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Dokumentenidentifikation DE3921189C2 07.10.1993
Titel Hydraulisch betätigbare, wiederentnehmbare Dichtung
Anmelder Otis Engineering Corp., Carrollton, Tex., US
Erfinder Ross, Colby Munro, Carrollton, Tex., US;
White, Pat Murphy, Carrollton, Tex., US
Vertreter Herrmann-Trentepohl, W., Dipl.-Ing., 44623 Herne; Kirschner, K., Dipl.-Phys.; Grosse, W., Dipl.-Ing.; Bockhorni, J., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 81476 München
DE-Anmeldedatum 28.06.1989
DE-Aktenzeichen 3921189
Offenlegungstag 22.03.1990
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.10.1993
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.10.1993
IPC-Hauptklasse E21B 33/10

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft je eine hydraulisch betätigbare Bohrlochdichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11 und gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Im Verlaufe der Behandlung und Vorbereitung von unterirdischen Öl- und Gasbohrlöchern zur Förderung, wird eine Bohrlochdichtung zusammen mit einer Förder-Dichtungseinheit in ein Bohrloch an einem Arbeitsrohrgestänge eingebracht, wobei die Dichtung gegen eine Bohrung der Bohrlochverkleidung in Eingriff gebracht wird. Während des Einfahrens ist die Dichtung mechanisch mittels Scherbolzen in dem außer Eingriff befindlichen Zustand verriegelt. Die Scherbolzen tragen das Gewicht der Dichtung zusammen mit dem hängenden Gewicht anderer Bauteile, wie etwa einer Schwenkscheranordnung, einem Blindrohr, einem Sandschirm, einem Pumpenanschlußnippel, einem Endschirm, einer Dichtungseinheit und einer Sumpfdichtung. Die Scherbolzen lagern in sicherer Weise das Gesamtgewicht der in dem Bohrloch befindlichen Ausrüstungsgegenstände und sind so ausgelegt, daß sie bei einer voreingestellten Abscherkraft getrennt werden können und die Förderdichtungseinheit freigeben, nachdem die Dichtung eingesetzt wurde. Die Dichtung kann durch Aufbringung von hydraulischem Druck, welcher durch den Arbeitsstrang aufgebracht wurde, in die Dichtungs-/Verankerungsstellung gebracht werden. Die Dichtung kann von dem eingesetzten Zustand durch eine geeignete Handhabung des Förderrohrstrangs und ein speziell ausgebildetes Freigabewerkzeug von dem eingesetzten Zustand freigegeben und aus dem Bohrloch wiedergewonnen werden.

Der Zweck der Dichtung besteht darin, das Förderrohrgestänge und sonstige Ausrüstungsgegenstände, wie etwa einen Schirm oder ein Sieb oder ein Sicherheitsventil benachbart zu einer Förderanordnung zu lagern und den Ringspalt zwischen der Außenseite des Förderrohrstrangs und der Innenseite der Bohrlochverkleidung abzudichten, um eine Bewegung von Flüssigkeiten durch den Ringspalt nach dieser Stelle zu verhindern. Die Dichtung ist mit Verschiebe-Verankerungselementen versehen, welche gegenüberliegende Mitnehmerflächen aufweisen, welche mit komplementären gegenüberliegenden Teilflächen zusammenwirken, wodurch die Verschiebe-Verankerungselemente radial in einen greifenden Eingriff gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung in Abhängigkeit von einer relativen Axialbewegung der Keilflächen ausfahrbar sind. Die Dichtung trägt weiterhin ringförmige elastische Dichtungselemente, welche sich in radialer Richtung in dichtendem Eingriff gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung in Abhängigkeit von axialen Druckkräften erstrecken. Eine Longitudinalbewegung der Dichtungsbauteile, welche die Verankerungs-Gleitelemente betätigen, kann entweder hydraulisch oder mechanisch bewirkt werden.

Nachdem die Dichtung eingesetzt und gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung abgedichtet wurde, sollte ein dichtender Eingriff bei einem Nachlassen der hydraulischen oder mechanischen Einsatzkraft aufrechterhalten bleiben. Weiterhin ist es wichtig, daß die Dichtung in der eingesetzten und in Eingriff befindlichen Stellung verriegelt verbleibt, und Änderungen der Hydraulikdrücke, welche von außen oder von innen auf die Anordnung aufgebracht werden und/oder Betätigungen des Förderrohrstrangs und der Bedienungswerkzeuge widersteht, ohne daß die Dichtung gelöst wird. Andererseits ist es wünschenswert, daß die Dichtung aus dem Bohrloch wiederentnehmbar ist, und zwar durch geeignete Betätigung des Förderrohrstrangs mittels derer bewirkt wird, daß die Dichtung freigegeben und von dem Bohrloch außer dichtenden Eingriff gebracht wird. Bei einigen Anordnungen kann die Dichtung von dem voreingestellten Eingriff durch einen geraden, nach oben erfolgenden Zug des Arbeitsstranges freigegeben werden.

Bei einigen Dichtungsanordnungen sind die Dichtungselemente und die Verankerungs-Verschiebeteile in einem eingesetzten Zustand mittels einer druckabhängigen Verriegelungseinrichtung fixiert. Derartige Klemm- oder Halteeinrichtungen begrenzen die Längsbewegung der Einstellbauteile, welche andererseits die Dichtung vorzeitig lösen würde. Eine derartige unerwünschte Longitudinalbewegung kann durch eine Veränderung der Länge des Förderrohres durch Temperaturveränderungen, durch ein Ansteigen des Druckes der in dem Bohrloch befindlichen Flüssigkeit nach oben auf das Förderrohr oder durch Pumpkräfte, welche während eines Drucktests auf die Dichtung aufgebracht werden, hervorgerufen werden.

Bei hydraulisch betätigten Dichtungen ist der Einstellkolben ständig derartigen Druckänderungen ausgesetzt. Die ringförmigen Kolbendichtungen unterliegen stoßartigen Pumpkräften, welche durch den Einstellzylinder oder andere hydraulische druckabhängige Einstellwerkzeuge übertragen werden. Aufgrund derartiger stoßartiger Kräfte können die ringförmigen Kolbendichtungselemente vorzeitig verschleißen oder leck werden. Ein derartiger leck gewordener Kolben kann in einigen Fällen, in welchen der Kolben über den Abdichtungselementen angeordnet ist, den Dichtungseingriff zwischen der Dichtung und der umgebenden Ausnehmung der Bohrlochverkleidung unterbrechen. Wenn der Dichtungseingriff beeinträchtigt oder gestört ist, kann es schwierig oder unmöglich sein, die dichtende Verbindung zwischen dem Förderrohr und dem Bohrloch wiederherzustellen.

