DE2343479C3 - Absperreinrichtung für Tiefbohrungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperreinrichtung für Tiefbohrungen, mit mindestens einem ein langgestrecktes Ventilgehäuse mit einem sich durch dieses erstreckenden Strömungskanal aufweisenden Absperrventil, wobei das Ventilgehäuse an seinem oberen Ende mit einem sich nach oben erstreckenden Rohrstrang und an seinem unteren Ende mit einem sich nach unten erstreckenden Rohrstrang verbindbar ist, einem im Ventilgehäuse zwischen einer den Strömungskanal schließenden Schließstellung und einer den Strömungskanal öffnenden Offenstellung verschiebbaren Ventilelement und einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilelements zwischen der Schließ- und der Offenstellung.

Eine derartige Absperreinrichtung bildet den Gegenstand der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337682.

Beim Fördern von Strömungsmedien, z. B. von öl und/oder Gas, aus Bohrlöchern ist es üblich, automatisch schließende Absperr- bzw. Sicherheitsventile vorzusehen, die im Bohrloch angeordnet sind und durch einen Steuermediumdruck offengehalten werden. Die Ventile schließen automatisch, wenn der Steuermediumdruck absichtlich verringert wird, damit die Ventile schließen können, oder wenn an der Steueranlage am Bohrlochkopf oder an einer schwimmenden Plattform ein Schaden auftritt.

Derartige Ventile werden unter dem Bohrlochkopf und im Falle von Gewässerbohrungen unter der Gewässersohle in einer solchen, erforderlichen bzw. durch Regulierung festgesetzten, Tiefe eingesetzt, daß die Bohrungen im Falle eines durch Erdverschieburg oder Bodenabsenkung verursachten Bohrlochschadens geschlossen werden können, um den Verlust wertvoller Bohrmedien durch Ergießen ins Wasser sowie die Verunreinigung des Gewässers und der Küste zu vermeiden.

Eine große Anzahl von Bohrlöchern fördern aus

ίο mit Abstand voneinander angeordneten Bohrlochzonen durch gesonderte Förderrohrstränge, wobei ein Sicherheits- bzw. Absperrventil für jede Zone erforderlich ist. Da von Zeit zu Zeit verschiedene Wartungs- bzw. Reparaturarbeiten durch die Rohrstränge ausgeführt werden müssen, ist es erwünscht, daß die Sicherheitsventile eine volle Bohrungsöffnung besitzen, die den Durchgang von Seilwerkzeugen durch die Sicherheitsventile ermöglicht. Andererseits ist es auch erwünscht, daß die Sicherheitsventile leicht aus dem

ao Bohrloch für eine Wartung oder Reparatur entfernt werden können. Zwar sind zum Einlassen in das Bohrloch, Festsetzen in einem Sitz an einem Seil und Apportieren am Seil geeignete Sicherheitsventile verhältnismäßig einfach einzulassen und zu apportieren,

»5 ohne daß es nötig ist, den Rohrstrang aus dem Bohrloch zu ziehen, jedoch besitzen derartige Seilventile im allgemeinen keine volle Bohrungsöffnung, durch die Wartungs- und dergleichen Arbeiten durch den Förderrohrstrang hindurch vorgenommen werden können, insbesondere wenn das Bohrloch mit einem verhältnismäßig kleinen Gehäuse ausgekleidet ist, was auch einen kleinen Ventildurchmesser bedingt.

Ventile mit voller Bohrungsöffnung sind bislang in den Rohrsträngen zusammengebaut bzw. installiert und im Rohrstrang in das Bohrloch eingelassen worden. Bei einer Reparatur oder Wartung derartiger Rohrstrang-Sicherheitsventile ist es daher erforderlich, daß der gesamte Rohrstrang mindestens so weit, bis das Ventil zugänglich ist, hochgewunden wird.

Derartige Arbeiten gehen im allgemeinen mit einem Stillsetzen der Bohrung mit daraus resultierender Beschädigung der Förderformation einher und bedingen die Verwendung schwerer Hebeeinrichtungen zum Anheben eines gesamten Rohrstrangs, der mehrere Tausend Fuß lang sein kann.

Zusätzlich ist bei einer mit einem Gehäuse verhältnismäßig kleinen Durchmessers ausgekleideten Gewässerbohrung die Größe der Rohrventile, die in das Bohrloch am Strang wie auch am Seil eingelassen werden können, entsprechend beschränkt.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Vorrichtung, durch die eine Ein- oder Mehrfach-Sicherheits- bzw. Absperreinrichtung, vorzugsweise für zwei oder mehrere Rohrstränge auf einfache Weise in einem aus mehreren Zonen fördernden Bohrloch verwendet werden kann.

Die Erfindung sieht insbesondere eine Zweifachoder Mehrfach-Sicherheits- bzw. Absperreinrichtung vor, die in das Bohrloch eingelassen und in eine Rohrhängevorrichtung eingesetzt werden kann, die das größere Gewicht der sich nach unten erstreckenden Förderrohrstränge in einem Mehrzonenbohrloch trägt und die einen Sitz für eine abnehmbare Mehrfach-Absperreinrichtung schafft. Somit kann ein verhältnismäßig leichtes Hebezeug zum Einlassen und Apportieren der Absperreinrichtung verwendet werden, während der Einsatz kostspieliger Aufzüge nicht erforderlich ist.

Zu diesem Zweck wird die Rohrhängevorrichtung mit den von dieser sich nach unten erstreckenden Förderrohrsträngen für mehrere Bohrlochzonen an einem Lauf- bzw. Einsetzwerkzeug in das Bohrlochgehäuse auf eine gewünschte Tiefe, z. B. eine vorgeschriebene Tiefe unter der Gewässersohle im Falle einer Gewässerbohrung, eingelassen. Die Rohrhängevorrichtung wird im Bohrlochgehäuse verankert und das Einsetzwerkzeug von der Rohrhängevorrichtung gelöst und aus dem Bohrloch entfernt. Die Rohrhängevorrichtung schafft einen Sitz für eine Mehrfach-Absperreinrichtung, die in das Bohrloch an einer oberen Verlängerung der Förderrohre eingelassen und in die Rohrhängevorrichtung eingesetzt wird, wobei die Bohrlochrohre unter der Rohrhängevorrichtung mit den Rohren über derselben in Verbindung stehen. Zum öffnen der jeweiligen Absperrventile wird ein Steuermedium zugeführt, jedoch schließen die Absperrventile im Falle einer entsprechenden Verringerung des Steuermediumdrucks automatisch, um den Strom des Fördermediums abzusperren.

Wenn es von Zeit zu Zeit erforderlich wird, die Förderrohre unter der Rohrhängevorrichtung aus dem Bohrloch zur Durchführung verschiedener Arbeiten aufzuholen, z. B. Weiterbohren, Neuzementierung od. dgl., kann die Rohrhängevorrichtung nach Entfernen der Absperreinrichtung aus dem Bohrloch herausgeholt werden. Zu diesem Zweck besitzt die Absperreinrichtung eine Verankerungseinrichtung, die mit der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar und von dieser lösbar sowie durch Drehung eines der Rohrstränge betätigbar ist. Die Rohrhängevorrichtung kann ein Zieh- bzw. Apportierwerkzeug aufnehmen, das in das Bohrloch und in die Rohrhängevorrichtung eingelassen werden kann, um mit letzterer in Eingriff zu kommen und sie zusammen mit den Förderrohren unter die Rohrhängevorrichtung aus dem Bohrloch zu ziehen.

Der Gesamtdurchmesser bzw. die Größe der jeweiligen Ventilgehäuse von Sicherheitsventilen der hier behandelten Art ist durch den verfügbaren Raum innerhalb des Bohrlochgehäuses begrenzt. Daher stehen bislang Mehrfach-Sicherheitsventile mit voller Bohrungsöffnung für bestimmte Bohrlöcher mit verhältnismäßig kleinem Gehäuse nicht zur Verfügung. Beschränkungen in der Gesamtgröße der öffnung durch das Ventil machen das Ausführen von Arbeiten unter Wasser im Bohrloch durch das Sicherheitsventil hindurch zu einem Problem.

Die Erfindung schafft hier Abhilfe und erreicht dies ausgehend von einer Absperreinrichtung der eingangs angegebenen Art im wesentlichen dadurch, daß das Ventilgehäuse eine in den Strömungskanal führende seitliche öffnung mit einem Verschluß aufweist und im Ventilgehäuse und am Verschluß eine Einrichtung für ein verschiebbares Abstützen des Ventilelements für dessen Bewegung zwischen der Schließ- und der Offenstellung vorgesehen ist Hierdurch ist die öffnung durch das Ventilelement bzw. vorzugsweise eine Ventilkugel größer, und Unterwasserarbeiten können durch das in Offenstellung befindliche Kugelventil hindurch ausgeführt werden, da die Ventilkugel durch die seitliche öffnung in das Ventilgehäuse eingesetzt and durch den Verschluß an seinem Platz gehalten werden kann. Mehrere Kugelventile sind in Längsrichtung versetzt, um einen Abstand für die Verschlüsse zu bilden, welche eine Abstützung bzw. Führung für die jeweiligen Rohrstränge bilden, die nach oben zum Bohrloch führen.

Das Kugelventil nach der Erfindung kann durch ein auf den Diuck eines Steuermediums ansprechendes rohrförmiges Element in die Offenstellung bewegt werden. Hierbei kann die wirksame, auf das Steuermedium ansprechende Fläche des rohrförmigen Elements durch eine zweite Hülse verringert werden, die einen vergrößerten, auf das Bohrlochmedium ansprechenden Flächenbereich aufweist, um ein Schließen

»o des Kugelventils zu ermöglichen. Somit kann die Ventilanordnung in beträchtlicher Tiefe im Bohrloch angeordnet werden, und der hydrostatische Druck des Steuermediums öffnet das Kugelventil nicht beim Fehlen eines beträchtlichen Bohrlochmediumdrucks,

'S der im Sinne eines Schließens des Kugelventils wirkt.

Wenn das Ventil durch den Bohrlochmediumdruck geschlossen wird und daher ein beträchtlicher Differenzdruck am Ventil herrscht, der dieses geschlossen

»ο hält, würde die Verschiebekraft zum öffnen des Ventils für gewöhnlich auf Grund starker Reibung sehr groß sein, und es könnten Schaden an den Ventilbetätigungs- und Dichtungseinrichtungen auftreten. Bei dem vorliegenden Ventil ist jedoch eine Verbindung

as mit verlorener Bewegung zwischen der Ventilkugelabstützung und der Dreheinrichtung sowie der Ventilkugel vorgesehen, wodurch die Dichtungseinrichtungen geschützt werden. Zusätzlich kann das Ventil eine By-pass-Ventileinrichtung aufweisen, wodurch der Differenzdruck an der Ventilkugel ausgeglichen wird, bevor das Ventil in die Offenstellung gebracht wird. Wenn das Ausgleichsventil und das Kugelventil bei Mediumzirkulierung offengehalten werden, kann kein Medium durch den By-pass-Kanal aus dem Bohrloch strömen, der Fremdmaterialien aufweisen könnte, die den Betrieb des By-pass-Ventils stören könnten.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten

Ausführungsbeispiel ist die Erfindung erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Zweifach-Absperreinrichtung, die in einer Rohrhängevorrichtung installiert ist, weiche in einem sich durch einen senkrechten Abstand untereinander aufweisende fördernde Bohrlochzonen erstreckenden Bohrlochgehäuse verankert ist, wobei die Bohrlochzonen durch Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackungen voneinander getrennt sind und Strömungsmedium durch ein Paar Förderrohrstränge fördern,

Fig. 2a, 2b, 2c und 2d zusammen eine Ansicht mit einigen abgebrochen dargestellten Teilen, in der die Unterwasser-Absperreinrichtung in der Rohrhängevorrichtung eingesetzt ist und wobei die Fig. 2b bis

2dfortlaufende Verlängerungen der Fig. 2a nach unten darstellen,

Fig. 3 eine teilweise nach der Linie 3-3 der Fig. 2d geschnittene Ansicht,

Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 2b;

Fig. S einen Horizontalschnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 2d,

Fig. 6 einen Horizontalschnitt nach der Linie 6-6 der Fig. 2d,

Fig. 7 einen Horizontalschnitt nach der linie 7-7 der Fig. 2a,

Fig. 8 eines Horizontalschnitt nach der linie 8-8 der Fig. 2b,

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Fig. 9a und 9b zusammen einen Vertikalschnitt durch eine der Unterwasser-Ventilanordnungen nach der Linie 9-9der Fig. 7, wobei die Fig. 9beine untere Verlängerung der Fig. 9a darstellt und das Ventil in der normalen Schließstellung gezeigt ist,

Fig. 10a und 10b zusammen eine im wesentlichen den Fig. 9a und 9b entsprechenden Schnitt, bei dem jedoch die Ventilanordnung in der Offenstellung gezeigt ist,

Fig. 11 einen Horizontalschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. 9a,

Fig. 12 einen Horizontalschnitt nach der Linie 12-12 der Fig. 9a,

Fig. 13 einen horizontalen Detailschnitt nach der Linie 13-13 der Fig. 9b,

Fig. 14 einen vertikalen Detailschnitt nach der Linie 14-14 der Fig. 7,

Fig. 15 eine perspektivische Detailansicht in Explosivdarstellung, die eine typische Ventilkugel und ein abnehmbares Seitenverschluß- und Ventilabstützelement zeigt,

Fig. 16 eine teilweise geschnittene Detailansicht, in der die Ventilkugel in Schließstellung gezeigt ist,

Fig. 17 eine im wesentlichen der Fig. 16 entsprechende Ansicht, bei der jedoch die Ventilkugel in Längsrichtung nach unten außer Eingriff mit der elastischen Dichtung verschoben, jedoch vor Drehung zur Offenstellung gezeigt ist,

Fig. 18 eine den Fig. 16 und 17 ensprechende Ansicht, in der die Ventilkugel in Richtung auf die Offenstellung gedreht gezeigt ist,

Fig. 19 eine den Fig. 16 bis 18 entsprechende Ansicht, bei der jedoch die Ventilkugel in der vollen Offenstellung gezeigt ist.

