[go: up one dir, main page]

DE69626342T2 - Bohrlochwerkzeug mit Differenzdrucktest oder -bypassventil - Google Patents

Bohrlochwerkzeug mit Differenzdrucktest oder -bypassventil

Info

Publication number
DE69626342T2
DE69626342T2 DE69626342T DE69626342T DE69626342T2 DE 69626342 T2 DE69626342 T2 DE 69626342T2 DE 69626342 T DE69626342 T DE 69626342T DE 69626342 T DE69626342 T DE 69626342T DE 69626342 T2 DE69626342 T2 DE 69626342T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tubular housing
actuating spindle
spindle
bypass
ports
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69626342T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69626342D1 (de
Inventor
Paul D. Ringgenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Halliburton Energy Services Inc filed Critical Halliburton Energy Services Inc
Application granted granted Critical
Publication of DE69626342D1 publication Critical patent/DE69626342D1/de
Publication of DE69626342T2 publication Critical patent/DE69626342T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/101Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for equalizing fluid pressure above and below the valve
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/10Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole
    • E21B34/102Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position
    • E21B34/103Valve arrangements for boreholes or wells in wells operated by control fluid supplied from outside the borehole with means for locking the closing element in open or closed position with a shear pin
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/04Ball valves

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
  • Safety Valves (AREA)

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Bohrlochventilwerkzeug für die Anwendung in einem rohrförmigen Gehäuse oder einem Bohrrohr innerhalb eines Bohrloches, und insbesondere auf ein Gehäuseprüfventil mit den Fähigkeiten eines Beipaßventils für das Drucktesten der Integrität eines Gehäuses oder eines Bohrrohres.
  • Ein Verfahren, das während des Bohrens eines Öl- oder Gasbohrloches oft durchgeführt wird, ist das Herablassen einer Testerkette in das Bohrloch, um die Produktionsfähigkeiten einer Kohlenwasserstoff produzierenden Untergrundformation zu prüfen, welche von dem Bohrloch durchschnitten wird. Diese Prüfung wird durch das Herablassen einer Verrohrung, welche allgemein als ein Bohrrohr bekannt ist, in das Bohrloch durchgeführt, wobei dieselbe das Formationsprüfventil umfasst. Ein weiteres typisches Werkzeug, das in das Bohrloch herabgelassen werden kann, ist als ein Verrohrungsprüfventil (TST) bekannt, welches aus einem sich vollständig öffnenden Prüfventil besteht, das ein Drucktesten der Schwerstangentesterkette während des Einführen derselben in das Loch ermöglicht. Es ist wünschenswert, vor dem Durchführen einer Schwerstangenprüfung dazu in der Lage zu sein, die Bohrrohrkette periodisch auf ihren Druck zu überprüfen um zu bestimmen, ob an den Fugen zwischen aufeinanderfolgenden Standrohren ein Leck besteht. Um dieses Drucktesten des Bohrrohres durchzuführen, wird das Bohrgestänge mit einer Flüssigkeit gefüllt, und das Herablassen des Gestänges wird periodisch unterbrochen. Wenn das Herablassen des Gestänges unterbrochen wird, wird die Flüssigkeit innerhalb der Verrohrung des Bohrgestänges unter Druck gesetzt, um auf diese Weise bestimmen zu können, ob in dem Bohrgestänge über dem TST-Ventil irgendwelche Lecks aufgetreten sind.
  • In der Vergangenheit wurden eine Reihe von verschiedenen Geräten dazu angewendet, die Integrität von Bohrgestängen druckzutesten. In manchen dieser Fälle wird ein Druck auf ein geschlossenes Formationsprüfventil aufgelegt, welches in dem Gestänge enthalten ist. In anderen Fällen wird ein Rohrprüfventil in dem Gestänge in der Nähe des Packers angewendet, und Druck wird in diesem Fall auf das Ventilelement innerhalb des Rohrprüfventils aufgelegt.
  • Es ist dabei notwendig, die Verrohrung oder das Bohrrohrgestänge mit einer nicht kompressierbaren Flüssigkeit zu füllen, da dass Gestänge in das Bohrloch eingeführt wird, bevor Druck auf den Innenraum des Gestänges aufgelegt wird. In der Vergangenheit verliessen sich Rohrprüfventile, wenn solche in einem Gestänge angewendet wurden, das nicht mit einem geschlossenen Formationsprüfventil ausgestattet war, auf die aufwärtige Ausrichtung eines Klappenventilelementes, welches es ermöglichte, das Prüfgestänge mit Flüssigkeit zu füllen. Dieses Klappenventil wurde mit Hilfe von hydrostatischem Druck unter dem Rohrprüfventil in der Testerkette gegen eine Feder vorgespannt, um diese Testerkette langsam von unten her mit "Bohrschlamm" zu füllen. In anderen Fällen wurde die Testerkette von oben her auf dem Rig-Boden mit Dieselöl oder anderen Flüssigkeiten gefüllt. Ein solches Verfahren ist jedoch zeitraubend und gefährlich. Wieder andere Rohrprüfventile umfassen einen schließbaren Beipaßport unter dem Ventilelement, so dass Bohrlochflüssigkeiten in dem Ringraum um die Testerkette herum in die Nähe des Rohrprüfventils gelangen können und das darin enthaltene Ventilelement sich mit Hilfe eines hydrostatischen Drucks öffnen kann, und auf diese Weise das Bohrrohr füllt, auch wenn sich weiter unten ein geschlossenen Formationsprüfventil befindet. An einem bestimmten Punkt während des Bohrloch- Serviceverfahrens, egal ob dieses aus dem Zementieren, des Vorbehandelns, oder des Testens besteht, wird es notwendig sein, das Rohrprüfventil öffnen zu können, so dass ein Durchfluß von dem Rig-Boden aus nach unten in die Formation einfliessen kann, welcher normalerweise das Ventil schliessen würde. Rohrprüfventile werden auf mehrere verschiedene Weisen auf diese Anforderung vorbereitet. Manche Ventile ermöglichen das Öffnen des Rohrprüfventils mit Hilfe einer sich hin und her bewegenden und/oder drehbaren Bewegung des Bohrgestänges. Andere Ventile ermöglichen wiederum das Öffnen desselben mit Hilfe eines Ventilbetätigungsgliedes, das in Reaktion auf einen Anstieg des Ringraumdrucks betrieben wird.
  • Wenn die Testerkette bis auf die gewünschte Tiefe eingeführt ist, wird es notwendig sein, durch eine Reihe von Dichtungen an der Unterseite der Testerkette hindurch in einen Produktionspacker hinein einzustechen. Wenn es jedoch dabei erforderlich ist, die Testerkette heraufzuziehen, wird das TST-Klappenventil hier die Rolle eines Rückschlagventils übernehmen, um auf diese Weise aufgrund eines ansteigenden Volumens in dem Ringraum unter dem TST-Klappenventil einen Druckabfall zu verursachen. Dieser Druckabfall könnte jedoch die Dichtungen an der Unterseite der Testerkette beschädigen, und auch das TST-Ventil selber aktivieren.
  • Wenn eines der anderen Prüfventile in der Testerkette aus Prüfgründen geschlossen wurde, kann ein solches Ein- und Ausziehen der Dichtungen sogar die Integrität dieser Dichtungen am Stecher der Testerkette zerstören, und wird auch die Testerkette in dem Produktionspacker beeinflussen, indem es aufgrund des geschlossenen Ringraumbereiches einen Kolbeneffekt verursacht.
  • In der Vergangeheit wurden Beipaßventile deshalb nicht oft zusammen mit TST-Ventilen angewendet. In Fällen wo Beipaßventile dennoch zusammen mit TST- Ventilen angewendet wurden, mussten deshalb oft zwei verschiedene getrennte Werkzeuge angewendet werden.
  • Es besteht daher ein Bedarf für ein Bohrlochwerkzeug, das einen Rohrdrucktest über den Produktionsventilen unterstützen kann, und gleichzeitig eine Beschädigung derselben und eine Ansammlung von Schutt in dem Druckprüfventil verhindern kann, und welches dazu fähig ist, es der Verrohrung zu ermöglichen, in einen Produktionspacker einzustechen und aus diesem herauszustechen, und dabei eine Beschädigung der Dichtungsmontagen und ein vorzeitiges Aktivieren des Druckprüfventils zu verhindern. Das Dokument EP-A-606981 offenbart ein Druckprüfund Beipaßventil. Offene Beipaßports bieten hier die Möglichkeit, die Flüssigkeit zu umgehen, die für das Einstechen in und das Herausstechen aus einem Produktionspacker erforderlich ist.
  • Die vorliegende Erfindung bietet nun ein Bohrlochwerkzeug, welches das Folgende umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse, eine Betätigungsspindel, die operativ innerhalb des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses verschoben werden kann, und die weiter ein oberes Teil und ein unteres Teil umfasst; ein Kugelventil, das drehbar in die vorgenannte Betätigungsspindel eingelassen ist, wobei das vorgenannte Kugelventil normalerweise geschlossen ist, so dass keime interne Kommunikation zwischen dem vorgenannten oberen Teil der vorgenannten Betätigungsspindel und dem vorgenannten unteren Teil der vorgenannten Betätigungsspindel besteht, so dass über dem vorgenannten Kugelventil ein Differentialdruck aufrecht erhalten werden kann; und eine untere Spindel, die verschiebbar in das vorgenannte rohrförmige Gehäuse unter der vorgenannten Betätigungsspindel eingelassen ist, so dass die vorgenannte Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach unten gleitet, wenn die vorgenannte untere Spindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet, und das vorgenannte Kugelventil gedreht wird, und auf diese Weise ein leeres Rohr erstellt.
  • Eine bevorzugte Ausführung dieser Erfindung umfasst ein Bohrlochwerkzeug, das weiter das Folgende umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse mit einem oberen Teil, welches mindestens eine automatische Füllöffnung umfasst, und ein unteres Teil, welches mindestens einen Beipaßport umfasst, und mindestens einen Berstscheibenport, und einen internen Durchgang, der in einem Ölauslaßport ended; einer verschiebbaren Spindel, die in das vorgenante rohrförmige Gehäuse eingelassen ist, und welche ein oberes Teil mit mindestens einer automatischen Füllöffnung und ein unteres Teil mit mindestens einem Beipaßport umfasst, wobei die vorgenannte Betätigungsspindel weiter eine Kammer umfasst; ein Rückschlagventil innerhalb der vorgenannten Kammer der vorgenannten Betätigungsspindel; eine Vorrichtung für das Betätigen des vorgenannten Rückschlagventils auf eine solche Weise, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel wahlweise mit mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses verbunden wird, wobei der Differentialdruck über dem vorgenannten Rückschlagventil ganz wesentlich ausgeglichen wird; ein Kugelventil, das drehbar in die vorgenannte Betätigungsspindel unter mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen der vorgenannten Betätigungsspindel und über mindestens einem der Beipaßports der vorgenannten Betätigungsspindel eingelassen ist, wobei das vorgenannte Kugelventil normalerweise geschlossen ist und eine interne Verbindung zwischen dem vorgenannten oberen Teil der vorgenannten Betätigungsspindel und dem vorgenannten unteren Teil der vorgenannten Betätigungsspindel verhindert, so dass ein Differentialdruck über dem vorgenannten Kugelventil aufrecht erhalten werden kann; eine Vorrichtung für das Abwärtstreiben der vorgenannten Betätigungsspindel auf eine solche Weise, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nicht länger miteinander verbunden sind, und auf eine solche Weise, dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel nicht länger miteinander verbunden sind; eine Vorrichtung für das Verbinden von mindestens einem der vorgenannten Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einem der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse; eine Vorrichtung für das Aufwärtstreiben der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und das wahlweise Verbinden von mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse; eine untere Spindel, die verschiebbar in das vorgenannte untere Teil des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses unter mindestens einem der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse eingelassen ist; eine Vorrichtung für das Aufwärtstreiben der vorgenannten unteren Spindel innerhalb des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses in Richtung der vorgenannten Betätigungsspindel; und eine Vorrichtung für das Betätigen der vorgenannten Betätigungsspindel auf eine solche Weise, dass die vorgenannte Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach unten gleitet, und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse dauerhaft voneinander abgetrennt werden, wobei mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel dauerhaft voneinander abgetrennt werden, und wobei das vorgenannte Kugelventil gedreht wird, und auf diese Weise ein leeres Rohr erstellt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bohrlochwerkzeug, welches das Folgende umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse mit einem oberen Teil, das mindestens eine automatische Füllöffnung umfasst, ein mittleres Teil, das mindestens eine Oberflächenprüföffnung umfasst, mindestens einen Berstscheibenport und einen internen Durchgang, der in einem Ölauslaßport endet; eine Betätigungsspindel, die verschiebbar in das vorgenannte rohrförmige Gehäuse eingelassen ist, wobei die vorgenannte Betätigungsspindel ein oberes Teil mit mindestens einer automatischen Füllöffnung und eine Kammer mit einem oberen Ansatz umfasst, und wobei die vorgenannte Betätigungsspindel ein mittleres Teil mit einem unteren Ansatz umfasst, und wobei die vorgenannte Betätigungsspindel ein unteres Teil mit mindestens einem Beipaßport umfasst, und wobei das untere Teil des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses und das vorgenannte untere Teil der vorgenannten Betätigungsspindel zusammen eine Ölkammer formen, in welcher Öl unter hohem Druck eingeschlossen werden kann; ein Rückschlagventil, das verschiebbar in der vorgenannten Kammer des vorgenannten oberen Teils der vorgenannten Betätigungsspindel eingelassen ist, wobei das vorgenannte Rückschlagventil gegen den vorgenannten oberen Ansatz der vorgenannten Kammer in der vorgenannten Betätigungsspindel vorgespannt ist, und wobei das vorgenannte Rückschlagventil mit Hilfe des Differentialdrucks über dem vorgenannten Rückschlagventil auf eine solche Weise verschoben werden kann, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel wahlweise mit mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse verbunden werden kann, und auf diese Weise den Differentialdruck über dem vorgenannten Rückschlagventil ganz wesentlich ausgleicht; ein Kugelventil, das drehbar in das vorgenannte mittlere Teil der vorgenannten Betätigungsspindel unter mindestens einer der Oberflächenprüföffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel eingelassen ist, wobei das vorgenannte Kugelventil normalerweise geschlossen ist und eine interne Verbindung zwischen dem vorgenannten oberen Teil der vorgenannten Betätigungsspindel und dem vorgenannten unteren Teil der vorgenannten Betätigungsspindel verhindert, so dass die vorgenannte Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach unten gleitet, wenn der Druck über dem vorgenannten Kugelventil wesentlich grösser ist als der Druck unter dem vorgenannten Kugelventil, so dass mindestens eine der automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nicht länger miteinander verbunden sind, und auf eine solche Weise, dass mindestens einer der Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel nicht länger miteinander verbunden sind, und auf eine solche Weise, dass die vorgenannte Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet, wenn der Druck unter dem vorgenannten Kugelventil wesentlich grösser ist als der Druck über dem vorgenannten Kugelventil, und auf diese Weise mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel wahlweise mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse verbindet; ein Beipaßkolben zwischen dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und der vorgenannten Betätigungsspindel; eine Feder in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse, welche den vorgenannten Beipaßkolben auf eine solche Weise nach oben hin vorspannt, dass mindestens eine der vorgenannten Beipaßöffnungen in dem rohrförmigem Gehäuse und mindestens einer der Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel anfänglich miteinander verbunden sind, und auf eine solche Weise, dass der vorgenannte Beipaßkolben relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet, wenn der Druck über dem vorgenannten Kugelventil auf eine Stufe reduziert wird, die dem Druck unter dem vorgenannten Kugelventil gleicht; eine untere Spindel, die verschiebbar in das untere Teil des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses eingelassen ist, und welche dort eine atmosphärische Luftkammer formt, wobei die vorgenannte untere Spindel mindestens einen oberen Ansatz und mindestens einen unteren Ansatz umfasst, und wobei mindestens einer der vorgenannten oberen Ansätze über eine grössere Oberfläche verfügt als mindestens einer der vorgenannten unteren Ansätze, so dass die vorgenannte untere Spindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet und die vorgenannte Luftkammer mit der vorgenannten Ölauslaßport verbindet, wenn ein ausreichend grosser ringförmiger Druck auf mindestens einen der Berstscheibenports aufgelegt wird, und auf diese Weise ein Ablassen des vorgenannten, unter hohem Druck stehenden Öls aus der Kammer und durch den vorgenannten internen Durchgang hindurch in die atmosphärische Luftkammer hinein ermöglicht, und es der vorgenannten Betätigungsspindel weiter ermöglicht, relativ zu dem vorgenannten Gehäuse auf eine solche Weise nach unten zu gleiten, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse dauerhaft voneinander abgetrennt werden, und auf eine solche Weise, dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel dauerhaft voneinander abgetrennt werden, und wobei das vorgenannte Kugelventil gedreht wird, und auf diese Weise ein leeres Rohr erstellt.
  • Die Erfindung umfasst weiter eine Methode für das Drucktesten eines Bohrgestänges in einem Bohrloch, wobei diese Methode das Einführen eines Bohrgestänges mit einem Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil an dem unteren Ende des vorgenannten Bohrgestänges umfasst, und wobei das vorgenannte Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil ein rohrförmiges Gehäuse und eine Betätigungsspindel umfasst, welche verschiebbar in das vorgenannte rohrförmige Gehäuse eingelassen sind; das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges in das vorgenannte Bohrloch; das Heruntergleiten der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse durch das Auflegen von Druck auf den Innenraum des vorgenannten Bohrgestänges und gegen ein Kugelventil innerhalb der vorgenannten Betätigungsspindel; das Testen der Integrität des vorgenannten Bohrgestänges durch das Auflegen von Druck auf den Innenraum des vorgenannten Bohrgestänges über dem vorgenannten Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil und gegen das vorgenannte Kugelventil; das Einstechen in einen Packer; das Aufwärtsgleiten einer unteren Spindel durch das Erhöhen des Drucks in dem vorgenannten Bohrloch über dem vorgenannten Packer; das Abwärtsgleiten der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse durch das Erstellen eines Verbindungspfades für das unter hohem Druck stehende Öl und das Ablassen desselben in eine atmosphärische Luftkammer; und das Drehen des vorgenannten Kugelventils, wodurch ein leeres Rohr erstellt wird.
  • Die Erfindung bietet weiter eine Methode für das Drucktesten eines Bohrgestänges in einem Bohrloch, wobei diese Methode ein Bohrgestänge mit einem Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil an dem unteren Ende des vorgenannten Bohrgestänges umfasst, und wobei das vorgenannte Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil ein rohrförmiges Gehäuse und eine Betätigungsspindel umfasst, welche verschiebbar in das vorgenannte rohrförmige Gehäuse eingelassen ist; das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges in das vorgenannte Bohrloch; das Füllen des Innenraumes des vorgenannten Bohrgestänges über einem Kugelventil, welches in das vorgenannte Betätigungsventil eingelassen ist, und das wahlweise Verbinden von mindestens einer der automatischen Füllöffnungen in dem vorgenannten Bohrgestänge mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen in der vorgenannten Betätigungsspindel; das Abwärtsgleiten der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse durch das Auflegen von Druck auf den Innenraum des vorgenannten Bohrgestänges und gegen das vorgenannte Kugelventil; das Testen der Integrität des vorgenannten Bohrgestänges durch das Auflegen von Druck auf den Innenraum des vorgenannten Bohrgestänges über dem vorgenannten Differentialdruckprüfventil/Beipaßventil und gegen das vorgenannte Kugelventil; das Verbinden von mindestens einem der Beipaßports in der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einem der vorgenannten Beipaßports in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse durch das Ablassen eines Teils des internen Drucks über dem vorgenannten Kugelventil; das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges weiter nach unten in das vorgenannte Bohrloch; das Unterdrucksetzen des vorgenannten Bohrgestänges unter dem vorgenannten Kugelventil; das Aufwärtsgleiten der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse; das wahlweise Verbinden von mindestens einer der automatischen Füllöffnungen der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen des vorgenannten rohrförmigen Gehäuses und das Einstechen desselben in einen Packer; das Aufwärtsgleiten der vorgenannten unteren Spindel durch das Verbinden des Bohrlochdrucks mit der vorgenannten unteren Spindel durch mindestens eine der vorgenannten Rückschlagventilöffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse; das Abscheren von mindestens einem Abscherstift, welcher die vorgenannte untere Spindel mit dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse verbindet; das Aufwärtsgleiten einer unteren Spindel durch das Erhöhen des Drucks innerhalb des Bohrloches und über dem vorgenannten Packer; das Abwärtsgleiten der vorgenannten Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse durch das Erstellen eines Verbindungspfades für das unter hohem Druck stehende Öl und das Ablassen desselben in eine atmosphärische Luftkammer hinein; das Herabgleiten der vorgenannten Betätigungsspindel durch das Verbinden des Bohrlochdrucks mit der vorgenannten Betätigungsspindel durch mindestens eine der Oberflächenprüföffnungen in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse; das Abscheren von mindestens einem Abscherstift, der die vorgenannte Betätigungsspindel mit dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse verbindet; und das Drehen des vorgenannten Kugelventils; und das Feststellen der Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse.
  • Das Bohrlochwerkzeug dieser Erfindung umfasst vorzugsweise eine atmosphärische Luftkammer zwischen der unteren Spindel und dem rohrförmigen Gehäuse. Eine Ölkammer, die unter hohem Druck stehendes Öl enthält, sollte vorzugsweise von der Betätigungsspindel und dem rohrförmigen Gehäuse erstellt werden. Das rohrförmige Gehäuse umfasst vorzugsweise einen internen Durchgang mit einer Ölablaßöffnung. Das Gehäuse kann ausserdem mindestens einen Berstscheibenport umfassen, der mit einer Berstscheibe ausgestattet ist.
  • Die untere Spindel umfasst vorzugsweise mindestens einen oberen Ansatz und mindestens einen unteren Ansatz, wobei mindestens einer der oberen Ansätze über eine grössere Oberfläche verfügt als mindestens einer der unteren Ansätze, so dass die untere Spindel relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse nach oben verschoben wird, wenn ein ausreichend grosser ringförmiger Druck auf mindestens einen der Berstscheibenports aufgelegt wird, und auf diese Weise die vorgenannte Luftkammer mit der vorgenannten Ölablaßöffnung verbindet und ein Ablassen des unter hohem Druck stehenden Öls aus der vorgenannten Ölkammer in die vorgenannte atmosphärische Luftkammer hinein ermöglicht, und es der Betätigungsspindel wiederum ermöglicht, relativ zu dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse auf eine solche Weise abwärts zu gleiten, dass das vorgenannte Kugelventil gedreht wird, und auf diese Weise ein leeres Rohr erstellt.
  • Die vorliegende Erfindung offenbart deshalb ein Bohrlochwerkzeug, welches sowohl eine Rohrdrucktestfähigkeit und einen Beipaß wie auch eine automatische Füllfähigkeit umfasst. Das Bohrlochwerkzeug umfasst eine rohrförmiges Gehäuse mit ein oberes Teil, das mindestens eine automatische Füllöffung umfasst, und ein unteres Teil, das mindestens einen Beipaßport umfasst. Eine Betätigungsspindel kann innerhalb des rohrförmigen Gehäuses verschoben werden. Die Betätigungsspindel umfasst ein oberes Teil, das mindestens eine automatische Füllöffnung umfasst, und ein unteres Teil, das mindestens einen Beipaßport umfasst. Ein Kugelventil ist drehbar in die Betätigungsspindel und unter den automatischen Füllöffnungen und über den Beipaßports eingelassen. Das Kugelventil ist normalerweise geschlossen, so dass keine interne Verbindung zwischen dem oberen Teil der Betätigungsspindel und dem unteren Teil der Betätigungsspindel entstehen kann. Flüssigkeit aus dem Bohrloch fliesst durch die automatischen Füllöffnungen hindurch und füllt das Bohrgestänge über dem Kugelventil, wenn das Werkzeug in das Bohrloch eingeführt wird. Das Bohrgestänge über dem Kugelventil kann dann unter Druck gesetzt werden, so dass die Integrität des Bohrgestänges getested werden kann. Wenn das Bohrgestänge über dem Kugelventil unter Druck gesetzt wird, gleitet die Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse nach unten. Wenn die Betätigungsspindel nach unten gleitet, werden die automatischen Füllöffnungen in der Betätigungsspindel von den automatischen Füllöffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse abgetrennt.
  • Wenn Druck aus dem Bereich über dem Kugelventil abgelassen wird, gleitet ein Kolben nach oben und verbindet die Beipaßports des rohrförmigen Gehäuses mit den Beipaßports der Betätigungsspindel. Wenn das Bohrgestänge weiter in das Bohrloch eingeführt wird, wird der hydrostatische Druck des Bohrloches steigen und eine Drucksteigerung unter dem Kugelventil verursachen. Wenn ein ausreichend grosser Druck unter dem Kugelventil erreicht ist, gleitet die Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse nach oben und verbindet die automatischen Füllöffnungen in der Betätigungsspindel wahlweise mit den automatischen Füllöffnungen in dem rohrförmigen Gehäuse.
  • Eine untere Spindel ist verschiebbar in das untere Teil des rohrförmigen Gehäuses unter den Beipaßports eingelassen. Wenn Druck auf das Bohrloch aufgelegt wird, gleitet diese untere Spindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse nach oben und verbindet eine Luftkammer mit einem Ölablaßport, und ermöglicht auf diese Weise das Ablassen des unter hohem Druck stehenden Öls aus der Ölkammer in die atmosphärische Luftkammer hinein, und aktiviert dadurch die Betätigungsspindel, welche relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse nach unten gleitet.
  • Das Aktivieren der Betätigungsspindel trennt die automatischen Füllöffnungen des rohrförmigen Gehäuses und die automatischen Füllöffnungen der Betätigungsspindel dauerhaft voneinander ab, und trennt die Beipaßports der Betätigungsspindel und die Beipaßports des rohrförmigen Gehäuses dauerhaft voneinander ab, dreht das Kugelventil in eine offene Position, und stellt die Betätigungsspindel innerhalb des rohrförmigen Gehäuses fest, und erstellt auf diese Weise ein leeres Rohr.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun verschiedene bevorzugte Ausführungen derselben zur Veranschaulichung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, wobei:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Bohrlochtesterkette für ein Offshore-Bohrloch geoffenbart, welche das Rohrprüfventil der vorliegenden Erfindung umfassen kann;
  • Fig. 2 einen horizontalen Viertelteilschnitt des obersten Teils einer Ausführung des Differentialdruckprüf-/Beipaßventils der vorliegenden Erfindung geoffenbart;
  • Fig. 3 einen horizontalen Viertelteilschnitt eines oberen Teils einer Ausführung des auf Fig. 2 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils geoffenbart;
  • Fig. 4 einen horizontalen Viertelteilschnitt eines oberen, mittleren Teils des auf Fig. 2 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils geoffenbart;
  • Fig. 5 einen horizontalen Viertelteilschnitt eines mittleren Teils des auf Fig. 2 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils geoffenbart;
  • Fig. 6 einen horizontalen Viertelteilschnitt eines unteren Teils des auf Fig. 2 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils geoffenbart; und
  • Fig. 7 einen horizontalen Viertelteilschnitt des untersten Teils des auf Fig. 2 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils geoffenbart.
  • Das Bohrlochwerkzeug der vorliegenden Erfindung umfasst eine rohrförmiges Gehäuse mit einer Betätigungsspindel, die darin verschoben werden kann, ein normalerweise geschlossenes Kugelventil, das drehbar in die Betätigungsspindel eingelassen ist, eine Vorrichtung für das abwärtige Verschieben der Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gelhäuse, eine Vorrichtung für das aufwärtige Verschieben der Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse, und eine Vorrichtung für das Aktivieren der Betätigungsspindel auf eine solche Weise, dass die Betätigungsspindel relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse nach unten gleitet und das Kugelventil auf eine offene Position gedreht wird, und auf diese Weise ein leeres Rohr erstellt
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1 der vorliegenden Erfindung wird hier eine Testerkette für die Anwendung in einem Offshore-Öl- oder Gasbohrloch schematisch veranschaulicht. Auf Fig. 1 ist dieses Offshore-System allgemein mit (10) ausgezeichnet. Eine schwimmende Arbeitsplattform (12) ist zentral über einem Untergrundöl- oder Gasbohrloch auf dem Meeresboden (14) positioniert, welches ein Bohrloch (16) umfasst, das sich von dem Meeresboden (14) bis an eine Formation (18) herab ausdehnt, die getestet werden soll. Das Bohrloch (16) ist typischerweise mit einer Stahlverrohrung (20) versehen, welche dort einzementiert wurde. Ein Unterwasserschutzrohr (22) dehnt sich von dem Deck (24) der schwimmenden Arbeitsplattform (12) bis an eine Bohrlochkammerinstallation (26) hinab aus. Die schwimmende Arbeitsplattform (12) umfasst einen Bohrturm (28) und ein Hebegerät (30) für das Anheben und Herablassen von Werkzeugen Für das Bohren, Testen, und Vervollständigen des Öl- oder Gasbohrloches.
  • Eine Testerkette (32) wird in das Bohrloch (16) des Öl- oder Gasbohrloches herabgelassen. Diese Testerkette umfasst Werkzeuge wie zum Beispiel ein oder mehrere druckbalancierte Falzrohre (34) für den Ausgleich der Wellenaktion der schwimmenden Arbeitsplattform (12), wenn die Testerkette herabgelassen wird, und ein Umlaufventil (36), ein Prüfventil (38), und das Differentialdruckprüf- Beipaßventil (40) der vorliegenden Erfindung.
  • Das Falzrohr (34) kann dem in der US-Anmeldung 3,354,950 nach Hyde ähnlich sein. Das Umlaufventil (36) ist vorzugsweise ein Ventil des druckempflindlichen Typs, welches in US-Anmeldungen 3.850.250 oder 3.970.147 beschrieben ist. Das Umlaufventil (36) kann auch aus einem wiederverschliessbaren Typ bestehen, welcher in US-Anmeldung 4.113.012 nach Evans et al beschrieben ist.
  • Das Prüfventil (38) ist vorzugsweise von dem Typ, der in der US-Anmeldung 4.429.748 geoffenbart ist, obwohl auch andere ringraumdruckempflindliche Prüfventile nach dem aktuellen Stand der Technik angewendet werden können. Ein Differentialdruckprüf-/Beipaßventil ist in der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • Das Prüfventil (38), das Umlaufventil (36), und das Differentialdruckprüf- Beipaßventil (40) werden alle mit Hilfe des Ringraumflüssigkeitsdrucks betrieben, der ihnen mit Hilfe einer Pumpe (42) auf dem Deck der schwimmenden Arbeitsplattform (12) aufgelegt wird. Druckänderungen werden durch ein Rohr (44) an den Bohrlochringraum (46) zwischen der Verrohrung (20) und der Testerkette (32) übertragen. Der Bohrlochringraumdruck wird von der Formation (18) isoliert, so dass er von einem Packer (48), welcher kurz über der Formation (18) in die Bohrlochverrohrung (20) eingelassen ist, getestet werden kann. Der Packer (48) kann aus einem Packer des Typs Baker Oil Tools Modell D, oder dem Otis Typ W Packer, oder dem Halliburton Services EZ Drill® Packer SV oder aus anderen Packern nach dem aktuellen Stand der Bohrlochprüftechnik bestehen.
  • Die Testerkette (32) umfasst eine Rohrdichtungseinheit (SO) an dem unteren Ende der Testerkette, welche in den Produktionspacker (48) einsticht oder einen Durchgang durch denselben sticht, und auf diese Weise eine Dichtung formt, welche den Bohrlochringraum (46) über dem Packer (48) von einem Teil (52) des inneren Bohrloches direkt neben der Formation (18) und unter dem Packer (48) isoliert.
  • Das Differentialdruckprüf-/Beipaßventil (40) läßt den Druck ab, der sich innerhalb der Testerkette (32) und unter dem Prüfventil (38) bildet, wenn die Dichtungseinheit (50) in den Packer (48) einsticht.
  • Eine Perforierungsgun (54) kann mit Hilfe einer Drahtleitung eingeführt werden, oder sie kann an einer Verrohrung an dem unteren Ende der Testerkette (32) angebracht werden, um auf diese Weise eine Perforierung (56) in der Verrohrung (20) zu formen, welche den Durchfluß von Formationsflüssigkeit aus der Formation (18) durch die Perforierungen (56) und durch eine Öffnung (54a) hindurch in den Durchflußpfad der Verrohrung (32) hinein ermöglicht. Andererseits kann die Verrohrung (20) auch vor dem Einführen der Testerkette (32) in das Bohrloch (16) perforiert werden.
  • Eine Formationsprüfung kontrolliert den Durchfluß aus der Formation (18) durch den Durchflußkanal in der Testerkette (32) durch das Auflegen und Ablassen eines Ringraumflüssigkeitsdrucks auf den Bohrlochringraum (46) durch eine Pumpe (42), und das Betreiben des Umlaufventils (36), des Prüfventils (38), und des Differentialdruckprüf-/Beipaßventils (40), und das Messen der Druckautbaukurven und Flüssigkeitstemperaturkurven mit geeigneten Druck- und Temperatursensoren in der Testerkette (32), was in der weiter oben aufgeführten Anmeldung eingehend beschrieben ist.
  • Es sollte dabei berücksichtigt werden, dass die Anwendung des auf Fig. 1 dargestellten Differentialdruckprüf-/Beipaßventils (40) der vorliegenden Erfindung nicht auf die Testerkette beschränkt ist, oder auf die Anwendung für das Testen im allgemeinen. Das Differentialdruckprüf-/Beipaßventil (40) der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel auch für eine Schwerstangenprüfung angewendet werden, wo kein anderes als das auf Fig. 1 dargestellte Ventil, oder weniger als die auf Fig. 1 dargestellten Ventile angewendet werden. Das Ventil der vorliegenden Erfindung kann in der Tat überall dort für das Testen angewendet werden, wo die Druckabsiegelung von der Oberfläche, d. h. von dem Rig-Boden aus durchgeführt wird, und wo keine "Formationsprüfventile" angewendet werden. Auf die gleiche Weise kann das Differentialdruckprüf-/Beipaßventil (40) der vorliegenden Erfindung für das Säuern, Aufbrechen, oder für andere Bohrlochverfahren angewendet werden, wenn es erforderlich oder wünschenswert sein sollte, die Druckintegrität einer Verrohrung oder eines Bohrgestänges sicherzustellen.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird hier ein oberes Teil einer Bohrlochwerkzeugeinheit veranschaulicht. Diese Bohrlochwerkzeugeinheit wird allgemein mit (40) ausgezeichnet. Die Bohrlochwerkzeugeinheit (40) umfasst ein rohrförmiges Gehäuse (56) und eine Betätigungsspindel (58) innerhalb dieses rohrförmigen Gehäuses (56). Das rohrförmige Gehäuse (56) umfasst wiederum ein erstes rohrförmiges Teil (60) mit einem oberen internen Gewinde (62) und einem unteren internen Gewinde (64). Das obere interne Gewinde (62) wird in ein weiteres Bohrlochwerkzeug (nicht dargestellt) oder in ein Bohrstandrohr (nicht dargestellt) eingeschraubt. Das untere interne Gewinde (64) des ersten rohrförmigen Teils (60) wird in das obere Gewinde (66) des zweiten rohrförmigen Teils (68) eingeschraubt.
  • Zwischen dem rohrförmigen Gehäuse (56) und der Betätigungsspindel (58) befindet sich ein elastomerisches Teil, das allgemein als ein O-Ring (70) bezeichnet wird. Der O-Ring (70) erstellt eine Dichtung zwischen dem rohrförmigen Gehäuse (56) und der Betätigungsspindel (58). Der O-Ring (72) erstellt eine Dichtung zwischen dem ersten rohrförmigen Teil (60) und dem zweiten rohrförmigen Teil (68).
  • Das erste rohrförmige Teil (60) umfasst mindestens eine automatische Füllöffnung (74). Die Betätigungsspindel (58) umfasst mindestens eine automatische Füllöffnung (76). Die automatischen Füllöffnungen (74) können wahlweise mit den automatischen Füllöffnungen (76) verbunden werden, und ermöglichen auf diese Weise den Durchfluß von Flüssigkeit aus dem Bohrloch in das interne Teil des Bohrlochwerkzeuges (40). Das Rückschlagventil (78) ist in eine Kammer (82) innerhalb der Betätigungsspindel (58) eingelassen. Das Rückschlagventil (78) ist mit Hilfe einer Feder (80) gegen einen Ansatz (84) vorgespannt. Das Rückschlagventil (78) wird geöffnet, wenn der Druck in dem Bohrloch höher ist als der Druck in der Betätigungsspindel (58). Das Rückschlagventil (78) liegt gegen den Ansatz (84) an, wenn der Druck in der Betätigungsspindel (58) höher ist als der Druck in dem Bohrloch oder diesem gleich ist. Eine Reihe von O-Ringen (86) dichten die Betätigungsspindel (58) und ein zweites rohrförmiges Teil (68) ab. Ein weiterer O- Ring (88) dichtet ausserdem die Betätigungsspindel (58) und das zweite rohrförmige Teil (68) ab.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 3 repräsentiert diese Zeichnung einen Teil des Bohrlochwerkzeuges (40), wobei die Betätigungsspindel (58) hier einen oberen Durchgang (90) umfasst, welcher den oberen Ansatz (92) (siehe Fig. 2) des zweiten rohrförmigen Teils (68) mit dem internen Teil des Bohrlochwerkzeuges (40) verbindet. Das zweite rohrförmige Teil (68) wird hier in ein drittes rohrförmiges Teil (94) eingeschraubt. Ein Kugelventil (96) ist in die Betätigungsspindel (58) eingelassen. Der Kugelventilbetätiger (98) dreht das Kugelventil (96), wenn die Betätigungsspindel (58) eine ausreichend lange Strecke relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (56) nach unten gleitet. Die Oberflächenprüföffnungen (100) sind mit dem Bohrloch und dem unteren Ansatz (102) der Betätigungsspindel (58) verbunden, und schieben die Betätigungsspindel (58) relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (56) nach unten.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 4 repräsentiert diese Zeichnung einen Teil des Bohrlochwerkzeuges (40), wobei die Betätigungsspindel (58) ein oberes Teil (104) und ein unteres Teil (106) umfasst. Die Betätigungsspindel (58) umfasst weiter eine Abscherstifthalterung (108), die eine Reihe von Abscherstiften (110) umfasst, welche mit Hilfe einer Feder (112) und einem Abscherstiftempfänger (113A) vorgespannt sind. Das dritte rohrförmige Teil (94) ist in ein viertes rohrförmiges Teil (114) eingeschraubt. Das vierte rohrförmige Teil (114) umfasst einen oberen Ansatz (116). Ein Kolben (118) ist zwischen dem vierten rohrförmigen Teil (114) und dem unteren Teil (106) der Betätigungsspindel (58) eingelassen. Der Kolben (118) wird mit Hilfe einer Feder (12) nach oben hin gegen den oberen Ansatz (122) vorgespannt. Ein O- Ring (124) erstellt eine Dichtung zwischen dem Kolben (118) und der Betätigungsspindel (58). Eine Reihe von O-Ringen (126) erstellen eine Dichtung zwischen dem Kolben (118) und dem vierten rohrförmigen Teil (114).
  • Das vierte rohrförmige Teil (114) umfasst mindestens einen Beipaßport (128). Das untere Teil (106) der Betätigungsspindel (58) umfasst mindestens einen Beipaßport (130). Die Beipaßports (128) können wahlweise mit den Beipaßports (130) verbunden werden.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 5 repräsentiert diese Zeichnung einen Teil eines Ölbohrlochwerkzeuges (40), wo das vierte rohrförmige Teil (114) in ein fünftes rohrförmiges Teil (132) eingeschraubt ist. Ein Kolben (134) ist hier zwischen dem fünften rohrförmigen Teil (132) und einem unteren Teil (106) der Betätigungspindel (58) eingelassen. Ein O-Ring (136) erstellt eine Dichtung zwischen dem Kolben (134) und der Betätigungsspindel (58). Ein weiterer O-Ring (138) erstellt eine Dichtung zwischen dem Kolben (134) und einem fünften rohrförmigen Teil (132). Eine Ölkammer (140) ist hier zwischen dem fünften rohrförmigen Teil (132) und dem unteren Teil (106) der Betätigungsspindel (58) eingelassen. Die Ölkammer (140) kann wahlweise Öl (142) unter hohem Druck enthalten.
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 6 repräsentiert diese Zeichnung einen Teil eines Ölbohrlochwerkzeuges (40), wo ein fünftes rohrförmiges Teil (132) in ein sechstes rohrförmiges Teil (144) eingeschraubt ist. Ein unterer interner Durchgang (146) ist in ein sechstes rohrförmiges Teil (144) eingelassen. Dieser untere interne Durchgang (146) endet in einem Ölauslaßport (148). Das sechste rohrförmige Teil (144) umfasst eine untere Spindel (150).
  • Eine atmosphärische Luftkammer (152) ist zwischen der unteren Spindel (150) und einem sechsten rohrförmigen Teil (144) eingelassen. Innerhalb dieser atmosphärischen Luftkammer (152) befindet sich atmosphärische Luft (154). Eine Reihe von O-Ringen (156) erstellen eine Dichtung zwischen der unteren Spindel (150) und dem sechsten rohrförmigen Teil (144). Eine weitere Reihe von O-Ringen (158) erstellen eine Dichtung zwischen dem sechsten rohrförmigen Teil (144) und der Betätigungsspindel (58).
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 7 repräsentiert diese Zeichnung einen Teil eines Bohrlochwerkzeuges (40), wo das sechste rohrförmige Teil (144) in einen unteren Nippel (160) eingeschraubt ist, welcher an dem einem sechsten rohrförmigen Teil (144) gegenüberliegenden Ende ein Aussengewinde (162) umfasst. Das Aussengewinde (162) wird in ein weiteres Werkzeug (nicht dargestellt) oder in eine Werkzeugkette (nicht dargestellt) eingeschraubt. Ein O-Ring (164) erstellt eine Dichtung zwischen dem unteren Nippel (160) und dem weiteren Werkzeug (nicht dargestellt). Eine Reihe von Abscherstiften (166) sind zwischen der unteren Spindel (150) und dem unteren Nippel (160) eingelassen. Eine Feder (168) spannt diese Abscherstifte (166) vor. Eine Reihe von O-Ringen (172) erstellt eine Dichtung zwischen dem unteren Nippel (160) und der unteren Spindel (150). Ein weiterer O- Ring (172) erstellt eine Dichtung zwischen dem unteren Nippel (160) und einem sechsten rohrförmigen Teil (144). Das sechste rohrförmige Teil (144) umfasst einen Berstscheibenport (174). Der Berstscheibenport (174) umfasst eine Berstscheibe (I76). Ein O-Ring (178) erstellt eine Dichtung zwischen der unteren Spindel (150) und dem sechsten rohrförmigen Teil (144). Die untere Spindel (150) umfasst eine Reihe von oberen Ansätzen (180, 182, 184) und eine Reihe von unteren Ansätzen (186).
  • Betrieb der bevorzugten Ausführungen
  • Unter Bezugnahme auf Fig. 1-7 wird bei der vorliegenden Erfindung ein Differentialdruckprüf-/Beipaßventil (40) als Teil einer Tester- oder einer anderen Rohrkette (32) in ein Bohrloch (16) eingeführt. Wenn das Ventil (40) in das Bohrloch eingeführt wird, wird es sich in den auf Fig. 1-7 geoffenbarten Positionen befinden, wobei die Betätigungsspindel (58) sich in dem obersten Teil des rohrförmigen Gehäuses (56) befindet, und die automatischen Füllöffnungen (74) und die automatischen Füllöffnungen (76) durch das Rückschlagventil (78) voneinander getrennt sind, und wobei die Beipaßports (128) mit den Beipaßports (130) verbunden sind, und wobei sich die untere Spindel (150) in dem untersten Teil des rohrförmigen Gehäuses (56) befindet.
  • Wenn das Bohrgestänge (32) zusammen mit mehreren weiteren Gestängen weiter in das Bohrloch (16) eingeführt wird, löst der hydrostatische Druck des Bohrloches (16) das Rückschlagventil (78) aus, und verbindet die automatischen Füllöffnungen (74) des rohrförmigen Gehäuses (60) mit den automatischen Füllöffnungen (76) der Betätigungsspindel (58), und füllt auf diese Weise den Innenraum des Ventils (40) und des Bohrgestänges (32) über dem Kugelventil (96) mit Bohrlochflüssigkeit. Das Bohrgestänge (32) nimmt Flüssigkeit auf, bis der hydrostatische Druck in dem Bohrloch (16) über dem Rückschlagventil (78) nicht länger höher ist als der hydrostatische Druck in dem Bohrgestänge (32), wonach das Rückschlagventil (78) neu eingestellt wird, um ein Leck aus dem Innenraum des Bohrgestänges (32) in das Bohrloch (16) hinein zu verhindern.
  • Das Bohrgestänge (32) kann an einem beliebigen Punkt des Bohrloches (32) angehalten werden, um an einem solchen Punkt einen Drucktest durchzuführen. Das Bohrgestänge (32) wird dabei mit Hilfe einer Pumpe (42) gegen ein Kugelventil (96) unter Druck gesetzt. Während dieser Unterdrucksetzung gleitet die Betätigungsspindel (58) relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (56) nach unten, setzt sich auf dem Kolben (134) fest, setzt das Öl (142) in der Ölkammer (140) unter Druck, und verursacht auf diese Weise das Abtrennen der automatischen Füllöffnungen (76) von den automatischen Füllöffnungen (74). Das Unterdrucksetzen des Bohrgestänges (32) verursacht ausserdem ein Herabgleiten des Kolbens (118) und das Abtrennen der Beipaßports (128) von den Beipaßports (130). Das Bohrgestänge (32) kann nun bis auf den Testdruck unter Druck gesetzt werden, um die Integrität des Bohrgestänges (32) und der darin befindlichen Kupplungsstandrohre zu überprüfen.
  • Wenn wir nun einen erfolgreichen Drucktest voraussetzen, wird der Druck aus dem Bohrgestänge (32) und aus dem Ventil (40) abgelassen. Wenn sich der Druck über dem Kugelventil (96) dem Druck unter dem Kugelventil (96) nähert, drückt die Feder (120) den Kolben (118) gegen den Ansatz (122) und verbindet die Beipaßports (128) mit den Beipaßports (130). Das Bohrgestänge (32) wird nun weiter in das Bohrloch (16) eingeführt. Wenn das Bohrgestänge (32) ungefähr 200 Fuß in das Bohrloch eingeführt ist (wobei dies von der Dichte des Bohrschlamms abhängt), wird der Druck unter dem Kugelventil (96) ausreichend groß sein, um das Aufwärtsgleiten der Betätigungsspindel (58) relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (60) zu verursachen, was wiederum die automatischen Füllöffnungen (74) wahlweise mit den automatischen Füllöffnungen (76) verbinden wird, und einen Einfluß von Bohrlochflüssigkeit in das Ventil (40) über dem Kugelventil (96) wie weiter oben schon beschrieben ermöglichen wird. Dieses Drucktestverfahren kann so oft wie gewünscht wiederholt werden.
  • Wenn das Bohrgestänge (32) auf seine endgültige Tiefe hinab eingeführt ist, um Bohrlochprüfungen oder andere Verfahren durchzuführen, kann das Bohrgestänge (32) in einen Packer (48) eingestochen werden. Wenn das Bohrgestänge (32) in einen Packer (48) eingestochen wird, fließt Flüssigkeit aus dem Innenraum des Bohrgestänges (32) unter dem Kugelventil (96) durch die Beipaßports (128) und die Beipaßports (130) hindurch, um ein Beschädigen der Dichtungseinheit (50) und des Packers (40) zu verhindern. Wenn das Bohrgestänge (32) wieder aus dem Packer (40) herausgezogen werden soll, kann Flüssigkeit aus dem Innenraum des Bohrloches (16) durch die Beipaßports (128) und die Beipaßports (130) in das Ventil (40) hineinfliessen, um ein Vakuum zu verhindern, welches die Dichtungseinheit (50) und den Packer (50) beschädigen, und eine vorzeitige Ventilbetätigung verursachen könnte.
  • Wenn das Bohrgestänge (32) in den Packer (40) eingestochen ist, und wenn der letzte Drucktest durchgeführt worden ist, kann das Kugelventil (96) betätigt werden, um ein leeres Rohr zu erstellen. Dies wird durch das Aufrechterhalten eines leichten Differentialdrucks über dem Kugelventil (96) in einem Bereich von 0.07 kp/mm² (100 psi) erzielt. Diese Druckstärke reicht aus, um die Beipaßports (128) durch das Drücken des Kolbens (118) gegen die Feder (120) von den Beipaßports (130) abzutrennen. Das Bohrloch (16) wird dann mit Hilfe der Pumpe (42) unter. Druck gesetzt, und Bohrlochflüssigkeit kann durch den Berstscheibenport (176) hindurchfliessen, um auf diese Weise die unteren Spindel (150) nach oben zu treiben. Die untere Spindel (150) umfasst eine Reihe von oberen Ansätzen (180, 182, 184), welche ein Abscheren der Abscherstifte (166) verursacht und die untere Spindel (150) relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (56) nach oben treibt, wenn der Druck des Bohrlochs (16) 1000 psi erreicht (oder einen anderen Druck, der durch die Anzahl der vorher installierten Abscherstifte vorbestimmt wird), und auf diese Weise die atmosphärische Luftkammer (152) mit der Ölauslaßport (148) verbindet. Öl (142) fließt dann unter hohem Druck aus der Ölkammer (140) heraus durch den internen Durchgang (146) hindurch in die atmosphärische Luftkammer (152) hinein.
  • Der Kolben (134) steht nun nicht länger unter dem durch das unter hohem Druck stehende Öl (142) verursachten Druck, steht jedoch weiter unter dem Druck, der unter dem Kugelventil (96) besteht, da dieser Druck durch die Öffnungen (106A) und das rohrförmige Gehäuse (60) auf den Kolben (134) aufgelegt wird, welcher nun die Betätigungsspindel (58) nach unten verschiebt. Die unter Druck stehende Bohrlochflüssigkeit fließt nun auch durch die Oberflächenprüföffnungen (100) und weiter an den unteren Ansatz (102) der Betätigungsspindel (S8), und verschiebt die Betätigungsspindel (58) auf diese Weise nach unten. Der Druck in dem Bohrgestänge (32) über dem Kugelventil (96) schiebt die Betätigungsspindel (58) auch nach unten. Wenn die gemeinsame Kraft dieser drei Mechanismen die Haltekraft der Abscherstifte (110) überschreitet, scheren diese ab und ermöglichen es der Betätigungsspindel (58), relativ zu dem rohrförmigen Gehäuse (60) nach unten zu gleiten. Wenn die Betätigungsspindel (58) nach unten gleitet, schiebt die Abscherstifthalterung (108) den unteren Ansatz (116) hinaus, und erzeugt so eine relative Bewegung zwischen dem Kugelventilbetätiger (98) und der Betätigungsspindel (58), und dreht das Kugelventil (96) in eine dauerhaft geöffnet Position. Die Abscherstifte (110) werden auf diese Weise radial von der Feder (112) verschoben, so dass die Abscherstifte (110) in den Abscherstiftempfänger (113) einrasten, wenn der Abscherstiftempfänger (113) die Abscherstifte (110) erreicht, wenn die Betätigungsspindel (58) nach unten gleitet, und auf diese Weise das Kugelventil (96) dauerhaft in dieser geöffneten Position verriegeln. Wenn die automatischen Füllöffnungen (74) dauerhaft von den automatischen Füllöffnungen (76) abgetrennt werden, und wenn die Beipaßports (128) dauerhaft von den Beipaßports (130) abgetrennt werden, und wenn das Kugelventil (96) dauerhaft geöffnet wird, wird das Ventil (40) in ein leeres Rohr verwandelt.
  • Eine alternative Ausführung dieser Erfindung umfasst das Einsetzen einer Berstscheibe (176) in einen Berstscheibenport (174) vor dem Einführen des Ventils (40) in das Bohrloch (16). Wenn das Bohrgestänge (32) in den Packer (40) eingestochen ist, und wenn der letzte Drucktest durchgeführt wurde, muss das Bohrgestänge (16) mit Hilfe der Pumpe (42) unter Druck gesetzt werden, so dass der absolute Druck (hydrostatischer Druck plus aufgelegter Druck) in dem Bohrgestänge (16) an dem Punkt der Berstscheibe (176) einne spezifischen Druck erreicht, wie zum Beispiel 8.44 kp/mm² (12.000 psi). Wenn die Berstscheibe (176) bricht, verläuft der weitere Betrieb des Ventils (40) wie weiter oben beschrieben.
  • Es ist deshalb hieraus eindeutig ersichtlich, dass dieses Gerät und die Methode für die Anwendung desselben inhärente Vorteile über Geräte nach dem aktuellen Stand der Technik bieten. Während bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung für den Zweck der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht worden sind, können zahlreiche Änderungen der Anordnung und Konstruktion der Teile und Durchführung von Schritten vorgenommen werden.

Claims (10)

1. Ein Bohrlochwerkzeug, das Folgendes umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse (56); eine Betätigungsspindel (58), die in das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse eingeschoben werden kann, und die ein oberes Teil (104) und ein unteres Teil (106) umfasst; ein Kugelventil (96), das drehbar in die vorgenannte Betätigungsspindel (58) eingelassen ist, wobei das vorgenannte Kugelventil normalerweise geschlossen ist, so dass keine interne Verbindung zwischen dem vorgenannten oberen Teil (104) der vorgenannten Betätigungsspindel und dem vorgenannten unteren Teil (106) der vorgenannten Betätigungsspindel besteht, so dass ein Differentialdruck über dem vorgenannten Kugelventil aufrecht erhalten werden kann; und eine untere Spindel (150), die unter der vorgenannten Betätigungsspindel (58) auf eine solche Weise in das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse (56) eingeschoben werden kann, dass die vorgenannte Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse und dem vorgenannten, drehbar betriebenen Kugelventil (96) nach unten geschoben wird, wenn die vorgenannte untere Spindel (150) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse nach oben geschoben wird, und auf diese Weise einen Leerraum innerhalb des Rohres erzeugt.
2. Ein Gerät nach Anspruch 1, bei dem das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse (56) mindestens eine automatische Füllöffnung (74) enthält, und bei dem die vorgenannte Spindel (58) mindestens eine automatische Füllöffnung (76) enthält, und wobei mindestens eine der Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten rohrförmigen Gehäuse (56) wahlweise mit mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) in Verbindung gesetzt werden kann.
3. Ein Gerät nach Anspruch 2, das weiter ein Rückschlagventil (78) zwischen der vorgenannten Betätigungsspindel (58) und dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) umfasst, welches mindestens eine der automatischen Füllöffnungen(74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) wahlweise von mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) abtrennen kann.
4. Ein Gerät nach Anspruch 1, 2 oder 3, bei dem das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse (56) mindestens einen Beipaßport (128) enthält, und bei dem die vorgenannte Betätigungsspindel (58) mindestens einen Beipaßport (130) enthält, und wobei mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) wahlweise mit mindestens einem der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel (56) in Verbindung gesetzt werden kann.
5. Ein Bohrlochwerkzeug, das Folgendes umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse (56) mit einem oberen Teil, das mindestens eine automatische Füllöffnung (74) enthält; und einem unteren Teil, das mindestens einen Beipaßport (128) enthält, weiter mindestens einen Berstscheibenport (174), und einen internen Durchgang (146), der in einem Ölauslaßport (148) endet; eine Betätigungsspindel (58), die in das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse (56) eingeschoben werden kann, und die ein oberes Teil (104) mit mindestens einer automatischen Füllöffnung (76) und ein unteres Teil (106) mit mindestens einem Beipaßport (130) enthält, wobei die vorgenannte Betätigungsspindel eine Kammer (82) umfasst; weiter ein Rückschlagventil (78) in der vorgenannten Kammer (82) der vorgenannten Betätigungsspindel; eine Vorrichtung für das Betätigen des vorgenannten Rückschlagventils auf eine solche Weise, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) wahlweise mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) in Verbindung gesetzt werden kann, und auf diese Weise den Differentialdruck über dem vorgenannten Rückschlagventil (78) wesentlich ausgleicht; ein Kugelventil (96), das drehbar in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) unter mindestens einer der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) der vorgenannten Betätigungsspindel (58), und über mindestens einem der vorgenannten Beipaßports (130) der vorgenannten Betätigungsspindel (58) enthalten ist, wobei das vorgenannte Kugelventil normalerweise geschlossen ist, und auf diese Weise eine interne Verbindung zwischen dem vorgenannten oberen Teil (104) der vorgenannten Betätigungsspindel (58) und dem vorgenannten unteren Teil (106) der vorgenannten Betätigungsspindel (58) verhindert, so dass der Differentialdruck über dem vorgenannten Kugelventil aufrecht erhalten werden kann; eine Vorrichtung für das Verdrängen der vorgenannten Betätigungsspindel (58) nach unten auf eine solche Weise, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) nicht länger miteinander verbunden sind, und dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) nicht länger miteinander verbunden sind; eine Vorrichtung für das Verbinden von mindestens einem Beipaßport (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) mit mindestens einem der vorgenannten Beipaßports (128) des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses (56); eine Vorrichtung für das Verdrängen der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) nach oben, wobei mindestens eine der automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) wahlweise mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) verbunden werden kann; weiter eine untere Spindel (150), die in das vorgenannte untere Teil des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses (56) unter dem vorgenannten Beipaßport (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) eingeschoben werden kann; eine Vorrichtung für das Verdrängen der vorgenannten unteren Spindel (150) innerhalb des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses (56) nach oben und in die Richtung der vorgenannten Betätigungsspindel (58); und eine Vorrichtung für das Betätigen der vorgenannten Betätigungsspindel (58) auf eine solche Weise, dass die vorgenannte Betätigungsspindel relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) nach unten gleitet, und wobei mindestens eine der automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse dauerhaft voneinander getrennt sind, und wobei mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel dauerhaft voneinander getrennt sind, und wobei das vorgenannte Kugelventil (96) drehbar betrieben wird, und auf diese Weise einen Leerraum innerhalb des Rohres erzeugt.
6. Ein Bohrlochwerkzeug, das Folgendes umfasst: ein rohrförmiges Gehäuse (56) mit einem oberen Teil, das mindestens eine automatische Füllöffnung (74) enthält, einem mittleren Teil, das mindestens eine Oberflächenprüföffnung (100) enthält, und einem unteren Teil, das mindestens einen Beipaßport (128) enthält, sowohl wie mindestens einen Berstscheibenport (174) und einen internen Durchgang (146), der in einer Ölauslaßöffnung (148) endet; einer Betätigungsspindel (58), die in das vorgenannte, rohrförmige Gehäuse (56) eingeschoben werden kann, wobei die vorgenannte Betätigungsspindel ein oberes Teil (104) umfasst, das mindestens eine automatische Füllöffnung (76) und eine Kammer (82) enthält, die wiederum einen oberen Ansatz (84) umfasst, und wobei die vorgenannte Betätigungsspindel ein mittleres Teil umfasst, das einen unteren Ansatz enthält, und wobei die vorgenannte Betätigungsspindel (58) ein unteres Teil (106) umfasst, das mindestens einen Beipaßport (130) enthält, und wobei das vorgenannte untere Teil des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses (56) und das vorgenannte untere Teil der vorgenannten Betätigungsspindel zwischen denselben eine Ölkammer (140) formen, die Öl (142) unter hohem Druck enthält; ein Rückschlagventil (78), das in die vorgenannte Kammer (82) innerhalb des vorgenannten oberen Teils der vorgenannten Betätigungsspindel (58) eingeschoben werden kann, wobei das vorgenannte Rückschlagventil gegen den vorgenannten oberen Ansatz (84) der vorgenannten Kammer in der vorgenannten Betätigungsspindel ausgerichtet ist, und wobei das vorgenannte Rückschlagventil (78) durch den Differentialdruck über dem vorgenannten Rückschlagventil auf eine solche Art und Weise betätigt werden kann, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel wahlweise mit mindestens einer der automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) verbunden werden kann, wobei auf diese Weise der Differentialdruck über dem vorgenannten Rückschlagventil (78) wesentlich ausgeglichen werden kann; ein Kugelventil (96), das drehbar in das vorgenannte mittlere Teil der vorgenannten Betätigungsspindel (58) unter mindestens einer der vorgenannten Oberflächenprüföffnungen (100) in der vorgenannten Betätigungsspindel eingelassen ist, und wobei das vorgenannte Kugelventil (96) normalerweise geschlossen ist, und auf diese Weise eine interne Verbindung zwischen dem vorgenannten oberen Teil (104) der vorgenannten Betätigungsspindel und dem vorgenannten unteren Teil (106) der vorgenannten Betätigungsspindel auf eine solche Weise verhindert, dass die vorgenannte Betätigungspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) auf eine solche Weise nach unten geschoben wird, wenn der Druck über dem vorgenannten Kugelventil (96) wesentlich grösser ist als der Druck unter dem vorgenannten Kugelventil, dass mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse nicht länger miteinander verbunden sind, und dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel nicht länger miteinander verbunden sind, und dass die vorgenannte Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) nach oben geschoben wird, wenn der Druck unter dem vorgenannten Kugelventil (96) wesentlich grösser ist als der Druck über dem vorgenannten Kugelventil, und auf diese Weise mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel wahlweise mit mindestens einer automatischen Füllöffnung (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse in Verbindung setzt; ein Beipaßkolben (118) zwischen dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) und der vorgenannten Betätigungsspindel (58); einer nach oben in Richtung des vorgenannten Beipaßkolbens (118) auf eine solche Weise ausgerichtete Feder (120) innerhalb des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses, dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel anfänglich miteinander verbunden sind, und dass der vorgenannte Beipaßkolben relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet, wenn der Druck über dem vorgenannten Kugelventil wesentlich und auf eine Stufe reduziert wird, die dem Druck unter dem vorgenannten Kugelventil gleich ist; eine untere Spindel (150), die verschiebbar in das untere Teil des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses (56) eingelassen ist, und dort eine atmosphärische Luftkammer (152) zwischen demselben und der vorgenannten unteren Spindel (150) formt, und weiter mindestens einen oberen Ansatz und mindestens einen unteren Ansatz umfasst, wobei mindestens einer der oberen Ansätze über eine grössere Oberfläche verfügt als mindestens einer der unteren Ansätze, so dass die vorgenannte untere Spindel relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse nach oben gleitet, wenn ausreichend ringförmiger Druck durch mindestens einen der Berstscheibenports (174) auferlegt wird, und die vorgenannte Luftkammer (152) mit der vorgenannten Ölauslaßöffnung (148) in Verbindung setzt, und es auf diese Weise ermöglicht, das vorgenannte, unter hohem Druck stehende Öl aus der vorgenannten Ölkammer durch den vorgenannten internen Durchgang (146) in die vorgenannte atmosphärische Luftkammer (152) hinein abzulassen, um es der vorgenannten Betätigungsspindel auf diese Weise zu ermöglichen, relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse auf eine solche Weise nach unten zu gleiten, dass mindestens eine der automatischen Füllöffnungen (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel und mindestens eine der vorgenannten automatischen Füllöffnungen (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse dauerhaft voneinander getrennt werden können, und dass mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse und mindestens einer der vorgenannten Beipaßports (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel dauerhaft voneinander getrennt werden können, und wobei das vorgenannte Kugelventil (96) drehbar betrieben wird, und auf diese Weise einen Leerraum innerhalb des Rohres erzeugt.
7. Eine Methode für das Drucktesten eines Bohrgestänges in einem Bohrloch, wobei diese Methode ein Bohrgestänge (32) mit einem Differentialdruck-Prüf- Beipaßventil (40) an dem unteren Ende des vorgenannten Bohrgestänges umfasst, und wobei das vorgenannte Differentialdruck-Prüf-/Beipaßventil ein rohrförmiges Gehäuse (56) und eine Betätigungsspindel (58) umfasst, die innerhalb des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses verschiebbar ist; das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges in das vorgenannte Bohrloch; das Herabschieben der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) durch das Auferlegen von Druck auf die Innenseite des vorgenannten Bohrgestänges und gegen ein Kugelventil (96), das in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) enthalten ist; das Testen der Integrität des vorgenannten Bohrgestänges durch das Auferlegen von Druck auf die Innenseite des vorgenannten Bohrgestänges über dem vorgenannten Differentialdruck-Prüf-/Beipaßventil (40) und gegen das vorgenannten Kugelventil (96); das Einstechen in einen Packer (48); das Heraufschieben einer unteren Spindel (150) durch das Erhöhen des Drucks in dem vorgenannten Bohrloch über dem vorgenannten Packer; das Herabschieben der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) durch das Erstellen eines Verbindungspfades (146) für das Ablassen des unter hohem Druck stehenden Öls in eine atmosphärische Luftkammer (152) hinein; wobei das vorgenannte Kugelventil (96) drehbar betrieben wird, und auf diese Weise einen Leerraum innerhalb des Rohres erzeugt.
8. Eine Methode nach Anspruch 7, die weiter das Füllen des Innenraumes des vorgenannten Bohrgestänges (32) über dem vorgenannten Kugelventil (96) durch das wahlweise Verbinden von mindestens einer automatischen Füllöffnung (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) mit mindestens einer automatischen Füllöffnung (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel (58) umfasst.
9. Eine Methode für das Drucktesten eines Bohrgestänges in einem Bohrloch, wobei diese Methode das Einführen eines Bohrgestänges (32) mit einem Differentialdruck-Prüf-/Beipaßventil (40) an dem unteren Ende des vorgenannten Bohrgestänges umfasst, und wobei das vorgenannte Differentialdruck-Prüf- Beipaßventil ein rohrförmiges Gehäuse (56) und eine Betätigungsspindel (58) umfasst, die innerhalb des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses verschiebbar ist; das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges (32) in das vorgenannte Bohrloch; das Füllen des Innenraumes des vorgenannten Bohrgestänges über dem vorgenannten Kugelventil (96), das in die vorgenannte Betätigungsspindel (58) eingelassen ist, durch das wahlweise Verbinden von mindestens einer automatischen Füllöffnung (74) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse mit mindestens einer automatischen Füllöffnung (76) in der vorgenannten Betätigungsspindel; das Herabschieben der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) durch das Auferlegen von Druck auf die Innenseite des vorgenannten Bohrgestänges und gegen das vorgenannte Kugelventil (96); das Testen der Integrität des vorgenannten Bohrgestänges durch das Auferlegen von Druck auf die Innenseite des vorgenannten Bohrgestänges über dem vorgenannten Differentialdruck-Prüf-/Beipaßventil (40) und gegen das vorgenannte Kugelventil (96); das Verbinden von mindestens einem Beipaßport (130) in der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einem Beipaßport (128) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse durch das Ablassen eines Teils des internen Drucks über dem vorgenannten Kugelventil (96); das Einführen des vorgenannten Bohrgestänges (32) weiter nach unten in das vorgenannte Bohrloch; das Drucktesten des vorgenannten Bohrgestänges unter dem vorgenannten Kugelventil (96); das Heraufschieben der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56); das wahlweise Verbinden von mindestens einer automatischen Füllöffnung (76) der vorgenannten Betätigungsspindel mit mindestens einer automatischen Füllöffnung (78) des vorgenannten, rohrförmigen Gehäuses, das in einen Packer (48) einsticht; das Verdrängen nach oben der vorgenannten unteren Spindel (150) durch das Verbinden des Bohrlochdrucks mit der vorgenannten unteren Spindel durch mindestens eine Rückschlagventilöffnung in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse; das Abscheren von mindestens einem Abscherstift (166), der die vorgenannte untere Spindel (150) mit dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) verbindet; das Heraufschieben einer unteren Spindel (150) durch das Steigern des Drucks in dem vorgenannten Bohrloch über dem vorgenannten Packer (48); das Verdrängen nach unten der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56) durch das Erstellen eines Verbindungspfades (146) für das Ablassen des unter hohem Druck stehenden Öls in eine atmosphärische Luftkammer (152) hinein; das Verdrängen nach unten der vorgenannten Betätigungsspindel (58) durch das Verbinden des Bohrlochdrucks mit der vorgenannten Betätigungsspindel und mit mindestens einer Oberflächenprüföffnung (100) in dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56); das Abscheren von mindestens einem Abscherstift (110), und das Verbinden der vorgenannten Betätigungsspindel (58) mit dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56); wobei das vorgenannte Kugelventil (96) drehbar betrieben wird; und das Feststellen der vorgenannten Betätigungsspindel (58) relativ zu dem vorgenannten, rohrförmigen Gehäuse (56).
10. Eine Methode nach Anspruch 9, die weiter eine Stufe umfasst, bei der eine Berstscheibe (176) bricht, die innerhalb des vorgenannten Berstscheibenports (174) angebracht ist, indem derselben wahlweise zusätzlich zu dem hydrostatischen Druck innerhalb des vorgenannten Bohrlochs ein Bohrlochdruck auferlegt wird.
DE69626342T 1995-07-14 1996-07-01 Bohrlochwerkzeug mit Differenzdrucktest oder -bypassventil Expired - Lifetime DE69626342T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/502,451 US5649597A (en) 1995-07-14 1995-07-14 Differential pressure test/bypass valve and method for using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69626342D1 DE69626342D1 (de) 2003-04-03
DE69626342T2 true DE69626342T2 (de) 2003-10-30

Family

ID=23997890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69626342T Expired - Lifetime DE69626342T2 (de) 1995-07-14 1996-07-01 Bohrlochwerkzeug mit Differenzdrucktest oder -bypassventil

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5649597A (de)
EP (1) EP0753646B1 (de)
DE (1) DE69626342T2 (de)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU722886B2 (en) * 1996-04-18 2000-08-10 Halliburton Energy Services, Inc. Circulating valve responsive to fluid flow rate therethrough and associated methods of servicing a well
US5791414A (en) * 1996-08-19 1998-08-11 Halliburton Energy Services, Inc. Early evaluation formation testing system
US6059038A (en) * 1998-02-26 2000-05-09 Halliburton Energy Services, Inc. Auto-fill sub
US6220359B1 (en) * 1998-11-02 2001-04-24 Halliburton Energy Services, Inc. Pump through safety valve and method
US6450263B1 (en) * 1998-12-01 2002-09-17 Halliburton Energy Services, Inc. Remotely actuated rupture disk
CA2376544A1 (en) * 1999-11-05 2001-05-10 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling formation tester, apparatus and methods of testing and monitoring status of tester
US7096976B2 (en) * 1999-11-05 2006-08-29 Halliburton Energy Services, Inc. Drilling formation tester, apparatus and methods of testing and monitoring status of tester
US6684950B2 (en) * 2001-03-01 2004-02-03 Schlumberger Technology Corporation System for pressure testing tubing
GB2411683B (en) * 2001-03-01 2005-10-19 Schlumberger Holdings System for pressure testing tubing
US7083009B2 (en) * 2003-08-04 2006-08-01 Pathfinder Energy Services, Inc. Pressure controlled fluid sampling apparatus and method
GB2405652B (en) * 2003-08-04 2007-05-30 Pathfinder Energy Services Inc Apparatus for obtaining high quality formation fluid samples
US7013711B1 (en) 2004-08-16 2006-03-21 Herbers Charles R Testing device for testing a drainage system for leaks
US20080090289A1 (en) * 2006-06-06 2008-04-17 Lynntech, Inc. Microbial Sampling Device
US20100044027A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Baker Hughes Incorporated Arrangement and method for sending and/or sealing cement at a liner hanger
US7926575B2 (en) * 2009-02-09 2011-04-19 Halliburton Energy Services, Inc. Hydraulic lockout device for pressure controlled well tools
GB201019499D0 (en) * 2010-11-18 2010-12-29 Expro North Sea Ltd Valve assembly
US8727315B2 (en) 2011-05-27 2014-05-20 Halliburton Energy Services, Inc. Ball valve
US8555960B2 (en) 2011-07-29 2013-10-15 Baker Hughes Incorporated Pressure actuated ported sub for subterranean cement completions
US8522883B2 (en) 2011-10-04 2013-09-03 Halliburton Energy Services, Inc. Debris resistant internal tubular testing system
WO2013052050A1 (en) 2011-10-06 2013-04-11 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tester valve having rapid charging capabilities and method for use thereof
US9133686B2 (en) 2011-10-06 2015-09-15 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tester valve having rapid charging capabilities and method for use thereof
US8910717B2 (en) 2011-11-01 2014-12-16 Baker Hughes Incorporated Frangible pressure control plug, actuatable tool including the plug, and method thereof
US9016388B2 (en) * 2012-02-03 2015-04-28 Baker Hughes Incorporated Wiper plug elements and methods of stimulating a wellbore environment
US9453388B2 (en) * 2012-04-11 2016-09-27 MIT Innovation Sdn Bhd Apparatus and method to remotely control fluid flow in tubular strings and wellbore annulus
US9359865B2 (en) 2012-10-15 2016-06-07 Baker Hughes Incorporated Pressure actuated ported sub for subterranean cement completions
US9816350B2 (en) 2014-05-05 2017-11-14 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Delayed opening pressure actuated ported sub for subterranean use
US10961815B2 (en) 2019-08-13 2021-03-30 Weatherford Technology Holdings, Llc Apparatus and method for wet shoe applications
CN110617057B (zh) * 2019-09-17 2023-05-02 中海艾普油气测试(天津)有限公司 一种全管式井下测试管柱及其测试方法
US11555376B2 (en) 2020-05-05 2023-01-17 Halliburton Energy Services, Inc. Ball valves, methods to close a ball valve, and methods to form a well barrier
US11867019B2 (en) 2022-02-24 2024-01-09 Weatherford Technology Holdings, Llc Apparatus and method for pressure testing in wet shoe applications

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3385370A (en) * 1966-06-29 1968-05-28 Halliburton Co Self-fill and flow control safety valve
US3698411A (en) * 1970-07-29 1972-10-17 Smith International Kelly foot valve
US3970147A (en) * 1975-01-13 1976-07-20 Halliburton Company Method and apparatus for annulus pressure responsive circulation and tester valve manipulation
US3973587A (en) * 1975-04-25 1976-08-10 Brown Oil Tools, Inc. Check valve assembly
US4063593A (en) * 1977-02-16 1977-12-20 Halliburton Company Full-opening annulus pressure operated sampler valve with reverse circulation valve
US4083409A (en) * 1977-05-02 1978-04-11 Halliburton Company Full flow bypass valve
US4617999A (en) * 1984-11-28 1986-10-21 Halliburton Company Downhole tool with compression chamber
US4595060A (en) * 1984-11-28 1986-06-17 Halliburton Company Downhole tool with compressible well fluid chamber
US4694903A (en) * 1986-06-20 1987-09-22 Halliburton Company Flapper type annulus pressure responsive tubing tester valve
US4915171A (en) * 1988-11-23 1990-04-10 Halliburton Company Above packer perforate test and sample tool and method of use
US4962819A (en) * 1989-02-01 1990-10-16 Drilex Systems, Inc. Mud saver valve with replaceable inner sleeve
US5193621A (en) * 1991-04-30 1993-03-16 Halliburton Company Bypass valve
GB9117119D0 (en) * 1991-08-08 1991-09-25 Exploration And Production Nor Tubing test valve
US5341883A (en) * 1993-01-14 1994-08-30 Halliburton Company Pressure test and bypass valve with rupture disc

Also Published As

Publication number Publication date
EP0753646A3 (de) 1999-06-23
US5649597A (en) 1997-07-22
EP0753646A2 (de) 1997-01-15
EP0753646B1 (de) 2003-02-26
DE69626342D1 (de) 2003-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69626342T2 (de) Bohrlochwerkzeug mit Differenzdrucktest oder -bypassventil
DE69406314T2 (de) Ventilvorrichtung im Bohrloch
DE3784382T2 (de) Ventil zur dichtheitspruefung eines steigrohres.
DE3852785T2 (de) Vorrichtung zur Probenentnahme von Flüssigkeiten aus Bohrungen.
DE2845710C2 (de) Gerät zur Betätigung eines Ventils in einer Ölbohrung
DE69312336T2 (de) Prüfstrang zur Untersuchung mit einem am Ende eines Rohrstranges angebrachten Perforator
DE3587729T2 (de) Untersuchungsvorrichtung zur Mehrfachausnutzung.
DE69529370T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Untersuchen oder Warten von Bohrlöchern
DE69225596T2 (de) Rohruntersuchungsventil
DE3115467C2 (de)
DE112016005583B4 (de) Unterirdisches Sicherheitsventil mit dauerhaftem, in der offenen Position verriegelten Element
DE68909871T2 (de) Steuerungseinrichtung eines Ventils für einen Bohrungstester.
DE3685811T2 (de) Ventil einer untersuchungseinrichtung im bohrloch, das durch ringraumdruck betaetigt wird.
DE69531312T2 (de) Vorrichtung im Bohrloch, die durch Ringraumdruck betätigt wird
DE68928199T2 (de) Mit Verzögerung sich öffnende Vorrichtung zur Flüssigkeitsprobenentnahme
US4270610A (en) Annulus pressure operated closure valve with improved power mandrel
DE2841724C2 (de) Ventilgerät zur Verwendung in einer Ölbohrung
DE69621066T2 (de) Bohrloch-Zementierungswerkzeug
DE69206238T2 (de) Vorrichtung zur Verwendung im Bohrloch, die durch Ringraumdruck betätigt wird.
DE2812714A1 (de) Bohrlochventilvorrichtung
DE69910285T2 (de) Unterwasser-Testbaum
DE2600252A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur manipulation von zirkulations- und/oder pruefventilen in einem bohrloch
DE3850618T2 (de) Umlaufventil für Bohrlöcher.
DE3121951A1 (de) Rohrstrang, insbesondere pruefstrang, in einem bohrloch
DE3686635T2 (de) Druckbetaetigtes bohrlochwerkzeug mit sicherheitsausloesevorrichtung.

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition