenoberfläche (156), welche eng anliegend in eine innere Oberfläche (158) der rotierbaren Hülsenhülle (108) eingeschoben werden kann.
  • Die Beipasshülse (160) wird auch eng anliegend auf eine Außenoberfläche (156) der unteren Triebspindel (148) aufgeschoben und umfasst obere und untere verschiebbare O-Ringe (162) und (164) zwischen denselben. Die Beipasshülse (160) kann mit einer Stellschraube (166), welche in eine Rille (168) des rotierbaren Hülsenrohres (108) eingeführt wird, an einer rotierbaren Hülsenhülle (108) befestigt werden. Es wird dadurch deutlich, dass sich die unteren Dichtungen (164) unter die Beipassöffnung (154) bewegen werden, um dieselbe Beipassöffnung (154) zu schliessen, wenn das Gehäuse (42) sich relativ zu der Triebspindeleinheit (142) nach unten bewegt. Wie in 3C dargestellt befindet sich die Beipassöffnung (154) in einer geöffneten Position, wenn das sphärische Ventil (114) sich wie in 2C geoffenbart in seiner geschlossenen Position befindet, und die Beipassöffnung (154) wird sich in ihrer geschlossenen Position befinden, wenn das sphärische Ventil (114) auf seine geöffnete Position bewegt wird.
  • Das Werkzeug (34) wird normalerweise in ein Bohrloch (40) eingeführt, während das sphärische Ventil (114) sich wie in 3 dargestellt in seiner geschlossenen Position befindet. Die Dichtungseinheit (36) befindet sich unmittelbar unter dem Werkzeug (34), und liegt eng gegen die Innenoberfläche des Bohrlochs (40) an. Es ist dabei wünschenswert, über eine Beipassvorrichtung für den Durchfluß von Flüssigkeit durch den Hohlraum (44) unter dem geschlossenen sphärischen Ventil (114) zu verfügen, um auf diese Weise die Dichtungseinheit (36) zu umgehen und einen kolbenartigen, entgegen gesetzten Effekt zu der abwärtigen Bewegung der Testerkette (30) innerhalb des Bohrlochs (40) zu verhindern. Die Beipassöffnung (154) ermöglicht einen Durchfluß aus dem unteren Abschnitt des Hohlraums (44) nach aussen und durch die Beipassöffnung (154) hindurch in das Bohrloch (40) über der Dichtungseinheit (36) hinein, wenn sie geöffnet ist. Wenn das Gewicht der Bohrkette (30) auf die Dichtungseinheit (36) aufgelegt wird, wird die Beipassöffnung (154) mit Hilfe der Zeitverzögerungsaktion offen gehalten, bis die Dichtungseinheit (36) festgestellt ist. Dies ermöglicht das Einstellen der Dichtungseinheit (36) ohne irgendwelchen differentialen Druck über derselben innerhalb des Bohrlochs (40). Nach dem Einstellen der Dichtungseinheit (36) wird die Beipassöffnung (154) geschlossen. Wenn sich diese Beipassöffnung (154) schließt, wird sich das sphärische Ventil (114) öffnen.
  • Andererseits ist es jedoch auch möglich, die Beipasshülse (160) wie in 3B dargestellt zu positionieren, ohne dabei die Stellschraube (168) anzuwenden, so dass die Beipasshülse (160) die Beipassöffnung (154) verdeckt, wenn das Gehäuse (42) sich relativ zu der Triebspindeleinheit (142) nach unten bewegt. Folgedessen wird der Reibungskontakt der oberen und unteren verschiebbaren O-Ring Dichtungen (162) und (164) mit der Außenoberfläche (156) der unteren Triebspindel (148) daraufhin das Halten der Beipasshülse (160) in einer geschlossenen Position mit Hilfe von Reibungskraft verursachen, wenn das Gehäuse (42) relativ zu der Triebspindeleinheit (142) zurück nach oben bewegt wird. Bei einer dritten Alternative kann die Beipasshülse (160) anfänglich um die Beipassöffnungen (154) herum positioniert werden, so dass die obere verschiebbare O-Ring Dichtung (162) sich über den Beipassöffnungen (154) befindet, und so dass die untere verschiebbare O-Ring Dichtung (164) sich unter der Beipassöffnung (154) befindet. Bei dieser Anordnung verursacht das Halten der oberen und unteren verschiebbaren O-Ring Dichtungen (162) und (164) mit Hilfe von Reibungskraft gegen die Außenoberfläche (156) der unteren Triebspindel (148) das dauerhafte Halten der Beipasshülse (160) mit Hilfe von Reibungskraft in einer geschlossenen Position.
