DE945321C

DE945321C - Hydraulisches Verankerungs- und Haltewerkzeug, insbesondere zur Verwendung in OElbohrungen

Info

Publication number: DE945321C
Application number: DEG12879A
Authority: DE
Inventors: John Jay Lane
Original assignee: Guiberson Corp
Current assignee: Guiberson Corp
Priority date: 1952-08-25
Filing date: 1953-10-21
Publication date: 1956-07-05
Also published as: GB734154A; US2743781A; BE523044A; NL87905C; CH326074A; FR1087045A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes, hydraulisch betätigtes Verankerungs- und Haltewerkzeug. Dasselbe wird in einen umgebenden Zylinder bis in die gewünschte Arbeitsstellung eingeführt und dann dort durch besonders ausgebildete Zahne, fest verankert. Die Zähne sind radial und verschiebbar in der Außenwand des Werkzeuges gelagert und derart angeordnet, daß sie nach außen und in Eingriff mit der Innenwand des Zylinders unter Eindringen in diese gedrückt werden. Der Verankerungsvorgang ist umkehrbar, und das erfindungsgemäße Werkzeug kann vollständig und leicht aus einem solchen Eingriff gelöst und dann nach Belieben aus dem Zylinder zurückgezogen werden.

Die Erfindung besteht aus einem hohlen Tubus mit einer Anzahl von getrennten, unabhängig voneinander betätigten Kolben, die derartig in der Wand des Tubus gelagert sind, daß sie durch dieselbe hindurch bewegt werden, wenn Flüssigkeit unter Druck in den Tubus hinter jedem Kolbenboden eingelassen wird. Wird der Druck weggenommen, dann ziehen sich die Kolben unter der Wirkung von außerhalb des Tubus entstehendem Flüssigkeitsdruck oder mechanischen Kräften in den Tubus zurück.

Das verbesserte neuartige Verankerungs- und Haltewerkzeug nach der Erfindung ist vollständig frei von früher in herkömmlicher Weise verwendeten Keilen, Haken, Federn und Gelenken, die

noch bei älteren Vorrichtungen dieser Art anzutreffen sind.

Die Erfindung sieht ferner eine Vielzahl unabhängiger Kolben vor, die symmetrisch auf dem Umfang des Tubus verteilt und seitwärts beweglich angeordnet sind und durch den in das Innere des Tubus eingeführten hydraulischen Druck nach außen hin bewegt werden, bis das freie Ende eines jeden Kolbens sich in haltendem Eingriff mit der ίο Innenwand des umgebenden Zylinders befindet, an dem das Werkzeug auf diese Weise fest und sicher, jedoch lösbar verankert wird.

Das freie, sich nach außen hin erstreckbare Ende jedes unabhängigen Kolbens ist nur mit einemeinzelnen Zahn versehen, und das äußere Ende jedes dieser einzelnen Zähne besitzt zur Herstellung der' Verankerung eine haltende oder greifende Kante, die stets scharf gehalten wird und fähig ist, mäßig tief in die Innenwand des umgebenden Zylinders einzudringen, an der das Werkzeug verankert ist. Jeder einzelne Zahn wird durch die gewöhnliche Einführung, den Gebrauch und das Herausnehmen des Werkzeuges bei normaler Betriebsweise innerhalb des umgebenden Zylinders, Rohrs oder der Umhüllung, an der das Werkzeug in löslicher Halteverbindung angesetzt und befestigt ist, selbstschärfend gehalten.

Jeder Verankerungszahn dieser Vorrichtung hat einen Einzelkolben hinter sich, der durch Druckflüssigkeit sowohl nach innen als auch nach außen hin bewegt und betätigt wird. Der Druck wird auf der Innenseite des Kolbens zum Angriff gebracht, .^uni dessen Einzelzahn in zwangläufigen Verankerungseingriff zu bringen. Ein Lösen des Eingriffs kann durch Anwendung von Druckflüssigkeit auf der Außenseite des Kolbens bewirkt werden.

Unter den wesentlichsten Merkmalen der Erfindung befinden· sich die folgenden:

Ein äußerst kompaktes sowie äußerst zuverlässiges, sich selbst zentrierendes hydraulisches Verankerungs- und Haltewerkzeug, bei welchem die Verankerung mittels einer Vielzahl von voneinander getrennten Zähnen erfolgt, die so ausgebildet und angeordnet sind, daß jeder Zahn unabhängig von den anderen mittels Fernsteuerung betätigt wird; bei welchem ferner jeder Zahn in Eingriff steht, seine volle Nutzleistung hergibt und die gleiche Last trägt; bei welchem weiter jeder einzelne Haltezahn eine Bewegung des Werkzeugs nach irgeridenier Richtung hin in gleicher Weise -verhindert, und bei welchem schließlich die Wirksamkeit der hydraulischen Kraft bedeutend verstärkt wird, so daß eine äußerst wirksame Verbundkraft am Eingriffspunkt jedes Zahnes ausgeübt wird.

Weitere Merkmale ergeben sich aus der weiteren Beschreibung der Erfindung.

Der Verwendungszweck des hydraulischen Verankerungs- und Haltewerkzeugs nach der Erfindung ist ein vielfältiger und erstreckt sich über verschiedene Industriezweige. Das erfindungsgemäße Werkzeug wurde aber in erster Linie zur Verwendung bei Bohrungen, z. B. Öl-, Gas- oder Wasserbohrungen geschaffen. Es muß jedoch erkannt werden, daß das Werkzeug im wesentlichen einen Anker darstellt, d. h., der Hauptzweck dieses Werkzeugs besteht darin, eine Haltevorrichtung zu bilden. Dieselbe soll zwei Körper zusammenhalten, von denen der eine das Verankerungs- und Haltewerkzeug ist oder einen Teil bildet und der andere eine dasselbe umgebende Umhüllung darstellt, die eine sich außerhalb des Tubus des Verankerungs- und Haltewerkzeugs im Abstand von und um denselben herum befindliche Innenwand hat.

Durch das Werkzeug können zwei derartige Körper fest und sicher in einer äußerst starken, festen und starren Verbindung zusammengehalten werden. Eine solche Verbindung kann für· jeden beliebigen Zeitraum aufrechterhalten und nach Belieben leicht und schnell gelöst werden.

Die Fähigkeit des Werkzeuges, derart vollkommen, obgleich lösbar, in einer umgebenden Umhüllung eingespannt zu sein, daß Relativbewegungen zwischen denselben verhindert werden, ist nur einer der Vorteile seiner Verwendung.

Das Werkzeug kann auch zum unnachgiebigen Halten eines an ihm selbst befestigten Gegenstandes in irgendeiner erforderlichen, genau einzuhaltenden Relativstellung verwendet werden.. Solche Gegenstände, wie z. B. andere Werkzeuge oder Vorrichtungen, können an, in der Nähe oder mit Abstand von dem einen oder anderen Ende oder von beiden Enden des Werkzeuges selbst angeordnet und an demselben befestigt sein. Wenn das Verankerungs- und Haltewerkzeug in Stellung gebracht ist, hält es daher jede beliebige mit ihm befestigte Vorrichtung fest und sicher in jeder gewünschten Stellung.

Bei vielen Herstellungsgängen in der industriellen Erzeugung sowie bei Bearbeitungsvorgangen im Maschinenbau kann das erfindungsgemäße Verankerungs- und Haltewerkzeug mit Vorteil verwendet werden, um irgendein Material, eine Maschine, e"in Bauteil oder ein Gußteil, das von dem Werkzeug eingespannt oder getragen wird, fest und genau in seiner Stellung zu halten, so daß die' Arbeitsvorgänge (wie z. B. Heben, Pressen, Schneiden, Formen, Hobeln, Erwärmen, Kühlen u. dgl.) mit oder an dem mittels dem Verankerungs- und Haltewerkzeug aufgespannten Bauteil, Material oder Gegenstand ausgeführt werden können.

In den beigefügten Zeichnungen werden typische und.zweckmäßige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens dargestellt, und zwar zeigen die Zeichnungen ein Verankerungs- und Haltewerkzeug nach der Erfindung in Anwendung auf Ölbohrungen.

In den Zeichnungen sind die verschiedenen Teile der Ausführungsformen mit verschiedenen Bezugszeichen bezeichnet, und wo mehrere Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind, bedeutet das, daß dies dieselben Teile sind.

In den Zeichnungen sind zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die in den Zeichnungen mit Buchstaben A gekennzeich-

nete Ausführungsform des hydraulischen Verankerungs- und Haltewerkzeuges zeigt eine Ausführung, die relative Drehbewegungen zwischen dem Tubus des Werkzeuges und dem Rohrzug, dem Gestange oder der Leitung, die denselben trägt oder abstützt, nicht zuläßt. Andererseits veranschaulicht die in den Zeichnungen mit B gekennzeichnete Ausführungsforin eine Anordnung, bei welcher ein zentrischer Dorn, der derart an einem Rohrzug befestigt werden kann, daß er ein Teil desselben wird, imstande ist, sich im Tubus des Werkzeuges um seine eigene Achse zu drehen, wenn der Tubus fest mit dem ihn umgebenden Rohr verankert ist.

Bei dem dargestellten Dorn handelt es sich nur um ein Ausführungsbeispiel, das man in mannigfältiger Weise abwandeln kann, insbesondere mit Bezug auf die Anordnung der Zu- und Ableitungen für die Druckflüssigkeit und der durch denselben oder um denselben führenden Kanäle.
Ferner zeigen die Zeichnungen Abwandlungen der Ausführungsform und Anordnung der Hülse, die in der nichtdrehbaren Ausführung des Verankerungs- und Haltewerkzeuges verwendet werden kann. Zweckmäßig ausgebildete Hülsen finden meistens als Anschlag für die getrennt und einzeln betätigten Kolbenzähne Verwendung, wo kein anderer Bauteil zur Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung der einzelnen Kolben vorgesehen ist. Wie aus den Zeichnungen klar hervorgeht, gestatten die einzelnen Kolben selbst einen beträchtlichen Abwandlungsspielraum.

Die Zeichnungen zeigen bevorzugte und abgewandelte Ausführungsbeispiele des hydraulischen Verankerungs- und Haltewerkzeuges zur Veranschaulichung der grundsätzlichen und abwandelbaren Bauteile und Konstruktionseinheiten, die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendet werden können, und zwar zeigt

Fig. I eine typische Ausführungsform des hydraulischen Verankerungs- und Haltewerkzeuges mit zurückgeschobenen Kolben im Aufriß und teilweise im Schnitt,

Fig. II einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. III einen typischen Kolben und eine typische Kolbenbüchse in perspektivischer Ansicht,

Fig. IV ein typisches Verankerungs- und Haltewerkzeug im Aufriß und teilweise im Schnitt, wobei die Kolben ausgefahren sind - und mit der Innenwand des das Werkzeug umgebenden Rohres im Eingriff stehen,

Fig. V eine andere Ausführungsform des Kolbens, teilweise im Aufriß und Schnitt,

Fig. VI eine weitere Ausführungsform des Kolbens, teilweise im Aufriß und Schnitt,
Fig. VII einen Teil des Verankerungs- und Haltewerkzeuges mit eingebauter Kolbenbuchse sowie Hülse oder Anschlag in anderer Ausführungsform, teilweise im Aufriß und Schnitt,

Fig. VIII eine andere Ausführungsform des

■So hydraulischen Verankerungs- und Haltewerkzeuges mit einem sich durch dasselbe erstreckenden Dorn, teilweise im Aufriß und Schnitt, unter Weglassung der Kolben und Kolbenbuchsen,

Fig. IX eine andere Ausführungsform der Mittel zur Lagerung von Kolben und Kolbenbuchse im Tubus, teilweise im Aufriß und Schnitt, und

Fig. X eine weitere Ausführungsform der Mittel zur Lagerung von Kolben und Kplbenbuchse im Tubus, teilweise im Aufriß und Schnitt.

Die Verwendung und Benutzung des erfindungsgemäßen Verankerungs- und Haltewerkzeuges in den verschiedensten Gebieten der Technik wird offensichtlich, wenn sein Gebrauch auf einem besonderen Gebiet, z. B. beim Betrieb und/oder der Konditionierung von Erdbohrungen, ausführlich erläutert wird.

Eine erfindungsgemäße Verwendung in einer Ölbohrung ist daher der Gegenstand weiterer Ausführungen bei der Beschreibung der vorliegenden Erfindung. Eine solche Verwendung ist in den Zeichnungen dargestellt.

In der ölbohrtechnik ist es üblich, herkömmliche Packungen in der Nähe der Sohle der Bohrung einzusetzen und öl durch das im Innern des Bohrungsfutterrohres geführte Hohlgestänge oder dünnere Rohr zu fördern. In vielen Fällen übt die stationäre Bohrlochflüssigkeit in dem Kreisringraum (Zwischenraum zwischen der Innenwand des Futterrohres und dem Hohlgestänge oder Rohr) einen bei weitem größeren Druck auf die herkömmliche Packung von oben her aus, als der Lagerstättendruck, unter dessen Wirkung öl, Gas oder Wasser unter Druck aus der Lagerstätte aufsteigt. Wegen dieses Ungleichgewichtes wird die herkömmliche Packung eingeführt und in Stellung gebracht, um gegen den Druck von oben her Widerstand zu leisten.

Bei Ölbohrungen sind jedoch auch unzählige Betriebszustände und Fälle anzutreffen, bei denen die Druckverhältnisse genau umgekehrt von den obigen sind, d. h., der Druck unter der Packung größer ist als derjenige über der Packung. In diesen Fällen besteht ein großes Bedürfnis für das Verankerungsund. Haltewerkzeug, und das erfindungsgemäße Werkzeug kann dann dazu verwendet werden, die Futterrohrpackung fest und sicher zur Arbeit in einer Ölbohrung einzusetzenden und in Stellung zu halten.

Wenn das Verankerungs- und Haltewerkzeug in dieser Weise verwendet wird,, dann wird die no Packung gleich unter dem Verankerungs- und Haltewerkzeug am Ro'hrzug befestigt, und das Werkzeug wird dann gegen die Innenwand des es umschließenden Futterrohres eingespannt.

Das Verankerungs- und Haltewerkzeug, von dem eine typische Ausführungsform in den Zeichnungen bei A (Fig. I) gezeigt wird, bildet also einen Teil des Rohrzuges 21. Durch den Gebrauch des erfindungsgemäßen Verankerungs- und Haltewerkzeuges kann die Futterrohrpackung vollkommen fest und unnachgiebig gemacht werden. Dies ist der Fall, weil ausreichender Flüssigkeitsdruck im Rohrzug durch auf der Erdoberfläche befindliche Pumpen aufrechterhalten wird, so daß der Tubus 11 des Verankerungswerkzeuges unter dem erforderlichen Druck steht und dadurch der feste Halt des letzteren

auf der Innenwand des Futterrohres 22 erhalten bleibt.

Abgesehen vom Produktionsbetrieb erfordern noch andere und weitere Arbeiten bei Ölbohrungen die Verwendung des Verankerungs- und Haltewerkzeuges. Dies trifft insbesondere für Arbeiten zu, die in ölfeldern als »Nachbearbeitung« und »Konditionierung« der Ölformationen, zur Erreichung einer größeren Förderung bezeichnet werden, to Solche Arbeiten umfassen: Säurebehandlung, Druckzementierung und Aufbr-echung der Erdformationen, insbesondere der Produktionsformationen, durch Druckzerklüftung. Abgesehen davon gibt es in all den Fällen, in welchen der Druck unter der Packung diejenige im Kreisringraum über der Packung übersteigt, noch viele andere Verwendungsmöglichkeiten für das erfindungsgemäße Werkzeug.

Viele dieser Arbeiten werden bei Drücken durchgeführt, die die Lagerstättendrücke bedeutend übersteigen. Die riesigen Drücke, die mit der Säurebehandlung verknüpft sind, und die riesigen Drücke, die bei der Gebirgszerklüftung erforderlich sind, und andere hohe Drücke, die im allgemeinen mit der Nachbehandlung, Behandlung, Konditionierung der ölhaltigen Formationen verbunden sind, bieten besondere Probleme, die eine vollkommene Sicherheit gegen Verschiebung der verschiedenen Werkzeuge, Packungen u. dgl. erfordern. Die hohen Drücke sind als Zusammenbruchdrücke und Behandlungsdrücke bekannt. Diese übermäßigen Drücke werden gewöhnlich innerhalb eines kurzen Teiles des Futterrohres aufgefangen. Dies erfolgt durch Einführung einer oder mehrerer Packungen in das Innere des Futterrohres, und diese Packung oder Packungen müssen im größtmöglichen Maße fest in ihrer Stellung gehalten und gegen Verschiebung gesichert sein, während die Nach- und Konditionie'rungsarbeiten ausgeführt werden. Durch die Aufnahme und Beschränkung der übermäßigen Drücke auf einen kurzen Teil des Futterrohres wird der darüber befindliche Futterröhrenzug geschützt.

Das Verankerungs- und Haltewerkzeug nach der Erfindung hält wirksam gegen alle derartigen hohen Drücke. Es wird so in den Röhrenzug eingefügt und im Bohrungsfutterrohr angeordnet, daß der den Tubus 11 umgebende Kreisringraumdruck kleiner ist als der Arbeitsdruck für das Werkzeug innerhalb des. Tubus.

Ein wichtiger Verwendungszweck des vorliegenden Verankerungs- und Haltewerkzeuges liegt bei der normalen Gewinnung von öl oder Gas aus Bohrungen vor. Hierbei kann das Werkzeug in Verbindung mit einer Ölbohrungspumpe verwendet werden, die am unteren Teil des Röhrenzuges 21 befestigt ist und an einer sich unter dem normalen ölspiegel befindlichen Stelle innerhalb dem Futterrohr22 in Stellung gebracht wird, wobei das Werkzeug dazu verwendet wird, das Rohr oder Hohlgestänge, im Futterrohr zu verankern, .indem es über der Pumpe im Röhrenzug angeordnet wird. Durch die Herstellung und Aufrechterhaltung einer solchen Verankerung wird das unerwünschte »Atmen« oder Strecken des Rohrzuges wesentlich vermindert, was eine größere Nutzleistung jedes Pumpenhubes zur Folge hat.

Das Einspannen und die Betätigung des hydraulischen Werkzeuges nach der Erfindung ist einfach und leicht. Das Werkzeug besteht aus wenigen Teilen und jedes Teil ist stark und haltbar ausgebildet und sehr wirksam in seiner Funktion.

Die Druckflüssigkeit wird in den Rohrzug 21 eingelassen und fließt in den Mittelkanal 18 des Werkzeuges und von dort durch die Verbindungskanäle 51 in die vergrößerte Mittelbohrung 13 des Tubus 11. Dieser Druck wird unabhängig auf jeden einzelnen der zahlreichen Kolbenboden 41 ausgeübt, Dies bewirkt eine nach außen gerichtete Bewegung jedes einzelnen Kolbenkörpers 39 und damit eine Bewegung der Kolbenzähne 40 nach außen über den Tubus 11. Das Hervortreten der Zähne 40 hat zur Folge, daß die Schneide 48 jedes einzelnen Zahnes 40 gegen die Innenwand des Futterrohres 22 anschlägt und mäßig tief in diese eindringt. Durch den Eingriff der vielen Kolbenzähne 40, die verschiebbar in der Wand des Tubus 11 gelagert sind, wird das Werkzeug dann fest im Futterrohr 22 verankert.

Jeder Zahn kann mit einem in einem Verbindungskanal 30 gelagerten Mantel 31 versehen sein, wobei der Verbindungskanal 30 durch eine in die Tubuswand gebohrte Bohrung gebildet wird. Um ein Ausstoßen des Mantels 31 aus der Bohrung 30· zu verhindern, ist derselbe an seinem inneren Ende mit einem Flansch 32 versehen. Das äußere Ende des Mantels ist mit einem nach innen gerichteten Bund ausgerüstet, der als Anschlag 33 ausgebildet ist und dazu dient, ein Ausstoßen des Kolbens 39 durch Begrenzung seines nach außen gerichteten Hubes zu verhindern. Ferner ist der Mantel 31 mit einem federnden Dichtungsring 37 versehen, der in der Nähe seines vorderen Endes in einer in seiner Außenwandung vorgesehenen Ringnut 36 gelagert ist. Der erweiterte Kolbenboden 41 besitzt einen elastischen Kolbenring 43, der in einem in der Außenwandung des Kolbenbodens 41 vorgesehenen Ringnut 42 lagert. Außerdem ist der Mantel 31 noch mit Fübrungsflächeri 35 mit weitem Durchmesser zur Führung des Kolbenbodens 41 und mit Führungsflächen 34 mit engem Durchmesser zur Führung des Kolbenkörpers 39 versehen. Die äußerste Fläche des Körpers 39 bildet die Tragfläche 49 für den Kolben. Der Zahn49 ist mit einer Schräge45 ausgerüstet, deren Vorderende in die Schneide 48 ausläuft. Diese Schneide kann durch eine am äußersten Vorderende des Zahnes vorgesehene Vertiefung 47 beliebig schmal gehalten werden. Eine im Innern des Tubus 11 mit geringem Abstand von demselben gelagerte Hülse 50, die auf diese Weise den Hauptdruckkanal 19 bildet, stellt einen Anschlag für sämtliche Kolben dar und dient damit als Mittel zur Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung der Kolben.

Die normale ölförderung wird oft sehr gut ohne Pumpen und ohne Verwendung eines speziellen

Verankerungs- und Haltewerkzeuges durchgeführt. Eine Förderpackung findet jedoch sehr oft bei normaler Ölförderung Verwendung.

Das Verankerungs- und Haltewerkzeug gemäß der Erfindung kann dazu verwendet werden zu bewirken, daß eine Packung dieselbe Arbeit leistet, die gewöhnlich von zwei besonderen Packungen ausgeführt wird.

In der früheren Ölbohrpraxis war es üblich, eine

ίο andere Packung für die ölförderung zu verwenden als diejenige, die bei der Nachbehandlung und der ölbohrungskonditionierung verwendet wurde. Der Ölindustrie stehen gute. Packungen für jede dieser beiden Betriebsarten zur·Verfügung. Nicht bekannt waren jedoch bisher zweckmäßige und einwandfrei arbeitende Einrichtungen oder Werkzeuge, die die Verwendung einer Packung für beide Arbeiten ermöglichten. Es war daher üblich, die herkömmlicherweise verwendete Förderpackung aus der

ao Bohrung zu entfernen und eine spezielle Überarbeitungs- oder Niederhakepackung zur Verwendung während der Instandsetzungs- oder Konditionierungsarbeiten einzusetzen. Die Überarbeitungspackung wird dann entfernt und durch eine

«5 Förderpackung ersetzt. Der Rohrzug muß natürlich jedesmal aus der Bohrung herausgezogen werden, wenn die Packung für die zu verrichtende Arbeit gewechselt werden soll. Ein beträchtlicher Aufwand an Arbeit, Unkosten und Zeit ist daher mit der Auswechslung der herkömmlichen Packungen und der zu ihrer Verwendung notwendigen Einrichtungen verbunden.

Durch das vorliegende hydraulische Verankerungs- und Haltewerkzeug nach der Erfindung wird die Vergeudung von Zeit, Arbeit und Geld vermieden. Durch das erfmdungsgemäße Werkzeug wird die Packung derart sicher an jeder beliebigen Stelle und in jeder beliebigen Stellung im Futterrohr gehalten, daß die Packung ihre notwendige Lage gegen Kräfte, die normalerweise dazu neigen oder beitragen, die Packung zu verschieben,- aufrechterhalten kann und auch aufrechterhält. Eine von diesem Verankerungs- und Haltewerkzeug fest in ihrer Stellung gehaltene Packung kann sich weder nach oben, nach unten, noch nach der Seite hin bewegen und auch keine Drehbewegung ausführen.

Durch das Verankerungs- und Haltewerkzeug kann daher jede geeignete und von ihm in ihrer ■ Lage gehaltene Packung bei allen Arbeiten Verwendung finden, die für die Einspritzung, Zurückgewinnung, Förderung und Belassung von Flüssigkeiten bei Wasser-, öl- oder Gas- oder sonstigen Mineralbohrungen erforderlich und erwünscht sind.

Herkömmliche Futterrohrpackungen 'halten- auch oft zufriedenstellend gegen Druck. Bei der ölförderung hält eine solche Packung im allgemeinen dann, wenn der Druck der Flüssigkeitssäule im Bohrungskreisringraum über der Packung beträcht-

Hch höher ist als der Lagerstätten- oder Gebirgsdruck unter der Packung. Wenn aber der Druck unter der Packung beträchtlich ansteigt, dann gibt die Packung nach und hält nicht mehr langer.

Angesichts dieser Tatsachen und der gemachten unbefriedigenden Erfahrungen wurden bereits Niederhaltevorrichtungen über der Packung angeordnet, um dieselbe gegen einen sich unterhalb der Packung bildenden übermäßigen Druck in Stellung zu halten. Solche Vorrichtungen älterer Bauart haben sich jedoch in mindestens zwei Punkten als unzulänglich erwiesen. Sie sind sehr kompliziert und bestehen aus vielen beweglichen Teilen, die sehr oft nicht zufriedenstellend arbeiten, sich sehr bald übermäßig abnutzen, lose werden oder zu Bruch gehen und in der Bohrung verlorengehen, wo sie dann sehr oft eine Verstopfung verursachen und »herausgefischt« oder hochgedrillt werden müssen. Die zweite und ebenso ernstliche Ursache des Versagens dieser älteren Haltevorrichtungen besteht darin, daß sie dazu neigen, im Bohrloch steckenzubleiben. Sind sie nämlich stark genug ausgebildet, um den auftretenden hohen Drücken zu widerstehen, dann können sie sich, da gewöhnlich bei allen Keile verwendet werden, derart ineinander verkeilen, daß sie nicht mehr gelöst werden können. Selbst wenn sie mit großer Kraftanstrengung durchziehen oder Schieben nach unten oder oben gelöst werden, werden sie derart verzerrt, daß sie in der Bohrung hängenbleiben.

Hydraulische Haltevorrichtungen früherer und älterer Bauart sind auch schon verwendet worden, aber auch diese haben sich in mehreren Punkten als unzulänglich erwiesen. Ihnen muß nachgeholfen werden, indem Rohrgewicht auf sie zur Wirkung gebracht wird, um sie bei der Haltearbeit zu unterstützen. Sie sind alle als komplizierte und teuere Gleitkörper ausgebildet. Auch wurde festgestellt, daß sie alle ohne Ausnahme schlechte Gleiteigenschaften aufweisen. Damit ist gemeint, daß sie sich schlecht verschieben, wenn versucht wird, die Vorrichtung durch Zurückschieben der Gleitstücke in den Körper des Werkzeuges zu lösen. Die Gleitstücke haben nämlich gewöhnlich derart unzureichende Führungsmittel und besitzen einen so verhältnismäßig dünnen Längsquerschnitt, daß sie sich verklemmen und sich wie eine verzogene Schreibtischschublade weigern, in ihre normale Ruhestellung zurückzugehen.

Bei allen diesen älteren Haltevorrichtungen, ganz gleich welcher Bauart, war ein zusätzliches xio Element, Bauteil öder Organ zur Zurückziehung der Gleitstücke notwendig. Bei diesen alten Vorrichtungen fanden verwickelte Formteile als Gleitstücke und Rückzugelemente Verwendung, um sie in einer Flucht zu halten und damit ihr Zurückziehen zu ermöglichen. Die Gleitstücke waren sehr oft mit Keilnuten versehen, um Drehbewegungen im Körper des Werkzeuges zu verhindern. Solche Keilnuten und deren Keile verklemmen sich oder bleiben stecken, wenn die Gleitstücke ausgefahren sind und gegen große Axialkräfte in Stellung gehalten werden.

Diese alten Haltevorrichtungen waren mit in einer bestimmten Richtung stehenden Zähnen versehen mit dem Resultat, daß sie, falls sie halten, dies nur gegen Axialdruck in einer Richtung tun,

also je nach der Richtung der Zähne entweder gegen Axialdruck von oben oder gegen Axialdruck von unten.

Alle diese älteren Haltevorrichtungen waren mit - 5 Gleitstücken versehen, deren Oberfläche eine der bogenförmigen Innenwand des Futterrohres entsprechende Profilform hatten. Dies bedeutet, daß jedes so geformte Gleitstück nur dann mit allen seinen Zähnen in Eingriff mit dem Futterrohr ίο kommen kann, wenn es in einem Futterrohr mit einem ganz bestimmten Innendurchmesser verwendet wird, für welches es konstruiert wurde. Dies bedeutet ferner, daß solche Vorrichtungen unwirtschaftlich und unwirksam sind, wenn man versucht, sie in Futterrohren mit anderem Durchmesser zu verwenden. Dies ist sogar der Fall, wenn der Durchmesserunterschied nur gering ist.

Bei allen diesen älteren und herkömmlichen Vorrichtungen haben die einzelnen Gleitstücke eine Vielzahl von Zähnen an ihrer Stirnseite. Wenn daher versucht wird, diese Vorrichtungen in einem Futterrohr mit einem anderen Durchmesser zu verwenden als demjenigen, für den sie gebaut wurden, dann hat dies zur Folge, daß nur einige der Zähne in Eingriff kommen, da die anderen wegen dem Unterschied in der Krümmung nicht in Eingriff kommen können. Ein solcher Versuch hat gewöhnlich eine schnelle Zerstörung, ein Abbrechen oder Abschleifen der wenigen Zähne zur Folge, die gegen die nicht mit der Form der Gleitstücke übereinstimmende Innenwand des Futterrohres gedrückt oder mit Gewalt an derselben entlang geschleppt werden.

Das hydraulische Verankerungs- und Haltewerkzeug nach der Erfindung bietet radikale Verbesserungen in der Konstruktion, Ausführung, Betriebsweise, Anwendbarkeit, Wirksamkeit, Einfachheit und Leichtigkeit der Bedienung beim Einsetzen und Lösen und der Standfestigkeit gegenüber allen bekannten mechanisch oder hydraulisch betriebenen Halte- und Verankerungswerkzeugen.

Das neue hydraulische Verankerungswerkzeug A oder B besteht aus einem Tubus 11 oder 88, der eine Druckkammer 18 oder 84 hat. Eine Anzahl einfach wirkender Kolben 39 und Abwandlungen 59> 65, 76 und 99 sind gleichmäßig auf dem Umfang des Tubus verteilt und durchdringen die Wand desselben in axialer Richtung. Jeder dieser Kolben hat einen vergrößerten Kolbenboden an So seinem inneren Ende, eine typische Ausführung wird bei 41 gezeigt, wodurch der in der Druckkammer befindliche hydraulische Druck mit großer Haltewirkung zur Anwendung gebracht werden kann.

Das freie Ende dieser Kolben ist verhältnismäßig dünn gegenüber dem Flächeninhalt des größeren Kolbenbodens. Der Druck im Innern des Tubus zwingt das freie Ende der Kolben, aus dem Tubus hervorzustoßen. Hierbei sind die Kolben so angeordnet, daß sie sich radial in symmetrischer Anordnung erstrecken und dadurch mit Abstand voneinander liegende Einzelzähne bilden. Eine Ausführungsform eines Zahnes ist bei 40 dargestellt.

Hinter jedem Zahn befindet sich ein Einzelkolben.

Das freie oder Eingriff sende jedes Zahnes hat kegelige oder flachkegelige Form. Nur das abgeschrägte oder kegelförmige Ende jedes Zahnes ragt über der Außenwand des Tubus hervor, so daß sich beim Lösen des Druckes im Innern des Tubus das freie, dünnere und etwas zugespitzte Ende jedes Kolbens sofort ganz in das Innere des Tubus zurückzieht, wenn es beim Ein- oder Ausfahren aus der Bohrung auf irgendein*^ Hindernis stößt. Dies hat zur Folge, daß kein Zahn, der möglicherweise noch über der Außenwand hervorsteht, sich im Futterrohr verfangen kann, nachdem der Druck hinter den Kolbenboden weggenommen ist. Anstatt sich zu verfangen, werden die Zähne in das Innere des Tubus hineingedrückt, wenn sie im Kreisringraum der Bohrung'auf irgend etwas stoßen, was bei den Haltevorrichtungen älterer Bauart ein Verfangen, Verklemmen oder Verkeilen verursachen könnte oder würde. Das hydraulische Verankerungsund Haltewerkzeug nach der Erfindung bleibt daher nicht in der Bohrung stecken. Gerade das, was ein herkömmliches Gleitstück veranlassen würde, steckenzubleiben, stößt den verbesserten KoLbenzahn zurück, wodurch jeder Möglichkeit eines Hängenbleibens vorgebeugt wird. " · go

Bei normalem Betrieb verbleibt jedoch keiner der ausgefahrenen Zähne des Verankerungs- und Haltewerkzeuges in der ausgefahrenen Stellung, nachdem der Druck im Tubus weggenommen ist. Jeder Zahn wird vielmehr sofort in das Innere des Tubus zurückgezogen in ähnlicher Weise wie der Kopf einer Schildkröte in das Innere ihres Panzers verschwindet, wenn Gefahr droht.

Dies trifft immer zu, wenn die Flüssigkeitssäule der im Kreisringraum stehenden Flüssigkeit einen größeren Druck ausübt als derjenige, der im Innern des Rohrzuges und folglich auch im Innern des Tubus des Werkzeuges herrscht. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die sich über Tage befindliche Druckpumpe abgestellt, die Rohrleitung geöffnet, deren Innendruck weggenommen und ein größerer Druck im Kreisringraum zugelassen wird.

Wenn also das erfindungsgemäße Werkzeug auf diese Weise vom Eingriff mit der es umschließen- den Innenwand des Futterrohres gelöst wird, werden die Kolben unter der Wirkung des außerhalb des Tubus herrschenden höheren Druckes nach innen in den Tubus zurückgezogen.

Die normale Abnutzung der Zähne des Werkzeuges trägt dazu bei, diese zu schärfen. Die Zähne sind drehbar und selbstschärfend ausgebildet. Sie können geschärft werden, indem sie mit der Innenwand des Futterrohres in Eingriff gebracht und wieder von diesem Eingriff gelöst werden. Dieser Vorgang erfolgt unter Durchführung einer Kipp- iao bewegung. Jeder Einzelzahn kann etwas in seinem Kolbenmantel kippen. Ein typischer Mantel ist in Fig. III dargestellt. Das Kippen wird dadurch erreicht, daß der Kolbenzahn mit etwas Spiel in seinem Mantel gelagert und der Kolben mit einem federnden Dichtungsring 43 versehen ist. Die

Kippbewegung wird durch die Übertragung der auf das Werkzeug wirkenden Druckkräfte von diesem auf die Wand des Futterrohres, mit welcher die Einzelzähne in Eingriff kommen, verursacht. Damit ist gemeint, daß ein Teil der Greif- oder Eindringkante eines drehbaren Kolbenzahnes etwas tiefer in die Wand des Futterrohres eindringt als der übrige Teil der Kante des freien bzw. mit einem Zahn versehenen Endes des Kolbens. ίο Eine Konstruktion, die eine Drehbewegung der Zähne gestattet, gestattet daher auch, daß ein gekippter Zahn das eine Mal nur an einer Seite und das andere Mal nur an einer anderen Seite geschärft wird. Reibung und Abrieb beim Eingriff und Lösen vom Eingriff sowie bei der Bewegung des Werkzeuges in oder aus der Bohrung bewirken, daß zunächst die Schneidkante auf der einen Seite und dann auf der anderen Seite geschärft wird. Solche Schneidkanten sind in den Zeichnungen mit 48, 63 und 66 bezeichnet.

Die Kolben des Werkzeuges können schnell und billig auf automatischen Revolverdrehbänken hergestellt werden. Dadurch können dieselben rund gemacht werden, wodurch ermöglicht wird, daß sie sich in einem runden Mantel 31, in welchem sie längs verschieblich gelagert sind, auch drehen können. Der Mantel selbst, der auch rund ist, kann ebenfalls mit geringen Kosten auf automatischen Revolverdrehbänken hergestellt werden. Solche Möglichkeiten wirtschaftlicher Herstellung sparen Arbeit und Zeit. Dies ist schon ein wesentlicher Fortschritt in der Fertigung von gezahnten Verankerungs- und Haltewerkzeugen.

Diese billig hergestellten Kolbenzähne können mit geringem Kostenaufwand ersetzt werden, wenn ihr Eingriffsende durch Abnutzung zu kurz geworden ist und ein einwandfreies Arbeiten nicht mehr gewährleistet. Da kein anderer Teil des erfindungsgemäßen Werkzeuges einer wesentlichen Abnutzung oder Verschleiß unterworfen ist, ist es von großem Vorteil, wenn man die abgenutzten Zähne mit geringen Kosten auswechseln kann. Das neue Werkzeug hat daher eine ungewöhnlich lange Lebensdauer. Das Auswechseln ist äußerst einfach. Wie aus den Abb. I₁ II, III, IX und X der Zeichnung klar hervorgeht, kann ein neues gezahntes Kolbenelement schnell in den Tubus eingesetzt werden. Je nach der verwendeten Ausführungsform von Mantel und Kolben kann das Einsetzen des Kolbens in den Tubus von innen oder von außen erfolgen. Ausführungsformen des Mantels sind mit 31, 70, 91 und 95 bezeichnet.

Durch die abgestufte Ausbildung des ganzen Kolbenelementes wird eine wesentliche Verbesserung der Kolbenstabilität bei der Gleitbewegung erreicht und ein Steckenbleiben oder Verklemmen des Kolbens beim Zurückziehen in den Tubus verhindert. Diese neuartige Konstruktion des Kolbenelementes bietet gewisse Vorteile und unter anderen die folgenden: öo a) der Kolben ist um seine Achse rotationssymmetrisch ausgebildet, wodurch er nicht richtungsgebunden ist, b) die Angriffsfläche des Kolbens für die Druckflüssigkeit ist größer als die Eingriffsfläche seines freien, gezahnten Eingriffsendes, c) der Kolbenbodendurchmesser ist größer als der Durchmesser der im Mittelteil des Kolbens befindlichen Tragfläche, und d) der Durchmesser des tragenden Mittelteiles des Kolbens ist größer als der Durchmesser seines gezahnten Eingriffsendes.

Diese vier Konstruktionsmerkmale werden vorzugsweise bei der Herstellung von Kolben für das erfindungsgemäße Verankerungs- und Haltewerkzeug eingehalten.

Den größten Vorteil einer solchen Ausbildung bietet jedoch die Verwendung einer Angriffsfläche für den Flüssigkeitsdruck, die viel größer ist als die Fläche des freien, den Eingriffszahn bildenden Endes des Kolbens. Eine solche Ausbildung gewährleistet das tatsächliche, obgleich mäßig tiefe Eindringen der Kante oder Spitze des Zahnes in die Innenwand des Futterrohres unter der Wirkung eines auf die bedeutend größere Fläche des Kolbenbodens ausgeübten Flüssigkeitsdruckes. Ein derartiger Größenunterschied zwischen diesen beiden wichtigsten Flächen ist von wesentlicher Bedeutung für die Ausbildung des Kolbenzahnes des Verankerungs- und Haltewerkzeuges nach der Erfindung. Es ist zweckmäßig, daß dieser Unterschied mindestens drei zu eins beträgt, wobei noch zu beachten ist, daß eine Vergrößerung des Unter- go schiedes, was durch Verkleinerung der Fläche des Eingriffsendes erreicht werden kann, indem dasselbe spitzer gemacht wird, zur Folge hat, daß das Verankerungs- und Haltewerkzeug eine größere Eindringtiefe bekommt. Durch Veränderung der Größe der Eindringtiefe der Zähne kann die Haltecharakteristik je nach der beabsichtigten Belastung, der Art der miteinander in Eingriff kommenden Metalle untf der Stärke der zu verwendenden hydraulischen Kraft veränderlich gemacht werden.

Solche Unterschiede zwischen der Fläche, auf welcher der Flüssigkeitsdruck zur Anwendung gebracht wird, und der Eingriffsfläche mit dem Futterrohr sind bei den herkömmlichen hydraulisch betriebenen, zu Verankerungszwecken bei der ölförderung zur Anwendung kommenden Vorrichtungen nicht anzutreffen.

Ganz gleich welcher Art die bei der Konstruktion und Herstellung vorgenommenen Abwandlungen auch sein mögen oder von welcher Bauart die Einzelkolben sind und auf welche Weise die Kolben verschiebbar in der Tubuswand des Werkzeuges gelagert sind, ist es offensichtlich, daß bei allen Abwandlungen (solche wie in der Zeichnung dargestellt oder auf andere Weise durchgeführte) immer je ein Kolben für je einen Zahn vorgesehen ist. Jeder Einzelzahn wird unabhängig von allen anderen Zähnen von einem Einzelkolben angetrieben, wodurch eine sehr hohe Eingriffswirkung jedes Zahnes des Werkzeuges erreicht wird.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung und Ausführung zur Herstellung und Verwendung von unabhängig voneinander in Bewegung gesetzten und angetriebenen Zähnen ist es nun möglich, ganz genau die Kraft zu errechnen, die notwendig ist, einen vollkommenen Eingriff eines Zahnes gegen

irgendeinen bekannten Axialdruck aufrechtzuerhalten. Eine solche Berechnung kann für jeden gegebenen hydraulischen Druck durchgeführt werden.

Dies ist so, weil die Grundfaktoren, die jeden Einzelzahn beeinflussen, nun durch die Verwendung eines Kolbenzahnes, der nach der hierin darge-. stellten Weise konstruiert ist, bekannt sind. Ist ein gewisser seitlicher Schub gegen den sich im Eingriff befindlichen Zahn gegeben, dann sind die anderen Faktoren der. auf den Kolbenboden mit bestimmtem Flächeninhalt ausgeübte Druck und die Eingriffsfläche des freien Endes des Zahnes. Es ist auch nicht mehr notwendig, das Gewicht des Rohrzuges oder irgendeines Teiles desselben in Anschlag zti bringen, wie dies bei den älteren Vorrichtungen üblich ist. Mit diesem Werkzeug ist es möglich, irgendeinen Teil einer bestimmten Drucklast zu halten.

Hierbei kann der Tubus des Werkzeuges so lang oder so kurz bemessen sein, wie die Erfordernisse einer bestimmten Arbeit und der aufzunehmenden Belastung verlangen.

Die Gesamtzahl der vom Tubus getragenen und in demselben betätigten gezahnten Kolben kann je nach Bedarf geändert werden. So kann man nur eine auf einer waagerechten Ebene liegende Kolbengruppe -verwenden, wie z. B. die in Fig. II dargestellte. Bei einem Werkzeug mit nur einer waagerechten Kolbengruppe können auch weniger oder mehr Kolben verwendet werden, als in Fig. II gezeigt ist.

Es können auch Werkzeuge mit vielen waagerechten Kolbengruppen verwendet werden. Ebenfalls können Werkzeuge hergestellt werden, bei denen nicht einmal zwei Kolben in einer waagerechten Ebene liegen. Es sind schon Werkzeuge nach der vorliegenden Erfindung hergestellt worden, bei denen nur drei, und solche, bei denen sogar 96 Kolben verwendet wurden.

Beim Einbau des Verankerungswerkzeuges in den- Rohrzug wird das Anschlußstück 20 zwischen dem Tubusanschluß 15 und dem Rohrende 21 eingebaut, wozu diese Teile mit zweckdienlichen An-Schlußmitteln versehen sind. Bei der Bohrung 14 des Tubusanschlusses 15 besteht dieses Mittel aus Gewinde. Jedoch kann auch jedes andere geeignete Anschlußmittel verwendet werden. Am inneren Ende der Bohrung 14 beginnt der erweiterte Hauptdruckkanal 19. Dies ermöglicht eine die Aufwärtsbewegung der Hülse 50 verhindernde Halteschulter 16. Der Tubusanschluß 15 hat außen eine Abschrägung 17 und sein unteres Ende eine Abschrägung 25. Solche Abschrägungen erleichtern das Einführen des Werkzeuges in das Rohr und dessen Zurückziehen aus diesem.

Ein Verbindungsstück 23 kann zum Anschluß des Werkzeuges ah die Rohrleitung oder zum Anschließen des Werkzeuges an eine Packung oder an ein anderes Werkzeug verwendet werden. Dieses Verbindungsstück ist an beiden Enden mit Gewinde versehen. Es können aber auch andere zweckmäßige Ahschlußmittel verwendet werden. Das Verbindungsstück 23 hält gleichzeitig das untere Ende der Hülse 50 in Stellung. Es ist außen mit einer Abschrägung 24 versehen.

Fig. VII zeigt einen abgewandelten Kolbenmantel 70, der in einer abgewandelten Bohrung 29 angeordnet ist. Sowohl das Stirnende des Kolbenmantels 70 als auch das Stirnende der Bohrung 20 ist abgeschrägt, wodurch eine Ausnehmung 74 gebildet wird, die mit einer SchweiBung 75"versehen werden kann, um den Mantel auf diese Weise in der Tubuswand zu sichern, damit er nicht ohne weiteres aus dieser entfernt werden kann. Durch eine solche Ausbildung wird die Anordnung eines Flansches am Mantel zur Verhinderung einer Verschiebung desselben nach außen überflüssig gemacht. Der Mantel besitzt eine Kolbenführung 72, die zur Begrenzung der nach außen gerichteten Bewegung des Kolbens 76 mit einer Schulter 73 versehen ist.

Zur Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung der Kolben kann jede beliebige Hülse von zweckmäßiger Form Verwendung finden; z.B. kann anstatt der Normalhülse 50 die Hülse Tj verwendet werden, die mit Durchgangskanälen 78 für die Druckflüssigkeit versehen ist.

Statt des normalen federnden Kolbenringes 43 kann bei allen Kolben auch ein abgewandelter Kolbendichtungsring 64 verwendet werden (Fig. V). An Stelle des normalen Kolbenzahnes nach Fig. IV kann auch ein abgewandelter Kolbenzahn 60 (Fig. V) mit einem flachen Ende 61 und einer anderen Schräge 62 zur Anwendung gelangen.

Einen weiteren abgewandelten Kolben 65 mit einem spitzen Zahn 66 und einer Schräge 67 zeigt die Fig. VI.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Kolbenzahnes zeigt die Fig. III, und zwar den Kolben 39 mit der Schräge 45, die in ein freies Ende spitz ausläuft und an dieser Spitze mit einer Vertiefung 47 versehen ist, die eine kreisförmige Kante 48 bildet.

Eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung, die sich sehr wesentlich von der normalen oder bevorzugten Ausführungsform A (Fig. I, II und III) unterscheidet, ist die in Fig. VIII dargestellte Form des Werkzeuges B₁ bei welcher ein Tubus oder Körper 88 derart ausgebildet und angeordnet ist, daß er eine Drehbewegung relativ zu dem Dorn 80 ausführen kann. Dieser Dorn ist mittels Gewinde 82 fest und sicher mit Anschluß stutzen 90 verschraubt.

Der Mittelkanal 83 des Dorns 80 ist frei von allen Hindernissen und stellt eine freie und unbehinderte Verbindung mit dem Rohrzug 21 her. Durchlaßöffnungen 81 für die Druckflüssigkeit sind in der Wand des Dorns 80 vorgesehen und stellen die Verbindung mit dem Hauptdruckkanal innerhalb des Tubus 88 her. Der Hauptdruckkanal 84 ermöglicht, daß der Flüssigkeitsdruck auf die in den in der Tubuswand -verteilten Bohrungen gelagerten Kolben übertragen wird.

An jedem Ende des Tubus 88 ist eine ringförmige Aussparung 86 zur Aufnahme eines federnden

Dichtungsringes 87 vorgesehen. Ferner sind beide Enden des Tubus mit Abschrägungen 89 versehen. Bei Verwendung der abgewandelten Ausführungsform B kann der Tubus 88 fest und sicher mit der ihn umgebenden Wand 22 des Futterrohres verankert werden, trotzdem kann aber der Rohrzug 21 gedreht werden und sich der fest mit dem Rohrzug 21 verbundene Dorn 80 ebenfalls im Tubus 88 drehen. Es gibt viele Betriebszustände, bei denen

es notwendig ist, den Rohrzug zu drehen. Drehbewegungen können erforderlich sein, um den Rohrzug an eine Packung oder an ein anderes Werkzeug anzuschließen oder von diesem zu lösen. Während dies mit den bekannten Verankerungs-

ig und Haltewerkzeugen nur sehr schwer durchzuführen ist, läßt es sich bei Verwendung des hydraulischen Verankerungswerkzeuges B ohne weiteres bewerkstelligen.

In den Fig. IX und X werden Abwandlungen gezeigt, die die Einführung des Kolbens in die Tubuswand 11 oder 88 von außen her gestatten.

In Fig. IX ist der Mantel 91 in einem mit einer Halteschulter 93 versehenen abgewandelten Durchlaß 92 eingesetzt. Sicherungsschrauben 94 sind der-

art auf der Außenfläche des Tubus angeordnet, daß sie den Mantel 91 in seiner Lage halten.

In Fig. X ist ein abgewandelter, mit Außengewinde versehener Kolbenmantel 95 von außen her in den Tubus eingesetzt, indem er in einen mit entsprechendem Gewinde versehenen abgewandelten Durchlaß 96 eingeschraubt ist. Dieser Durchlaß ist zur Begrenzung der nach innen gerichteten Bewegung des in dem Mantel gelagerten Kolbens mit einer Halteschulter 97 versehen. Der Mantel 95 ist ferner mit Bohrungen 98 zur Aufnahme der Stifte eines Hakenschlüssels ausgerüstet, mittels welchem der Mantel in die Wand eingeschraubt oder aus derselben herausgeschraubt werden kann.

Der Mittelkanal 18 oder 83 der beiden Verankerungs- und Haltewerkzeuge A und B gestattet das Passieren jedes Werkzeuges und jeder Vorrichtung, die durch den mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug verbundenen Rohrzug hindurchgeschickt werden soll. Wird die Reinigung der Hauptdruckkanäle 19 oder 84 gewünscht, dann ist es nur notwendig, einen Rohrwisch durch das Verankerungswerkzeug zu schicken. Dadurch wird ein Zirkulieren der Flüssigkeit hinter der Hülse und dem Dorn und damit die Säuberung aller Kanäle bewirkt.

Obgleich nicht in der Zeichnung dargestellt, kann ein Ende des Werkzeuges mittels eines Verschlußstopfens oder eines Verschluß Stückes verschlossen werden. Nach dem Anschließen eines Rohres am anderen Ende des Werkzeuges kann dann zur Prüfung des Werkzeuges Flüssigkeit unter Druck in dasselbe eingelassen werden, was sowohl in der Fabrik als auch beim praktischen Gebrauch im Felde möglich ist. Ein solcher Verschlußstopfen kann überall dort verwendet werden,

wo gewünscht wird, das Werkzeug innerhalb eines zylindrischen Hohlkörpers einzusetzen.

Versuche haben ergeben, daß durch die oben beschriebene Abdichtung der verschiebbaren Kolben und durch die für die Kolbenmäntel vorgesehenen Dichtungsmittel eine vollkommene Abdichtung erreicht wird, die ein Eindringen von Flüssigkeit durch die Tubuswand sowohl von innen als auch von außen her absolut verhindert.

Claims

Patentansprüche:

1. Hydraulisches Verankerungs- und Haltewerkzeug, insbesondere zur Verwendung in Ölbohrungen, dadurch gekennzeichnet, daß es einen zylindrischen Körper aufweist und daß in diesem Körper in entsprechenden Ausnehmungen radial über seinen Umfang hinaus verschiebbar eine Anzahl voneinander unabhängiger und hydraulisch betätigter zylindrischer Zähne gelagert sind, deren Spitzen zum Ineingriffkommen mit der Innenwandung der Bohrungen od. dgl. dienen;

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung der radialen Bewegung der Zähne nach außen und nach innen auf ein bestimmtes Maß vorgesehen sind.

3. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder seiner Zähne von einem Kolben gebildet wird, der an seinem inneren Ende einen erweiterten Boden, in der go Mitte einen Führungsteil und an seinem äußeren Ende einen sich verjüngenden Teil aufweist.

4. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsteil des Kolbenzahnes zumindest eine Länge aufweist, die der Hälfte seines Durchmessers entspricht.

5. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil des Kolbenzahnes an seinem äußeren Ende spitz zulaufend ausgebildet ist.

6. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil des Kolbenzahnes an seinem äußeren Ende eine senkrecht zu seiner Längsachse angeordnete ebene Fläche besitzt.

7. Werkzeug nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der verjüngte Teil des Kolbenzahnes an seinem äußeren Ende eine zurückspringende Wölbung aufweist.

8. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den radialen Ausnehmungen des Körpers zur Führung der Kolbenzähne und zur Begrenzung der Bewegung derselben nach außen hin zylindrische Mäntel mit einem inneren Bund an ihrem äußeren Ende angeordnet sind.

9. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Begrenzung der Bewegung der Mantel nach außen und nach innen vorgesehen sind.

10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei hohlzylindrischer Ausbildung seines Körpers auf Grund eines mittleren ,Durchlasses, welcher mit den radialen Ausnehmungen in Verbindung steht, die

Mäntel an ihrem inneren Ende einen äußeren Bund aufweisen, welcher gegen die Innenwandung des Körpers zur Anlage kommt.

11. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel in den Ausnehmungen des Körpers durch Schweißung befestigt sind.

12. Werkzeug· nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Ausnehmungen des Körpers auf Grund einer Abstufung nach innen hin verengt sind und der Übergang von dem weiteren zu dem engeren Teil der Ausnehmungen ein Widerlager für die Mäntel und die Kolbenzähne bildet.

13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel mittels Schrauben in dem weiteren Teil der Ausnehmungen des Körpers befestigt sind.

14. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Mäntel mittels Gewinde in dem weiteren Teil der Ausnehmungen des Körpers eingeschraubt sind.

15. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kolbenzähnen und den Mänteln sowie zwischen den Mänteln und den Ausnehmungen des Körpers Dichtungen vorgesehen sind.

16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang des erweiterten Bodens der Kolbenzähne ein Dichtungsring vorgesehen ist.

17. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Außendurchmesser des Führungsteiles der. Kolbenzähne und dem Innendurchmesser des inneren Bundes der Mäntel eine Differenz besteht, welche ein geringes Kippen der Kolbenzähne gestattet. »

18. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Körpers und mit Abstand von seiner Innenwandting gegen Verschiebung gesichert eine sich in Längsrichtung des Werkzeuges erstreckende Hülse mit radialen Flüssigkeitsdurchlässen angeordnet ist, durch welche eine nach innen gerichtete Bewegung der Kolbenzähne und der Mäntel begrenzt wird.

19. Werkzeug nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anschluß des Werkzeuges an eine Rohrleitung der Innendurchmesser der in dem Körper angeordneten. Hülse der Rohrleitung entsprechend groß bemessen ist.

20. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich axial durch den Körper und mit Abstand von dessen Innenwandung ein hohler Dorn mit radialen Flüssigkeitsdurchlässen erstreckt und der Dorn sowie der Körper relativ zueinander gedreht, nicht aber längs verschoben werden können.

21. Werkzeug nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Körper hinausragenden Enden des Dorns mit Mitteln zum Anschluß des Werkzeuges an eine Rohrleitung oder zur Befestigung von anderen Werkzeugen versehen sind.

22. Werkzeug nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anschluß an eine Rohrleitung der Innendurchmesser des Dorns der Rohrleitung entsprechend bemessen ist.

Angezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 603 292.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

0 609 544 6.56