Wie zunächst aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Bohrloch W unterhalb des Meeresbodens F durch einen senkrechten Abstand untereinander aufweisende Strömungsmedium fördernde Zonen Zl und Zl nach unten ins Erdreich. In das Bohrloch ist ein Gehäuse C eingesetzt, wobei Perforationen P im Gehäuse eine Verbindung zwischen den Förderzonen Zl und Z2 und dem Gehäuse C herstellen. In das Gehäuse C ist eine obere Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackung Pl oberhalb der Förderzone Zl eingesetzt, während eine untere Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackung Pl im Gehäuse zwischen den Förderzonen Zl und Z2 vorgesehen ist. Ein erster Förderrohrstrang 71 erstreckt sich durch die Dichtungspackung Pl und mündet unterhalb derselben in das Bohrlochgehäuse für eine Verbindung mit der Förderzone Zl, während sich ein zweiter Förderrohrstrang Tl nach unten durch die obere Dichtungspackung Pl und weiter durch die untere Dichtungspackung P2 in das Bohrlochgehäuse unterhalb derselben für eine Verbindung mit der Förderzone Zl erstreckt. Die Rohrstränge Tl und Tl können sich mehrere Tausend Fuß nach unten in das Bohrlochgehäuse zu den Dichtungspackungen Pl und Pl erstrecken and sind in eine Rohrhängevorrichtung TH eingehängt, die im Bohrlochgehäuse festgesetzt bzw. verankert ist und einen Sitz für eine Absperreinrichtung V bSdet, die zwei Absperrventile Fl und Vl für die entsprechenden Rohrstränge Hand 72aufweist. Die Rohrhängevorrichtung TH und die Abwehreinrichtung V sind unterhalb des Meeresbodens bzw. der Sohle eines Gewässers in einer gewünschten bzw. erforderlichen Tiefe von etwa 500 bis 1000 Fuß, gegebenenfalls mehr oder weniger, angeordnet Das Bohrlochgehäuse C erstreckt sich nach oben durch das Gewässer zu einer Förderplattform bzw. einem Kahn PP, wie es schematisch veranschaulicht ist. Die Bohrung kann jedoch in bekannter Weise am Meeresboden komplettiert werden, wobei eine Anzahl zusätzlicher Gehäuse (nicht dargestellt) in Bohrlöcher größeren Durchmessers eingesetzt sein können und das Gehäuse C von einer an der Gewässersohle angeordneten Gehäusehängevorrichtung gehalten sein kann, in welchem Fall

ίο eine Verbindungsleitung oder ein anderes Gehäuse (nicht dargestellt) zur Förderplattform PP führen kann. In jedem Fall erstrecken sich obere Förderrohrstränge 73 und 74 von dem entsprechenden Ventil Vl bzw. Vl der Absperreinrichtung Knach oben und sind mit den üblichen Christbäumen CT auf der Plattform PP verbunden, wodurch der Strom von Bohrmedien aus den Bohrlochzonen Zl und Z2 gesteuert oder manuell abgeschaltet werden kann. Zum Abführen der Bohrmedien vom Christbaum zu geeigneten

»° Behältern bzw. Tanks (nicht dargestellt) sind Strömungsleitungen FL vorgesehen.

Die Unterwasserventile Vl und Vl, die normalerweise geschlossen sind, können zur Ermöglichung eines Strömens der Fördermedien durch diese mittels

»5 eines Steuermediumdrucks offengehalten werden, der durch eine Steuermediumleitung CF oder durch ein Paar derartiger Leitungen von einer Steuermediumdruckquelle CP zugeführt werden kann. Solange der Steuermediumdruck derart bemessen ist, daß die Unterwasserventile Vl und Vl offengehalten werden, können Bohrmedien aus den Zonen Zl und Z2 in die entsprechenden Strömungsleitungen FL strömen; wenn es jedoch aus irgendeinem Grund beabsichtigt ist, eines der beiden Absperrventile Vl, V2 zu schlie-Ben, oder im Falle einer Beschädigung der Steuermediumleitung, kann der Steuermediumdruck so reduziert werden, daß die Unterwasserventüe Vl und Vl automatisch geschlossen werden, wodurch die Bohrung an einer Stelle unterhalb des Meeresbodens zur Verhinderung eines fortdauernden Mediumstroms geschlossen wird.

Die Rohrhängevorrichtung TH und die Rohrstränge 71 und Tl können von der Plattform PP durch das Bohrlochgehäuse C an einem Laufwerkzeug nach unten abgelassen werden, wie es ausführlich in der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337778 beschrieben ist, woraufhin die Absperreinrichtung V durch das Bohrlochgehäuse C in die Rohrhängevorrichtung TH »n den

oberen Rohrsträngen 73 und Γ4 abgelassen werden kann. In gleicher Weise kann die Absperreinrichtung V aus der Rohrhängevorrichtung TH aufgeholt werden, so daß es unter normalen, eine Reparatur oder eine Wartung der Unterwasser-Absperremrichtung V erfordernden Umständen nicht nötig ist, den gesamten Doppelrohrstrang Ti, Ti. hochzuziehen, wie es bislang üblich war. Da nur die verhältnismäßig kurzen oberen Rohrstränge 73 und TA aus dem Bohrloch zum Entfernen der Absperreinrichtung V gezogen zu werden brauchen und die wesentlich längeren Rohrstränge 71 und 72 im Bohrloch verbleiben, braucht die Plattform PP nicht mit Hochleistungshebevorrichtungen ausgerüstet zu sein. Statt dessen kann die Plattform PP einfach mit einem Kebezeug geringer Leistung oder einem Hebegalgen versehen sein. Zusätzlich können die Rohrstränge 71 und 72 an oder unter der Rohrhängevorrichtung TH durch Stopfen od. dgl. abgeschlossen werden, um so

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eine Wartung oder Reparatur der Ventile Vl und Vl, ohne die Bohrung stillegen zu müssen, zu ermöglichen.

Wie die Fig. l,2d und 5 zeigen, umfaßt die Rohrhängevorrichtung TH einen Gehäuseabschnitt 10 mit einem sich nach oben erstreckenden rohrförmigen Führungsabschnitt 11, dessen obere Endkante 12 von einem Scheitel 13 in entgegengesetzten Richtungen bogenförmig nach unten zu einem senkrechten Schlitz

14 an der dem Scheitel 13 diametral gegenüberliegenden Seite des Führungsabschnitts 11 verläuft. Innen am Führungsabschnitt 11 zwischen dem unteren Ende des Schlitzes 14 und dem Gehäuseabschnitt 10 befindet sich ein Gewinde 15, mit dem ein Laufwerkzeug verbunden werden kann. Unter dem Innengewinde

15 befindet sich ein Innenflansch 16, der eine nach unten weisende Schulter 17 zum Verankern der Absperreinrichtung binder Rohrhängevorrichtung TH bildet.

Vom Führungsabschnitt 11 erstreckt sich ein Paar diametral mit Abstand angeordneter Strömungskanäle 18, 18 nach unten in den Gehäuseabschnitt 10. Am oberen Ende der Strömungskanäle 18, 18 befindet sich jeweils eine zylindrische Aufnahme bzw. Hülse 19. Am unteren Ende des Gehäuseabschnitts 10 sind die Rohrstränge 71 und Tl in Verbindung mit dem entsprechenden Kanal 18 angeschlossen.

Eine Verankerungseinrichtung 34 für die Rohrhängevorrichtung kann nach der älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2337778 ausgeführt sein und umfaßt geeignete Abfangkeile 46 und 47, die aufweitbar sind, um in Verankerungseingriff mit dem Bohrlochgehäuse C zu gelangen.

