DE1016203B - Vorrichtung zum Regeln der Fluessigkeitsfuellung eines Futterrohrstrangs beim Herablassen in ein Tiefbohrloch - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Regeln des selbsttätigen Füllens eines Futterrohrstranges beim Senken in ein mit Flüssigkeit gefülltes Tiefbohrloch.

Die neue "Vorrichtung weist in an sich bekannter Weise eine den Strömungsquerschnitt verengende elastische Lochscheibe auf, die ein Durchzwängen eines Ventilkörpers, vorzugsweise einer Kugel, durch ihre Bohrung hindurch nach unten zuläßt, eine Rückverlagerung des Ventilkörpers nach oben jedoch sperrt.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, die vor allem beim Zementieren von Bohrlöchern Verwendung fanden, waren die Lochscheiben mit verhältnismäßig großen Öffnungen versehen und so ausgebildet, daß die sich bei Abwärtsbewegung des Ventilkörpers nach unten abbiegende Lochscheibenschulter gerade breit genug war, um eine Wiederaufwärtsbewegung der Kugel durch die Lochscheibe hindurch zu verhindern. Mit diesen älteren Vorrichtungen war eine Regelung der Geschwindigkeit der Bohrlochflüssigkeit beim Absenken eines Rohrstranges jedoch nicht möglich.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Vorrichtung der vorerwähnten Art eine automatische Regelung der Bohrlochflüssigkeit dadurch erreicht, daß die obere Fläche der Lochscheibe in solcher Weise von einer Ringwulst abgestützt ist, daß ein mittlerer Ringabschnitt der Lochscheibe unter einem von unten her wirkenden Flüssigkeitsdruck frei nach oben abbiegbar ist, wobei der Querschnitt der Bohrung in Abhängigkeit des Drucks gedehnt wird.

Bei einer solchen Ausbildung der Vorrichtung wird sich die Lochscheibe, wenn sich bei einem zu schnellen Herablassen des Rohrstrangs der auf der Unterseite der Lochscheibe herrschende Druck im Vergleich zu dem über dieser Scheibe vorhandenen Druck stark erhöht, nach oben ausbiegen und vergrößern, so daß eine größere Flüssigkeitsmenge die Bohrung durchströmt und in den darüberliegenden Rohrstrang fließt. Beim Verkleinern des Druckgefälles verkleinert sich die Bohrung, so daß die in den Rohrstrang einströmende Flüssigkeitsmenge kleiner wird.

Das Arbeiten der neuen Vorrichtung kann dadurch verbessert werden, daß über der Lochscheibe ein zerbrechlicher Anschlag angeordnet wird. Dieser Anschlag hat die wichtige Aufgabe, die sich nach oben ausbiegende Lochscheibe zu stützen, so daß sich die Bohrung nur bis zu einer bestimmten Größe erweitert und die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Futterrohrstrang bei dessen Herablassen im Bohrloch begrenzt wird. Dieser Anschlag verhütet ferner, daß der Ventilkörper durch die Lochscheibe hindurchgedrückt wird. Es muß vielmehr erst ein bestimmter Druck, der die Scherfestigkeit des Anschlages über-Vorrichtung zum Regeln

der Flüssigkeitsfüllung

eines Futterrohrstrangs

beim Herablassen in ein Tiefbohrloch

ίο Anmelder:

Baker Oil Tools, Inc.,
Los Angeles, Calif. (V. St. A.)

Vertreter:
Dr.-Ing. K. Boehmert und Dipl.-Ing. A. Boehmert,

Patentanwälte, Bremen, Feldstr. 24

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 2. April 1954

Earnest Hubert Clark jun., Downey, Calif. (V. St. Α.),
ist als Erfinder cenanni worden

schreitet, zur Einwirkung kommen, ehe der Anschlag gelöst wird und der Ventilkörper in Berührung mit der Lochscheibe kommt.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden Teil der Beschreibung an Hand der Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen ist

Fig. 1 ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher der Ventilkörper in seiner oberen Stellung gezeigt ist,

Fig. 2 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, der zeigt, wie der Ventilkörper durch die veränderliche Öffnung der Vorrichtung hindurchgedrückt wird,
Fig. 3 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt, der den Ventilkörper in einer Stellung zeigt, in der er ein Aufwärtsströmen von Flüssigkeit in der Vorrichtung verhütet,

Fig. 4 ein Querschnitt in vergrößertem Maßstabe nach Linie 4-4 der Fig. 1,

Fig. 5 ein Teillängsschnitt eines Teils der Vorrichtung in vergrößertem Maßstabe,

Fig. 6 ein der Fig. 1 ähnlicher Schnitt einer anderen Ausführung,

709 698/106

3 4

Fig. 7 ein Längsschnitt durch den mit veränder- der Zementfüllung 15 gehalten wird. Dieses Oberlicher Öffnung versehenen Bauteil der in Fig. 6 dar- gehäuse 31 kann ein Rückschlagventil 32, vorzugsgestellten Vorrichtung, wobei diese öffnung sich in weise in Form einer Kugel, enthalten, die in Zementeiner zweiten Stellung befindet, schlamm schwimmt. Die Aufwärtsbewegung dieser Fig. 8 ein der Fig. 7 ähnlicher Schnitt mit der Öff- 5 Kugel 32 wird durch ihr Anlegen an mehrere auf dem nung in einer anderen Stellung, und Umfang verteilte Anschlagknaggen 33 begrenzt, die Fig. 9 ist ein Längsschnitt durch die in Fig. 6 dar- mit dem Obergehäuse 31 aus einem Stück bestehen gestellte Vorrichtung, bei der der Ventilkörper unter- und nach innen ragen. Der Innendurchmesser des halb der veränderlichen Öffnung liegt. Obergehäuses 31 ist wesentlich größer als der Durch-Die dargestellte Vorrichtung soll die Geschwindig- io messer der Kugel 32, so daß Flüssigkeit um die keit regeln, mit der die in dem Bohrloch befindliche Kugel 32 und zwischen den Anschlagknaggen 33 in Flüssigkeit in einem Rohrstrang od. dgl. strömt, wenn den oberhalb der Vorrichtung A befindlichen oberen dieser Strang im Bohrloch auf die gewünschte Tiefe Rohrabschnitt B strömen kann.

gesenkt wird. Die Vorrichtung verhindert auch das In der Zementfüllung 15 liegt auch ein für das

Aufwärtsströmen oder Zurückströmen der Flüssigkeit 15 Kugelventil bestimmtes unteres Ventilgehäuseteil oder im Rohr nach dem Füllen des Rohres mit Bohrloch- Untergehäuse 34, dessen oberes Ende in dem unteren flüssigkeit, wodurch beispielsweise ein Zurückfließen Abschnitt des unteren Ventilgehäuses 28 geführt wird, von Zement im Rohrstrang nach Beendigung einer Dieses Untergehäuse 34 gleicht im wesentlichen dem Zementierung verhütet wird. Obergehäuse 31, ist jedoch diesem Gehäuse gegenüber

Die dargestellte Vorrichtung ist in einem Rohr- 20 mit der Mündung nach oben angeordnet. Das Unterabschnitt A untergebracht, der mit dem oberen Rohr- gehäuse 34 hat ebenfalls auf dem Umfang verteilte abschnitt B und dem unteren Rohrabschnitt C ver- Anschlagknaggen 35, an die sich die Ventilkugel 32 bunden werden kann. Die Vorrichtung kann jedoch anlegt, nachdem die Kugel 32 in der nachstehend beauch das untere Ende des Rohrstranges bilden und schriebenen Weise durch die öffnung 22 der Lochist dann als Rohrschuh anzusehen. 35 scheibe 21 hindurchgedrückt worden ist. Das Unter-Die Vorrichtung besteht aus einem Außenrohr 10 gehäuse 34 hat ebenfalls einen Innendurchmesser, der mit einem oberen Gewindeabschnitt 11, der auf das wesentlich größer als der Kugeldurchmesser ist, so untere Zapfenende 12 des oberen Rohrabschnittes B daß Flüssigkeit zwischen Kugel und Gehäuse hinaufgeschraubt ist, und aus einem unteren zapfen- durchströmen kann, wenn sich die Kugel 32 im Unterförmigen Gewindeabschnitt 13, der in den oberen 30 gehäuse 34 befindet.

Gewindeabschnitt 14 des unteren Rohrabschnittes C Die Kugel 32 wird zuerst in das Obergehäuse 31

eingeschraubt ist. Die Vorrichtung A enthält einen eingesetzt. Der kleinste Durchmesser des oberen Ven-Ventilaufbau, der vorzugsweise aus einem leicht bohr- tilgehäuses 19, nämlich der Durchmesser der Innenbaren Material besteht. Ein Innenabschnitt des Rohres wand 30, ist etwas größer als der Durchmesser der 10 kann mit einer Zementfüllung 15 versehen sein, die 35 Kugel 32, so daß die Kugel im oberen Ventilgehäuse mittels rippenartiger, in Innennuten 17 des Rohres 10 19 nach unten gedrückt und an die Lochscheibe 21 aneingreifender Außenrippen 16 verankert ist. Die gelegt werden kann. Bei genügend starkem Druck auf Zementfüllung 15 umschließt ein mehrteiliges Ventil- die Kugel 32 legt sich die Kugel an die Lochscheibe 21 gehäuse 18, das ein in der Zementfüllung 15 gehaltenes und streckt deren öffnung 22 so weit, daß sich die oberes Ventilgehäuse 19 aufweist, dessen nach innen 40 Kugel durch diese öffnung hindurch in das untere vorspringender Ringwulst 20 eine verhältnismäßig Ventilgehäuse 28 und das Untergehäuse 34 zwängt, breite Querfläche hat, die an der oberen Fläche einer Es ist jedoch nicht erwünscht, daß sich die Kugel 32 aus Kautschuk oder einem kautschukähnlichen Stoff unbeabsichtigterweise durch die öffnung 22 der Lochbestehenden Lochscheibe 21 anliegt. Die Lochscheibe scheibe 21 hindurchbewegt. Aus diesem Grunde ist im 21 hat in ihrem Mittelabschnitt eine verhältnismäßig 45 oberen Ventilgehäuse 19 oberhalb der aus Gummi bekleine öffnung 22. stehenden Lochscheibe 21 ein Anschlagring 36 an-Die Lochscheibe 21 kann an dem unteren Ende des gebracht, auf den sich die Kugel aufsetzen kann, oberen Ventilgehäuses 19 dadurch befestigt werden, Dieser Anschlagring 36 läßt ein in der öffnung 22 daß eine Umfangsrippe 23 des Ventilgehäuses 19 nach erfolgendes Abwärtsbewegen der Kugel erst dann zu, unten in eine entsprechende obere Nut 24 der Loch- 5° wenn diese Bewegung der Kugel erwünscht ist. Der scheibe 21 ragt. Die Lochscheibe 21 hat außerdem eine Anschlagring 36 weist einen Außenring 37 auf, der in Umfangsnut 25 zur Aufnahme einer Rippe 26 der einer Ausbohrung 138 des oberen Ventilgehäuses 19 Zementfüllung 15, so daß die Lochscheibe 21 mit der oberhalb dessen kleinsten Durchmessers 30 aufgestellt Zementfüllung 15 verankert wird. Von der Loch- ist. Dieser metallische Ring 37 besteht aus einem scheibe 21 ragt ein verhältnismäßig kurzer Rand- 55 Stück mit einem Sitzring 38, der an dem Außenring flansch 27 nach unten. In diesem Randflansch 27 ist das 37 mittels einer verhältnismäßig kurzen Umfangsuntere zylindrische Ventilgehäuse 28 eingesetzt. Die fläche 39 gesichert ist. Der Sitzring 38 ragt aus dem Innenwand 29 des unteren Ventilgehäuses 28 ist Außenring 37 um eine verhältnismäßig kleine Strecke gegenüber der Innenwand 30 des Ringwulstes des nach innen und hat eine an die Kugel sich anlegende oberen Ventilgehäuses 19 für einen später erwähnten 60 Fläche 40. Unterhalb der zertrennbaren Fläche 39 hat Zweck nach außen versetzt. der Innenabschnitt 38 einen Außenumfang 41, der der Die aus Gummi bestehende Lochscheibe 21 regelt Innenwand 30 des oberen Ventilgehäuses 19 entden Flüssigkeitsstrom in dem Bohrrohrstrang, wenn spricht.

das Rohr in die im Bohrloch befindliche Flüssigkeit Die Vorrichtung A wird in der in Fig. 1 dargesenkt wird. Erwünscht ist auch, daß die aus Gummi 65 gestellten Anfangslage an dem oberen Rohrabschnitt B bestehende Lochscheibe 21 als Ventilsitz eines in die und an dem unteren Rohrabschnitt C befestigt. Der Vorrichtung eingebauten Rückschlagventils dient. Das Rohrstrang wird in der in dem Bohrloch befindlichen obere Ende des oberen Ventilgehäuses 19 nimmt Flüssigkeit nach unten gesenkt, wobei die Flüssigkeit das untere Ende eines oberen Ventilgehäuseteiles oder in der öffnung 22 der aus Gummi bestehenden Loch-Obergehäuses 31 auf, das von dem oberen Abschnitt 70 scheibe 21 nach oben strömt und die Kugel 32 nach

wärts nach außen versetzt ist, so daß der Innendurchmesser des unteren Ventilgehäuses 28 wesentlich größer ist als der Durchmesser der Kugel 32. Die Kugel 32 wird auf diese Weise durch die Lochscheibe 5 21 hindurch in das untere Ventilgehäuse 28 und das Untergehäuse 34 gedruckt und kommt auf den Anschlagknaggen 35 zur Ruhe. Nach dem Durchgang der Kugel und nach dem Aufheben des Druckes in den oberhalb der Vorrichtung A vorhandenen Rohrstrang

oben an die oberen Anschlagknaggen 33 anlegt. Die
Flüssigkeit kann dann um die Kugel 32 in den
darüberliegenden Rohrabschnitt B strömen und füllt
selbsttätig das Bohrrohr mit der Bohrlochflüssigkeit.
Infolge der begrenzten Fläche der öffnung 22 kann
die Flüssigkeit nur mit begrenzter Geschwindigkeit in
den Rohrstrang strömen, so daß ein Überlaufen an der
Oberseite des Bohrloches verhütet wird. Bei einem zu
schnellen Senken des Rohrstranges steigt der auf der

Unterseite der Lochscheibe 21 herrschende Druck im io nimmt die Lochscheibe 21 wieder ihre in Fig. 1 dar" Vergleich zu dem über dieser Scheibe vorhandenen gestellte Ausgangsform an.

Druck so hoch, daß sich die Lochscheibe 21 nach oben Es kann nunmehr in dem Rohrstrang Flüssigkeit

ausbiegt und sich die öffnung 22 vergrößert, so daß nach unten gepumpt werden, die das Obergehäuse 31, eine größere Flüssigkeitsmenge die Öffnung durch- das obere Ventilgehäuse 19 und die Öffnung 22 der strömt und in den darüberliegenden Rohrstrang fließt. 15 Scheibe 21, das untere Ventilgehäuse 28 und das Da sich die Öffnungsfläche der Lochscheibe 21 mit der Untergehäuse 34 durchströmt. Die Flüssigkeit fließt Vergrößerung des Druckgefälles vergrößert, strömt dann um die Kugel 32 zwischen den unteren Anschlagselbsttätig eine größere Flüssigkeitsmenge in den knaggen 35 nach unten in den unteren Rohr-Rohrstrang bei sich vergrößerndem Druckgefälle ein. abschnitt C, um dann aus dem Rohrstrang aus-Beim Verkleinern des Druckgefälles verkleinert sich ao_: zuströmen.

die Öffnung 22, so daß die in den Rohrstrang ein- Soll der Rohrstrang in dem Bohrloch einzementiert

strömende Flüssigkeitsmenge kleiner wird. werden, dann wird die erforderliche Zementschlamm-

Der Rohrstrang wird im Bohrloch während des Ab- menge in dem Rohrstrang nach unten gepumpt und senkens zeitweise in Ruhestellung gehalten, um auf durchströmt die Öffnung 22. Beim Ansteigen des der Oberseite des Bohrloches zusätzliche Rohr- 25 oberhalb der Lochscheibe 21 befindlichen Druckes abschnitte am Strang zu befestigen. Beim Stillsetzen biegt sich die Scheibe nach unten aus, so daß sich die

Öffnung 22 vergrößert und die Vorrichtung A von einer größeren Zementschlammenge durchströmt wird. Der Zementschlamm fließt aus dem Rohr etwas untergleich dem Druck außerhalb des Rohrstranges ist. 3° halb der Vorrichtung A aus und steigt dann in dem Üblicherweise wird das Rohr etwas gehoben, um das zwischen der Außenseite des Rohrstranges und der

Bohrlochwand befindlichen Ringraum nach oben. Nach Absetzen einer genügenden Zementschlammenge hinter dem Rohrstrang wird der innerhalb des Rohr-Durch diese Aufwärtsbewegung wird die Kugel 32 35 stranges befindliche Druck aufgehoben. Der Zementnach unten an den durchtrennbaren Sitzring 38 an- schlamm will dann in dem Rohrstrang zurückfließen, gelegt, jedoch ist dieser Sitzring mit dem äußeren verschiebt jedoch hierbei die Kugel 32 nach oben, so Anschlagring durch eine so starke Metallmasse ver- daß sich, die Kugel 32 an die Lochscheibe 21 anlegt, bunden, daß wesentliche Drücke aufgenommen werden Die Kugel 32 schließt hierbei die Öffnung 22, so daß können. Die Kugel 32 wird infolgedessen nicht nach 40 keine Flüssigkeit die Öffnung 22 durchströmen kann, unten durch die Öffnung 22 hindurch in das untere Wenn der Rückdruck hoch ist, drückt er die Kugel Ventilgehäuse 28 und das Untergehäuse 34 gedruckt. lediglich nach oben, um die Scheibe 21 nach oben aus-Der Rohrstrang wird in dem Bohrloch so tief ge- zubiegen. Das obere Ventilgehäuse 19 ragt jedoch senkt, bis er die gewünschte Tiefe erreicht, wobei die ziemlich weit nach innen, und der Durchmesser der Lochscheibe 21 die in das Rohr strömende Flüssig- 45 Innenwand 30 dieses Ventilgehäuses 19 ist nur etwas keitsmenge selbsttätig regelt. Nach Erreichen der ge- größer als der Durchmesser der Kugel. Die Kugel 32 wünschten Tiefe und nach Füllen des Rohres mit klemmt daher das Gummimaterial der Scheibe zwi-Flüssigkeit wird auf die in dem Rohrstrang befind- sehen sich und dem oberen Ventilgehäuse 19 mit liehe Flüssigkeit ein Druck zur Einwirkung gebracht, großer Kraft ein. Die Gummischeibe verhütet ein der die Kugel 32 nach unten gegen den Ventilsitz 38 50 Aufwärtsströmen der Flüssigkeit zum oberen Ventildrückt. Beim Steigen des Flüssigkeitsdruckes auf gehäuse 19, und zwar selbst bei sehr hohem Druckeinen der Scherfestigkeit der Fläche 39 des An- gefälle.

Schlages 36 entsprechenden Wert, beispielsweise auf Nach dem Setzen und Abbinden des Zement-

70 kg/cm², wird der Sitzring 38 von dem Außenring Schlammes wird der Innenaufbau der Vorrichtung A 37 abgeschert, der Sitzring wird in dem Durchlaß 30 55 mittels eines Bohrmeißels (nicht dargestellt) zernach unten bewegt und an die obere Fläche der Loch- kleinert. Im wesentlichen besteht der gesamte Innenaufbau aus leicht bohrbarem Material. Die Zementfüllung 15, die oberen und unteren Gehäuse 31 bzw. 34, die oberen und unteren Ventilgehäuse 19 bzw. 28

des Rohrstranges kann Flüssigkeit weiter durch die
Öffnung 22 hindurchströmen, bis der hydrostatische
Druck der Flüssigkeit innerhalb des Rohrstranges

Rohr von den Abfangkeilen (nicht dargestellt) des
Drehtisches frei zu machen (nicht dargestellt), ehe der
Rohrstrang von neuem in das Bohrloch gesenkt wird.

scheibe 21 angelegt. Nach Erreichen der unterhalb des
Durchlasses 30 befindlichen Lochscheibe 21 zerteilt der
auf die schräge Sitzfläche 40 wirkende Druck der

Kugel den Sitzring 38 und drückt die Teile nach ⁶° und die Gummischeibe 21 sind leicht bohrbar. Die Geaußen in das Gummimaterial. Die Kugel kann dann häuse und die Ventilteile können aus Kunstharz beunter dem Druck der eingepumpten Flüssigkeit an die stehen, während der Anschlag 36 für die Kugel 32 aus Lochscheibe 21 angelegt werden, streckt die Loch- Gußeisen bestehen kann, das ebenfalls leicht bohrbar scheibe 21 nach unten und nach außen und dehnt die ist. Der Innenaufbau kann also mit Hilfe eines Bohr-Öffnung 22 so weit aus, daß die Kugel schließlich ⁶S meißeis leicht entfernt werden. Da der Innenaufbau völlig durch die Öffnung 22 hindurchtritt (Fig. 2). nur kurz ist, wird wenig Zeit zum Zerkleinern be-Das nach unten und seitlich erfolgende Strecken der nötigt.

Lochscheibe 21 kann erfolgen, da die untere Fläche Die Kugel 32 muß in den Rohrstrang nicht vor

der Scheibe von dem unteren Ventilgehäuse 28 nur dessen Absenken im Bohrloch eingesetzt werden, sonsehr wenig gestützt wird, dessen Innenwand 29 seit- 70 dem die Kugel läßt sich auch später in das Rohr ein-

Claims (6)

1. 7 8

   bringen. In diesem Falle ist das Obergehäuse 31 nicht einem unbeabsichtigten Hindurchdrücken durch die erforderlich, so daß die Vorrichtung wesentlich kurzer Scheibe 21 in das untere Ventilgehäuse 28 und das ausgeführt werden kann. Die Kugel wird hierbei an Untergehäuse 34.

   die Spitze oder nahe an den oberen Teil der Zement- Beim Senken des Rohres mit der in Fig. 6 dar-,

   schlammfüllung gebracht, wenn die Füllung in dem 5 gestellten Vorrichtung im Bohrloch strömt die Rohrstrang nach unten gepumpt wird. Nach Erreichen Flüssigkeit wie bei der ersterwähnten Ausführung der aus Gummi bestehenden Lochscheibe 21 wird die durch die öffnung 22 nach oben. Beim Vergrößern des Kugel durch die Öffnung 22 hindurch in das untere Druckgefälles an der Gummischeibe 21 wird die Ventilgehäuse 28 und das Untergehäuse 34 gedrückt, Scheibe 21 nach oben ausgebogen und die Fläche der verschiebt sich dann nach oben, legt sich an die Loch- io Öffnung 22 vergrößert. Erhöht sich das Druckgefälle, scheibe 21 an, dichtet die Scheibe ab und verhindert dann legt sich die nach oben ausgebogene Scheibe ein Rückströmen der Flüssigkeit in der öffnung 22 schließlich an die Stützplatte 50 an, die ein weiteres nach oben zum Rohrstrang. Bei dieser Ausführung ist Ausbiegen und Vergrößern der Öffnungsfläche verder Anschlag 36 mit seinem abtrennbaren Sitzring 38 hindert. Bei dem Anlegen der Gummischeibe 21 an die nicht erforderlich. 15 Stützplatte 50 ist die Fläche der öffnung 22 vorzugs-

   Die aus Gummi bestehende Lochscheibe kann auch weise noch kleiner als die Fläche der öffnung 52 der ohne Rückschlagventil oder Kugel 32 verwendet wer- Stützplatte 50. Bei einer weiteren Erhöhung des den, um das Rohr in Abhängigkeit von dem an der Druckgefälles wird das um die öffnung 22 liegende Lochscheibe 21 herrschenden Druckgefälle zu füllen. Gummimaterial teilweise in die öffnung 52 (Fig. 8) Bei NichtVerwendung der Kugel 32 kann auch das ao hineingedrückt. Durch diese Verformung des Gummi-Untergehäuse 34 weggelassen werden. materials wird die öffnung 22 verkleinert, so daß die In bestimmten Rohrsträngen bei Bohrlöchern sind Geschwindigkeit der die Öffnung durchströmenden manchmal Einmittungsvorrichturigen und Wand- und in den darüberliegenden Rohrstrang einströmenden schrapper eingebaut, um einen einwandfreien Zement- Flüssigkeit verringert oder verzögert wird, ring um das Rohr beim Zementieren zu legen. Der- 25 Bei der in Fig. 6 dargestellten Vorrichtung wird artige Vorrichtungen sind wirksam, kratzen jedoch also die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in auch Bohrsand und Gesteinsschutt von der Erdschicht den Rohrstrang strömt, begrenzt, so daß die Sicherab, wobei dieses Material in den zwischen dem Rohr- heit besteht, daß in dem Bohrloch eine große Flüssigstrang und der Bohrlochwand befindlichen Ringraum keitsmenge verhanden ist, die in den um den Rohrfällt. Das Absenken des Rohrstranges im Bohrloch 3o strang befindlichen Raum nach oben strömt und verdrängt ein entsprechendes Flüssigkeitsvolumen, so Gesteinsschutt und andere Stoffe nach oben zur Oberdaß die in dem Bohrloch befindliche Flüssigkeit nach seite des Bohrloches fördert oder diese Stoffe minoben steigt und aus dem Kopf des Bohrloches aus- destens so weit nach oben schwemmt, daß die Bildung strömt. Dieser nach oben gerichtete Flüssigkeitsstrom von Brücken und ähnlichen Verengungen in dem Bohrnimmt einen großen Teil des Gesteinsschuttes mit, der 35 loch verhütet wird.

   aus der Wand des Bohrloches herausgebrochen wurde. Nach dem Senken des Rohrstranges auf die ge-

   Wird dieses Material nicht entfernt, dann kann es das wünschte Tiefe und nach dem völligen Füllen des Absenken des Rohrstranges in dem Bohrloch infolge Rohres mit der in dem Bohrloch befindlichen Flüssig-Brückenbildung begrenzen oder verhindern. keit kann die im Rohr befindliche Flüssigkeit einem

   In der beschriebenen Vorrichtung kann sich die 4<> von oben her wirkenden Druck unterworfen werden, Öffnung 22 der Lochscheibe 21 bei Erhöhung des der die Kugel 32 nach unten drückt und an die obere Druckgefälles an der Scheibe 21 ziemlich weit öffnen, Sitzfläche 53 der Stützplatte 50 anlegt. Bei geso daß ein großer Teil der Bohrlochflüssigkeit mit nügendem Druck (beispielsweise 70 kg/cm²) wird die hoher Geschwindigkeit in dem Rohrstrang nach oben Stützplatte 50 an der Fläche 51 von dem oberen Venströmt und infolgedessen um den Rohrstrang herum *⁵ tilgehäuse 19a getrennt. Die Platte 50 wird jedoch eine so geringe Menge von Flüssigkeit nach oben nicht nur abgetrennt, sondern wird auch in viele fließt, daß ein Entfernen des Gesteinsschuttes und ein kleine Stücke zerbrochen, da sie aus Gußeisen oder Verhüten von Brückenbildung und ähnlichen Ver- einem ähnlichen leicht bohrbaren Material besteht, engungen nicht erfolgt. Dieser Nachteil ist in der in Die kleinen Stückchen werden vor der Vorderseite der den Fig. 6 bis 9 dargestellten Ausführung behoben. 5<> Kugel 32 durch die Öffnung 22 der Scheibe 21 hin-Die Vorrichtung entspricht in ihrem allgemeinen durchgedrückt. Die Kugel 32 schiebt sich ebenfalls Aufbau der bereits beschriebenen Ausführung, je- durch die Öffnung 22 hindurch in das untere Ventildoch kann sich die öffnung 22 nur bis zu einer gehäuse 28 und das Untergehäuse 34, in dem die bestimmten Größe erweitern. An Stelle eines An- Kugel später als Rückschlagventil arbeitet, das sich Schlagringes 36 ragt eine ringförmige Stützplatte 55 nach oben verschiebt und an die aus Gummi bestehende von dem oberen Ventilgehäuse 19 α ziemlich weit Lochscheibe als zugehörenden Ventilsitz anlegt. Die nach innen. Die Stützplatte 50 liegt in einem geringen zerkleinerten Stückchen der Stützplatte 50 werden Abstand oberhalb der aus Gummi bestehenden Loch- dann völlig aus der Vorrichtung A herausgeschwemmt, scheibe 21 und steht mit dem Ventilgehäuse 19 α über Die in Fig. 6 dargestellte Vorrichtung arbeitet in

   eine aus trennbarem Stoff gebildete verhältnismäßig 60 allen Beziehungen in der gleichen Weise wie die Vorkleine Fläche 51 in Verbindung. Die Stützplatte 50 richtung nach den Fig. 1 bis 5. Die Vorrichtung nach hat eine Öffnung 52, deren Fläche wesentlich größer Fig. 6 begrenzt jedoch die öffnungsgröße der in der ist als die Fläche der Öffnung 22 der Scheibe 21, wenn Gummischeibe 21 vorhandenen Durchlaßöffnung 22 kein Druckgefälle an der Scheibe vorhanden ist. Die und verkleinert diese öffnung, wenn das Druckgeiälle Fläche der Stützplattenöffnung 52 kann gleich der ge- 65 übermäßig groß wird, wünschten größten Fläche gemacht werden, so daß die

   Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Bohr- Patentansprüche:

   rohr bei dessen Senken im Bohrloch begrenzt wird.

   Die Stützplatte 50 dient auch als Anschlag für die 1. Vorrichtung zum Regeln der Flüssigkeits-

   Ventilkugel 32 "und schützt die Ventilkugel zuerst vor 70 füllung eines Futterrohrstranges beim Herab-

   I 016

   lassen in ein Tiefbohrloch, ζ. B. Rohrschuh, aus einem Rohrstück, das einen Bestandteil des Rohrstranges bildet und eine den Strömungsquerschnitt verengende elastische Lochscheibe aufweist, die ein Durchzwängen eines Ventilkörpers, Vorzugsweise einer Kugel, durch ihre Bohrung hindurch nach unten zuläßt, eine Rückverlagerung des Ventilkörpers nach oben jedoch sperrt, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Fläche der Lochscheibe (21) in solcher Weise von einer Ringwulst (20) abgestützt ist, daß ein mittlerer Ringabschnitt der Lochscheibe (21) unter einem von unten her wirkenden Flüssigkeitsdruck frei nach oben abbiegbar ist, wobei der Querschnitt der Bohrung (22) in Abhängigkeit des Drucks gedehnt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulst (20) einen abscherbaren, spröden Anschlagring (30, 56) aufweist, der die nach unten erfolgende Bewegung des Ventilkörpers (32) zur Lochscheibe (21) bis zur Erreichung eines vorbestimmten Druckes begrenzt.
3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß diese oben und/oder unten mit Anschlagknaggen (33, 35) für den Ventilkörper versehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (36,50) mit einer Sitzfläche (40,53) versehen ist, die mit dem Ventilkörper (32) eine Dichtung bildet.
5. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (50) eine öffnung (52) hat, deren Größe einer das Rohr (10) durchströmenden vorbestimmten höchsten Durchflußmenge entspricht.
6. 6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlagring (50) so nahe an der Lochscheibe (21) liegt, daß er bei einem von unten her wirkenden Flüssigkeitsdruck als Stützplatte für die Lochscheibe (21) dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   USA.-Patentschrift Nr. 2 117 536.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   © 709 598/106 9.57