  • Ein ringförmiger Meßkolben (170) ist innerhalb einer Ölkammer (172) positioniert. Diese Ölkammer (72) umfasst einen ersten Abschnitt (174) und einen zweiten Abschnitt (176) jeweils über und unter dem Meßkolben (170). Der Meßkolben (170) umfasst an seinem oberen Ende weiter eine Fließimpedanzvorrichtung (178), um auf diese Weise dem Durchfluß durch den Durchflußdurchgang (180) eine vorbestimmte Menge von Flüssigkeitswiderstand entgegen zu setzen. Der Meßkolben (170) ist mit einer Einweg O-Ring Dichtung (182) ausgestattet, welche eine Dichtung zwischen dem Meßkolben (170) und dem Meßkammerrohr (88) des Gehäuses (42) herstellt. Wenn die Triebspindeleinheit (142) relativ zu dem Gehäuse (42) nach oben gleitet, muss Flüssigkeit aus dem ersten Abschnitt (174) der Ölkammer (172) durch die Fließimpedanzvorrichtung (178) in den zweiten Abschnitt (176) der Ölkammer (172) fliessen. Die Einweg O-Ring Dichtung (182) ermöglicht das Erstellen einer Umleitung zwischen dem Meßkolben (170) und dem Meßkammerrohr (88) des Gehäuses (42), wenn die Triebspindeleinheit (142) sich relativ zu dem Gehäuse (42) nach unten bewegt.
  • Während des Betriebs befindet sich das Tieflochprüfventil (34) in seiner vollständig ausgefahrenen Position, wobei das sphärische Ventil (114) geschlossen ist, wie es das normalerweise sein wird, wenn das Werkzeug (34) in ein Bohrloch (40) eingeführt wird; dies ist in 3 sehr gut erkennbar. Wenn das Werkzeug (34) mit Hilfe einer Bohrkette (30) in das Bohrloch (40) eingeführt wurde, kann die Dichtungseinheit (36) betätigt werden, um eine Dichtung gegen das Bohrloch (40) herzustellen. Die Dichtungseinheit (36) ist normalerweise so entworfen, dass sie innerhalb des Bohrlochs (40) durch das Auferlegen eines Gewichts auf dieselbe Dichtungseinheit (36) eingestellt werden kann. Der Meßkolben (170) erzeugt eine Zeitverzögerung , so dass dieses Gewicht innerhalb des Bohrlochs (40) auf die Dichtungseinheit (36) auferlegt werden kann, ohne die Triebspindeleinheit (142) innerhalb des Gehäuses (42) so weit nach oben zu bewegen, dass sich das sphärische Ventil (114) öffnet.
  • Wenn die Dichtungseinheit (36) eingestellt ist, kann das sphärische Ventil (114) durch das Auferlegen des Gewichts auf die Bohrkette (30) geöffnet werden. Dies wird das Gehäuse (42) dazu veranlassen, sich relativ zu der Triebspindeleinheit (142) nach unten zu bewegen, welche von der Dichtungseinheit (36) in einer feststehenden Position gehalten wird. Die Fließimpedanzvorrichtung (178) wird den Durchfluß von hydraulischer Flüssigkeit aus dem ersten Abschnitt (174) der Ölkammer (172) in den zweiten Abschnitt (176) der Ölkammer (172) einschränken. Die Fließimpedanzvorrichtung (178) wird normalerweise so ausgewählt, dass sie ungefähr eine zweiminütige Zeitverzögerung erzeugt, bevor sich das Gehäuse (42) ausreichend weit nach unten bewegt, um das sphärische Ventil (114) zu öffnen.