Wenn das Laufwerkzeug aus dem Bohrlochgehäusc entfernt worden ist, befindet sich die Rohrhängevorrichtung in einem zur Aufnahme der Zweifach-Absperreinrichtung V geeigneten Zustand (Fig. 2a bis 2d).

Die Zweifach-Absperreinrichtung V umfaßt nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Paar von Ventilen Vl und Vl, da die veranschaulichte Vorrichtung bei der Förderung aus einem Paar von Bohrlochzonen Zl und Zl Anwendung findet; es versteht sich jedoch, daß die Erfindung auch bei im Zusammenhang mit der Förderung aus mehr oder weniger als zwei Bohrlochzonen verwendeten Absperreinrichtungen anwendbar ist.

Wie die Fig. 2d und 3 zeigen, kann die Absperreinrichtung V an ihrem unteren Ende im oberen Gehäuseabschnitt 11 der Rohrhänge vorrichtung aufgenommen und durch eine lösbare Sperreinrichtung 125 unter dem Innenflansch 16 des Gehäuseabschnitts 11 in ihrer Stellung verriegelt werden. An diametral mit Abstand angeordneten Stellen ir einem Kreuzkopf 126 der Sperreinrichtung 125 besitzt diese längliche, sich seitlich öffnende Räume 127, 127, die Strömungsrohre 128 und 129 aufnehmen. Diese können eine Verbindung zwischen den Rohrsträngen 71 und Tl und der Ventilanordnung Vl und Vl herstellen.

An ihren unteren Enden besitzen die Strömungsrohre 128 und 129 Dichtimgseinrichtungen 130 bzw. 131, die mit in den Aufnahmen bzw. Bohrungen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung anliegenden Dichtungsringen 132 versehen sind. Das Strömungsrohr 128 erstreckt sich vom Kreuzkopf 126 nach oben und ist bei 133 mit einer Rohrlänge 134 verbunden, die sich über eine geeignete Entfernung weiter nach oben erstreckt und bei 135 mit dem Gehäuse 136 der oberen Ventilanordnung Vl verbunden ist. Das Strömungsrohr 129 erstreckt sich ebenfalls vom Kreuzkopf 126 nach oben und ist bei 137 mit der Ventilanordnung Vl verbunden, die von der Ventilanordnung Vl senkrecht nach unten versetzt ist, um die Verwendung von Ventilanordnungen Kl und Vl mit vollen Bohrungsströmungskanälen bzw. -querschnitten zu ermöglichen. Vom Ventilgehäuse 138 erstreckt sich durch ein Drehverbindungsteil 139 ein drehbares Rohrstück 140 nach oben, das an seinem oberen Ende durch eine Kupplung 141 mit dem Rohrstrang 74 über der Verbindung des Rohrstrangs 73 mit der Ventilanordnung Vl verbunden ist (Fig. 2a).

Eine Drehung des Rohrstrangs 74 und damit des Rohrstücks 140 wird zum Eingreifen und Lösen der Sperreinrichtung 125 beim Einlassen der Absperreinrichtung V in die Rohrhängevorrichtung TH benutzt. Die Strömungsrohre werden in einem parallelen

ao Einbauzustand durch ein vertikal geteiltes Gehäuse 142 mit einander gegenüberliegenden Hälften 143 und 144, die durch Schrauben 145 zusammengeklemmt sind, gehalten. Die Gehäuseabschnitte 143, 144 besitzen Innennuten 146, die ringförmige Rippen

»5 147 der Strömungsrohre 128, 129 aufnehmen, um letztere gegen axiale Relativbewegungen zu sichern.

Wenn die Absperreinrichtung V in die Rohrhängevorrichtung TH abgelassen wird, bewirkt ein Querkeil 148 an einer Seite der Einrichtung, der am Strömungsrohr 129 gezeigt und mit dem Scheitel 13 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung in Eingriff bringbar ist, eine Drehung der Absperreinrichtung V, wenn der Querkeil 148 nach unten auf der geneigten Fläche 12 gleitet und in den senkrechten Schlitz 14 geführt wird. Hierdurch werden die unteren Enden 130,131 der Strömungsrohre 128,129 genau zentriert bzw. ausgerichtet, so daß sie in die Aufnahmen bzw. Bohrungen 19 des Gehäuses 11 eingesteckt

werden können.

Die obenerwähnte Sperreinrichtung 125 umfaßt mehrere elastische, normalerweise eingezogene Spannfinger 150, die vom Kreuzkopf 126 nach unten abgehen und nach außen vorspringende Rastansätze

151 an ihren unteren Enden aufweisen. Die unteren Enden der Spannfinger 150 sind nach innen biegbar, so daß sie durch den Innenflansch 16 des Gehäuses 11 hindurchgehen und die Rastansätze 151 unter der nach unten weisenden Schulter 17 in Eingriff können.

Die Spannfinger 150 können dann gegen ein Nachinnenbiegen durch eine Keilfläche 152 des geteilten Gehäuses 142 gehalten werden. Um die Spannfinger 150 in einer Stellung mit Abstand über der Keilfläche 152 zu halten, so daß sie sich nach innen biegen können,

ist eine Einrichtung 155 und zum Abwärtsbewegen des Kreuzkopfes 126, damit die Spannfinger 1541 mit der Keilfläche 152 in Eingriff kommen, nachdem sie durch den Flansch 16 hindurchgegangen sind, ist eine Federeinrichtung 156 vorgesehen.

Die Federeinrichtung 156 weist ein Paar sich durch den Kreuzkopf 126 erstreckender Schrauben 157 auf, deren Köpfe 158 unter dem Kreuzkopf 126 in Eingriff bringbar sind (Fig. 2d). Die Schraubea 157 siad in ein Paar mit waagerechtem Abstand angeordneter

Platten 159 eingeschraubt, die mit Zugstangen 160 verbunden sind. Die Zugstangen 160 eifstrecken sich nach oben längs der Rohrlänge 134 und sind, wie F i g. 2 b und 4 zeigen, mit einer nicht drehbaren Mut-

ter 161 verbunden, die eine die Rohrlänge 134 übergreifende Kerbe 162 zum Verhindern einer Drehung der Mutter aufweist. Die Mutter 161 besitzt eine Gewindebohrung 163, in die ein Gegengewinde 164 des drehbaren Rohrstücks 140 eingreift. Wenn daher der mit dem Rohrstiick 140 verbundene Rohrstrang 74 gedreht wird, wird die Mutter 161 in axialer Richtung am Rohrstück 140 aus der Stellung nach Fig. 2 b nach unten bewegt, um ein Abwärtsbewegen der Platten Ifi9 und der Schrauben 157 zu ermöglichen.

D-e Federeinrichtung 156 ist in dem Sinne betätigbar, daß der Kreuzkopf 126 nach unten gedrückt wird, und umfaßt ein Paar Schraubendruckfedern 165, die um die Schrauben 157 angeordnet sind und mit ihren unteren Enden in Bohrungen 166 des Kreuzkopfes 126 und mit ihren oberen Enden an einer Federsitzplatte 167 anliegen, die ihrerseits am Ventilgehäuse 138 anliegt. Wenn der Kreuzkopf 126 durch die Federn 165 nach unten bewegt wird, kommen die Ansätze 151 der Spannfinger 150 mit der Keilfläche 152 in Eingriff und werden nach außen für einen Sperreingriff unter der Sperrschulter 17 des Gehäuseabschnitts 11 der Rohrhängevorrichtung gehalten. Die Federn 165 müssen nicht notwendigerweise ausreichende Abwärtskraft auf den Kreuzkopf 126 zur Gewährleistung eines Nachinnenbiegens der Spannfinger 150 bei Durchgang der Ansalze 151 durch den Flansch 16 ausüben, da der Kreuzkopf nach oben in Anlage mit der Platte 167 gedrückt werden kann.

Wie aus den Fig. 2a bis 2c ersichtlich ist, ist die Steuermediumleitung CFdurch eine Armatur 170 mit dem Ventilgehäuse 136 des Ventils Kl verbunden, wobei ein Kanal 171 im Gehäuse 136 das Steuermedium zu einer Auslaßarmatur 172 führt, die mit einer zu einer Einlaßarmatur 174 für das untere Ventil Vl führenden Leitung 173 verbunden ist. Gegebenenfalls können jedoch auch mehrere Steuermediumstränge CF für die Zufuhr des Steuermediumdrucks zu den Ventilen Vl und Vl verwendet werden.

Im Zusammenhang mit der Erfindung wird im folgenden nur das auf Strömungsmediumdruck ansprechende Absperrventil Vl beschrieben, da das Absperrventil Vl entsprechend ausgebildet ist.

Bei dieseraAusführungsform umfaßt die Ventilanordnung, wie aus den Fig. 9a, 9b und 10a, 10b ersichtlich ist, ein Außengehäuse 136 und eine obere rohrförmige Hülse 136a, die mit dem unteren Ende des Rohrstrangs Γ3 verbunden ist. Die obere Hülse 136a ist an ihrem unteren Ende mit dem Gehäuse 136 verschraubt, welches seinerseits, wie bereits erwähnt, bei 135 mit dem Strömungsrohr 134 verscbraubt ist, das in einer der Bohrungen bzw. Schalen 19 des Gehäuses 10 der Rohrhängevorrichtung sitzt.

Innerhalb des Gehäuses 136 befindet sich eine Ventilkugel 176 mit einem Kanal 177 für den Strom des Bohfmediums, wenn sich die Ventilkugel in der Offenstellung befindet, wobei der Kanal 177 mit dem Gehäuse 136 aasgerichtet ist Die Ventilkugel ist um 90° m eine Schließstellung drehbar, in der der Strom des Bohrlochmeditnns durch das Gehäuse 136 unterbunden ist

Normalerweise wird die Ventilkugel 176 in die ■Schließstellung durch eine untere Dichtungs- und Betätigungshülse 178 gedrückt, die im Ventilgehäuse 136 zwischen einer oberen Stellung entsprechend Fig. 9a und einer unteren Stellung entsprechend Fig. 10a auf- und abbewegbar ist Die Hülse 178 ist in einer verkleinerten Bohrung 179 des Gehäuses 136 geführt, und ihr unteres Ende erstreckt sich in eine Bohrung 180 im oberen Ende des Rohrs 134. Eine Schraubendruckfeder 181 ist zwischen dem oberen Ende des Rohrs 134 und einer Anlageschulter bzw. einem Ring 182 an der Hülse 178 angeordnet und drückt die Hülse 178 und die Ventilkugel 176 nach oben. Außen besitz* die Ventilkugel 176 eine kugelige Dichtungsfläche 183, die mit einer entsprechenden Dichtungsendfläche 184 am oberen Ende der Hülse

ίο 178 in Dichtungseingriff bringbar ist.

Über der Ventilkugel 176 befindet sich eine obere Ventilbetätigungs- und Dichtungshülse 185 mit einer unteren Endabdichtungsfläche 186, die zur kugeligen Dichtungsfläche 183 der Ventilkugel 176 komplementär ist. An ihrem oberen Ende besitzt die Hülse 185 einen vergrößerten Kolbenabschnitt 187, der gleitbar in einem Zylinderbereich 188 des Ventilgehäuse? 136 angeordnet ist. Unter dem Kolbenabschnitt 187 befindet sich ein zylindrischer Abschnitt 189, der kleiner als der Außendurchmesser des Kolbenabschnitts 187 ist. Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 189 und der zylindrischen Wandung 188 befindet sich eine Hülse 190, an der ein äußerer Dichtungsring 191 des zylindrischen Abschnitts 189 anliegt und die einen mit der Zylinderwandung 188 in Eingriff befindlichen Außendichtring 192 aufweist. An ihrem unteren Ende liegt die Hülse 190 an einer nach oben gerichteten Schulter 193 an. Der Unterschied zwischen der ringförmigen Querschnittsfläche der Hülse 190 und der ringförmigen Querschnittsendfläche des oberen Endes 194 des Kolbenabschnitts 187 stellt die nutzbare, dem Steuermediumdruck zum Offenhalten der Ventilkugel 176 ausgesetzte Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 dar. Der Kolbenabschnitt 187 erstreckt sich in einen Ringraum 195, der zwischen der zylindrischen Wandung 188 und einer Hülse 196 ausgebildet ist, die durch geeignete Abscherschrauben 197 mit einer Schürze 198 am unteren Ende des oberen Gehäuseabschnitts 136a verbunden ist, wobei die Hülse 196 einen Dichtungsring 199 trägt, der in der Schürze 198 anliegt, und letztere einen Dichtungsring 200 aufweist, der in der zylindrischen Wandung 188 angreift.

Der Steuermediumkanal 171 steht durch einen Kanal 201 mit dem Ringraum 195 in Verbindung, der einen Steuermediumdruckraum darstellt, in dem Steuermediumdruck auf die nutzbare Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 einwirken kann, um eine abwärtsgerichtete Kraft zu erzeugen, durch die die der Ventilkugel 176 durch die untere Ventilbetätigungshülse 178 vermittelte aufwärtsgerichtete Kraft überwunden werden kann, wenn die Ventilkugel 176 unter Bewegung von der Stellung nach Fig. 9b in die Stellung nach 10 b bei einer Bewe-

gung der oberen Hülse 185 nach unten geöffnet werden soll. Bei einem Aufheben des aufgebrachten Steuermediumdrucks wirkt der Druck des FördennediumE zum Schließen der VentSkugel 176 auf die kombinierten Flächender oberen Hülse bzw. des KoI- benabschnitts 187 und der Sekundärhülse 190, wenn letztere bei 190a anliegt (Fig. 10a).

Die Ventilanordnung weist vorzugsweise eine elastische Dichtimgsemrichtung 202 auf, die mit der Ventilkugel 176 in Eingriff bringbar ist, wenn sie sich in Schließstellungbefindet Bei der vorliegenden Ansführungsform umfaßt die elastische Dichtungseinrichtung 202 einen Dichtungsträgerring 203 mi*; einem ringförmigen elastomeren Dichtungsring 204, der mit

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der Ventilkugel 176 außerhalb der Ventilsitzfläche gel 176 in die Stellung zu begrenzen, in der das Ventil

186 am unteren Ende der Hülse 185 in Eingriff bring- geschlossen ist Eine derartige Drehung zwischen der

bar ist. Der Dichtungsträgerring 203 wird normaler- Offen- und Schließstellung wird durch eine Längs-

weise durch eine Schra'jbendruckfeder 205 nach un- bzw. Vertikalbewegung der Ventilkugel 176 in bezug

ten gedrückt, die an einem innerhalb des Ventilgehäu- 5 auf das Gehäuse 136 hervorgerufen. Wie oben er-

ses 136 gehaltenen Ring 206 anliegt wähnt, wird die Ventilkugel 176 in Längsrichtung

Die jeweiligen Ventilanordnungen Vl und K2sind durch Längsbewegung der oberen Betätigungshülse vollöffnende Ventilanordnungen bzw. solche mit 185 und der unteren Betätigungshülse 178, wie es größtmöglicher öffnung, durch die bei in Offenstel- durch die Pfeile in den Fig. 17 und 18 veranschaulicht hing befindlicher Ventilkugel Reparaturen und der- ¹⁰ ist, verschoben. Der Schlitz 215 ist derart ausgebildet, gleichen Arbeiten durchgeführt werden können. Da- daß diese Drehung der Ventilkugel 176 herbeigeführt mit eine Ventilkugel 176 mit maximalem Durchmes- wird, wenn sich letztere vertikal bzw. in Längsrichtung ser gegeben ist, ist erfindungsgemäß die Ventilkugel innerhalb des Gehäuses 136 bewegt. Wie aus Fig. 16 176 im Gehäuse 136 durch eine Seitenöffnung 207 ersichtlich ist, ist daher der Schlitz 215 in der Ventileingesetzt, die durch ein Verschlußelement 208 ver- *5 kugel 176 durch gegenüberliegende Wandungen geschlossen ist. Letzteres ist in die öffnung 207 einge- bildet, die im rechten Winkel zueinander stehen und paßt und in dieser durch einen geeigneten Dichtungs- mit 215 a und 2156 bezeichnet sind und parallel zu ring 209 abgedichtet. Aus Fig. 2b ist ersichtlich, daß den Anschlagflächen 217a und 217b verlaufen. Am das Verschlußelement 208 am Ventilgehäuse 136 Scheitel des zwischen den Wandungen 2 *5 α und 215 b durch eine geeignete Anzahl von Schrauben 210 befe- ^ao gebildeten Winkels öffnet sich der Schlitz bei 215c stigt werden kann, und insbesondere Fig. 8 zeigt, daß radial nach innen. Somit ist das Verhältnis zwischen das Verschlußelement 208 einen Führungsabschnitt den Zapfen 213 und der Wandung 215b so, daß die 211 mit einer Bohrung 212 aufweist, durch die sich Ventilkugel 176 aus der Stellung nach Fig. 16 in die das Rohrstück 140 drehbar erstreckt. Stellung nach Fig. 19 gedreht wird, wenn diese sich

Um die Ventilkugei 176 abzustützen und deren ^a5 relativ zum Zapfen 213 nach unten bewegt und urnge-Diehung als Folge deren Längsbewegung zwischen kehrt, greift die ebene Wandung 215a am Zapfen 213 den Hülsen 185 und 178 herbeizuführen, besitzt das an und dreht die Ventilkugel 176 bei deren Aufwärts-Ve rschlußelement 208 einen Zapfen bzw. Bolzen 213, bewegung aus der Stellung nach Fig. 19 in die Stellung der von diesem absteht und einem entsprechenden nach Fig. 16. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß Zapfen bzw. Bolzen 214 im Ventilgehäuse 136 fluch- 3o bei in der Stellung nach Fig. 19 befindlicher Ventiltend gegenüberliegt, wobei die Ventilkugel 176 an ih- kugel 176 der Zapfen 213 die ebene Wandung 215a ren gegenüberliegenden Seiten entsprechende freigibt, so daß der Ventilkugel 176 eine freie Längs-Schlitze 215 aufweist, in die die jeweiligen Zapfen bewegung ermöglicht wird, nachdem die Anschlagflä- bzw. Bolzen 213 und 214 zum Drehen der Ventilkugel ehe 218 am Anschlag 218a angreift. Eine entspre-176 zwischen der Offen- und Schließstellung eingrei- 35 chend begrenzte freie Abwärtsbewegung der Ventilfen können, wie am deutlichsten aus den Fig. 16 bis kugel 176 ist zugelassen, wenn sich dieses in der 19 hervorgeht. In diesen Figuren ist die vom Ver- Stellung nach Fig. 16 befindet, wo der Zapfen 213 Schluß 208 abgestützte Seite der Ventilkugel 176 dar- die Schlitzwand 2156 freigibt und die Anschlagfläche gestellt; eine ähnliche Konstruktion ist an der anderen 217 am Anschlag 217a anliegt. Eine derartige freie Seite der Ventilkugel vorgesehen. In Fig. 16 ist das 4o bzw. verlorene Bewegungsverbindung der Ventilku-Ventil in voller Schließstellung gezeigt und von den gel 176 und des Drehzapfens 213 entlastet die VerHülsen 178 und 185 wie auch von der elastischen bindung von Beschädigungskräften, wenn sich die Dichtungseinrichtung 202 abgedichtet. In Fig. 17 ist Ventilkugel in der Schließ- oder Offenstellung befindie Ventilkugel 176 nach unten von der elastischen det, und bewahn außerdem die elastische Dichtung Dichtungseinrichtung 202 fort durch einen Anfangs- 45 202 vor einer Relativdrehbewegung der Ventilkugei a/iteil nichtdrehbarer Längsbewegung verschoben 176.

worden. In F i g. 18 befindet sich die Ventilkugel 176 Wenn die Ventilkugel 176 geschlossen ist und durch

in teilweiser Offenstellung. In Fig. 19 befindet sich Anwendung von Steuermediumdruck im Kolbenraum

die Ventilkugel 176 in der vollen Offenstellung 195 geöffnet werden soll, kann ein beträchtlicher Dif-

Die Ventilkugel 176 hat auf jeder ihrer gegenüber- 50 ferenzdruck am Ventil anstehen, der bestrebt ist, die-Iiegenden Seiten eine flache Sehnenfläche 216, die an ses geschlossen zu halten. Damit der Druck am Ventil den diametral gegenüberliegenden Bereichen des Ge- ausgeglichen werden kann, ist eine Druckausgleichshäuses 136 und der Abstützung 208 angrenzen. Der vorrichtung 220 vorgesehen (Fig. 14), um eine VerSchlitz 215 verläuft in bezug auf die Drehachse radial bindung zwischen einem Kanal 221 unter der Ventilzur Ventilkugel 176, und an rechtwinklig mit Abstand 55 kugel 176 (Fig. 9b) und einem Kanal 228 über der voneinander gelegenen Stellen ist die Kugelfläche 190 Ventilkugel 176 (Fig. 9a) über den Langskanal 223 zur Bildung einer Anschlagfläche 217 und einer An- im Ventilgehäuse 136 herzustellen. Der Kanal 221 schlagfläche 218 ausgenommen, die mit festen, einen steht mit dem Ringraum 224 zwischen dem Gehäuse Anschlag bildenden Ansatzflächen 217a und 218a an 136 und der unteren Ventilbetätigungshülse 178 in dem Verschluß 208 zur Begrenzung der Drehung der 6o Verbindung, der seinerseits mit dem Kanal durch das Kugel 176 zwischen den Extremstellungen der Fig. 16 Rohrstück 134 durch radiale Kanäle 225 im oberen und 19 zusammenwirken. Wenn sich die Ventilkugel Ende des Rohrstücks 134 bei geschlossener Ventilku-176 in der Stellung nach Fig. 16 befindet, liegt die gel 176 entsprechend der Darstellung in Fig. 9b in Anschlagfläche 217 an der senkrechten Anschlagflä- Verbindung steht. Über der Ventilkugei 176 besitzt ehe 217a an und begrenzt dadurch die Drehung der 65 die Schürze 198 des oberen Ventilgehäuseabschnitts Ventilkugel 176 in die Stellung, in der das Ventil offen 136 eine Anzahl radialer Kanäle 226, die eine Verbinist. Die Anschlagf lache 218 liegt an der Anschlagflä- dung zwischen dem Strömungskanal durch die Ventilche 218a an (Fig. 19), um die Drehung der Ventilku- anordnung und einem Ringraum 227 herstellen, der

seinerseits durch einen Kanal 228 mit einem Raum

229 der Druckausgleichsvorrichtung 220 in Verbindung steht. Der Druckausgleichsraum 229 wird durch einen rohrförmigen Einsatz 230 gebildet, der in einer Bohrung 231 des Gehäuses 136 durch einen Verschluß- bzw. Abdichtungsstopfen 232 gehalten ist. Dichtungen 233 und 234 am Einsatz 230 liegen in der Bohrung 231 und einer reduzierten Bohrung 235 an. Ein Ventilelement 236 ist im Einsatz 230 auf- und abbeweglich und besitzt an seinem unteren Ende 237 eine Dichtung 238, die gleitbar im Einsatz 230 unter Einlaßkanälen 239 des Einsatzes anliegt, wobei letztere eine Verbindung zwischen dem Kanal 228 und dem Raum 229 herstellen, so daß dieser über der Dichtung 238 dem Strömungskanal durch das obere Ventilgehäuse 136a ausgesetzt ist. Am oberen Ende des Ventilelements 236 befindet sich ein Kopf 240, der an einem Sitz 241 unter dem Einfluß von Druck unter der Ventilkugel 176 zur Anlage bringbar ist, wobei der Druck dem Einlaßraum 242 über dem Kopf 240 durch den Kanal 223 und einen radialen Kanal 243 im Gehäuse 136 sowie Kanäle 244 im Einsatz

230 zugeführt wird. Eine Stange 245 erstreckt sich gleitbar nach unten durch das untere Ende des Einsatzes 230 und in die Bohrung 235 hinein, wobei eine Schraubenfeder 246 am Einsatz 230 und an einem einstellbaren Federsitz 247 an der Stange angreift, um eine nach unten gerichtete, den Kopf 240 gegen den Sitz 241 drückende Beaufschlagung hervorzurufen. In die Bohrung 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 führt ein Kanal 248, der mit dem Steuermediumraum 195 der Absperrventileinrichtung in Verbindung steht.

Hieraus ist ersichtlich, daß, solange wie der Druckunterschied an der geschlossenen Ventilkugel 176 derart beschaffen ist, der Bohrlochdruck im Ausgleichsventilraum 242 und die Feder 246 eine den Ventilkopf 240 auf seinem Sitz haltende resultierende Abwärtskraft hervorrufen, die die vom Steuermediumdruck in der Bohrung 235 hervorgerufene Aufwärtskraft übersteigt, keine Verbindung zwischen den Kanälen 221 und 228 unter bzw. über der Ventilkugel 176 besteht. Wenn jedoch der Steuermediumdruck erhöht wird, um die Ventilkugel 176 in Offenstellung zu bringen, wirkt der erhöhte Druck nach oben auf die wirksame Kolbenfläche am unteren Ende des Ausgleichsventilelements 236 und öffnet den Ausgleichsventilkopf 240, wodurch sich der Druck zwischen den unteren Kanälen 221 durch den Kanal 223, die Kanäle 243 und 244, die Ventilräume 242 und 229, die Kanäle 239 und dem oberen A.usgleichskanal 228 ausgleicht.

Die wirksamen Flächen in der Druckausgleichsvorrichtung 220 und die Kraft der Feder 246 sind im Verhältnis zu der wirksamen Fläche des das Absperrventil betätigenden Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 so ausgewählt, daß sich zuerst die Druckausgleichsvorrichtung 220 öffnet und dadurch das Hauptabsperrclement 176 von der Wirkung des an diesem anstehenden Differenzdruckes entlastet.

Um zu gewährleisten, daß kein Rückstrom auftreten kann, wenn das Absperrventil 176 offen ist unc die Bohrung durch dieses fließt, ist ein Rückstrom-Verhinderungsventil 223a zwischen dem Ausgleichsventilraum 242 und dem Kanal 223 vorgesehen.

Damit Steuermediumdruck beiden Ventilanordnungen Vl und Vl der Absperreinrichtung V, wie oben erwähnt, zugeführt werden kann, besitzt dei Steuermediumdruckraum 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 des oberen Ventils Vl einen Kanai 235 a, der zur Armatur 172 führt, die ihrerseits mil der unteren Ventilanordnung Vl in Verbindung steht.

'5 Bei der Verwendung von Absperrventilen, wie dei Ventilanordnung Vl oder Vl, um den Strom aus mehreren Bohrlochzonen zu steuern, kann es untei verschiedenen Umständen, z. B. bei einem Dichtungsversagen, vorkommen, daß eines oder mehrere der Absperrventile bei dem angewandten Steuermediumdruck nicht öffnen. In einem derartigen Fall kann es erforderlich sein, die Absperrventileinrichtung aus dem Bohrloch zu ziehen, um sie zu reparieren bzw. zu ersetzen. Zu diesem Zweck können Einrichtungen

vorgesehen sein, durch die das Ventil Vl oder das Ventil Vl mechanisch geöffnet und in der Offenstellung verriegelt werden kann, um eine fortlaufende Förderung aus einer oder beiden Bohrlochzonen Zl und Z2 zu ermöglichen, wie es insbesondere in dei älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrift 2 337 682 beschrieben ist. Zusätzlich ist die Verwendung eines Hilfs- bzw. Sekundärabsperrventils möglich, das in die in Offenstellung verriegelte Ventilanordnung Vl oder Vl eingelassen und

dort ve; ankert werden kann.

Wie aus den Fig. 9a, 9b und 10a, 10b ersichtlich ist, ist die Hülse 196 durch die Abscherschrauben 19T in einer oberen Anfangsstellung gehalten und wirki mit dem Gehäuse 136 zur Bildung des Steuermediumdruckraums bzw. Ringraums 195 zusammen. Eine anfänglich gelöste Verriegelungseinrichtung 250 ist vorgesehen, durch die die Hülse 196, wenn sie nach unter verschoben wird, in der unteren Stellung verriegeil wird. Wenn die Hülse 196 nach unten verschober wird, liegt sie an einer Schulter 251 der Hülse 185 an und verschiebt letztere nach unten, um die Ventilkugel 176 zu öffnen. Die Verriegelungseinrichtung 250 weist einen elastisch zusammenziehbaren, geteilten Sperring 252 mit nach oben weisendem Sägezahn-

außengewinde 253 auf. Unter dem Sperring 252 befindet sich ein Expander 254, der mit der Hülse 19i durch Schraubstifte 255 od. dgl. verbunden ist unc eine Expanderfläche 256 aufweist, die innerhalb des Sperrings 252 in Eingriff bringbar ist, um letzterer aufzuweiten, wenn er in Sperreingriff mit Innenzähnen 257 des Gehäuses 136 kommt. Ein Hülsenver-Schiebewerkzeug ist in der genannten älteren Patentanmeldung gemäß der deutschen Offenlegungsschrifl 2337682 beschrieben.

Hierzu 10 Blatt Zeichnungen

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Absperreinrichtung für Tiefbohrungen, mit mindestens einem ein langgestrecktes Ventilgehäuse mit einem sich durch dieses erstreckenden Strömungskanal aufweisenden Absperrventil, wobei das Ventilgehäuse an seinem oberen Ende mit einem sich nach oben erstreckenden Rohrstrang und an seinem unteren Ende mit einem sich nach unten erstreckenden Rohrstrang verbindbar ist, einem im Ventilgehäuse zwischen einer den Strömungskanal schließenden Schließstellung und einer den Strömungskanal öffnenden Offenstellung verschiebbaren Ventilelement und einer Be- *5 tätigungseinrichtung zum Bewegen des Veütilelements zwischen der Schließ- und der Offenstellung, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (136) eine in den Strömungskanal führende seitliche öffnung (207) mit einem Ver- ^ao Schluß (208) aufweist und im Ventilgehäuse und am Verschluß eine Einrichtung für ein verschiebbares Abstützen des Ventilelements für dessen Bewegung zwischen der Schließ- und der Offenstellung vorgesehen ist. ^a5

2. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ventilelement eine Ventilkugel (176) mit einem Ventilkanal (177) vorgesehen ist und die Ventükugel kleiner als die seitliche öffnung (207) ist. 3<J

3. Absperreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützeinrichtung einander zugeordnete Zapfen (213,214) und Schlitze (215) aufweist, durch die das Ventilelement zwischen der Schließ- und der Offenstellung drehbar ist.

4. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (176) durch Längsbewegung im Ventilgehäuse (136) drehbar ist und daß die Betätigungseinrichtung im Strömungskanal auf- und abbewegbare und mit dem Ventilelement in Dichtungseingriff bringbare Hülsen (178,185) für ein Bewegen des Ventilelements in Längsrichtung und eine Einrichtung zum Verschieben der Hülsen in einer Richtung für ein Bewegen des Ventilelements in die Schließstellung mittels des Druckes eines durch den Strömungskanal strömenden Mediums aufweist.

5. Absperreinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebeeinrichtung zum Verschieben der Hülsen (178,185) der Betätigungseinrichtung eine den Hülsen zugeordnete Feder (181) umfaßt.

6. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüehe 4 und 5, gekennzeichnet durch eine auf einen angewandten Steuermediumdruck ansprechende Einrichtung (187) zum Verschieben der Hülsen (178,185) in die andere Richtung für ein Bewegen des Ventilelements in die Offenstellung.

7. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (136) einen By-pass-Kanal (221, 223, 228) aufweist und eine normalerweise geschlossene By-pass-Ventileinrichtung (220) vorgesehen ist, die auf einen Steuermediumdruck zum öffnen des By-pass-Kanals und zum Ausgleichen des Drucks am Ventilelement in dessen Schließstellung vor dessen Bewegung in die Offenstellung anspricht.

8. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine dem Ventilgehäuse (136) zugeordnete Sperreinrichtung (125) zum lösbaren Halten des Ventilgehäuses in einer Hängevorrichtung ( TH) für den sich nach unten erstreckenden Rohrstrang (71, Tl).

9. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch zwei gleichartige Absperrventile ( Vl und Vl), die jeweils an ihrem oberen Ende mit einem sich nach oben erstreckenden Rohrstrang (73, Γ4) und an ihrem unteren Ende mit einem sich nach unten erstrekkenden Rohrstrang (71, Tl) verbindbar sind.

10. Absperreißrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilgehäuse (136,138) der Absperrventile ( Vl, Vl) in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet sind, das obere Ende des unteren Ventilgehäuses (138) mit dem sich nach oben erstreckenden Rohrstrang (74) durch ein sich in Längsrichtung entlang dem oberen Ventilgehäuse (136) erstrekkendes Rohrstück (140) und das untere Ende des oberen Ventilgehäuses (136) mit dtm sich nach unten erstreckenden Rohrstrang (71) durch eine sich entlang dem unteren Ventilgehäuse erstrekkende Rohrlänge (134) verbindbar sind.

11. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschluß (208) für die seitliche öffnung (207) im jeweiligen Ventilgehäuse (136,138) eine Bohrung (212) aufweist, durch die sich die entsprechenden Rohrstücke bzw. -längen (134,140) erstrecken.

12. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (140) des unteren Ventilgehäuses (138) drehbar angeordnet und eine bei Drehung des Rohrstücks betätigbare Sperreinrichtung (125) zum Halten der Ventilanordnung in einer Aufnahme des Bohrlochs vorgesehen ist.

13. Absperreinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (125) mittels einer Federeinrichtung (156) in einem die Ventilanordnung in der Aufnahme festlegenden Zustand haltbar ist.

14. Absperremrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (125) elastische Spannfinger (150) aufweist, die in einen die Ventilanordnung in der Aufnahme hallenden Zustand überführbar sind.

15. Absperreinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannfinger (150) mit einem ein Lösen derselben verhindernden Teil in Eingriff bringbar sind, wobei beide Teile für ein Eingreifen und Lösen der Spannfinger relativ zueinander in entgegengesetzten Richtungen bewegbar sind, und daß eine durch Drehen des Rohrstücks (140) betätigbare Einrichtung (155) für eine Relativbewegung der Spannfinger und des mit diesen in Eingriff bringbaren Teils in einer Richtung sowie eine Einrichtung für eine Relativbewegung der Spannfinger und des mit diesen in Kingriff bringbaren Teils in der anderen Richtung vorgesehen sind.

16. Absperreinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für

eine Relativbewegung der Spannfinger (150) und des mit diesen in Eingriff bringbaren Teils in der anderen Richtung eine Federeinrichtung (156) ist.

17. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen am unteren Ende des Gehäuses (138) des unteren Ventils ( Vl) jeweils Dichtungseinrichtungen (130, 131) aufweisen, die in entsprechende Gegendichtungseinrichtungen in einer Aufnahme (19) des Hängers einsetzbar sind.

18. Absperreinrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch eine Ausrichteinrichtung der Ventilanordnung zum Ausrichten der Dichtungseinrichtungen (130,131) mit den entsprechenden Gegendichtungseinrichtungen.

19. Absperreinrichtung nach rinem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Spannfingern (150) in Eingriff bringbare Teil ein in Längsrichtung geteiltes Gehäuse (142) und dieses zusammenhaltende Verbindungsmittel aufweist.

20. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die durch eine Drehung des Rohrstücks (140) betätigbare Einrichtung (155) eine auf das Rohrstück aufgeschraubte Mutter (161) umfaßt und daß eine Zugstange (160) mit der Mutter und de/ Sperreinrichtung (125) mit den Spannfingern (150) verbunden ist.

21. Absperreinrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das mit den Spannfingern (150) in Eingriff bringbare Teil in bezug auf die Ventilgehäuse (136,138) ortsfest angeordnet ist.