Bei einigen Dichtungsanordnungen sind die ringförmigen Dichtungselemente auf einem separaten Dorn gelagert, welcher über einem Haupt-Dichtungsdorn in einer Anordnung eingebaut ist, welche die Übertragung mechanischer Kräfte minimiert, welche ein Außereingriffsetzen des Verankerungseingriffs bewirken oder den Dichtungseingriff zwischen den Dichtungselementen und der Bohrlochausnehmung unterbrechen. Bei bekannten hydraulisch betätigten Kolben mit einem separaten Dorn ist der Kolben oberhalb der Dichtungselemente angeordnet, wobei die Hydraulikkraft, welche durch den Kolben entwickelt wurde, zuerst aufgebracht wird, um die ringförmigen Dichtungselemente zusammenzupressen. Als Ergebnis verbleibt ein verringertes Kraftniveau verfügbar, um die Verankerungs-Verschiebeelemente einzusetzen. Eine weitere Begrenzung der Anordnung, bei welcher die ringförmigen Dichtungselemente zwischen dem Einstellkolben und den Verankerungs-Verschiebeelementen zwischengelagert sind, besteht in der Notwendigkeit sorgfältig bearbeiteter Kolbendichtungen zur Vermeidung einer Leckage.

Andere aus dem Stand der Technik bekannte Dichtungen umfassen eine Einstellvorrichtung mit Scherbolzen, welche sowohl Gewichtslagerungsfunktionen als auch eine Steuerung der Arbeitsschritte des Einsetzens der Dichtung umfassen. Unter bestimmten Betriebsbedingungen kann als Ergebnis des Anfahrens und Stoppens des Förderrohrstrangs bei der Rohrbildung beim Einführen des Strangs in das Bohrloch, welches stoßartige Kräfte bewirken kann, welche die Bolzen abscheren können, ein vorzeitiges Abscheren der Bolzen erfolgen. Gelegentlich können die Dichtung und das Einführwerkzeug auf Hindernisse auftreffen, wenn der Förderrohrstrang durch die Ausnehmung des Bohrlochs abgesenkt wird. Sofern die Scherbolzen die Primärverbindung zwischen der Dichtung und dem Einführwerkzeug darstellen, kann ein Reibungseingriff zwischen der Dichtung und der Ausnehmung des Bohrloches in einem versetzten Bohrloch ein vorzeitiges Abscheren der Bolzen bewirken.

Eine weitere Begrenzung in der Verwendung von Scherbolzen als primäre Verbindung zwischen der Dichtung und dem Einsetzwerkzeug liegt darin, daß nach dem Abscheren der Bolzen nach oben und nach unten gerichtete Kräfte nicht auf die Dichtung aufgebracht werden können, um festzustellen, ob die Dichtung richtig eingesetzt ist und um die Dichtung einem Drucktest zu unterwerfen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Dichtung anzugeben, die insbesondere eine zuverlässige Dichtwirkung aufweist, einfach verriegelbar und problemlos wieder entnehmbar ist.

Diese Aufgabe löst die Erfindung jeweils durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1, den Merkmalen des Anspruchs 11 und den Merkmalen des Anspruchs 12.

Die vorstehenden Ziele werden gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erreicht, bei welchem eine hydraulische Dichtung eine hydraulische Betätigungseinrichtung aufweist, welche zwischen ringförmigen Dichtungselementen und Verankerungs-Verschiebeelementen gelagert ist. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die ringförmigen Dichtungselemente, die hydraulische Betätigungsanordnung und die Verankerungs-Veschiebeelemente direkt gelagert, um eine Verschiebebewegung entlang des Dichtungsdorns zu ermöglichen. Mittels eines ringförmigen Einstellzylinders werden gleichmäßige Einstellkräfte auf die ringförmigen Dichtungselemente und die Verankerungs-Verschiebeelemente aufgebracht, wobei der Zylinder zum verschiebbaren Dichtungseingriff gegen den Dichtungsdorn gelagert ist, sowie durch einen ringförmigen Kolben, welcher gegen den Dichtungsdorn abgedichtet ist, sowie gegen die Ausnehmung des Betätigungskolbens.

Eine Hydraulikkraft, welche gegen den Kolben aufgebracht wird, wird auf die Verankerungs-Verschiebeelemente durch einen rohrförmigen Keil übertragen, welcher anfänglich über eine Abscherschraube mit dem Kolben verriegelt ist. Zusätzlich wird der Betätigungszylinder mechanisch durch den sperrenden Eingriff eines Übertragungsansatzes, welcher an dem rohrförmigen Keil gelagert ist, mechanisch an einer Ausdehnung gehindert. Gemäß dieser Anordnung ist die Scherschraube bezüglich mechanischer Stoßkräfte, welche durch den Dichtungsdorn übertragen werden, entkoppelt, und der Betätigungszylinder und der ringförmige Keil sind gegen eine Relativbewegung verriegelt, um eine frühzeitige Einstellung der Dichtung vor der Aufbringung des Hydraulikdruckes zu verhindern.

Bei Aufbringung des Hydraulikdruckes auf die Druckkammer in dem Betätigungszylinder werden die Druckkräfte verstärkt, bis die Scherfestigkeit der Scherschraube überschritten ist. Nach dem Abscheren der Scherschraube wird der Betätigungszylinder freigegeben und verlängert sich gegen die ringförmige Dichtung, während der Kolben die Oberseite des Keiles in Eingriff mit den Verankerungs-Verschiebeelementen drückt.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung wird, wenn der Betätigungszylinder sich in Eingriff mit der ringförmigen Dichtung ausdehnt und der Ringkolben in Richtung auf den rohrförmigen oberen Keil bewegt wird, der Übertragungsansatz durch den Betätigungszylinder in einen ringförmigen Schlitz bewegt, welcher um den Ansatz des Kolbens ausgebildet ist. Wenn der Übertragungsansatz in den ringförmigen Schlitz eintritt, werden der Kolben und der Verschiebeeinstellkeil mechanisch miteinander zu einer gemeinsamen Bewegung verriegelt und können nachfolgend nicht mehr relativ zueinander axial versetzt werden. Gemäß dieser Anordnung kann der Betätigungszylinder weiterhin unabhängig von dem Kolben in Abhängigkeit von der Aufbringung eines hydraulischen Druckes in der Druckkammer bewegt werden. Da der Kopf des Betätigungszylinders die gleiche Oberflächenfläche aufweist, wie der Kopf des Kolbens, werden gleiche, jedoch entgegengerichtete Einstellkräfte jeweils gegen die ringförmige Dichtung auf die Verankerungs-Verschiebeelemente aufgebracht.

Ein Zurückziehen des Betätigungszylinders relativ zu dem Kolben wird bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel durch den Verriegelungseingriff des Übertragungsansatzes zwischen dem Kolben und dem rohrförmigen Keil verhindert, sowie durch ein Rutsch-Sperrelement, welches zwischen dem rohrförmigen Keil und einem Verschiebegehäusezylinder zwischengeschaltet ist, welcher an dem Betätigungszylinder angebracht ist. Das bedeutet, daß das Rutsch-Sperrelement eine Ausdehnungsbewegung des Betätigungszylinders relativ zu dem Kolben und dem rohrförmigen Keil zuläßt, daß jedoch dessen Zähne so ausgerichtet sind, daß sie bei einer Rückbewegung in eindringenden Eingriff in die Ausnehmung des Verschiebegehäuses kommen. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Kolben gegenüber den Verankerungs-Verschiebeelementen und dem Verschiebegehäuse verriegelt ist, so daß die Dichtungen, welche an dem Zylinderkopf gelagert sind, welche sich in Eingriff mit dem Dorn befinden und der Betätigungszylinder nicht gegenüber dem Dorn und der Betätigungszylinderbohrung gezogen werden können und frühzeitig in Abhängigkeit von den Hydraulikdruckschwankungen verschleißen können, wenn welche auftreten, nachdem die Dichtungselemente und die Verankerungs- Verschiebeelemente eingesetzt und gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung eingesetzt wurden.

Die weiteren Merkmale der Erfindung ergeben sich u. a. aus den Ansprüchen. Im folgenden wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1A, 1B und 1C zusammengenommen einen Viertel-Längsschnitt einer erfindungsgemäßen Bohrlochdichtung in einem in eine rohrförmige Bohrlochverkleidung einführbaren Zustand, wobei Fig. 1A den oberen Bereich der Dichtung, Fig. 1B den mittleren Bereich der Dichtung und Fig. 1C den unteren Bereich der Dichtung darstellen,

Fig. 2A und 2B zusammengenommen einen Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Dichtung, in welchem verschiedene Bauteile der Dichtung in den jeweiligen Stellungen gezeigt sind, nachdem die Dichtungseinrichtungen der Dichtung und die Verankerungs-Verschiebeelemente zur Abdichtung und zum verankernden Eingriff gegen die Bohrung der Bohrlochverkleidung ausgefahren wurden, und

Fig. 3A, 3B und 3C zusammengenommen einen Längsschnitt der hydraulischen Dichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei die verschiedenen Teile der Dichtung an den jeweiligen Positionen gezeigt sind, nachdem die Dichtungselemente und die Verankerungs-Verschiebeelemente zurückgezogen wurden, um eine Wiederentnahme der Dichtung aus der Bohrung einer Bohrlochverkleidung vorzubereiten.

In der nachfolgenden Beschreibung sind gleiche Teile sowohl im Text als auch in den Zeichnungen mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Zeichnungen wurden zum besseren Verständnis von Details und Merkmalen der Erfindung in übertriebenem Maßstab gezeigt und geben somit nicht die Abmessungen und die Proportionen in exakter Weise wieder. Weiterhin wurde die Bezeichnung S für innere und äußere O-Ringdichtungen verwendet, die Bezeichnung T bezieht sich auf eine mit einem Außengewinde versehene Baueinheit.

Eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung von einer hydraulischen Bohrlochdichtung 10 ist in den Fig. 1A, 1B und 1C im allgemeinen in einem kombinierten Zustand gezeigt. Die Dichtung 10 umfaßt einen zentrischen, rohrförmigen Dorn 12, welche eine im wesentlichen zylindrische Bohrung 12A aufweist.

Mit dem oberen Bereich des Dichtungsdorns 12 ist ein Kopfteil 14 verbunden, welches eine mit einem Innengewinde versehene Kupplungsdose 14A aufweist, in welcher ein mit einem Außengewinde versehener Endbereich 12A des Dorns zur Ausbildung einer verschraubten Einheit aufgenommen ist. Das Kopfteil 14 weist eine Rast-Kupplungsdose 14B auf, eine geschliffene Bohrung 14C sowie einen Rastansatz 16 zum Kupplungseingriff mit einem Einsetzwerkzeug, wie etwa einer Förderdichtungseinheit und einem Lagerrohrstrang (nicht dargestellt) zur Absenkung des Einsetzwerkzeuges und der Dichtung in eine Bohrungsausnehmung und zur Zuleitung eines hydraulischen Betätigungsfluids in die Dichtungsbohrung 12A, auf.

Das untere Ende des Dichtungsdorns 12B ist mit einer rohrförmigen Bodenbaugruppe 16B über eine lösbare Kupplungseinheit 18, einen Anschlagring 20, eine Verschiebehülse 22 und eine Scherhülse 24 verbunden, welche miteinander verbunden sind, um eine Freigabe und eine Wiederentnahme der Dichtung aus dem Bohrloch zu ermöglichen, so wie dies nachfolgend im Detail beschrieben werden wird. Der Förderrohrstrang, welcher beispielsweise ein Bohrloch-Förderstrang sein kann, kann durch einen Gewindeeingriff mit der Bodenbaugruppe verbunden sein und unterhalb der Dichtung in der Bohrlochverkleidung fortgesetzt werden, beispielsweise mittels weiterer Rohrelemente, welche sich nach unten durch die Bohrlochverkleidung erstrecken, um ein Sandfilter, einen polierten Pumpenanschluß, ein Endsieb und eine Sumpfdichtung zu lagern. Der zentrische Kanal der Dichtungsausnehmung 12A sowie die geschliffene Ausnehmung 14C und die Ausnehmung 16A der Bodenbaugruppe sind konzentrisch zueinander angeordnet und bilden eine Fortsetzung der rohrförmigen Ausnehmung des Förderrohrstrangs.

Die Dichtung 10 umfaßt eine ringförmige Dichtanordnung 26 sowie eine Verschiebe-Verankerungsanordnung 28, welche beide radial, wie nachfolgend beschrieben werden wird, ausfahrbar sind, um mit der Ausnehmung einer diese umgebenden Bohrlochverkleidungen in Eingriff gebracht zu werden. Weiterhin umfaßt die Dichtung eine hydraulische Betätigungsanordnung 30, welche konzentrisch um und auf dem Dichtungsdorn 12 zwischen der ringförmigen Dichtungsanordnung 26 und der Verschiebe-Verankerungsanordnung 28 gelagert ist.

Die Dichtungsanordnung 26 ist direkt auf der äußeren Fläche des Dichtungsdorns 12 gelagert und befindet sich zwischen der unteren Verbindungsendschulter 14D des Kopfteils und der oberen ringförmigen Fläche 30A der hydraulischen Betätigungsanordnung. Die Dichtungsanordnung 26 umfaßt ein oberes Dichtungsendelement 26A, ein zentrisches Dichtungselement 26B und ein unteres Enddichtungselement 26C. Das obere Enddichtungselement 26A ist gegen eine axiale nach oben gerichtete Bewegung relativ zu dem Dorn 12 durch einen Eingriff gegen die untere ringförmige Fläche 14D des Kopfteils fixiert. Die Ausgestaltung, Anzahl und das Verfahren der Anordnung der Dichtungselemente, welche in der Dichtungsanordnung 26 aufgenommen sind, können wie aus dem Stand der Technik bekannt, variiert werden, während gleichzeitig eine Dichtungsanordnung geschaffen ist, welche in radialer Richtung ausgedehnt werden kann, beispielsweise um selektiv mit einer Bohrlochausnehmung in Eingriff gebracht zu werden, welche die Dichtung 10 umgibt.

Die Verschiebe-Verankerungsanordnung 28 umfaßt mehrere Verschiebeanker 32, welche zur radialen Bewegung durch Fenster 34, die in einem rohrförmigen Verschiebeträger 36 ausgebildet sind, gelagert sind. Während die Anzahl der Verschiebeanker 32 variiert werden kann, ist der rohrförmige Verschiebeträger 36 mit einer geeigneten übereinstimmenden Anzahl an Fenstern 34 versehen, wobei vier Verschiebeanker 32 eine bevorzugte Zahl darstellen. Jeder der Verschiebeanker 32 umfaßt obere und untere Greifflächen 32A, 32B, welche so angeordnet sind, daß sie sich radial durch die Fenster 34 erstrecken können, wobei die Wandung des Verschiebeträgers 36 zwischen den paarweisen Fenstern eine Schraubenfeder 38 begrenzt, welche sich in einer Ausnehmung 32E des Verschiebe-Verankerungselements befindet. Die Schraubenfeder 38 spannt die Verankerungs-Verschiebeelemente 32 radial nach innen relativ zu der Wandung des Verschiebeträgers 36, wodurch die Greifflächen 32A, 32B unter Abwesenheit von Kräften, welche die Verschiebeanker nach außen versetzen, zurückgezogen verbleiben. Jede der Greifflächen 32A, 32B umfaßt horizontal ausgerichtete Greifkanten, welche einen Greifkontakt in jeder Richtung der Longitudinalbewegung der Dichtung 10 ermöglichen. Die Greifflächen 32A, 32B, welche die horizontalen Greifkanten umfassen, sind radial gebogen, um zu der zylindrischen inneren Fläche der Ausnehmung der Bohrlochverkleidung zu passen, gegen welche die Verschiebeankerbauteile 32A, 32B in Eingriff gebracht werden können.

Die hydraulische Betätigungsanordnung 30 ist mit der Verschiebe-Verankerungsanordnung 28 über eine rohrförmige obere Keilanordnung 40 verbunden, welche sich zwischen der äußeren Oberfläche 12E des Dorns und der inneren Ausnehmung 36A des Verschiebeträgers erstreckt. Die Keilanordnung 40 umfaßt einen Spreizkonus 42, welcher sich nach unten in der Verschiebeträgerausnehmung 36A erstreckt und unter einem nach innen gerichteten Flansch 36B des Verschiebeträgers eingebaut ist. Der Spreizkonus 42 und der Verschiebeträgeflansch 36B weisen zueinander passende Schultern auf, welche die Begrenzung der axialen Bewegung des Spreizkonus 42 nach oben relativ zu dem Verschiebeträger 36 bilden. Der Spreizkonus 42 umfaßt eine nach unten weisende, frustokonische Keilfläche 42A auf, welche im wesentlichen komplementär zu der nach oben weisenden, abgeschrägten oberen Mitnehmerfläche 32C des Verschiebeankers 32 ist.

Ein unterer Spreizkonus 44 ist zwischen der äußeren Dichtungsdornfläche 12E und der unteren Ausnehmung 36A des Verschiebeträgers angeordnet und umfaßt eine nach oben gerichtete frustokonische Keilfläche 44A, welche im wesentlichen komplementär zu der nach unten weisenden Mitnehmerfläche 32D des Verschiebebauteils 32 ist. Der untere Konus 44 ist mit einem rohrförmigen Bodenkeil 46 verbunden, welcher in einer ringförmigen Tasche 48 aufgenommen ist, die zwischen dem ringförmigen Anschlagring 20 und der äußeren Dichtungsfläche 12E ausgebildet ist. Eine Longitudinalbewegung des rohrförmigen Bodenkeils 46 wird durch den Anschlagring 20 begrenzt, welcher gegen Druckkräfte wirkt, die durch den Verschiebeanker 32, wenn dieser mit dem oberen Spreizkonus 42 in Eingriff ist, übertragen werden. In der in den Fig. 1A, 1B und 1C dargestellten Einschubstellung ist der rohrförmige Bodenkeil 46 vollständig in der ringförmigen Tasche 48 zurückgezogen und folglich ist, da die obere Keilanordnung 40 in Eingriff mit dem Verschiebeanker 32 gebracht ist, der Verschiebeanker 32 radial nach außen versetzt, wenn die Spreizkonen in Eingriff sind und jeweils entlang der abgeschrägten Mitnehmerflächen 32C, 32D gleiten. Der untere Konus 44 wird durch den Anschlagring 20 gegen eine weitere Bewegung nach unten relativ zu dem Verschiebeträger blockiert.

Im nachfolgenden wird im speziellen auf Fig. 1B Bezug genommen. Die hydraulische Betätigungsanordnung 30 umfaßt einen ringförmigen, kraftübertragenden Betätigungskolben 50, welcher mit einem rohrförmigen Verbindungsbereich 52 mittels einer verschraubten Einheit T verbunden ist. Die innere Kolbenausnehmung 50A ist über eine innere O-Ringdichtung S gegen die äußere Zylinderfläche 12E des Dorns abgedichtet. Der Kolben 50 ist zur verschiebbaren Bewegung entlang der Oberfläche 12E des Dichtungsdorns gelagert und ebenfalls in verschiebbarem, dichtendem Eingriff gegen die innere Zylinderausnehmung 54 eines kraftübertragenden Betätigungszylinders 56. Der Betätigungszylinder 56 weist einen ringförmigen Kopfbereich 56H auf, welcher in dichtendem Eingriff gegen die äußere Dornfläche 12E bewegbar ist, wobei die Zwischenfläche durch eine innere O-Ringdichtung S abgedichtet ist. Der Ringspalt 58 zwischen der Betätigungszylinderausnehmung 54 und der äußeren Dornfläche 12E bildet eine Druckkammer 58 variablen Volumens zur Leitung von Hydraulikdruck gegen den Kolbenkopf 50H und den Betätigungszylinderkopf 56H. Eine Longitudinalbewegung des Kolbens 50 ist in der Rückbewegung durch einen Schnappring 60 begrenzt, welcher in einem äußeren ringförmigen Schlitz 12D, welcher in dem Dorn 12 ausgebildet ist, aufgenommen ist. Ein Rückziehen des Betätigungszylinders 56 ist in gleicher Weise durch Eingriff des Setz-Zylinderkopfes 56H gegen den Schnappring 60 begrenzt. Die Hydraulikflüssigkeit, welche in dem Förderrohrstrang nach unten und in die Dichtungsausnehmung gepumpt wird, gelangt durch einen oder mehrere radiale Betätigungskanäle 52 in die Druckkammer 58.

Gemäß einem wichtigen Merkmal des bevorzugten Ausführungsbeispiels sind der Kolben 50 und der Kolbenverbindungsbereich 52 mechanisch mit der oberen Keilanordnung 40 über einen oder mehrere Scherbolzen 64 gekoppelt. Bevorzugterweise werden insgesamt sechs Scherbolzen 64, welche in einem symetrischen Muster angeordnet sind, verwendet, um einen vorbestimmten Wert an einer Verbindungsfestigkeit zwischen dem Betätigungskolben und dem oberen Keil zu schaffen. Die obere Keilanordnung 40 umfaßt eine ringförmige Verlängerung 40A, welche mit einem Verschiebungsaufnehmer 66 in Verbindung steht. Der Verschiebungsaufnehmer 66 weist einen rohrförmigen Verbindungsbereich 68 auf, welcher radial zu dem Dorn 12 versetzt ist. Der rohrförmige Verschiebungsaufnehmer-Verbindungsbereich 68 umfaßt eine zylindrische Ausnehmung 68A, in welcher der rohrförmige Kolbenverbindungsbereich 52 in teleskopartigem Eingriff aufgenommen ist. Bei dieser Anordnung bewegt sich der Verbindungsbereich 68 des Verschiebungsaufnehmers in einem überlappenden, Fläche zu Fläche- Eingriff gegen die äußere Fläche 52A des Kolbenverbindungsbereichs 52. Der Verbindungsbereich 68 des Verschiebungsaufnehmers ist mittels Scherschrauben 64 an dem Kolbenverbindungsbereich 52 verriegelt.

Der Betätigungszylinder 56 ist anfänglich mittels des blockierenden Eingriffs eines Übertragungsansatzes 70, welcher in einer radialen Ausnehmung 69, welche in der rohrförmigen Seitenwandung des Verbindungsbereichs 68 des Verschiebungsaufnehmers ausgebildet ist, an einer Verlängerung gehindert. Ein rohrförmiges Verschiebegehäuse 72 ist mittels einer Gewindeeinheit 7 mit dem Betätigungszylinder 56 verbunden und umgibt den Verschiebungsaufnehmer und die Verlängerung 40A des Bodenkeils. Das obere Ende des Verschiebegehäuses 72 weist eine radiale Ausnehmung 74 auf, in welcher der Kopf des Ansatzes 70 aufgenommen ist. Bei dieser Anordnung wird der Betätigungszylinder 56 von einer Verlängerung gegen die ringförmigen Dichtungselemente 26 durch einen Eingriff des Verschiebegehäuses gegen den Ansatz 70 blockiert. Der Betätigungskolben 50 ist zusammen mit der Kolbenverlängerung wahlweise gegen eine Verlängerung weg von dem Schnappring 60 durch eine Verbindung der Scherschrauben 64 auf der Verlängerung des Verschiebungsaufnehmers blockiert, welche durch einen Eingriff des Ansatzes 70 gegen das Verschiebegehäuse 72 blockiert ist. Das Verschiebegehäuse 72 und der Betätigungszylinder 56 werden an einer Verlängerung in Richtung auf die Verankerungs-Verschiebeelemente 28 durch einen Eingriff des Kopfes 56H des Betätigungszylinders gegen den Schnappring 60 gehindert. Somit sind der Betätigungskolben und der Betätigungszylinder mechanisch gegen eine Verlängerungsbewegung verriegelt, welche dazu führen würde, frühzeitig die Dichtungselemente und die Verankerungs-Verschiebeelemente in eine Eingriffsstellung zu setzen, und zwar durch eine Blockierungs- und Verriegelungswirkung des Schnapprings, der Scherschrauben und des Übertragungsansatzes.

Der Verschiebungsaufnehmer 66 weist eine abgeschrägte konische Oberfläche 66A auf, welche eine Tasche bildet, in welcher ein ringförmiges Sicherungselement 76 aufgenommen ist. Das Sicherungselement 76 ist innerhalb des Verschiebegehäuses 72 angeordnet und an dieses über grobe, nach oben weisende Sägezahngewinde 76A gekoppelt, welche sich mit der Ausnehmung des Verschiebegehäuses in Eingriff befinden und in diese eingreifen und auf diese Weise eine nach unten gerichtete Zurückziehung des Verschiebegehäuses relativ zu dem Verschiebeaufnehmer 66 verhindern, während sie eine nach oben gerichtete Ausdehnung des Verschiebegehäuses gegen die ringförmige Dichtungsanordnung 26 ermöglichen. Die Ausgestaltung und Funktion des Sicherungselements 76 in bezug auf die abgeschrägte Fläche 66A des Verschiebungsaufnehmers ist ähnlich in der Konstruktion und der Funktion, wie der obere Keil und der Eingriff des Verankerungs- Verschiebeelements. Die nach oben weisenden Sägezahngewinde 76A erlauben eine Aufwärtsbewegung des Verschiebegehäuses 72 nach oben, eine nach unten gerichtete Bewegung des Verschiebegehäuses wird jedoch durch die Keilwirkung und den Eingriff verhindert, wenn das Sicherungselement 76 entlang der abgeschrägten Fläche 66A des Verschiebungsaufnehmers gedrückt wird. Das Sicherungselement 76 wird für eine Keilbewegung entlang der abgeschrägten Fläche 66A durch eine Wellenfeder 78 vorgespannt.

Die Verriegelungswirkung des Verschieberings 76 gegen eine nach unten gerichtete Bewegung des Verschiebegehäuses 72 relativ zu dem Verschiebungsaufnehmer 66 verhindert eine nach unten gerichtete Bewegung, da eine derartige Bewegung bewirken würde, daß die Sägezähne den Sicherungsring umso fester in Eingriff gegen das Verschiebegehäuse 72 verkeilen. Folglich ist das Verschiebegehäuse 72, nachdem der Einstellzylinder 56 einmal aufwärts bewegt und vollständig in Druckverbindung gegen die ringförmigen Dichtelemente 26 ausgedehnt wurde, sicher gegen ein Zurückziehen gesperrt, nachdem der hydraulische Antriebsdruck nachgelassen wurde. Eine Ausrichtung des Verschiebegehäuses 72 während der Ausdehnung und des Zurückziehens erfolgt durch einen eine Drehung verhindernden Bolzen 80, welcher in einem Längsschlitz 40B aufgenommen ist, welcher in der Verlängerung 40A des Kopfteiles ausgearbeitet ist.

Im folgenden wird auf die Fig. 2A und 2B Bezug genommen. Die Dichtungsbauteile sind in diesen Figuren in einem vollständig ausgefahrenen, eingesetzten Zustand gezeigt. In diesem eingesetzten Zustand ist die Dichtungselementanordnung 26 radial ausgedehnt, während die Verschiebeanker 32 zum Eingriff gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung radial ausgefahren sind. Beim Einsetzen der Ausdehnung wird die Scherfestigkeit der Scherschrauben 64 überwunden, was zu dem Ergebnis führt, daß jede Scherschraube sich in zwei Teile 64A, 64B teilt, und auf diese Weise eine Bewegung des Kolbenverbindungsbereichs 52 nach oben relativ zu dem Verbindungsbereich 68 des Verschiebungsaufnehmers ermöglicht. Bei einer Bewegung des Kolbenverbindungsbereiches 52 nach unten, wird der Übertragungsansatz 70 in eine ringförmige Tasche 52B gestoßen, welche in die äußere Oberfläche des rohrförmigen Kolben-Verbindungsbereichs 52 eingearbeitet ist. Der Übertragungsansatz 70 wird in die ringförmige Tasche 52b durch eine schräge Ausnehmungsoberfläche 74 bewegt, welche an dem oberen Ende des Verschiebegehäuses 72 ausgebildet ist.

Gleichzeitig wird die verlängerte Stellung des Verschiebegegehäuses 72 durch das ringförmige Sicherungselement 76 beibehalten. Der eine Rotation verhindernde Bolzen 80 gleitet entlang des Schlitzes 40B, wenn das Verschiebegehäuse 72 nach oben ausgedehnt wird. Der Kolben-Verbindungsbereich 52 befindet sich in Eingriff mit dem Verschiebungsaufnehmer 66 und wird mit diesem mechanisch gekoppelt, wenn der Übertragungsansatz 70 in den ringförmigen Schlitz 52B gebracht wird. Nachdem der Übertragungsansatz 70 in den ringförmigen Schlitz 52B eingerastet ist, sind der Kolben und die Kopfkeilanordnung dauerhaft für eine gleichgerichtete Bewegung miteinander verbunden. Bei einer Ausdehnung der Verschiebeanker 32 werden die rohrförmige Keilanordnung 40, der Verschiebungsaufnehmer 66 und der Kolben-Verbindungsbereich 52 fest an der jeweiligen Stelle gesichert, was zu dem Ergebnis führt, daß der Kolbenkopf 50H gegen longitudinale Bewegungen blockiert ist, welche ansonsten durch hydraulische Pumpdrücke, welche auf die Druckkammer 58 aufgebracht werden, hervorgerufen werden könnten. Die Dichtungselementanordnung 26 ist ebenfalls gegen Schüttelkräfte durch die Blockierwirkung des Sicherungselements 76 stabilisiert.

Durch die Bodenkeilanordnung 76 und den Anschlagring 20 wird den Druckkräften entgegengewirkt, welche durch die Kopfkeilanordnung 40 und die Verschiebeankeranordnung 28 übertragen werden. Der Anschlagring 20 ist mittels Bolzen 80, welche eine Bewegung verhindern, mit dem Dichtungsdorn 12 verriegelt.

In den Fig. 3A, 3B und 3C sind die relativen Stellungen der Dichtungskomponenten bei einem Nachlassen und einem radialen Zurückziehen der Dichtungselementeanordnung 26 und der Verschiebe-Verankerungsanordnung 28 dargestellt, welche durchgeführt wird, um eine Wiederentnahme der Dichtung 10 aus dem Bohrloch zu ermöglichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Dichtung aus dem eingesetzten Zustand durch einen geradlinigen Zug des Förderrohrstrangs 18 nach oben mit dem Dorn 12 relativ zu der äußeren Dichtungsanordnung 26 und der Ankerverschiebungsanordnung 28 freigegeben. Eine derartige Relativ- Längsbewegung des Dorns 12 wird durch den Haltering 28 verhindert, welcher mittels der Verriegelungsbolzen 80 an dem unteren Ende 12B des Dichtungsdorns befestigt ist, sowie durch eine Gewindeverbindung der Scherhülse 24. Die Scherhülse 24 ist an ihrem unteren Ende über eine Gewindeanordnung T mit der Bodengruppe 16 verbunden. Zusätzlich ist die Scherhülse 24 mittels eines Satzes von Scherschrauben 82 an den Verschiebehülsen 22 verankert, bis die Niederhalte-Kupplungsanordnung 18 absichtlich freigegeben wird. Die Scherschrauben 82 sind ausreichend fest, um eine unerwartete Relativdrehbewegung zwischen dem Dichtungsdorn und der äußeren Dichtungsanordnung 26 zu verhindern, welche anderenfalls eine Gewindeverbindung lösen könnte.

Nachdem die Dichtung 10 vollständig eingesetzt wurde, wird die Einrichtung, welche zum Verschließen des Förderrohrstranges verwendet wird, so daß die Kolbenkammer mit Druck beaufschlagt wird, entfernt. Beispielsweise kann eine nicht dargestellte Kugel durch die Ausnehmung des Förderrohrstrangs und in die Service-Dichteinheit fallengelassen werden, um die Strömung durch die Einstellöffnung 62 zu leiten. Beispielsweise kann eine derartige Kugeleinstellvorrichtung durch den Förderrohrstrang nach oben gespült werden, wenn die Dichtung in einer Förderbohrung eingesetzt wurde. Andererseits können Einrichtungen vorgesehen sein, um eine derartige Kugel oder eine andere Verschlußeinrichtung entweder oben oder unten in der Bohrung anzuordnen.

Nachdem der mechanische Verschluß entfernt wurde, kann die Dichtung 10 aus der eingesetzten Stellung durch einen gerade nach oben gerichteten Zug an dem Förderrohr freigegeben werden, welcher durch ein Freigabewerkzeug, das Kopfteil 14 und den Dichtungsdorn wirkt. Das Rückhaltesystem, welches den Dorn 12 mit der Freigabekupplungsanordnung 18 verbindet, muß zuerst entriegelt werden. Dies wird in der Anfangsphase des starken Zuges erreicht, bei welchem die Scherschrauben 82 abgetrennt und voneinander getrennt werden, wodurch Scherteile 82A, 82A erzeugt werden und wodurch ermöglicht wird, daß die Verschiebehülse 22 in Längsrichtung relativ zu der Scherhülse 24 zurückgezogen wird. Das untere Ende der Verschiebehülse 22 ist gegen eine externe ringförmige Schulter 16B der Bodenbaugruppe abgedichtet.

In einem ringförmigen Schlitz 12F, welcher in der äußeren Fläche des unteren Endes 12B des Dichtungsdorns ausgearbeitet ist, ist ein Schnappring oder Sprengring 84 angeordnet. Der Sprengring 84 ist mit einem Hülsenverlängerungsbereich 20A des Niederhalte-Rings 20 verbunden und verhindert eine Ausdehnung des Niederhalte-Rings bis eine bestimmte Krafthöhe durch den Dichtungsdorn 20 aufgebracht ist, um eine Trennung der Scherschrauben 82 zu bewirken. Bei einer Trennung der Scherschrauben 82 wird die Verstellhülse 22 freigegeben, um sich in Längsrichtung relativ zu dem Packerdorn 12 zurückzuziehen. Ein ringförmiger Anschlag 22A blockiert eine radiale Versetzung des Schnapprings 84, bis dieser nach oben längs der Anschlagringverlängerung 20A versetzt ist. Ein ringförmiger Schlitz 22B ist im inneren der Verschiebehülse 22 ausgebildet, um den Sprengring 84 aufzunehmen.

Wenn die Verschiebehülse 22 nach oben zurückgezogen ist, werden die Verriegelungsbolzen 80 überwunden und getrennt, weiterhin werden die Scherschrauben 82 überwunden und getrennt, und der Niederhaltevorsprung 20A versetzt den Sprengring 84 aus dem Dornschlitz 12F und in den Verschiebehülsenschlitz 22B, so wie dies in Fig. 3C dargestellt ist. Da die untere Keilanordnung 46 über eine Gewindeeinheit mit dem Niederhaltering 20 verbunden ist, werden der Spreizkonus 44 und der Verschiebeanker 32 relativ zueinander zurückgezogen, wobei die Lagerung, welche durch die Mitnehmerfläche 44A gebildet wird, entfernt wird. In gleicher Weise wird die obere Keilanordnung 40 entlang mit dem Dorn durch den Eingriff des Sprengrings 60 gegen den Betätigungszylinderkopf 56H und durch den Eingriff des Sperrbolzens 80 gegen den Verschiebungsaufnehmer 66 zurückgezogen.

Wenn die unteren und oberen Spreizkonen 42, 44 zurückgezogen werden, werden die Verschiebeanker 42 radial nach innen durch die Druckfedern 38 bewegt. Wenn der Dorn 12 relativ zu der äußeren hydraulischen Betätigungsanordnung 30 zurückgezogen wird, trennt der Betätigungszylinderkopf 56A sich von der Dichtungselementanordnung 26 und gestattet auf diese Weise eine Zurückziehung der Dichtungselemente in radialer Richtung außer Eingriff von der Gehäuseausnehmung. Das heißt, wenn der Dichtungsdorn nach oben zurückgezogen wird, wird der Sprengring 60 zusammen mit diesem versetzt, bis dieser in Eingriff mit dem Setz-Zylinderkopf 56H kommt. Gleichzeitig gelangen die Führungsansätze 80 in Eingriff mit der Schulter des Verschiebungsaufnehmers 66 und ermöglichen somit ein vollständiges Zurückziehen des Spreizkonus 42.

Es ist offensichtlich, daß bei diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel die ringförmigen Dichtelemente 26, die hydraulische Betätigungsanordnung 30 und die Ankerverschiebungsanordnung 28 direkt an dem Dichtungsdorn 12 gelagert sind. Es werden dabei gleiche Betätigungskräfte auf die ringförmigen Dichtelemente aufgebracht und der Anker verschiebt sich durch den ringförmigen Betätigungszylinder und den Betätigungskolben, welche für einen verschiebbaren Dichtungseingriff gegen den Dichtungsdorn an einer Stelle zwischen den Dichtungselementen und den Ankerverschiebungselementen gelagert sind. Die Scherschraube 64, welche den Betätigungskolben und den Betätigungszylinder zusammen in Mitwirkung mit dem Übertragungsansatz 70 verriegeln, werden bezüglich der mechanischen Stoßkräfte, welche durch den Dichtungsdorn übertragen werden, abgekoppelt.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind der Betätigungszylinder und der rohrförmige Keil gegen eine Relativbewegung verriegelt, um ein Einsetzen der Dichtung vor der Aufbringung des hydraulischen Druckes zu verhindern. Da der Kopf des Setz-Zylinders den gleichen Oberflächenbereich aufweist, wie der Kopf des Kolbens, werden jeweils gleiche, jedoch entgegengesetzt wirkende Betätigungskräfte gegen die ringförmigen Dichtungselemente und die Verschiebe-Verankerungselemente aufgebracht. Weiterhin werden der Kolben und der Verschiebungs-Betätigungskeil bei einer Einbringung des Übertragungsansatzes in den ringförmigen Kolbenschlitz mechanisch miteinander zur gleichmäßigen Bewegung verbunden und können daraufhin axial zueinander nicht versetzt werden. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß der Kolben und das Verankerungs-Verschiebeelement miteinander mit dem Verschiebegehäuse verriegelt sind, so daß die Dichtungen S, welche an dem Zylinderkopf gelagert sind, nicht gegen den Dorn und die Ausnehmung des Betätigungszylinders gepreßt und vorzeitig in Abhängigkeit von Schwankungen des Hydraulikdrucks einem Verschleiß unterworfen werden.

Die Scherschrauben 64 und die Übertragungsansätze 70 sind in dem Betätigungszylinder 56 eingeschlossen und durch diesen abgeschirmt, wodurch ein unerwünschter Kontakt mit Hindernissen der Bohrlochausnehmung verhindert wird. In gleicher Weise sind der Kolben und dessen Dichtungen unterhalb der Hauptdichtungselemente 26 angeordnet, wodurch die Wirkung undichter Kolbendichtungen minimiert wird. Durch Anordnung des Kolbens unterhalb der Hauptdichtungen, werden die Gesamtanzahl und die Abmessung der Dichtungsflächen, welche für eine wirksame Flüssigkeitsabdichtung erforderlich sind, reduziert.

Die vorliegende Erfindung stellt somit eine hydraulisch einsetzbare Rohrdichtung dar, welche stufenweise eingesetzt und freigegeben werden kann, wobei die Dichtung in wirkungsvoller Weise separat jeweils in jeder der Stufen des Einstellens und Freigebens verriegelt und freigegeben werden kann.


Anspruch[de]
  1. 1. Hydraulisch betätigbare Bohrlochdichtung, einen rohrförmigen Dorn (12) mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden Strömungskanal (12A), eine Dichtanordnung (26), welche an dem Dorn (12) gelagert ist, und eine Verschiebeankeranordnung (32) aufweisend, welche an dem Dorn (12) gelagert ist, gekennzeichnet durch eine hydraulische Betätigungsanordnung (30), welche an dem Dorn (12) gelagert ist, wobei die Betätigungsanordnung (30) erste (56) und zweite (50) bewegbare, kraftübertragende Einrichtungen umfaßt, welche mit der Dichtungsanordnung (26) und der Verschiebeankeranordnung (32) jeweils in Eingriff bringbar sind, wobei eine der Kraftübertragungseinrichtungen erste (52) und zweite (68) Verbindungsbereiche in überlappendem Eingriff zueinander aufweist,

    eine abscherbare Verriegelung (64), welche lösbar die überlappenden Verbindungsbereiche miteinander sichert, und

    einen Übertragungsansatz (70), welcher von einem der Verbindungsbereiche getragen wird und gegen die andere Kraftübertragungseinrichtung (56) in sperrender Beziehung in Eingriff bringbar ist, um eine Längsversetzung der ersten und zweiten Kraftübertragungseinrichtungen (56, 50) relativ zueinander vor einer Freigabe der abscherbaren Verriegelung (64) zu verhindern, wobei der Übertragungsansatz (70) aus der blockierenden Stellung (Fig. 1B) in eine nicht blockierende Stellung (Fig. 2A) relativ zu der anderen Kraftübertragungseinrichtung in Abhängigkeit zu einer Freigabe der abscherbaren Verriegelung und einer Längsversetzung der ersten und der zweiten Verbindungsbereiche (52, 68) relativ zueinander bewegbar ist.
  2. 2. Dichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Verbindungsbereich (52) eine Tasche (52B) zur Aufnahme des Übertragungsansatzes (70) aufweist, wenn dieser sich in die nicht sperrende Stellung bewegt, wobei der Übertragungsansatz (70) den ersten und den zweiten Verbindungsbereich (52, 68) in der nicht sperrenden Stellung miteinander verbindet.
  3. 3. Dichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kraftübertragungseinrichtungen (50, 56) einen ringförmigen Kolben (50) umfassen, welcher zu einem verschiebbaren, dichtenden Eingriff längs des Dorns (12) gelagert ist, sowie einen Betätigungszylinder (56), welcher für einen verschiebbaren, dichtenden Eingriff entlang des Dorns gelagert ist, wobei der Betätigungszylinder (56) eine Ausnehmung (54) aufweist, welche eine Druckkammer bildet, in welcher der kreisförmige Kolben (50) in einem verschiebbaren, dichtenden Eingriff aufgenommen ist.
  4. 4. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Betätigungsanordnung (30) an dem Dorn (12) zwischen der Dichtungsanordnung (26) und der Verschiebeankeranordnung (32) gelagert ist.
  5. 5. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-4, gekennzeichnet durch einen Sprengring (60), welcher an dem Dorn (12) gelagert ist und radial zwischen der ersten (50) und der zweiten (56) Kraftübertragungseinrichtung vorsteht, wobei der Sprengring (60) mit den ersten und zweiten bewegbaren Kraftübertragungseinrichtungen jeweils an dem Grenzbereich von deren Ausdehnungs- und Rückzugsbewegung (Fig. 1A) in Eingriff bringbar ist.
  6. 6. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Kraftübertragungseinrichtungen einen rohrförmigen Keil (40) umfaßt, welcher an dem Dorn (12) gelagert ist und mit der Verschiebungs-Betätigungsanordnung (30) in Eingriff bringbar ist, und daß die andere der Kraftübertragungseinrichtungen einen Betätigungskopf (56H) aufweist, welcher mit der Dichtungsanordnung (26) in Eingriff bringbar ist.
  7. 7. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch ein Sicherungs-Verschiebungselement (76), welches zwischen der ersten (56) und zweiten (50) Kraftübertragungseinrichtung angeordnet ist, wobei das Sicherungs-Verschiebungselement (76) Sperrzähne (76A) aufweist, welche sich in Eingriff mit einem der Kraftübertragungseinrichtungen befindet, um eine ausdehnende Bewegung der ersten und zweiten Kraftübertragungseinrichtung relativ zueinander zu ermöglichen, während eine Umkehr dieser Ausdehnungsbewegung verhindert wird.
  8. 8. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Kraftübertragungseinrichtungen jeweils einen ringförmigen Kolben (50) umfassen, welcher für einen verschiebbaren, dichtenden Eingriff längs des Dichtungsdorns (12) gelagert ist, sowie einen Betätigungszylinder (56), welcher für eine verschiebbare, dichtende Bewegung längs des Dichtungsdorns gelagert ist, wobei der Betätigungszylinder eine Ausnehmung (54) aufweist, welche eine Druckkammer bildet, in welcher der ringförmige Kolben in verschiebbarem, dichtendem Eingriff aufgenommen ist, wobei der Dichtungsdorn (12) einen Strömungskanal (62) aufweist, welcher den Strömungskanal des Dichtungsdorns in Strömungsverbindung mit der Druckkammer verbindet.
  9. 9. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-8, gekennzeichnet durch einen rohrförmigen Keil (40), welcher an dem Dorn (12) gelagert ist und mit der Verschiebebetätigungsanordnung (32) in Eingriff bringbar ist, wobei der rohrförmige Keil mit einer der Kraftübertragungseinrichtungen mittels der ersten (52) und zweiten (68) Verbindungsbereiche und mittels der abscherbaren Verriegelung (64) verbunden ist.
  10. 10. Dichtung nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Kraftübertragungseinrichtung (56, 50) einen ringförmigen Kolben (56H) umfaßt, welcher zum verschiebbaren, dichtenden Eingriff längs des Dorns (12) gelagert ist, sowie einen Betätigungszylinder (56H), welcher zum verschiebbaren, dichtenden Eingriff längs des Dorns (12) gelagert ist, wobei der Betätigungszylinder (56H) eine Bohrung (54) aufweist, welche eine Druckkammer bildet, in welcher der ringförmige Kolben (50) in verschiebbarem, dichtendem Eingriff aufgenommen ist, wobei die ersten und zweiten Verbindungsbereiche (52, 68), die abscherbare Verriegelung (64) und der Übertragungsansatz (70) in der Ausnehmung (54) des Betätigungszylinders zwischen dem Dichtungsdorn (12) und dem Betätigungszylinder (56) angeordnet sind.
  11. 11. Hydraulisch betätigbare Bohrlochdichtung, welche gegen die Ausnehmung einer Bohrlochverkleidung in Eingriff bringbar ist, einen Dorn (12), eine Dichtungseinrichtung (26), welche zumindest ein elastisches ringförmiges Dichtelement (26A, 26B, 26C) umfaßt, welches im wesentlichen radial zwischen einer nicht in Eingriff befindlichen zurückgezogenen Stellung (Fig. A) und einer ausgedehnten Stellung (Fig. 2) bewegbar ist, wobei die Dichtungseinrichtung (26) gegen die Ausnehmung einer Bohrlochverkleidung in Eingriff bringbar ist, und eine Verankerungseinrichtung (32) aufweisend, welche mehrere Verschiebeanker (32A, 32B) umfaßt, wobei die Verschiebeanker im wesentlichen in radialer Richtung zwischen einer zurückgezogenen, nicht in Eingriff befindlichen Stellung und einer ausgefahrenen Stellung, in welcher die Verschiebeanker (32A, 32B) mit der Ausnehmung der Bohrlochverkleidung in Eingriff bringbar sind, bewegbar sind, gekennzeichnet durch eine hydraulische Betätigungseinrichtung (30), welche an dem Dorn (12) gelagert ist und einen Betätigungszylinder (56) umfaßt, welcher zum verschiebbaren, dichtenden Eingriff gegen den Dorn bewegbar gelagert ist und gegen die Dichtungseinrichtung (26) in Eingriff bringbar ist, sowie einen ringförmigen Kolben (50), welcher bewegbar zum dichtenden Eingriff gegen den Dorn (12) und gegen die Ausnehmung (54) des Betätigungszylinders (56) gelagert ist, um auf diese Weise eine Druckkammer variablen Volumens zur Aufnahme von Hydraulikflüssigkeit zu bilden,

    eine Verbindungseinrichtung (52, 68), welche mit dem ringförmigen Kolben (50), dem Betätigungszylinder (56) und der Verschiebeankereinrichtung (32) verbunden ist,

    eine erste Verriegelungseinrichtung (64) zum lösbaren Sichern der Verbindungseinrichtung an dem ringförmigen Kolben (50), und eine zweite Verriegelungseinrichtung (70), welche von der Verbindungseinrichtung getragen ist und sich in Eingriff mit dem Betätigungszylinder (56) befindet, um eine Längsversetzung des Betätigungszylinders relativ zu dem ringförmigen Kolben (50) vor der Freigabe der ersten Verriegelungseinrichtung (64) zu verhindern, wobei die zweite Verriegelungseinrichtung (70) in eine nicht blockierende Position relativ zu dem Betätigungszylinder (56) nur bei Freigabe der ersten Betätigungseinrichtung (64) bewegbar ist, wobei die zweite Betätigungseinrichtung (70) die Verbindungseinrichtung (52, 68) und den ringförmigen Kolben (50) in der nicht blockierenden Stellung (Fig. 2A) miteinander verbindet.
  12. 12. Hydraulisch betätigbare Bohrlochdichtung mit einer Dichtungsanordnung (26) und einer Verschiebeankeranordnung (32), welche bewegbar an einem Dornkörper (12) zur Abdichtung eines Ringspalts zwischen der Dichtung und der Bohrung einer Bohrlochverkleidung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung eine hydraulische Betätigungsanordnung (30) umfaßt, welche bewegbar an dem Dornkörper (12) gelagert ist und mit der Dichtungsanordnung (26) und der Verschiebeankeranordnung (32) verbunden ist, um die Verschiebeankeranordnung und die Dichtungsanordnung in dichtenden Eingriff gegen die Ausnehmung der Bohrlochverkleidung auszufahren, wobei die ersten und zweiten rohrförmigen Verbindungseinrichtungen (52, 68) zwischen der hydraulischen Betätigungsanordnung (30) und einer der Dichtungsanordnungen (26) und der Verschiebeankeranordnung (32) angeordnet sind, wobei die ersten und zweiten rohrförmigen Verbindungseinrichtungen in teleskopartigem Eingriff zueinander angeordnet sind, und wobei eine erste abscherbare Verriegelung (64) vorgesehen ist, welche lösbar die ersten und zweiten Verbindungseinrichtungen miteinander verbindet, und wobei ein Übertragungsansatz (70) vorgesehen ist, welcher von einer der Verbindungseinrichtungen getragen wird und mit der anderen Verbindungseinrichtung nur bei Freigabe der abscherbaren Verriegelung (64) in gegenseitige Verriegelung bringbar ist.






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