  • Unter Bezugnahme auf 4 ist hier ein halber Querschnitt eines rotierbaren Hülsenrohres (108) in einer Prospektivansicht dargestellt. Das rotierbare Hülsenrohr (108) umfasst eine Gewindeverbindung (110) für das Einschrauben des rotierbaren Hülsenrohres (108) in den unteren Adapter (104). Das rotierbare Hülsenrohr (108) definiert entlang seines Innenumfangs ein Profil, welches eine Reihe von Keilnuten (184) und eine Reihe von Kanälen (186) einschließt. Jede Keilnut (184) des rotierbaren Hülsenrohres (108) umfasst obere Ansätze (188) und (190). Eine Hülseneinheit (192) wird eng anliegend in das rotierbare Hülsenrohr (108) eingeschoben. Die Hülseneinheit (192) kann innerhalb des rotierbaren Hülsenrohres (108) rotiert werden. Die Hülseneinheit (192) wurde so entworfen, dass sie Stellschrauben (194) empfangen kann, welche sich durch das rotierbare Hülsenrohr (108) hindurch erstrecken, um eine relative Drehbewegung zwischen der Hülseneinheit (192) und dem rotierbaren Hülsenrohr (108) zu verhindern. Die Hülseneinheit (192) definiert entlang ihres Innenumfangs ein Profil, welches eine Reihe von Kanälen (193) und eine Reihe von Keilnuten (195) umfasst.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist hier ein Abschnitt einer unteren Triebspindel (148) in einer Perspektivansicht dargestellt. Die untere Triebspindel (148) definiert um ihren Außenumfang herum ein Profil, welches eine Reihe von Keilnuten (196) und eine Reihe von Kanälen (198) umfasst. Jede dieser Keilnuten (196) umfasst wiederum eine Einkerbung (200) und einen unteren Ansatz (202).
  • Wie weiter oben schon aufgeführt wird das Werkzeug (34) während des Betriebs in seiner vollständig ausgefahrenen Position mit einem geschlossenen sphärischen Ventil (114) in das Bohrloch (40) eingeführt. Wenn die Dichtungseinheit (36) innerhalb des Bohrlochs (40) eingestellt worden ist, kann das sphärische Ventil (114) geöffnet werden, indem ein Gewicht auf die Bohrkette (30) auferlegt wird, welches eine abwärtige Bewegung des Gehäuses (42) relativ zu der Triebspindeleinheit (142) verursachen wird. Wenn sich das rotierbare Hülsenrohr (108) des Gehäuses (42) relativ zu der unteren Triebspindel (148) der Triebspindeleinheit (142) nach unten bewegt, werden die Keilnuten (196) der unteren Triebspindel (148) eng anliegend und relativ zu den Kanälen (186) des rotierbaren Hülsenrohres (108) und den Kanälen (193) der Hülseneinheit (192) eingeschoben. Auf eine ähnliche Art und Weise werden die Keilnuten (184) des rotierbaren Hülsenrohres (108) und die Keilnuten (195) der Hülseneinheit (192) eng anliegend und relativ zu den Kanälen (198) der unteren Triebspindel (148) eingeschoben. Wenn das Gehäuse (42) seine abwärtige Bewegung relativ zu der Triebspindeleinheit (142) vollständig abgeschlossen hat, und wenn das sphärische Ventil (114) auf seine vollständig geöffnete Position gestellt wurde, ist die Einkerbung (200) der Keilnut (196) der unteren Triebspindel (148) auf den oberen Abschnitt (204) der Keilnut (184) des rotierbaren Hülsenrohres (108) ausgerichtet. Ausserdem ist nun der laterale Ansatz (206) der Keilnut (196) der unteren Triebspindel (148) auf die Keilnut (195) der Hülseneinheit (192) ausgerichtet.
  • Das Werkzeug (34) befindet sich nun in der in 2 geoffenbarten vollständig eingefahrenen Position. Das Werkzeug (34) kann durch ein einfaches Abheben der Bohrkette von demselben Werkzeug (34) auf seine vollständig ausgefahrene Position zurückgestellt werden. Andererseits kann die Bohrkette (30) auch in eine erste Richtung rotiert werden, was eine Drehkraft auf die Hülseneinheit (192) ausüben wird, wenn die Hülseneinheit (192) mit dem lateralen Ansatz (206) der Keilnut (196) in Kontakt gerät. Wenn die Drehkraft eine vorbestimmte Stufe erreicht, werden die Stellschrauben (194) abscheren und es der Hülseneinheit (192) ermöglichen, relativ zu dem rotierbaren Hülsenrohr (108) zu rotieren, was dem rotierbaren Hülsenrohr (108) wiederum ermöglichen wird, relativ zu der unteren Triebspindel (148) zu rotieren. Das rotierbare Hülsenrohr (108) rotiert relativ zu der unteren Triebspindel (148), bis der laterale Ansatz (208) des oberen Abschnitts (204) der Keilnut (184) mit dm lateralen Ansatz (210) der Einkerbung (200) des Kanals (196) in Kontakt tritt. In dieser Position wird der obere Ansatz (190) des oberen Abschnitts (204) der Keilnut (184) mit dem unteren Ansatz (202) der Keilnut (196) in Kontakt treten, und der obere Ansatz (108) der Keilnut (184) wird mit dem unteren Ansatz (212) der Keilnut (196) in Kontakt treten, wenn das Gewicht der Bohrkette (30) von dem Werkzeug (34) abgehoben wird, was eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen dem rotierbaren Hülsenrohr (108) und der unteren Triebspindel (148) verhindern wird, was wiederum eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen dem Gehäuse (42) und der Triebspindeleinheit (142) verhindert und das sphärische Ventil (114) in einer geöffneten Position feststellt. Das Werkzeug (34) kann durch das Rotieren der Bohrkette (30) in eine zweite Richtung auf den Normalbetrieb zurückgestellt werden, so dass das rotierbare Hülsenrohr (108) relativ zu der unteren Triebspindel (148) rotiert, bis der laterale Ansatz (205) der Keilnut (184) mit dem lateralen Ansatz (207) der Keilnut (196) in Kontakt tritt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist hier eine alternative Ausführung des rotierbaren Hülsenrohres (108) dargestellt. Das rotierbare Hülsenrohr (108) definiert hier ein Profil entlang seines Innenumfangs, welches eine Reihe von Kanälen (220) und eine Reihe von Keilnuten (222) umfasst. Die Hülseneinheit (192) wird eng anliegend in das rotierbare Hülsenrohr (108) eingeschoben und kann innerhalb des rotierbaren Hülsenrohres (108) rotiert werden. Die Hülseneinheit (192) definiert ein Profil entlang ihres Innenumfangs, welches eine Reihe von Kanälen (193) und eine Reihe von Keilnuten (195) umfasst. Eine Reihe von Stellschrauben (194) wird innerhalb der Hülseneinheit (192) durch das rotierbare Hülsenrohr (108) hindurch eingeführt, um eine relative Drehbewegung zwischen der Hülseneinheit (192) und dem rotierbaren Hülsenrohr (108) zu verhindern.
  • 7 zeigt einen Abschnitt der unteren Triebspindel (148), welcher hier in Perspektivansicht dargestellt ist. Die untere Triebspindel (148) umfasst ein äußeres Profil, welches eine Reihe von Keilnuten (224) und eine Reihe von Kanälen (226) umfasst. Die Keilnut (224) definiert eine Einkerbung (228). Unter Bezugnahme auf 6 und 7 werden hier die Keilnuten (224) der unteren Triebspindel (148) eng anliegend in die Kanäle (220) des rotierbaren Hülsenrohres (108) und die Kanäle (193) der Hülseneinheit (192) eingeschoben. Auf eine ähnliche Art und Weise werden die Keilnuten (222) des rotierbaren Hülsenrohres (108) und die Keilnuten (195) der Hülseneinheit (192) eng anliegend und verschiebbar in die Kanäle (226) der unteren Triebspindel (148) eingeschoben.
  • Wenn während des Betriebs das Gewicht der Bohrkette (30) auf das Werkzeug (34) auferlegt wird, und wenn sich das Werkzeug (34) in seiner vollständig eingefahrenen Position befindet, während das sphärische Ventil (114) geöffnet ist, wird der obere Abschnitt (230) der Keilnut (224) der unteren Triebspindel (148) auf die Keilnut (195) der Hülseneinheit (192) ausgerichtet. Wenn die Bohrkette (30) dann in eine erste Richtung rotiert wird, wird mit Hilfe des lateralen Ansatzes (232) der Keilnut (224) auf der Hülseneinheit (192) eine Drehkraft erzeugt. Wenn die Drehkraft eine vorbestimmte Stufe erreicht, werden die Stellschrauben (194) abscheren und es der Hülseneinheit (192) ermöglichen, relativ zu dem rotierbaren Hülsenrohr (108) zu rotieren und es demselben Hülsenrohr (108) wiederum ermöglichen, relativ zu der unteren Triebspindel (148) zu rotieren. Das rotierbare Hülsenrohr (108) wird relativ zu der unteren Triebspindel (148) rotieren, bis der laterale Ansatz (234) der Keilnut (222) des rotierbaren Hülsenrohres (108) mit dem lateralen Ansatz (236) der Keilnut (224) der unteren Triebspindel (148) in Kontakt tritt. Wenn das Gewicht des Bohrgestänges (30) in dieser Position von dem Werkzeug (34) abgehoben wird, wird der obere Ansatz (238) der Keilnut (222) mit dem unteren Ansatz (240) der Keilnut (224) in Kontakt treten, was eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen dem rotierbaren Hülsenrohr (108) und der unteren Triebspindel (148) verhindern wird, was wiederum eine relative Bewegung in Längsrichtung zwischen dem Gehäuse (42) und der Triebspindeleinheit (142) verhindern wird, und auf diese Weise das sphärische Ventil (114) in einer geöffneten Position feststellen wird. Das Werkzeug (34) kann durch das Rotieren der Bohrkette (30) in eine zweite Richtung auf seine normale Betriebsposition zurückgestellt werden, so dass das rotierbare Hülsenrohr (108) relativ zu der unteren Triebspindel (148) rotiert, bis der laterale Ansatz (242) der Keilnut (222) mit dem lateralen Ansatz (244) der Keilnut (224) in Kontakt tritt.
  • Der Fachmann auf diesem Gebiet wird sich darüber im Klaren sein, dass die Erfindung innerhalb des Umfangs der beiliegenden Ansprüche beliebig modifiziert werden kann.

Claims (10)

  1. Ein Tieflochwerkzeug (34), welches das Folgende umfasst: ein Gehäuse (42); eine Betätigungseinheit (112), welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) positioniert ist; und eine Spindel (142), welche axial innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) bewegbar ist und an der vorgenannten Betätigungseinheit (112) befestigt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Spindel (142) rotierbar innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) bewegt werden kann, um die vorgenannte Spindel (142) wahlweise axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) festzustellen.
  2. Werkzeug nach Anspruch 1, welches weiter eine Hülseneinheit (192) umfasst, welche für das Empfangen der vorgenannten Spindel (142) rotierbar innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) positioniert ist.
  3. Werkzeug nach Anspruch 2, bei welchem das vorgenannte Gehäuse (42) einen Kanal (186) definiert, in welchem die vorgenannte Hülseneinheit (192) wiederum einen Kanal (193) definiert.
  4. Ein Tieflochwerkzeug (34), welches das Folgende umfasst: ein Gehäuse (42); eine Betätigungseinheit (112), welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) positioniert ist, und welche geöffnete und geschlossene Positionen umfasst; eine Spindel (142), welche verschiebbar in das vorgenannte Gehäuse (42) empfangen werden kann, und welche wahlweise teleskopisch zwischen einer ersten und einer zweiten axialen Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) ein- und ausgefahren werden kann, um die vorgenannte Betätigungseinheit (112) zwischen den vorgenannten geöffneten und geschlossenen Positionen zu manipulieren, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgenannte Spindel (142) so adaptiert ist, dass sie wahlweise zwischen einer ersten und einer zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) rotiert werden kann, um die vorgenannte Spindel (142) axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) festzustellen.
  5. Werkzeug nach Anspruch 4, bei welchem die vorgenannte Spindel(142) axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) verschoben werden kann, wenn die vorgenannte Spindel (142) sich in der vorgenannten ersten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) befindet, und bei welchem die vorgenannte Spindel (142) axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) festgestellt ist, wenn die vorgenannte Spindel (142) sich in der vorgenannten zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) befindet.
  6. Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, bei welchem die vorgenannte Betätigungseinheit (112) sich in der vorgenannten geöffneten Position befindet, wenn die vorgenannte Spindel (142) sich in der vorgenannten zweiten umlaufenden Position relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42) befindet.
  7. Methode für das wahlweise Feststellen eines Tieflochwerkzeugs (34) in einer geöffneten Position, welche das Folgende umfasst: das Einführen des vorgenannten Werkzeugs (34) in ein Bohrloch (40); das Einstellen des Gewichts eines Bohrgestänges an dem vorgenannten Werkzeug (34); das Bewegen eines Gehäuses (42) des vorgenannten Werkzeugs (34) von einer ersten axialen Position auf eine zweite axiale Position relativ zu einer Spindel (142), wobei die vorgenannte Spindel (142) in das vorgenannte Gehäuse (42) eingeschoben werden kann; das Betätigen einer Betätigungseinheit (112), welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) positioniert ist, von einer geschlossenen Position auf eine geöffnete Position; dadurch gekennzeichnet, dass das vorgenannte Gehäuse (42) in eine erste Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel (142) rotiert wird; und das Feststellen der vorgenannten Spindel (142) axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42), und das Feststellen der vorgenannten Betätigungseinheit (112) in der vorgenannten geöffneten Position.
  8. Methode nach Anspruch 7, welche weiter die folgenden Stufen umfasst: das Anheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug (34); und das Halten des vorgenannten Gehäuses (42) in der vorgenannten zweiten axialen Position relativ zu der vorgenannten Spindel (142) und das Halten der vorgenannten Betätigungseinheit (112) in der vorgenannten geöffneten Position.
  9. Methode für das wahlweise Feststellen eines Tieflochwerkzeugs (34) in einer geschlossenen Position, welche das Folgende umfasst: das Einführen des vorgenannten Werkzeugs (34) in ein Bohrloch (40); das Auferlegen des Gewichts eines Bohrgestänges auf das vorgenannte Werkzeug (34); das Bewegen eines Gehäuses (42) des vorgenannten Werkzeugs (34) aus einer ersten axialen Position auf eine zweite axiale Position relativ zu einer Spindel (142), wobei die vorgenannte Spindel (142) in das vorgenannte Gehäuse (42) eingeschoben werden kann; das Betätigen einer Betätigungseinheit (112), welche innerhalb des vorgenannten Gehäuses (42) positioniert ist, von einer geöffneten Position auf eine geschlossene Position, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgenannte Gehäuse (42) in eine erste Richtung relativ zu der vorgenannten Spindel (142) rotiert wird; und das Feststellen der vorgenannten Spindel (142) axial und relativ zu dem vorgenannten Gehäuse (42), und das Feststellen der vorgenannten Betätigungseinheit (112) in der vorgenannten geschlossenen Position.
  10. Methode nach Anspruch 9, welche weiter die folgenden Stufen umfasst: das Anheben des Gewichts des vorgenannten Bohrgestänges von dem vorgenannten Werkzeug (34); und das Halten des vorgenannten Gehäuses (42) in der vorgenannten zweiten axialen Position relativ zu der vorgenannten Spindel (142), und das Halten der vorgenannten Betätigungseinheit (112) in der geschlossenen Position.
DE69822530T 1997-01-23 1998-01-23 Bohrlochwerkzeug Expired - Fee Related DE69822530T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US788071 1991-11-05
US08/788,071 US5826657A (en) 1997-01-23 1997-01-23 Selectively locking open a downhole tester valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69822530D1 DE69822530D1 (de) 2004-04-29
DE69822530T2 true DE69822530T2 (de) 2004-08-05

Family

ID=25143362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69822530T Expired - Fee Related DE69822530T2 (de) 1997-01-23 1998-01-23 Bohrlochwerkzeug

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5826657A (de)
EP (1) EP0855492B1 (de)
CA (1) CA2227350A1 (de)
DE (1) DE69822530T2 (de)
NO (1) NO975940L (de)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6059041A (en) * 1997-07-17 2000-05-09 Halliburton Energy Services, Inc. Apparatus and methods for achieving lock-out of a downhole tool
WO2003097988A2 (en) * 2002-05-17 2003-11-27 Halliburton Energy Services, Inc. Equalizer valve and method of use
US20050126638A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Halliburton Energy Services, Inc. Check valve sealing arrangement
US7210534B2 (en) * 2004-03-09 2007-05-01 Baker Hughes Incorporated Lock for a downhole tool with a reset feature
US7500523B2 (en) * 2005-04-08 2009-03-10 Weatherford/Lamb, Inc. Valve for controlling the flow of fluid between an interior region of the valve and an exterior region of the valve
US8240387B2 (en) * 2008-11-11 2012-08-14 Wild Well Control, Inc. Casing annulus tester for diagnostics and testing of a wellbore
US8162066B2 (en) * 2008-11-25 2012-04-24 Baker Hughes Incorporated Tubing weight operation for a downhole tool
US7926575B2 (en) * 2009-02-09 2011-04-19 Halliburton Energy Services, Inc. Hydraulic lockout device for pressure controlled well tools
US8371386B2 (en) * 2009-07-21 2013-02-12 Schlumberger Technology Corporation Rotatable valve for downhole completions and method of using same
BR112013017271B1 (pt) * 2011-01-07 2021-01-26 Weatherford Technology Holdings, Llc obturador para uso em um poço e ferramenta de fundo de poço
US8607875B2 (en) 2011-01-14 2013-12-17 Halliburton Energy Services, Inc. Rotational wellbore test valve
US8662180B2 (en) * 2011-01-14 2014-03-04 Halliburton Energy Services, Inc. Rotational test valve with tension reset
US8985230B2 (en) * 2011-08-31 2015-03-24 Baker Hughes Incorporated Resettable lock for a subterranean tool
BR112014008147A2 (pt) 2011-10-06 2017-04-11 Halliburton Energy Services Inc válvula verificadora de fundo de poço e método para operar uma válvula verificadora de fundo de poço
US9133686B2 (en) 2011-10-06 2015-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tester valve having rapid charging capabilities and method for use thereof
US9316074B2 (en) * 2012-11-27 2016-04-19 Baker Hughes Incorporated Resettable selective locking device
US10344556B2 (en) 2016-07-12 2019-07-09 Weatherford Technology Holdings, Llc Annulus isolation in drilling/milling operations
RU2705451C1 (ru) * 2019-03-15 2019-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "Статус Гарант" Клапан для герметизации перекрытия канала, соединяющего межтрубное пространство, устанавливаемый в колонне подъёмных труб

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4212355A (en) * 1978-09-11 1980-07-15 Lynes, Inc. Tubing manipulated test valve and latch assembly
US4633952A (en) * 1984-04-03 1987-01-06 Halliburton Company Multi-mode testing tool and method of use
US4665983A (en) * 1986-04-03 1987-05-19 Halliburton Company Full bore sampler valve with time delay
US4967844A (en) * 1989-03-30 1990-11-06 Elder Oil Tools Selectively operable ball valve and production packer system
GB9117119D0 (en) * 1991-08-08 1991-09-25 Exploration And Production Nor Tubing test valve
US5228516A (en) * 1992-01-14 1993-07-20 Halliburton Company Tester valve
US5287930A (en) * 1992-05-22 1994-02-22 Dowell Schlumberger Incorporated Valve apparatus for use in sand control

Also Published As

Publication number Publication date
DE69822530D1 (de) 2004-04-29
EP0855492B1 (de) 2004-03-24
NO975940L (no) 1998-07-24
CA2227350A1 (en) 1998-07-23
US5826657A (en) 1998-10-27
EP0855492A3 (de) 1999-06-09
EP0855492A2 (de) 1998-07-29
NO975940D0 (no) 1997-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69822530T2 (de) Bohrlochwerkzeug
DE60201146T2 (de) Rückschlagventil für Kraftdrehkopf
DE69928193T2 (de) Komplettierung von Unterdruck-Bohrlöchern
DE69919906T2 (de) Einzelventil für eine vorrichtung zur befüllung von futterrohren sowie zirkulation
DE112016005583B4 (de) Unterirdisches Sicherheitsventil mit dauerhaftem, in der offenen Position verriegelten Element
DE60106529T2 (de) Bohrlochpacker mit Käfigkugelventil
DE69928195T2 (de) Komplettierung von Untrerdruck-Bohrlöchern
DE3031117C2 (de) Vorrichtung zum stufenweisen Zementieren des Ringraums zwischen der Wandung eines Bohrlochs und einer das Bohrloch auskleidenden Verrohrung
DE60301808T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum unterirdischen selektiven Lösen eines Zementierstopfens
DE2845710C2 (de) Gerät zur Betätigung eines Ventils in einer Ölbohrung
DE69634167T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Füllen einer Bohrlochverrohrung
DE69721909T2 (de) Vorrichtung zum Formationstesten
DE2600252A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur manipulation von zirkulations- und/oder pruefventilen in einem bohrloch
DE60025886T2 (de) Bohrrohr mit Verteiler und Verfahren
DE2812714A1 (de) Bohrlochventilvorrichtung
DE1483776A1 (de) Leitungsanordnung fuer eine Bohrlochanlage
DE69910285T2 (de) Unterwasser-Testbaum
DE2263036C2 (de) Bohrlochwerkzeug für Rohrstränge in Bohrlöchern und Verfahren zum Steuern der Fließrichtung von Flüssigkeiten in einem Bohrloch
DE69735336T2 (de) Bohrlochwerkzeug und Verfahren zu dessen Benutzung
DE3009553A1 (de) Ventil zur verwendung in einem pruefstrang zur untersuchung von formationen in einem bohrloch
DE69725385T2 (de) Selbsttätige Pumpe im Bohrloch und Verfahren zu ihrer Verwendung
DE3112312A1 (de) Ventil zum pruefen eines rohrstrangs
DE3112313C2 (de) Ventil und Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Rohrstrangs
DE3107886C2 (de)
WO2014153314A1 (en) Sleeve valve

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee