DE1801038A1 - Borehole packer - Google Patents

Description

Beschreibung zum Patentgesuch betreffend: "Bohrloch-Packer" Die Erfindung betrifft allgemein Bohrloch-Packer und bezieht sich insbesondere auf ein neues und verbessertes Bohrloch-Packergerät mit einem Ventilsystem zur Schaffung einer gesteuerten Strömungsmittelverbindung durch das Bohrloch-Packergerät.Description of the patent application relating to: "Borehole packer" The invention relates generally to well packers, and particularly relates to a new and improved downhole packer apparatus with a valve system to provide a controlled Fluid communication through the wellbore packer.

Beim Niederbringen von Tiefbohrungen ist es oftmals erwünscht, das Bohrloch abzudichten, während eine kontrollierte Strömungsmittelverbindung zu einer Bohrlochzone unterhalb der Abdichtungsstelle geschaffen wird. Beispielsweise kann es erforderlich sein, Zement unter einen Packer durch einen Rohrstrang zu einer bestimmten Stelle hinter der Bohrlochverrohrung oder den Futterrohren zu pressen. Ein solcher Arbeitsvorgang ist vorteilhaft zur Verhinderung einer Verbindung mit anderen Bohrlochzonen oder -horizonten, zum Schließen von Kanälen hinter der Bohrlochverrohrung usw., beVor ein besonderer Horizont in Produktion genommen wird. When drilling deep boreholes, it is often desirable that Seal the wellbore while maintaining controlled fluid communication with a Borehole zone is created below the sealing point. For example, can it may be necessary to put cement under a packer through a string of pipes to a specific location behind the well casing or casing. Such an operation is advantageous in preventing connection with other borehole zones or horizons, for Closing channels behind the well casing, etc., before a particular horizon is in production is taken.

Es kann aber auch erwünscht sein, einen Bohrloch-Horizont wieder zu perforieren, wobei dann Zement eingepreßt wird, um die bereits vorhandenen Perforationen zu schließen.However, it can also be desirable to close a borehole horizon again perforate, cement is then injected around the existing perforations close.

Ferner kann es erwünscht sein, einen Bohrloch-Horizont aufzugeben, und Zement kann dann zum Absperren dieses Horizontes in das Bohrloch eingedrückt werden.Furthermore, it may be desirable to give up a borehole horizon, and cement can then be pressed into the borehole to shut off this horizon will.

In jedem Fall kann ein als Zement- oder Preßdruck-Haltepacker allgemein bekanntes Bohrlochgerät für die Isolation derjenigen Zone oder des Horizontes verwendet werden, die bzw. der druckmäßig getrennt werden soll von Bohrlochflüssigkeiten in dem Rest der Tiefbohrung. Solche Packer haben Ventileinrichtungen, db nach Beendigung des Einpreßvorganges geschlossen werden können, um den Zement unterhalb des Packers unter dem erzeugten Druck zu halten. Allgemein sind solche Ventileinrichtungen in Form von Rückschlagventilsystemen ausgebildet, die einen leichten Flüssigkeitsdurchtritt von dem Rohrstrang in die isolierte Zone zulassen, einen Rückfluß jedoh verhindern. Rückschlagventile sind jedoch, obgleich sie den Rückdruck der erzeugten Pressung halten, nachteilig, da solche Systeme nicht den Verlust von Bohrspülung in die Formation verhindern, wenn diese eine geringe Durchbruchs-Druckfestigkeit hat, da sie beim Ziehen des Rohrstranges Ringraumflüssigkeiten nicht von schwachen Formationen entfernt halten, und da sie keine Einzel- oder abseitsweisen Preßvorgänge zulassen. Darüber hinaus muß, um die Tiefbohrung nach Vollendung des Zementiervorganges gegen Flüssigkeitsstrom in jeder Richtung vollständig zu überbrücken, ein Absperrstopfen oder dergleichen in der Packerbohrung angebracht werden. In either case, one can generally be used as a cement or press pressure hold packer known downhole equipment used for the isolation of that zone or the horizon which is to be separated in terms of pressure from borehole fluids in the rest of the deep hole. Such packers have valve devices, db after completion the grouting process can be closed to the cement below the packer to keep under the pressure generated. In general, such valve devices are in Form of check valve systems, which allow easy passage of liquid allow the pipe string into the isolated zone, but prevent backflow. Check valves are, however, although they reduce the back pressure of the pressure generated adversely, such systems do not prevent the loss of drilling fluid into the formation prevent if this has a low breakdown compressive strength, as it is during Pulling the pipe string does not remove annulus fluids from weak formations hold, and since they do not allow individual or separate pressing processes. About that must also to the deep hole after completion of the cementing process against the flow of liquid To be bridged completely in each direction, a stopper or the like be attached in the packer bore.

Angesichts der erwähnten Nachteile bei der Verwendung von Rdckschlag-Yentil systemen in Zement-Haltepackern, sind verschiedene sogenannte 1druckausgegl ichene Ventil systeme in Gebrauch gekommen. Solche Ventilsysteme sind überlicherweise gebildet von einer hin- und hergehenden Hülse, die mechanisch geöffnet und geschlossen wird, die Flüssigkeltsdruck von oben oder unten hält und somit einen Teil der genannten Schwierigkeiten mildert. Die früheren Systeme sind jedoch nicht zuverlässig gewesen, waren schwierig zu bedienen und arbeiteten auch fehl erhaft aufgrund von Fehlern beim Schließen, wenn es erforderlich ist, einen Rückdruck zu harten, oder aufgrund der Unmöglichkeit, das Ventil für eine zusätzliche Verlagerung anschließend wieder zu öffnen. Im Hinblick auf die großen Teufen,in denen solche Packer und Ventil systeme eingesetzt werden können, und aufgrund der mitunter entwickelten extrem hohen Drücke ist es wichtig, daß die verwendeten Xonstruktionen im HinbEck auf die jeweiligen Umstände so robust, narrensicher und einfach in der Bedienung wie möglich sind. In view of the disadvantages mentioned when using the backstop yentil systems in cement holding packers are various so-called pressure-compensated ones Valve systems come into use. Such valve systems are usually formed of a reciprocating sleeve that is mechanically opened and closed, the liquid pressure from above or below holds and thus part of the mentioned Alleviates difficulties. However, the earlier systems have not been reliable, were difficult to use and also malfunctioned due to errors when closing, when it is necessary to apply a back pressure, or due to the impossibility of subsequently relocating the valve again for an additional shift to open. In view of the great depths at which such packers and valve systems can be used, and because of the extremely high pressures that are sometimes developed It is important that the constructions used are based on the respective Circumstances are as robust, foolproof and easy to use as possible.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nach teile der bekannten Bohrlochpacker mit Ventileinrichtungen zu vermeiden und einen in seinem Aufbau einfachen und robusten Bohrloch-Packer mit einer Ventileinrichtung zu schaffen, die sich wahlweise und verschieden oft betätigen läßt und dabei alle Vorteile der sogenannten tdruckausgegliehenenn Systeme aufweist. The invention is based on the object, the after parts of the known To avoid borehole packers with valve devices and a simple structure and to provide sturdy well packers with a valve device that is optional and can be operated differently often and thereby all the advantages of the so-called pressure compensation Systems.

Ein Bohrloch-Packer mit einem Hauptteil mit Strömungsmitteldurchlaß, mit Verankerungs- und Packereinrichtungen zum -Herstellen einer Abdichtung rings um den im Bohrloch verankerten Packer ist nach der Erfindung gekennzeichnetdurch eine in dem Strömungsinitteldurchlaß angeordnete Ventilhülse, die durch eine in den Strömungsmitteldurchlaß einfahrbare Betätigungseinrichtung zwischen Stellungen drehbar ist, in denen der Strömungsmitteldurchlaß geöffnet oder geschlossen ist; Das Ventilsystem umfaßt eine drehbare Hülse, die im geschlossenen Zustand Druck von jeder Richtung hält, und die mechanisch betätigt wird durch eine einfache Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Rohrstranges. A well packer having a main body with fluid passage, with anchoring and packer devices for making a seal around around the packer anchored in the borehole is characterized according to the invention a valve sleeve arranged in the fluid passage, the by an actuating device which can be retracted into the fluid passage between Is rotatable positions in which the fluid passage is opened or closed is; The valve system includes a rotatable sleeve that provides pressure when closed stops from any direction, and is mechanically operated by a simple upward and downward movement of the tubing string.

Darüber hinaus ist das Ventilsystem nach der Erfindung konstruktiv so angeordnet, daß es unbeeinflußt bleibt von Bohrlocheinflüssen, die bei früheren Systemen zu FehlCunktionen beigetragen haben, und ist somit beim Betrieb in einer Tiefbohrung im höchsten Maße zuvessig.In addition, the valve system according to the invention is constructive arranged so that it remains unaffected by borehole influences that occurred in earlier Systems have contributed to malfunctions, and is therefore when operated in a Deep drilling extremely reliable.

Eine besonders typische Ausführungsform der Erfindung besteht in einem Bohrloch-Packer mit einem Hauptteil mit Verankerungs- und Packereinrichtungen, der nach seiner Verankerung in einem Tiefbohrloch eine einwandfreie Abdichtung schafft. Der Hauptteil des Bohrloch-Packers hat einen Strömungsmittel- oder Flüssigkeitsdurchtritt, der durch eine Ventilhülse wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann, die in dem Flüssigkeitsdurchlaß zwischen einer Öffnungs- und Schließstellung drehbar angeordnet ist. Eine mit einem Einlaufgestänge verbundene Ventilbetätigungseinrichtung kann in den Flüssigkeitsdurchlaß eingefahren und mit der Ventilhülse gekuppelt werden, diese zu drehen. A particularly typical embodiment of the invention consists in a borehole packer with a main part with anchoring and packer devices, which creates a perfect seal after being anchored in a deep borehole. The main part of the well packer has a fluid or liquid passage, which can be optionally opened and closed by a valve sleeve, which is shown in the liquid passage arranged rotatably between an open and closed position is. A valve actuation device connected to an inlet linkage can retracted into the liquid passage and coupled with the valve sleeve, to rotate this.

Zwischen der BetätigunFeinrichtung und dem Hauptteil ist eine Eingriffsverbindung angeordnet für die Drehung der Betätigungseinrichtung und somit der Ventilhülse zwischen Öffnungs- und Schließstellungen in Abhängigkeit von einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Einlaufgestänges.There is an engagement connection between the actuator and the main body arranged for the rotation of the actuating device and thus the valve sleeve between open and closed positions depending on an upward and Downward movement of the inlet rod.

Die Erfindung kann, um die in ihr verankerten verschiedenen Ideen darzuslegen, zusammengefaßt werden als ein Bohrloch-Packer mit normalerweise eingezogenen Abfangkeilen und mit einer ausdehnbaren Packermanschette, womit eine Verankerungs-Abdichtung in einer Tiefbohrung hergestellt werden kann. Wenn der Packer gesetzt ist, isoliert er das Tiefbohrloch unterhalb von ihm. Der Dorn des Bohrloch-Packers hat einen Strömungsmittel- oder Flüssigkeitsdurchlaß, der auf der Seite des Dormes unterhalb der Packermanschette angeordnet ist. Eine Ventileinrichtung ist vorgesehen zum Öffnen und Schließen des Strömungsmitteldurchlasses. Die Ventileinrichtung umfaßt eine Hülse, die neben den Seitenöffnungen drehbar angeordnet ist, und zwar zwischen Stellungen, in denen der FlüssigkeSsdurchlaß geöffnet und geschlossen ist. Für die Drehung der Ventilhülse erstreckt sich eine mit dem Rohrstang verbundene Betätigungseinrichtung in den Flüssigkeitsdurchlaß und ist mit der Ventilhülse gemeinsam drehbar gekuppelt. Zwischen dem Dorn und der Betätigungseinrichtung ist eine Eingriffsverbindung angeordnet für eine vorbestimmte Drehbewegung der Ventilhülse zwischen Uffnungs- und Schließstellungen in Abhängigkeit von einer Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Rohrstranges am Bohrlochkopf. The invention can in order to the various ideas anchored in it to be summarized as a well packer with normally retracted slips and with an expandable packer sleeve, with which a Anchoring seal can be made in a deep borehole. When the packer is set, it isolates the deep borehole below it. The thorn of the well packer has a fluid or liquid passage which is on the side of the dorm is arranged below the packer collar. A valve device is provided to open and close the fluid passage. The valve device comprises a sleeve which is rotatably arranged adjacent to the side openings between Positions in which the liquid passage is open and closed. For the Rotation of the valve sleeve extends an actuator connected to the pipe rod into the liquid passage and is rotatably coupled together with the valve sleeve. An engagement connection is arranged between the mandrel and the actuating device for a predetermined rotary movement of the valve sleeve between open and closed positions as a function of an upward and downward movement of the tubing string at the wellhead.

Die Erfindung schafft somit einen neuen und verbeseerten Bohrloch-Haltepacker mit einem Ventilsystem, das in einfacher Weise mechanisch betätigt werden kann und so angeordnet ist, daß es auf Eüssigkeitsdruck von oben oder unten nicht anspricht. The invention thus provides a new and improved borehole holding packer with a valve system that can be operated mechanically in a simple manner and is arranged so that it does not respond to liquid pressure from above or below.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels. Es zeigen: Fig. 1A und 1B einen Bohrloch-Packer mit Drehventil im Längsschnitt, teilweise in Seitenansicht, wobei sich die einzelnen Teile des Packers in einer Stellung; zum Absenken in eine Tiefbohrung befinden und wobei Fig. 1B eine untere Foftsetzung von Fig. 1A bildet, Fig. 2 eine isometrische Ansicht einer Drehventilhülse eines solchen Bohrloch-Packers, Fig. 3 eine Teilabwicklung eines Kupplungsmechanismus an einem solchen Bohrloch-Packer und Fig. 4 eine Teilabwicklung einer Einrichtung zum Ubertragen von Drehmomenten zwischen dem Ansatz- oder Verlängerungsstück und der Ventilhülse eines solchen Bohrloch-Packers, Fig. 5 eine Teilansicht des AusSahrschlitzsystems an einem solchen Packer Fig. 6 einen Querschnitt gemäß Linie 6-6 von Fig. 1A und Fig. 7A und 7B ähnliche Ansichten wie Fig. 1A und 1B mit der Ausnahme, daß hier die mit ein ander zusammenwirkenden Teile des Packers nach dessen Setzen in einer Tiefbohrung gezeigt sind. Further features and advantages emerge from the following description of a preferred embodiment shown in the drawing. Show it: Fig. 1A and 1B a borehole packer with rotary valve in longitudinal section, partly in side view, the individual parts of the packer in one position; for lowering into a Deep borehole are located and FIG. 1B forms a lower continuation of FIG. 1A, 2 is an isometric view of a rotary valve sleeve of such a well packer; 3 shows a partial development of a coupling mechanism on such a well packer and FIG. 4 shows a partial development of a device for transmitting torques between the extension or extension piece and the valve sleeve of such a well packer, FIG. 5 shows a partial view of the clearance slot system on such a packer of FIG. 6 a cross-section taken along line 6-6 of FIGS. 1A and views similar to FIGS. 7A and 7B as Fig. 1A and 1B with the exception that here the cooperating with one another Parts of the packer are shown after it has been set in a deep borehole.

Die Grundzüge der Erfindung seien zunächst anhand von Fig. 1A und 1B erläutert. Die dort gezeigte Vorrichtung umfaßt ein mechanisches Setzwerkzeug A und einen Bohrlochpacker B mit einem Ventilsystem C. Das Setzwerkzeug A findet Verwendung zum Setzen des Packers B in einer Tiefbohrung, so daß der Packer B zur Abdichtung der Tiefbohrung dienen kann. Das Ventilsystem C steuert die Flüssigkeitsverbindung zu dem Bohrloch unterhalb des Packers B. Die gesamte Vorrichtung kahn an einem Einlaufgestänge lo von Steigrohren oder an einem Bohrgestänge, das eine sich bis zum Bohrlochkopf erstreckende Flüssigkeitsleitung bildet, in das Bohrloch abgesenkt werden. Das Gestänge bildet ferner eine mechanische Einrichtung, die am Bohrlochkopf manipuliert werden kann, um das Setzwerkzeug A und die Ventilanordnung C zu betätigen. The main features of the invention are initially based on FIGS. 1A and 1B explained. The device shown there comprises a mechanical setting tool A and a well packer B with a valve system C. The setting tool A finds Use to set the packer B in a deep borehole, so that the packer B to Sealing of the deep borehole can serve. The valve system C controls the fluid connection to the borehole below the packer B. The entire device can be attached to an inlet rod lo from riser pipes or on a drill pipe, the one extending to the wellhead extending fluid line forms, are lowered into the wellbore. The linkage also forms mechanical means that are manipulated at the wellhead can to operate the setting tool A and the valve assembly C.

Wie in Fig. 1B gezeigt, hat der Packer B einen zentralen Hauptteil oder Dorn 11 mit einer Bohrung 12, die einen Flüssigkeitsdurchlaß bildet, und ferner einen unteren Führungsabschnitt 13, der die unteren Abfangkeile 14 trägt. Die Keile 14 können jede gewünschte Form haben, beispielsweise als brechbare, in Segmente aufgeteilte oder integral spreizbare Keile. Ein unterer Spreizkegel 15 ist so angeordnet, daß er die unteren Keile 14 auswärts schiebt,und eine herkömmliche Packerkonstruktion 16 umgibt den Dorn 11 zwischen dem unteren Spreizkegel und einem oberen Spreizkegel 17. As shown in Fig. 1B, the packer B has a central main part or mandrel 11 with a bore 12 defining a fluid passage, and further a lower guide portion 13 which carries the lower slip 14. The wedges 14 can be of any desired shape, such as breakable into segments split or integral expandable wedges. A lower expansion cone 15 is arranged so that that it pushes the lower wedges 14 outward, and a conventional packer design 16 surrounds the mandrel 11 between the lower expansion cone and an upper expansion cone 17th

Typische Anti-Extrusionsringe 18, 18a können die Endabschnitte der Packermanschette 16 begrenzen, und Scherstifte 19, 19a oder andere geeignete Einrichtungen können die Spreizkegel 15 und 17 lösbar mit dem Dorn 11 kuppeln, um die relative Bewegungsfolge zwischen den Teilen in einer gewünschten Weise zu kontrollieren oder zu steuern. Ein herkömmlicher gespaltener Gesperrering 20 ist zwischen dem oberen Spreizkegel 17 und dem Dorn 11 angeordnet und wirkt mit Außenzähnen 21 an dem Dorn zusammen, um die Packerkonstruktin oder Packermanschette 16 nach Setzen des Bohrlochpackers B in ihrer Druckbelastungsstellung zu halten.Typical anti-extrusion rings 18, 18a can be the end portions of the Limit packer collar 16, and shear pins 19, 19a or other suitable means can the expansion cone 15 and 17 releasably couple with the mandrel 11 to the relative Or to control movement sequence between the parts in a desired manner to control. A conventional split ratchet ring 20 is between the upper Expanding cone 17 and the mandrel 11 and acts with external teeth 21 on the mandrel together to the packer constructin or packer sleeve 16 after Set the well packer B to keep it in its pressure load position.

Der untere FUhrungsabschnitt 13 des Dornes 11 ist als ein Ventilkörper 23 mit einem zentralen Flüssigkeitsdurchlaß 24 ausgebildet, der an seinem unteren Ende durch einen Stopfen 25 flüssigkeitsdicht verschlossen ist. Diametral gegenüberliegende Seitenöffnungen 26 in dem Ventilkörper 23 stehen mit dem Bohrlochringraum unterhalb der Packermanschette 16 in Verbindung. Eine Ventilhülse 27 ist innerhalb des Durchlasses 24 neben den Seitenöffnungen 26 angeordnet und kann zwischen verschiedenen Drehstellungen um die Längsachse des Dornes 11 bewegt werden zwecks Steuerung oder Kontrolle des Strömungsmitteldurchflusses von dem Durchlaß 24 durch die Seitenöffnungen 26. In einer Drehstellung sind die seitlichen oeffnungen 28 in der Ventilhülse 27 mit den Seitenöffnungen 26 in dem Ventilkörper 23 ausgerichtet, damit Flüssigkeit durchfließen kann. In anderen Drehstellungen der. Ventilhülse 27 fluchten die Offnungen 26 und 28 nicht, und der Durchlaß 24 ist gegen einen Flüssigkeitsdurchfluß in jeder Richtung gesperrt. The lower guide section 13 of the mandrel 11 is designed as a valve body 23 formed with a central liquid passage 24, which at its lower The end is closed by a plug 25 in a liquid-tight manner. Diametrically opposite Side openings 26 in the valve body 23 are below with the well annulus the packer sleeve 16 in connection. A valve sleeve 27 is within the passage 24 arranged next to the side openings 26 and can switch between different rotational positions be moved around the longitudinal axis of the mandrel 11 for the purpose of controlling or monitoring the Fluid flow from passage 24 through side ports 26. In a rotational position are the side openings 28 in the valve sleeve 27 with the Side openings 26 in valve body 23 aligned to allow liquid to flow through can. In other rotational positions of the. Valve sleeve 27 align the openings 26 and 28 does not, and the passage 24 is against liquid flow in either direction locked.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die Ventilhülse 27 im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und hat geeignete Außennuten für eine Abdichtung aus oberen und unteren Ringdichtungen 29 und 30, die durch senkrecht verlaufende Dichtun'-. As shown in Fig. 2, the valve sleeve 27 is substantially tubular formed and has suitable external grooves for a seal from upper and lower Ring seals 29 and 30, which are formed by vertically extending Dichtun'-.

gen 31- und 32 beiderseits der Öffnungen 28 miteinander verbunden sind. Mit dieser Dichtungsanordnung verhindern die Seitendichtungen 31 und 32 zusammen mit den Dichtungsabschnitten 33 und 34 oberhalb und unterhalb der Öffnungen 28 einen Flüssigkeitsstrom durch die Öffnungen, während die oberen und unteren Dichtungen 29 und Do in ihrer Gesamtheit einen Strom durch die Öffnungen 26 verhindern. In einer alternativen Ausführungsform könnte die Dichtungsanordnung selbstverständlich Stirndichtungen einschließen, die die Hülsenöffnungen 28 umgeben, um einen Durchfluß in jeder Richtung durch die Hülsenöffnungen zu verhindern, zusammen mit oberen und unteren Ringhülsendichtungen oberhalb und unterhalb der Stirndichtungen zwecks Verhinderung eines Durchflusses in jeder Richtung durch die Öffnungen 26. Radial einwärts gerichtete Stift 35 an der Ventilhülse 27 gestatten die Übertragung einer Drehkraft oder eines Drehmomentes auf die Ventilhülse 27, um diese zwischen ihren verschiedenen Stellungen zu drehen.gen 31 and 32 on both sides of the openings 28 connected to one another are. With this sealing arrangement, the side seals 31 and 32 prevent together with the sealing sections 33 and 34 above and below the openings 28 a Liquid flow through the openings while the top and bottom seals 29 and Do in their entirety prevent a flow through the openings 26. In in an alternative embodiment, the sealing arrangement could of course Include end seals surrounding sleeve openings 28 to provide flow in any direction through the sleeve openings to prevent, along with top and lower ring sleeve seals above and below the end seals for the purpose of prevention of flow in each direction through openings 26. Radially inward Pin 35 on the valve sleeve 27 allow the transmission of a rotational force or a Torque on the valve sleeve 27 to move it between its various positions to turn.

Wie in Fig. 1A zu erkennen, schließt das Setzwerkzeug A einen zentralen Betätigungsdorn 38 ein mit einer offenen Bohrung 39, der durch eine Gewindemuffe 40 oder dergleichen mit dem unteren Ende des Rohrstranges lo verbunden werden kann. Der untere Endabschnitt des Betätigungsdornes 38 ist mit einer Drehgelenkverbindung 41 zu einer rohrförmigen Verlängerung versehen, die einen erweiterten Unterteil 42 einschließt, der so angeordnet ist, daß er in das obere Ende des Packerdornes 11 eingreift, und der ferner einen rohrförmlgen Ansatz 45 umfaßt, der in die Bohrung 13 des Packerdornes teleskopartig eingreift. Das Unterteil 42 und das Ansatzstück 45 sind bei 43 flüssigkeitsdicht zusammengeschraubt. Eine Drehgelenkhülse 44 ist mit dem oberen Teil des Unterteiles 42 verbunden und hat einen sich einwärts erstreckenden Schulterabschnitt 46, der einen Ringraum 47 bildet, in dem ein sich auswärts erstreckender Abschnitt 48 an dem Betätigungsdorn 38 drehbar aufgenommen ist. Jetzt ist ersichtlich, daß sich das Ansatzstück 45 und das Unterteil 42 sowohl zu dem Betätigungsdorn 38 als auch zu dem Rohr 1o drehen können. Geeignete Dichtungen, wie beispielsweise 0-Ringe 49 und 5o können vorgesehen sein, von denen der untere Dichtungsring 50 einen Flüssigkeitsaustritt aus der Bohrung des Dornes 38 an der Drehgelenkverbindung 41 verhindert und der obere Dichturg;-ring die Drehgelenkverbindung vor den umgebenden Bohrlochflüssigkeiten und vor Schmutz schützt. As can be seen in FIG. 1A, the setting tool A includes a central one Actuating mandrel 38 with an open bore 39, which is through a threaded sleeve 40 or the like can be connected to the lower end of the pipe string lo. The lower end portion of the actuating mandrel 38 has a swivel joint 41 provided to a tubular extension, which has an enlarged lower part 42 which is arranged to fit into the upper end of the packer mandrel 11 engages, and which further comprises a tubular extension 45 which extends into the bore 13 of the packer mandrel engages telescopically. The lower part 42 and the extension piece 45 are screwed together at 43 in a liquid-tight manner. A swivel sleeve 44 is connected to the upper part of the lower part 42 and has an inwardly extending one Shoulder portion 46 which forms an annular space 47 in which an outwardly extending Section 48 is rotatably received on the actuating mandrel 38. Now it can be seen that the extension 45 and the lower part 42 both to the actuating mandrel 38 as can also turn to the tube 1o. Suitable seals such as O-rings 49 and 5o can be provided, of which the lower sealing ring 50 has a liquid outlet prevented from the bore of the mandrel 38 on the swivel joint 41 and the upper seal ring the swivel joint from the surrounding wellbore fluids and protects against dirt.

Das Ansatzstück oder der Fortsatz 45 greift teleskopartig in die Bohrü g des Packerdornes 11 ein und hat bogenförmige Kupplungsvorsprünge 52, die in eine langgestreckte Innnenwandvertiefung 53 an dem Dorn eingreifen können. Die Vertiefung 53, die in Fig. 3 in einer Abwicklung der Innenwand gezeigt ist, ist zum oberen Ende des Packerdornes 11 durch senkrecht verlaufende Schlitze 54 und 55 offen,-die an gegenüberliegenden Umfangsseiten der Dornbohrung angeordnet sind. Die Kupplungsvorsprünge 52 können somit über die Schlitze 54 und 55 in die Vertiefung 53 eingesetzt werden, und eine Drehung des Ansatzstückes oder Fortsatzes 45 gegenüber dem Dorn 11 bringt die Vorsprünge 52 in eine Stellung unterhalb der Dornschultern 56 zwischen den Schlitzen. The extension piece or extension 45 engages telescopically Bohrü g of the packer mandrel 11 and has arcuate coupling projections 52 which can engage in an elongated inner wall recess 53 on the mandrel. the Depression 53, which is shown in Fig. 3 in a development of the inner wall, is to the upper end of the packer mandrel 11 through perpendicular slots 54 and 55 open, -which are arranged on opposite circumferential sides of the mandrel bore. The coupling projections 52 can thus via the slots 54 and 55 into the recess 53 are used, and a rotation of the extension piece or extension 45 opposite the mandrel 11 brings the projections 52 into a position below the mandrel shoulders 56 between the slots.

Bei dieser gegenseitigen Anordnung der Teile wird durch Anschlag der Kupplungsvorsprünge 52 an den Schultern 56 die Aufwärtsbewegung des Fortsatzes 45 relativ zu dem Dorn 11 begrenzt, und eine Berührung des Unterteiles 42 mit der oberen Endstirnfläche des Domes 11 begrenzt die Abwärtsbewegung. Demgemäß wird, wenn sich die Vorsprünge 52 unterhalb der Schultern 56 befinden, der Fortsatz 45 mit dem Dorn 11 für eine begrenzte Hin- und Herbewegung gekuppelt, und wenn die Vorsprünge mit den Schlitzen 54, 55 ausgerichtet sind, kann das Ansatzstück oder der Fortsatz in die Bohrung 12 ds Dornes 11 eingesetzt oder aus dieser herausgezogen werden.With this mutual arrangement of the parts, the Coupling projections 52 on shoulders 56 the upward movement of extension 45 limited relative to the mandrel 11, and a contact of the lower part 42 with the upper The end face of the dome 11 limits the downward movement. Accordingly, if the projections 52 are located below the shoulders 56, the extension 45 with the mandrel 11 coupled for limited reciprocation, and when the projections with the slots 54, 55 are aligned, the extension piece or extension in the bore 12 of the mandrel 11 can be inserted or pulled out of this.

Das untere Ende des Fortsatzes 45 ist bei 57 geöffnet,und Seitenöffnungen 58 sind für einen Strömungsmittel- oder Flüssigkeitsdurchfluß vorgesehen. Wenn der Fortsatz 45 teleskopartig in den Packerdorn eingeschoben ist, wie in Fig. 1B gezeigt, befindet sich der untere Endabschnitt 59 des Fortsatzes 45 in der Ventilhülse 27. The lower end of the appendix 45 is open at 57, and side openings 58 are provided for fluid or liquid flow. If the Extension 45 is telescoped into the packer mandrel, as shown in Fig. 1B, the lower end section 59 of the extension 45 is located in the valve sleeve 27.

Eine Dre4nomenhülse 60 ist auf den unteren Endabschnitt 59 aufgeschraubt und an diesem durch eine Schraube 61 oder dergleichen in geeigneter Weise positioniert und hat auswärts gerichtete Seiten-Führungsschlitze 62, die nach außen erweitert und am unteren Ende der Hülse 60 offen sind. Die Schlitze 62 nehmen die Ventilhülsenstife 35 auf, so daß durch eine Drehung des Fortsatzes 45 der Ventilhülse 27 eine entsprechende Drehung erteilt wird. Jeder der Seitenschlitze 62, von denen einer in abgewickelter Ansicht in Fig. 4 gezeigt ist, hat einen Längsabschnitt 64 ausreichender senkrechter Länge, wodurch der Fortsatz 45 um einen bestimmten Betrug auf- und abwärts bewegt werden kann und trotzdem noch mit der Ventilhülse 27 in gemeinsamer Drehverbindung steht. Darüber hinaus hat jeder der Schlitze 62 einen oberen, in Umfangsrichtung verbreiterten Abschnitt 64, damit die Ventilhülse 27 in einem bestimmten Ausmaße gegenüber dem Fortsatz 45 und in einer Richtung verdreht werden kann, die entgegengesetzt ist zu seiner normalen Drehrichtung für Zwecke, die im folgenden erläutert sind.A rotating sleeve 60 is screwed onto the lower end section 59 and suitably positioned thereon by a screw 61 or the like and has outwardly directed side guide slots 62 which expand outwardly and at the lower end of the sleeve 60 are open. The slots 62 accept the valve sleeve pins 35 so that by rotating the extension 45 of the valve sleeve 27 a corresponding Rotation is granted. Each of the side slots 62, one of which is in a developed The view shown in Fig. 4 has a longitudinal portion 64 of sufficiently perpendicular Length, whereby the extension 45 moves up and down by a certain amount can be and still with the valve sleeve 27 in a common rotary connection stands. In addition, each of the slots 62 has an upper one in the circumferential direction widened section 64 so that the valve sleeve 27 to a certain extent relative to the extension 45 and can be rotated in a direction which is opposite is to its normal direction of rotation for purposes explained below.

Das obere Ende der Drehiomenthülse 60 kann unterhalb einer sich an dem Fortsatz 45 auswärts erstreckenden Schulter 65 enden zur Bildung- einer Ringvertiefung, in der eine Ringdichtung 66 angeordnet ist. Die Ringdichtung 66, die zahlreiche Formen annehmenkann, ist als einer oder mehrere metallische Ringe 67 mit inneren und äußeren Nuten dargestellt,- die geeignete Dichtungen 68 und 69 aufnehmen. Die Dichtungskonstruktion 66 verhindert in dieser Anordnung den Durchtritt von Leckflüssigkeit zwischen dem Packerdorn 11 und dem Fortsatz 45, wenn letzterer teleskopartig in den Packerdorn 11 eingeschoben wird.The upper end of the torque sleeve 60 can be attached below a the extension 45 outwardly extending shoulder 65 end to form an annular recess, in which a ring seal 66 is arranged. The ring seal 66, the numerous May take forms is as one or more metallic rings 67 with inner and outer grooves which receive appropriate seals 68 and 69. the Seal construction 66 prevents the passage of leakage fluid between the in this arrangement Packer mandrel 11 and the extension 45, if the latter telescopically into the packer mandrel 11 is inserted.

Obere Keilsegmente 72 sind am oberen Endabschnitt des Packerdornes 11 neben dem oberen Spreizkegel 17 angebracht. Die Segmente 72 haben aufwärts weisende Zähne 73 an ihrem Außenumfang sowie Schrägflächen 74, die in Eingriff gebracht werden können mit äußeren Schrägflächen 75 an dem Spreizkegel 17, um die Segmente auswärts in Eingriffsberührung mit der Bohrlochverrohrung zu schieben. Upper wedge segments 72 are on the upper end portion of the packer mandrel 11 attached next to the upper expansion cone 17. The segments 72 have upward facing Teeth 73 on its outer circumference and inclined surfaces 74, which are brought into engagement can with outer inclined surfaces 75 on the expansion cone 17 to the segments outward into engaging contact with the well casing.

Das Verlängerungs-Unterteil 42 und der Packerdorn 11 sind in entsprechender Weise mit Ringnuten 76 und 77 versehen, und die Keilsegmente 72 können entsprechende Schultern 78 und 79 haben, die in die Nuten eingreifen, um die VeXrtikalbewegung der Keilsegmente in ihrer zurückgezogenen Stellung zu begrenzent nte Haltehülse 80, die einen Teil des Setzwerkzeuges A erstreckt sich abwärts über obere Abschnitte 81 der Keilsegmente hinweg, um diese so lange in ihrer Einwärtsstellung festzuhalten, wie die Haltehülse, die in Fig.The extension lower part 42 and the packer mandrel 11 are in a corresponding manner Manner provided with annular grooves 76 and 77, and the wedge segments 72 can corresponding Shoulders 78 and 79 which engage the grooves to allow vertical movement the wedge segments in their retracted position to limit the nte retaining sleeve 80, which is part of the setting tool A, extends downward over upper sections 81 of the wedge segments to hold them in their inward position for so long like the holding sleeve shown in Fig.

1A und 1B gezeigte Relativstellung einnimmt. Es versteht sich, daß- die Keilsegmente 72 entsprechend dem Eingriff der Schultern78 und 79 in die Nuten 76 und 77 und durch die Haltewirkung der Haltehülse 80 ganz fest in ihrer zurückgezogenen Stellung einwärts gehalten werden, um ein vorzeitiges Selen während des Einhängens des Bohrlochwerkzeuges in eineTiefbohrung zu verhindern.1A and 1B assumes relative position shown. It goes without saying that- the wedge segments 72 correspond to the engagement of the shoulders 78 and 79 in the grooves 76 and 77 and by the holding effect of the holding sleeve 80 very firmly in its retracted position Position inward to avoid premature selenium while hanging the downhole tool into a deep hole.

Zu dem Setzwerkzeug A ist weiter-darauf hinzuweisen, daß eine Kontroll- oder Steuerhülse 88 (Fig. 1A) durch Keilverzahnungen 89 oder dergleichen verschiebbar und drehfest mit dem Betätigungsdorn 38 verbunden ist. Die Kontroll-oder Steuerhülse 88 itt anfangs in einer oberen Stellung an dem Dorn 38 durch verschiedene Verriegelungsknaggen 9o verriegelt, die in eine Dornausklinkung 91 eingreifen. For the setting tool A it should also be pointed out that a control or control sleeve 88 (FIG. 1A) displaceable by splines 89 or the like and non-rotatable is connected to the actuating mandrel 38. The control or Control sleeve 88 is initially in an upper position on mandrel 38 by various means Locking lugs 9o locked, which engage in a mandrel notch 91.

Eine Hemmeinrichtung 92 mit einem rohrförmigen Käfig 93 ist anfangs in einer unteren Stellung an der Kontroll-oder Steuerhülse 88 gesichert durch ineinandergreifende Rechtsgewinde 94. Typische HemmMcke oder Bremsschuhe 95 werden von dem Käfig 93 getragen und werden durch Schraubenfedern 96 nach außen gedrückt, um in Reibeingriff mit der Bohrlochverrohrung zu kommen, um einer Bewegung in herkömmlicher Weise Widerstand zu leisten.An inhibitor 92 with a tubular cage 93 is initially secured in a lower position on the control or control sleeve 88 by interlocking Right-hand thread 94. Typical jammers or brake shoes 95 are held by the cage 93 carried and urged outwardly by coil springs 96 to be frictionally engaged with the well casing to come up with resistance to movement in a conventional manner afford to.

Eine Innenoberfläche 97 an dem Käfig 93 hält die Verriegelungsknaggen 9o einwärts in Berührung mit der Dornausklinkung 91, während sich die Keile in den gegenseitigen Stellungen für die Absenkung in ein Tiefbohrloch befinden.An inner surface 97 on cage 93 holds the locking tabs 9o inwardly into contact with the mandrel notch 91 while the wedges are in the mutual positions for sinking into a deep borehole.

Die die Keile sichernde Haltehülse 80 erstreckt sich von dem Käfig 93 nach unten, um die oberen Endabschnitte 81 der oberen Keilsegmente 72 zu umfassen, wie vorstehend beschrieben. Wenn gewünscht, so kann die Rechtsdrehung des Betätigungsdornes )8 durch das Einlaufgestänge 1o selbstverständlich auch die Kontroll- oder Steuerhülse 88 relativ zu der Hemmeinrichtung 92 drehen und, aufgrund des Eingriffes der Gewinde 94, die Hemmeinrichtung 92 und die Haltehülse 8o dazu bringen, sich aufwärts zu bewegen entlang der Kontroll- oder Stauerhülse 88, wodurch die Haltehülse aus der Stellung entfernt wird, in der sie die oberen Abschnitte der Keile 72 umfaßt. Die Aufwärtsführung der Hemmeinrichtung 92 bringt auch eine innere Käfigvertiefung loo in eine Stellung gegenüber den Verriegelungskanaggen 9o und gestattet diesen, sich auswärts zu bewegen und von der Dornasklinkung 91 zu lösen, wodurch eine Aufwärtsbewegung des- Betätigungsdornes )8 relativ zu der Steuerhülse 88 und zu der Hemmeinrichtung 92 möglich ist. The retaining sleeve 80 securing the wedges extends from the cage 93 down to encompass the upper end portions 81 of the upper wedge segments 72, as described above. If desired, the actuating mandrel can be turned to the right ) 8 through the inlet linkage 1o of course also the control or control sleeve 88 relative to the jam 92 and, due to the engagement of the threads 94, the restraint 92 and the holding sleeve 8o to move upwards move along the control or stagnation sleeve 88, whereby the holding sleeve from the Position is removed in which it comprises the upper portions of the wedges 72. the Upward movement of the jam 92 also brings about an inner cage indentation loo in a position opposite the locking Kanaggen 9o and allows them to to move outwards and from the Dornas notch 91 to solve, whereby an upward movement of the actuating mandrel) 8 relative to the control sleeve 88 and to the inhibiting device 92 is possible.

Eine Keil-Setzhülse lol erstreckt sich abwärts von der Kontroll- oder Steuerhülse 88 und endet im Abstand über den oberen Abschnitten 81 der Keile 72. Wenn die Haltehülse 80 aufwärts zurückbewegt werden, werden die Keile 72 nicht festgehalten und können sich auswärts bewegen, um an der Bohrlochverrohrung anzugreifen. Die Auswärtsbewegung der Keile wird natürlich die Schultern 78 und 79 aus dem Eingriff mit dem Dorn und den Nuten 76 und 77 entfernen und dadurch den Packerdorn 11 von dem Ansatz-oder Fortsatzteil lösen. A wedge setting sleeve lol extends downward from the control or control sleeve 88 and ends a distance above the upper portions 81 of the wedges 72. When the retainer 80 is moved back upward, the wedges 72 will not and can move outward to attack the well casing. The outward movement of the wedges will, of course, disengage shoulders 78 and 79 with the mandrel and the grooves 76 and 77 and thereby remove the packer mandrel 11 from solve the attachment or extension part.

Mit dieser Stellung der Teile kann sich der Fortsatz 45 relativ zu dem Packerdorn 11 teleskopartig aufwärts bewegen, bis die Kupplungsvorsprünge 52 an den Vertiefungsschultern 56 angreifen. Dann wird eine aufwärts gerichtete Streckbewegung den Packerdorn 11 relativ zu der Setzhülse lol aufwärts schieben, wobei sich die Setzhülse lol nicht aufwärts bewegt aufgrund der Anlage der Reibungshemmblöcke 95 an der Bohrlochverrohrung. Es versteht sich demgemäß, daß die Keilsegmente 72 sich nicht aufwärts bewegen können aufgrund der Haltewirkung der Setzhülse lol, und daß der Spreizkegel 17 aufwärts und hinter die Keile 72 bewegt werden kann, um diese in einen festen Verankerungseingriff mit der Bohrlochverrohrung auswärts zu drücken. Sind die oberen Keile 72 einmal gesetzt, so kann sich der Spreizkegel 17 nicht weiter aufwärtsbewegen, und eine fortgesetzte Aufwärtsbewegung des Dornes 11 wird den unteren Kegel gegen den oberen Kegel vorwärts treiben, um die Packermanschette 16 auszudehnen. Die unteren Keile 14 werden über den unteren Spreizkegel 15 und auswärts in Eingriffsverbindung mit der Bohrlochverrohrung verschoben. Der Gesperrering 20 verriegelt die Teile in herkömmlicher Weise in ihrer expandierten Stellung. With this position of the parts, the extension 45 can be relative to move the packer mandrel 11 telescopically upwards until the coupling projections 52 attack the recess shoulders 56. Then there is an upward stretching motion push the packer mandrel 11 upwards relative to the setting sleeve lol, the The setting sleeve lol does not move upwards due to the contact of the friction inhibiting blocks 95 on the well casing. It is accordingly understood that the wedge segments 72 can not move upwards due to the holding effect of the setting sleeve lol, and that the expansion cone 17 can be moved upwards and behind the wedges 72 to this outwardly into tight anchoring engagement with the well casing. Once the upper wedges 72 have been set, the expanding cone 17 cannot move any further upward, and continued upward movement of the mandrel 11 will lower the lower Drive the cone forward against the upper cone to release the packer collar 16 to expand. The lower wedges 14 are engaged over the lower expansion cone 15 and outwardly moved with the well casing. The locking ring 20 locks the parts conventionally in their expanded position.

In Abhängigkeit von Aufwärts- und Abwärtsbewegungen des Fortsatzes 45 gegenüber dem Packerdorn 11, die hervorgerufen werden durch ähnliche Bewegungen des Einlaufgestänges lo, nachdem der Packer B einmal gesetzt ist, wird das Ansatzstück oder der Fortsatz 45 dazu gebracht, sich durch verschiedene Drehstellungen zu drehen entsprechend dem Eingriff der Indexsti * 104, die sich innerhalb der Bohrung des Dornes 11 einwärts erstrecken in ein weiter unten beschriebenes Verlängerüngsschlitzsystem lo5. Die Drehung des Fortsatzes 45 in dem Packerdorn 11 dient in ersten Linie dazu, die Ventilhülse 27 zwischen Offen- und Schließstellungen wahlweise zu drehen. Wie in ebener Ansicht in Fig. 5 gezeigt, ist das Schlitzsystem 1o5 um den Umfang des Fortsatzes 45 ausgebildet und weist senkrecht angeordnete Eintritts- und Austrittsschlitze 106 und 107 auf, die an gegenüberliegenden Seiten des Fortsatz- oder Ansatzstückes angeordnet sind. Insofern als das Schlitzsystem symmetrisch um den Umfang des Fort satzes 45 angeordnet ist, sei zwecks kürzerer Erläuterung lediglich eine Hälfte des gesamten Schlitzsystemaufbaus beschrieben, und es versteht sich, daß jeder im folgenden erwähnte Schlitzabschnitt eine identische GegenstUckanordnung an der gegenüberliegenden Seite des Fortsatzes oder Ansatzstückes hat. Zwischen diesen Eintritts- und Austrittsschlitzen 106 und 107 befinden sich obere Taschen 108 und 1o9, von denen die linke obere Tasche 108 beispielsweise etwa 50°vDm Eintritts- und Austrittsschlitz 106 und die rechte obere Tasche 1o9 beispielsweise etwa 400 von dem Eintritts- und Austrittsschlitz 107 angeordnet ist. Eine Zwischentasche 11o ist zwischen den oberen Taschen 1o8 und lo9 angeordnet und kann sich etwa 500 von der linken oberen Tasche 108 befinden. Der Eintritts- und Austrittsschlitz 106 ist mit -der oberen Tasche 108 durch einen Kanal 111 verbunden, der sich auswärts und nach rechts erstreckt, und von der oberen Tasche 108 führt ein Kanal 112 abwärts und nach rechts zu der Mitteltasche silo, Di Mitteltasche 11o ist mit der oberen Tasche 1o9 durch einen Kanal 113 verbunden, der aufwärts und nach rechts verläuft wie der Kanal 111,und von der oberen Tasche 1o9 führt ein Kanal 114 abwärts und nach rechts wie der Kanal 112 zu dem Eintritts- und Austrittschlitz 107. Die Kreuzungsstellen der Kanäle 111 und 112 sowie 113 und 114 liegen etwasnach links von den entsprechenden Mitten der oberen Taschen 108 und lo9, so daß der Index- oder Steuerstift 1o4 bei Verlassen der Tasche 108 in den Kanal 112 gezwungen wird und in den Kanal 114 bei Verlassen der Tasche lo9. Depending on the upward and downward movements of the process 45 compared to the packer mandrel 11, which are caused by similar movements of the inlet rod lo, after the packer B is set once, the extension piece or the appendix 45 is made to rotate through various rotational positions corresponding to the engagement of the index pins 104, which are located within the bore of the Mandrels 11 extend inwardly into an extension slot system described below lo5. The rotation of the extension 45 in the packer mandrel 11 serves primarily to to selectively rotate the valve sleeve 27 between open and closed positions. As Shown in plan view in Fig. 5, the slot system 1o5 is around the circumference of the Extension 45 is formed and has vertically arranged inlet and outlet slots 106 and 107 on opposite sides of the extension or extension piece are arranged. In so far as the slot system is symmetrical around the perimeter of the fort Set 45 is arranged, for the sake of brevity of explanation is only one half of the overall slot system structure and it will be understood that each in the The slot section mentioned below has an identical counterpart arrangement on the opposite one Side of the extension or extension piece has. Between these entry and exit slots 106 and 107 are upper pockets 108 and 109, of which the left upper pocket 108, for example, about 50 ° from the inlet and outlet slot 106 and the right upper pocket 109, for example, about 400 from the entry and exit slots 107 is arranged. An intermediate pocket 11o is between the upper pockets 1o8 and lo9 and may be located approximately 500 from the upper left pocket 108. The entry and exit slot 106 is with -the upper pocket 108 through a Channel 111 connected, extending outward and to the right, and from the upper one Pocket 108 leads down a channel 112 and to the right to the middle pocket silo, The middle pocket 11o is connected to the upper pocket 1o9 by a channel 113, which runs up and to the right like channel 111, and from the upper pocket 1o9 a channel 114 leads downwards and to the right like channel 112 to the entry and exit slot 107. The intersection of channels 111 and 112 and 113 and 114 lie somewhat to the left of the corresponding centers of the upper pockets 108 and lo9 so that the index or control pin 1o4 upon exiting the pocket 108 in the channel 112 is forced and into the channel 114 upon exiting the pocket lo9.

Darüberhinaus ist die Kreuzungsstelle der Kanäle 112 und 113 etwas nach links von der Mitteltasche llo angeordnet, so daß der Indexstift 104 beim Verlassen der Tasche 11o in den Kanal 113 eintritt.In addition, the intersection of channels 112 and 113 is somewhat arranged to the left of the middle pocket llo, so that the index pin 104 when leaving the pocket 11o enters the channel 113.

Es ist ersichtlich, daß das Schlitzsystem 105 eine Führungsbahn für die Stifte 104 bildet, um eine bestimmte Aufeinanderfolge von Drehbewegungen des Ansatzstückes oder Fortsatzes 45 relativ zu dem Dorn 11 hervorzunfen in Abhängigkeit von Aufwärts- urld Abwärtsbewegungen des Fortsatzes. Somit wird die Bewegung des Index- oder'Steuerstiftes 104 von dem Eintritts- und Austrittschlitz 106 zu der linken oberen Tasche 1o8 das Ansatzstück oder den Fortsatz 45 um etwa 50° im Uhrzeigersinn (von oben gesehen) innerhalb des Packerdornes 11 drehen, wobei die Drehung hervorgerufen wird durch gegenseitige Eingriffsberührung der oberen Schrägwand 115 des Kanales 111 mit dem Indexstift 104. Die Bewegung des Indexstiftes 1Q4 von der oberen Tasche 1o8 zu der Tasche llo ruft eine weitere Drehung des Fortsatzes 45 um 50° hervor, wenn die untere Schrägwand 116 des Kanals 112 mit dem Indexstift 1o4 in Berührung kommt und eine weitere Bewegung von der Tasche 11o zu der rechten oberen Tasche 1o9 ergibt eine zusätzliche Relativdrehung um 400, wenn der Indexstift mit der oberen Schrägwand 117 des Kanals 113 in Berührung kommt. Schließlich bewirkt eine Bewegung des Indexstiftes 104 von der rechten oberen Tasche lo9 abwärts durch den Kanal 114 mit der unteren Schrägwand 118 und aus dem Eintritts- und Austrittsschlitz 107 hinaus eine weitere Relativdrehung des Fortsatzes 45 um 40° hervor zu einer Gesamtdrehung von 1800. Jede Teildrehung des Fortsatzes 45 verursacht eine entsprechende Drehung der Ventilhülse 27 aufgrund des Eingriffes der VentilhUlsenstifte 35 in die Wandungen 63a derSchlitze 62 in der Dregnoment)hülse 60. Die Drehrichtung des Fort satzes 45 und der Ventilhülse 27 ist selbstverständlich eine Funktion des Schlitzsystems 105,und obgleich die gezeigte Anordnung bevorzugt wird, versteht es sich, daß das Schlitzsystem 105 in umgekehrter Weise derart angeordnet sein könnte, daß der Fortsatz und das Ventil sich in Linksrichtung drehen. It can be seen that the slot system 105 provides a guideway for the pins 104 form a certain sequence of rotational movements of the Extension piece or extension 45 relative to the mandrel 11 emerge as a function from upward and downward movements of the process. Thus the movement of the Index or control pin 104 from entry and exit slot 106 to the left upper pocket 1o8 the extension piece or the Appendix 45 um Turn about 50 ° clockwise (seen from above) inside the packer mandrel 11, the rotation being caused by the interengaging contact of the upper ones Inclined wall 115 of the channel 111 with the index pin 104. The movement of the index pin 1Q4 from the upper pocket 108 to the pocket llo calls for a further rotation of the appendix 45 by 50 ° when the lower sloping wall 116 of the channel 112 with the index pin 1o4 comes into contact and another movement from pocket 11o to the right upper pocket 1o9 results in an additional relative rotation of 400 when the index pin comes into contact with the upper sloping wall 117 of the channel 113. Finally effected a movement of the index pin 104 from the upper right pocket lo9 downwards the channel 114 with the lower sloping wall 118 and from the entry and exit slot 107 also a further relative rotation of the extension 45 by 40 ° to a Total rotation of 1800. Each partial rotation of the extension 45 causes a corresponding one Rotation of the valve sleeve 27 due to the engagement of the valve sleeve pins 35 in the walls 63a of the slots 62 in the Dregnoment) sleeve 60. The direction of rotation of the Continuation 45 and the valve sleeve 27 is of course a function of the slot system 105, and while the arrangement shown is preferred, it will be understood that the Slot system 105 could be arranged in the opposite way so that the extension and the valve will rotate counter-clockwise.

Die Kupplungsvorsprünge 52 an dem Ansatzstück oder Fortsatz 45 sind relativ zu den Eintritts- und Austrittsschlitzen 106 und 107 vertikal ausgerichtet, und die Dornvertiefungsöffnungen 54 und 55 (Fig. 3) sind zu den Indexstifen 104 so ausgerichtet, daß die Kupplurigsvorsprünge 52 beim Eingriff der Indexstifte 104 in die Eintitts- und Austrittsschlitze senkrecht mit den Dorn-Vertiefungsöffnungen ausgerichtet werden und leicht in die Dorn-Vertiefung 53 eintreten und aus dieser wieder heraustreten können. Wenn die Indexstifte 104 mit den oberen Wandoberflächen 118 der aufwärts und nach rechts geneigten Kanäle 111 in Berührung kommen, wird der Fortsatz 45 im Uhrzeigersinn gedreht, um die Kupplungsvorsprünge 52 unter die Dornschultern 56 zu bringen. Die VorSsprünge 52 bleiben so lange in. ihrer Stellung unterhalb der Dornschultern 56, wie die Eintritts-und Austrittsschlitze 106, 107 nicht mit den Index-Stiften 104 ausgerichtet sind. De Eintritts- und Austrittsschlitze 106 und 107 sind auch in Umfangsrichtung zu den Schlitzen der Drehdmomenthülse 6o so ausgerichtet, daß, wenn sich die Indexstifte 104 in den Schlitzen 106 und 107 befinden, und wenn somit die Kupplungsvorsprünge 52 durch die Vertiefungsöffnungen 54 und 55 hindurchgehen können, sich die Ventilhülse 27 immer in einer geschlossenen Drehstellung befindet. Die zwischen den Eintritts- und Austrittsschlitzen 106 und 107 ausgebildeten Vorsprünge 120 können untere konvergierende Nockenflächen 121 und 122 haben, um sicherzustellen, daß die Dorn-Indexstife 104 unabhängig von der anfänglichen Drehstellung des Fortsatzes 45 relativ zu dem Packerdorn 11, wenn der Fortsatz eingeführt wird, in einen oder den anderen der Schlitze 106 und 107 eintreten. Außerdem können die Stifte 104 abgeflachte Umfangsabschnitte haben, um die Lagerbelastungen bei der Bewegung der Stifte in dem Shlitzsystem 105 zu verringern. The coupling projections 52 on the extension piece or extension 45 are vertically aligned relative to the entry and exit slots 106 and 107, and mandrel recess openings 54 and 55 (FIG. 3) are toward index pins 104 aligned so that the coupling projections 52 upon engagement of the index pins 104 into the inlet and outlet slots perpendicular to the mandrel recess openings aligned and easily enter the mandrel recess 53 and emerge from this again can. When the index pins 104 are with the top wall surfaces 118 of the upward and to the right inclined channels 111 come into contact, the extension 45 is im Turned clockwise to the coupling projections 52 under the thorn shoulders 56 bring to. The projections 52 remain in their position below the Thorn shoulders 56, like the entry and exit slots 106, 107 not with the Index pins 104 are aligned. The entry and exit slots 106 and 107 are also aligned in the circumferential direction to the slots of the torque sleeve 6o, that if the index pins 104 are in the slots 106 and 107, and if so thus the coupling projections 52 pass through the recess openings 54 and 55 can, the valve sleeve 27 is always in a closed rotational position. The protrusions formed between the entry and exit slots 106 and 107 120 may have lower converging cam surfaces 121 and 122 to ensure that the mandrel index pin 104 is independent of the initial rotational position of the appendix 45 relative to the packer mandrel 11 when the extension is inserted into an or the other of the slots 106 and 107 enter. In addition, the pins 104 can be flattened Circumferential sections have to withstand the bearing loads as the pins move in the seat system 105 to reduce.

Sollte es jeweils erwünscht sein, das Setzwerkzeug A von dem Bohrloch-Packer B zu lösen, indem das Ansatzstück oder der Fortsatz 45 in der Bohrung des Packerdornes 11 belassen wird, wenn der Fortsatz 45 beispielsweise durch Sedimentabscheidung oder Bohrklein in dem Dorn festgesetzt worden ist, so sind Sicherheitseinrichtungen für diesen Zweck vorgesehen. Unter besonderer Bezugnahme auf Fig. 1A und 6 hat der Drehgelenkabschnitt 48 einen Abschnitt 125 verringerten Durchmessers, der außen mit einem Sägeprofilgewinde mit auswärts weisenden Zähnen 126 ausgestattet ist.Should it ever be desired, the setting tool A from the well packer B to solve by the extension piece or the extension 45 in the bore of the packer mandrel 11 is left when the extension 45, for example by sediment separation or cuttings have been stuck in the mandrel, safety devices are used for this purpose intended. With particular reference to Fig. 1A and 6, the pivot portion 48 has a portion 125 of reduced diameter, which is equipped on the outside with a saw profile thread with outwardly pointing teeth 126 is.

Ein Kupplungsring 127 ist an der Stelle 129 durchgeschnitten und besitzt ein ausreichendes seitliches Expansions- und Kontraktionsvermögen, um über die Zähne 126 nach oben zu ratschen. Ein Längskeil 130 an der Drehgelenkhülse 44 greift in den Einschnitt 129 ein, um den Ring mit der Hülse drehfest zu verbinden. Der Drehgelenkabschnitt 48 hat ferner eine obere, nach außen hervorspringende Ringschulter 131 mit einer einwärts und auswärts geneigten unteren Stirnfläche 132, die komplementär zu der oberen Stirnfläche 133 des Kupplungsringes 127 ausgebildet ist.A coupling ring 127 is cut through at 129 and has sufficient lateral expansion and contraction to move across the teeth 126 to ratchet up. A key 130 on the swivel sleeve 44 engages the incision 129 in order to connect the ring to the sleeve in a rotationally fixed manner. The swivel section 48 also has an upper, outwardly projecting annular shoulder 131 with a inwardly and outwardly sloping lower end face 132 complementary to the upper end face 133 of the coupling ring 127 is formed.

Durch die Ausbildung des Schlitzsystems 105 und dessen Zusammenwirken mit den Indexstiften 104 wird sich der Fortsatz 45 gegenüber dem Betätigungsdorn 35 immer in derselben Richtung drehen, beispielsweise,wie bei der Schlitzanordnung gemäß Fig. 5, im Uhrzeigersinn oder in Rechtsdrehung, von ober her gesehen. Entsprechend können die Gewinde 126 und 128 an dem Abschnitt 125 bzw. an dem Kupplungsring 127 als Rechtsgewinde ausgebildet sein. Somit verursacht eine Drehung der Drehgelenkhülse 44 und des Kupplungsringes112 im Uhrzeigersinne relativ zu dem Betätigungsdorn 38 eine Abwärtsbewegung des Kupplungsringes, bis dieser auf die darunter liegende Schulter 134 stößt, wie in Fig. 1A gezeigt, woraufhin der Kupplungsring stationär bleibt und bei weiterer Drehung des Fort satzes relativ zu dem Betätigungsdorn während normalen Betriebes des Werkzeuges lediglich über die Gewindegänge 126 hinwegratscht. Wird Jedoch der Betätigungsdorn )8 im Uhrzeigersinn oder im rechten Drehsinn relativ zu dem Fortsatzstück gedreht durch Rechtsdrehung des Einlaufgestänges 10 an dem Bohrlochkopf, so wird der Kupplungsring 127 aufwärts geführt entlang den Gewindegängen 126, bis die Schrägflächen 132 und 133 in Eingriff kommen, wodurch eine einwärts gerichtete Kraft auf den Kupplungsring ausgeübt und dadurch der Betätigungsdorn 58 mit der Drehgelenkhülse 44 gekuppelt wird, da der Kupplungsring nicht entlang den Gewindegängen 126 abwärts ratschen kann. Through the formation of the slot system 105 and its interaction with the index pins 104, the extension 45 will be opposite the actuating mandrel 35 always rotate in the same direction, for example, as with the slot arrangement 5, clockwise or clockwise, seen from above. Corresponding the threads 126 and 128 on the section 125 and on the coupling ring 127, respectively be designed as a right-hand thread. Thus, it causes the swivel sleeve to rotate 44 and the coupling ring 112 in a clockwise direction relative to the actuating mandrel 38 a downward movement of the coupling ring until it hits the shoulder below 134 abuts, as shown in Fig. 1A, whereupon the coupling ring remains stationary and during further rotation of the extension relative to the actuating mandrel normal operation of the tool only on the threads 126 backwards. However, if the actuating mandrel) 8 turns clockwise or clockwise relative turned to the extension piece by turning the inlet rod to the right 10 at the wellhead, the coupling ring 127 is guided upwards along the Threads 126 until the inclined surfaces 132 and 133 come into engagement, whereby an inward force exerted on the coupling ring and thereby the actuating mandrel 58 is coupled to the swivel joint sleeve 44, since the coupling ring does not go along the threads 126 can ratchet downward.

Eine Drehung des Einlaufgestänges lo bewirkt dann ein Aufschrauben der mit Linksgewinden ausgestatteten Gewindeverbindung 43 zwischen dem Drehgelenkunterteil 42 und dem Fortsatz 45, so daß das ganze Setzwerkzeug A außer dem Fortsatzstück 45 aus dem Bohrloch gezogan werden kann.A rotation of the inlet rod lo then causes a screwing the threaded connection 43 equipped with left-hand threads between the lower part of the swivel joint 42 and the extension 45, so that the entire setting tool A except for the extension piece 45 can be pulled out of the borehole.

In betriebsbereite-m Zustande sind die Teile so zusammengestellt wie in der Zeichnung gezeigt, wobei das Fortsatzstück 45 teleskopartig in denSuckerdorn 11 eingeschoben ist. Die Abfangkeile 15 und 72 und die Packermanschette 16 befinden sichvin ihrer normalen zurückgezogenen Lage, wobei die oberen Keile 72 durch die Haltehülse 80 nach einwärts zurückgehalten werden. Die Hemmblöcke oder -schuhe 95 können beim Einhängen des Werkzeuges in eine Tiefbohrung bis zur Setzteufe in Reibberührung mit der Bohrlochverrohrung entlanggleiten. Soll der Packer mit geöffneter Ventilhülse 27 abgesenkt werden, so daß sich das Einlaufgestänge 10 während des Einhängens mit Bohrlochflüssigkeit füllen kann, so wird das Fortsatzstück 45 in den Packerdorn 11 lediglich während des Zusammenbaus eingesetzt, und die Indexstifte 104 steuern das Fortsatzstück in geeigneter Weise, bis sich die Stifte in den linken oberen Taschen 108 oder in den Stellungen D (Fig. 5) befinden. In dieser Drehstellung des Fortsatzes 45 sind die Öffnungen 28 an der Hülse und 26 an dem Packerkörper richtig miteinander ausgerichtet. Um das Werkzeug mit der Ventilhülse 27 in geschlossenem Zustand in die Bohrung einzufahren, kann auf der anderen Seite auch der Stopfen 25 am unteren Ende des Dornes 11 in passender Weise entfernt werden, um einen Zugang zu der Ventilhülse 27 zu schaffen, um die Stifte 35 in den erweiterten Schlitzabschnitten 64 an der DrehiomenßhUlse 60 in ihre Stellung zu bringen. Die Ventilhülse 27 nimmt dabei ihre Schließstellung an. Da die Ventilhülse 27 durch den Fortsatz 45 immer in derselben Richtung gedreht wird, haben die erweiterten Abschnitte 64 keine Wirkung auf den Betrieb der Ventilhülse 27 nach Setzen des Bohrloch-Packers. Mit anderen Worten erfassen die geraden Seiten 63a des Längsschlitzabschnittes 63 immer die Hülsenstifte 35 für die Drehung der Ventilhülse. The parts are put together in this way when they are ready for operation as shown in the drawing, with the extension piece 45 telescoping into the sugar spine 11 is inserted. The slips 15 and 72 and the packer collar 16 are located in their normal retracted position, with the upper wedges 72 through the Retaining sleeve 80 inwardly. The escapement blocks or shoes 95 can come into frictional contact when the tool is hooked into a deep hole up to the setting step slide along with the well casing. Should the packer with the valve sleeve open 27 are lowered so that the infeed rod 10 during hanging with Can fill borehole fluid, the extension piece 45 is in the packer mandrel 11 only inserted during assembly and control the index pins 104 the extension piece in the appropriate manner until the pins are in the upper left Pockets 108 or in the positions D (Fig. 5). In this rotary position of the Extension 45, the openings 28 on the sleeve and 26 on the packer body are correct aligned with each other. To the tool with the valve sleeve 27 in the closed State To move into the hole, the plug 25 on the lower side can also be used on the other side End of the mandrel 11 can be appropriately removed to provide access to the valve sleeve 27 to create the pins 35 in the enlarged slot sections 64 on the To bring DrehiomenßhUlse 60 in their position. The valve sleeve 27 takes its Closed position. Since the valve sleeve 27 through the extension 45 always in the same Direction is rotated, the extended portions 64 have no effect on the Operation of the valve sleeve 27 after setting the borehole packer. In other words capture the straight sides 63a of the longitudinal slot section 63 always the sleeve pins 35 for the rotation of the valve sleeve.

Wenn der Packer B gesetzt werden soll, wird das Einlaufgestänge 10 zuerst eine Anzahl von Drehungen nach rechts gedreht. Da sich die Hemmeinrichtung 92 wegen Anlage der Hemmbldeke 95 an der Bohrlochverrohrung nicht drehen kann, wird die Steuerhülse 88 relativ zu der Hemmeinrichtung 92 gedreht mit einer sich daraus ergebenden AuSwärtsfUhrung der Haltehülse 80 aus ihrer Stellung, in der sie die oberen Abschnitte der oberen Keile 72 umfaßt. In Wirklichkeit wird das gesamte Gerät in der Bohrung mit Ausnahme der Hemmeinrichtung 92 und der Haltehülse 80 durch das Einlaufgestänge lo gedreht. Wenn die Haltehülse 80 sioh hinreichend aufwärts bewegt, sind die Keile 72 frei für eine Auswärtsbewegung,und das untere Ende der Setzhülse lol ist klar für eine Berührung mit den oberen Endstirnflächen der Keile 72. Die Kåfigvertiefung loo befindet sich nun neben den Verriegelungsknaggen 9o, so daß sich diese auswärts bewegen können und von der Dornausklinkung 91 freikommen. Der Betätigungsdorn 38 ist somit frei für eine Aufwärtsbewegung relativ zu der Steuerhülse 88, zu der Hemmeinrichtung 92 und zu der Setzhülse lol. When the packer B is to be set, the inlet rod 10 first rotated a number of turns to the right. Since the jamming device 92 cannot rotate because the blocking plate 95 is in contact with the borehole casing the control sleeve 88 rotated relative to the inhibitor 92 with a resulting therefrom resulting outward guide of the holding sleeve 80 from its position in which it holds the upper portions of the upper wedges 72 includes. In reality, the entire device becomes in the bore with the exception of the inhibiting device 92 and the holding sleeve 80 through the Inlet rod lo rotated. When the holding sleeve 80 moves upwards sufficiently, the wedges 72 are free to move outward, and the lower end of the setting sleeve lol is clear for contact with the upper end faces of the wedges 72. The Kåfigvertiefung loo is now next to the locking lugs 9o, so that these can move outwards and come free from the mandrel notch 91. Of the Actuating mandrel 38 is thus free for an upward movement relative to the control sleeve 88 to the inhibiting device 92 and to the setting sleeve lol.

Das Einlaufgestänge lo wird dann angehoben, um den Packer B zu setzen. Wenn die Keile 72, wie vorstehend beschrieben, freigegeben sind, kann sich der Fortsatz 45 in einem begrenzten Maße gegenüber dem Packerdorn 11 aufwärts bewegen. Wenn diese Relativbewegung eintritt, wird das Fort-Ansatzstück 45 gedreht, da sich die Indexstifte 104 in die Mitteltaschen llo oder in die Stellungen E (Fig. 5) bewegen. The inlet rod lo is then raised to set the packer B. When the wedges 72, as described above, are released, the extension 45 move upwards to a limited extent relative to the packer mandrel 11. If those Relative movement occurs, the extension piece 45 is rotated as the index pins 104 move into the middle pockets llo or into the positions E (FIG. 5).

Diese Drehung des Fortsatzstückes bringt auch die KupplungsvorsprUng 52 in ihre Stellung unterhalb und in Berührung mit den Dorn-Verttefungsschultern 56, wobei sich die Vorsprünge von den Stellungen G in die Stellungen H gemäß Fig. 3 bewegen. Wenn das Ventil anfangs offen ist, verursacht eine Drehung des Fort satzes 45 auch eine entsprechende Drehung der Ventilhülse 27 in ihre Schließstellung. Ist die Ventilhülse 27, nährend des Einhängens anfangs geschlossen, so hat andererseits eine Drehung des Fort satzes 45 keinen Einfluß auf die Ventilhülse, da die erweiterten Schlitzabschnitte 64 in der Drehhülse 6o diese Drehung des Fortsatzstückes zulassen, ohne daß die Ventilhülse entsprechend gedreht wird. Somit verbleibt die Ventilhülse 27 in der Schließstellung.This rotation of the extension piece also brings the coupling projection 52 in their position below and in contact with the mandrel shoulders 56, the projections moving from the positions G to the positions H according to FIG. 3 move. When the valve is initially open it causes rotation of the appendix 45 also a corresponding rotation of the valve sleeve 27 into its closed position. is on the other hand, the valve sleeve 27, which is initially closed during the hanging, has rotation of the extension 45 does not affect the valve sleeve, as the expanded Slot sections 64 in the rotary sleeve 6o allow this rotation of the extension piece, without the valve sleeve being rotated accordingly. The valve sleeve thus remains 27 in the closed position.

Erfassen die Kupplungsvorsprünge 52 die Dornschultern 56, so werden bei fortgesetzter Aufwärtsbewegung des Fortsatzes 45 der Packerdorn 11 und somit der obere Spreizkegel 17 gegen die untere Endfläche der Setzhülse lol angehoben. Die Keile 72 werden dadurch in Eingriffsberührung mit der Verrohrung nach außen geschoben, wobei die Haltekraft der Hemmblöcke 95 durch den Käfig 93, die Gewindegänge 94 und die Steuerhülse 88 auf die Setzhülse lol betragen werden, um deren Aufwärtsbewegung zu verhindern. Die Keile 72 werden dementsprechend durch die Setzhülse lol gegen eine Aufwärtsbewegung festgehalten und eine ausreichende Aufwärtsbewegung des Packerdornes 11 wird den Spreizkegel 17 hinter die Keile 72 bringen, um diese in Eingriff sberührung mit der Verrohrung nach außen zu schieben, wie in Fig. 7B gezeigt. Wenn die oberen Keile 72 am Futterrohr angreifen, kann sich der obere Spreizkegel 17 nicht weiter aufwärts bewegen, und eine weitere Aufwärtsbewegung des Packerdornes 11 läßt die Packermanschette 16 expandieren und führt dazu, daß sich dann die unteren Keile 14 über den unteren Spreizkegel 15 schieben. Die Außenverzahnung 21 am Packerkörper wird durch den Gesperrering 20 hindurchratschen,und der Ring wird den Dorn 11 in der höchsten Stellung festhalten, bis zu der er bewegt worden ist. Dementsprechend werden die Packermanschette und die Packerkeile in Expansionsstellung verriegelt, und durch einen bestimmten Aufwärtszug an dem Einlaufgestänge wird der Packer B festgesetzt. Capture the coupling projections 52, the thorn shoulders 56, so with continued upward movement of the extension 45 of the packer mandrel 11 and thus the upper expansion cone 17 is raised against the lower end face of the setting sleeve lol. The wedges 72 are thereby outwardly engaged with the tubing pushed, the holding force of the blocking blocks 95 by the cage 93, the threads 94 and the control sleeve 88 amount to the setting sleeve lol will, to prevent their upward movement. The wedges 72 are accordingly through the setting sleeve lol held against an upward movement and sufficient Upward movement of the packer mandrel 11 moves the expansion cone 17 behind the wedges 72 bring it out into engagement with the tubing, as shown in Fig. 7B. If the upper wedges 72 engage the casing, it may the upper expansion cone 17 does not move any further upwards, and another upwards movement of the packer mandrel 11 allows the packer sleeve 16 to expand and leads to the fact that then slide the lower wedges 14 over the lower expansion cone 15. The external toothing 21 on the packer body will ratchet through the locking ring 20, and the ring will hold the mandrel 11 in the highest position to which it has been moved is. Accordingly, the packer collar and the packer wedges are in the expanded position locked, and by a certain upward pull on the inlet linkage the Packer B set.

Nach diesem Setzen des Packers B wird das Einlaufgestänge lo wieder entlastet, was eine Abwärtsbewegung des Fort satzes 45 in dem Packerdorn 11 zur Folge hat mit anschließender Drehung des Fortsatzes und der Ventilhülse 27, bis sich die Indexstifte 104 in den rechten oberen Taschen 109 des Schlitzsystems, Stellungen E in Fig. 5, befinden. After the packer B has been set, the inlet rod loos again relieved what a downward movement of the extension 45 in the packer mandrel 11 to Result has with subsequent rotation of the extension and the valve sleeve 27 to the index pins 104 in the right upper pockets 109 of the slot system, positions E in Fig. 5 are located.

Die Ventilhülse 27 befindet sich noch in einer ihrer geschlossenen Drehstellungen. Das Einlaufgestänge lo ist dementsprechend an seinem unteren Ende abgesperrt und kann zu diesem Zeitpunkt zwecks Feststellung von Leckstellen abgedrückt werden. Das Einlaufgestänge 10 kann mit sehem Gewicht in passender Weise auf dem Packer B ruhen, so daß das Abdrücken des Gestänges lo nicht dazu führt, daßder Fortsatz oder das Ansatzstück turch angehoben wird. Dieses Merkmal, daß es möglich ist, das Gestänge- oder Rohrgewicht bei der Rohruntersuchung auf dem Bohrloch-Werkzaug ruhen zu lassen, ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber Packern mit hin- und hergehenden Hülsenventilen, da bei diesen das Auflasten des Rohrgewichtes die Ventilsysteme dieser Packer öffnen kann.The valve sleeve 27 is still in one of its closed Turning positions. The inlet linkage lo is accordingly at its lower end locked and can be pressed at this time to detect leaks will. The inlet linkage 10 can be appropriately weighted on the Packer B rest so that the trigger of the linkage lo leads to the fact that the extension or the extension piece is lifted through. This feature, that it is possible to determine the weight of the rod or pipe when examining the pipe Allowing the downhole tool to rest is a major advantage over packers with to-and-fro sleeve valves, since with these the loading of the pipe weight the valve systems of this packer can open.

Nach einem solchen Testvorgang wird das Einlapfgestänge lo lediglich am Bohrlochkopf angehoben, um das Fortsatzstück 45 aus seiner Lage in der Bohrung des Packerdornes 11 zu lösen. Wenn das Fortsatzstück 45 aufwärts bewegt wird, lassen die Indexstifte 104 das Fortsatz stück und die Ventilhülse 27 sich wiederum drehen, wenn sich die Indexstifte in den Eintritts- und Austrittsschlitzen 107 bewegen. Die Ventilhülse 27 ist noch geschlossen. In dieser gegenseitigen Drehstelluhg der miteinander zusammenwirkenden Teile werden die Kupplungsvorsprunge 52 von den Stellungen K, Fig. 3, in vertikale Ausrichtung mit den Dor-Vertiefungsöffnungen 54, 55 bewegt. Dementsprechend ist das Fortsatzstück 45 in einem Zustand, um aus der Bohrung des Packerdornes 11 herausgezogen zu werden. Wann immer das Fortsatz stück 45 herausgezogen wird, wird die Ventilhülse 27 stets in einer geschlossen Drehstellung zurückgelassen, wodurch de-r Bohrloch-Paoker die Tiefbohrung vollständig überbrückt oder verschließt unter Verhinderung eines Flüssigkeitsstromes in jeder Längsrichtung. After such a test procedure, the folding linkage is only lo raised at the wellhead to the extension piece 45 from its position in the bore of the packer mandrel 11 to solve. When the extension piece 45 is moved upwards, let go the index pins 104 the extension piece and the valve sleeve 27 turn in turn, when the index pins move in the entry and exit slots 107. The valve sleeve 27 is still closed. In this mutual Drehstelluhg the interacting parts are the coupling projections 52 from the positions K, Fig. 3, moved into vertical alignment with the Dor recess openings 54,55. Accordingly, the extension piece 45 is in a state to come out of the bore of the Packer mandrel 11 to be pulled out. Whenever the extension piece 45 pulled out is, the valve sleeve 27 is always left in a closed rotary position, whereby the borehole paoker completely bridges or closes the deep borehole preventing liquid flow in each longitudinal direction.

Zur Durchführung einer Druckoperation, wie z.B. To perform a printing operation such as

einer Druck-Zementation, wird der Fortsatz 45 durch Abwärtsbewegung-des Einlaufgestänges lo wieder in die Bohrung 12 des Packerdornes 11 eingesetzt. Ganz unabhängig von der zufälligen Anfangs-Drehstellung des Fortsatzes 45 werden die Vorsprünge 120 udd die unteren Führungsflächen 121 und 122 mit den Indexstiften 104 zusammenwirken, um das Fortsatzstück 45 entsprechend zu orientieren, so daß die Indexstifte in den Eintritts- und Austrittsschlitzen 106 und 107 senkrecht ausgerichtet sind. Bei dieser Auertdhtung der Schlitze 106 und 107 sind die Kupplungsvorsprtlnge 52 ebenfalls mit den Dorn-Vertiefungsöffnungen 54, 55 ausgerichtet, und die Seitenschlitze 62 in der Ventildrehhülse 6o sind gegenüber den Ventilhülsenstiften 35 geeignet angeordnet, so daß der untere Endabsohnitt 59 des Fortsatzstückes in die Ventilhülse 27 abgesenkt werden kann. Wenn sich das Fortsatzstück 45 in der Bohrung des Packerdornes 11 ausreichend abwärts bewegt hat, kommen die Indexstifte 104 an den oberen Schrägflächen 118 der Kanäle 111 zur Anlage und lassen das Fortsatzstück und die Ventilhülse 27 sich bei weiterer Abwärtsbewegung drehen, bis die Indexstifte in die linken oberen Taschen 108 gelangt sind. Bei dieser Drehung werden die Ventllhülsenöffnungen 28 radial ausgerichtet mit den Ventilöffnungen 26 am Packerkörper, um das Ventil zu öffnen. Die Kupplungsvorsprünge 52 werden ebenfalls in Stellungen in den Dornvertiefungen 53 gedreht, so daß sich die Vorsprünge unterhalb der Vertiefungsschultern 56 befinden. Bei geöffnetem Ventil kann die Zementtrübe durch das Einlaufgestänge lo zugeführt und in das Bohrloch unterhalb des Packers gedrückt werden.a pressure cementation, the extension 45 is by downward movement-des Inlet rod lo is inserted again into the bore 12 of the packer mandrel 11. Quite independent from the random initial rotational position of the extension 45, the projections 120 and the lower guide surfaces 121 and 122 with the Index pins 104 cooperate in order to orient the extension piece 45 accordingly, so that the index pins in the entry and exit slots 106 and 107 are perpendicular are aligned. When the slots 106 and 107 are machined in this way, the coupling projections are 52 also aligned with the mandrel recess openings 54, 55, and the side slots 62 in the valve sleeve 6o are suitable over the valve sleeve pins 35 arranged so that the lower Endabsohnitt 59 of the extension piece into the valve sleeve 27 can be lowered. When the extension piece 45 is in the bore of the packer mandrel 11 has moved downwards sufficiently, the index pins 104 come to the upper inclined surfaces 118 of the channels 111 to the plant and leave the extension piece and the valve sleeve 27 Rotate on further downward movement until the index pins are in the upper left Bags 108 have arrived. During this rotation, the valve sleeve openings 28 radially aligned with valve openings 26 on the packer body to close the valve to open. The coupling projections 52 are also in positions in the mandrel recesses 53 rotated so that the projections are below the recess shoulders 56. When the valve is open, the cement slurry can be fed in through the inlet rod lo and pushed into the borehole below the packer.

Wenn es nach ausreichender Verdrängung oder Zufuhr der Zementtrübe erwünscht ist, den Preßdruck aufrechtzuerhalten, d.h. die Zementtrübe unter dem Packer B unter dem erzeugten Preßdruck zu halten, kann die Ventilhülse 27 in ihre geschlossene Drehstellung bewegt werden durch einfaches Anheben des Einlaufgestänges lo für die Steuerung des Fortsatzstückes 45, bis die Indexstifte 104 in die Mitteltaschen llo gelangt sind, wodurch sie die Ventilhülse 27 in die Schließstellung drehen. Die Kupplungsvorsprünge 52 greifen an den Dornschultern 56 an, um eine Trennung des Fortsatzes 45 von dem Dorn 11 zu verhindern, wodurch eine vollständige Kontrolle der Rohr-und Ringraumdrücke ermöglicht wird. Somit können angemessene Ringraumdrücke aufrechterhalten werden, um ein Ablassen von Zement in die Tiefbohrung zu verhindern, wenn das Fortsatzstück 45 vorsätzlich gelöst oder außer Eingriff gebracht ist. Der Fortsatz 45 kann durch ein Paar senkrechter Bewegungen des Einlaufgestänges 10, und zwar durch eine Abwärts- und eine Aufwärtsbwewegung, von dem Packerdorn 11 abgezogen werden, wobei die Ventilhülse 27 in geschlossener Stellung gelassen wird. Die entsprechende Hin- und Herbewegung des Fortsatzes 45 läßt die Indexstifte 104 durch die Kanäle 113 und 114 in die Eintritts- und Austrittsschlitze 106 eintreten, woraufhin die Kupplungsvorsprünge 52 mit den Dornvertiefungsöffnungen 54, 55 senkrecht ausgerichtet sind, und- das Fortsatz stück 45 ist frei für eine Aufwärtsbewegung, wobei die Ventilhülse 27 in geschlossener Stellung verbleibt. Das Setzwerkzeug A kann aut dem Bohrloch herausgezogen werden oder übliche Zirkulations- oder Umkehr-Zirkulationsverfahren können zur Anwendung gebracht werden. Natürlich kann das Fortsatzstück 45 ganz nach Bedarf für weitere Operationen wieder in den Packerdorn 11 eingesetzt werden. If there is sufficient displacement or supply of the cement slurry it is desirable to maintain the compression pressure, i.e. the cement slurry under the To keep packer B under the generated pressure, the valve sleeve 27 can be moved into their closed rotational position by simply lifting the inlet rod lo for the control of the extension piece 45 until the index pins 104 in the middle pockets llo have reached, whereby they rotate the valve sleeve 27 into the closed position. The coupling projections 52 engage the mandrel shoulders 56 to separate of the appendix 45 from the mandrel 11, thereby providing complete control the pipe and annulus pressures is made possible. Thus, adequate annulus pressures maintained to prevent cement from being drained into the deep well, when the extension piece 45 is intentionally released or disengaged. Of the Extension 45 can be made by a pair of vertical movements of the inlet rod 10, namely by a downward and an upward movement, withdrawn from the packer mandrel 11 with the valve sleeve 27 being left in the closed position. The corresponding Reciprocating motion of the extension 45 causes the index pins 104 to pass through the channels 113 and 114 enter the entry and exit slots 106, whereupon the Coupling projections 52 aligned perpendicularly with the mandrel recess openings 54, 55 are, and- the extension piece 45 is free for an upward movement, wherein the valve sleeve 27 remains in the closed position. The setting tool A can aut the borehole drawn out or conventional circulation or reverse circulation methods can be applied. Of course, the extension piece 45 can entirely according to Can be used again in the packer mandrel 11 for further operations.

Obgleich der Packer B als ein Packer beschrieben worden ist, der durch das mechanische Setzwerkzeug A gesetzt werden kann, versteht es sich, daß der Packer auch durch verschiedene Drahtseil- oder andere Setzwerkzeuge herkömmlicher Bauart gesetzt werden kann. Beim Setzen mittels Drahtseils können natürlich andere obere Keile, wie beispielsweise Keile herkömmlicher brechbarer oder fester Bauart verwendet werden, und der Stopfen 25 am unteren Ende des Dornes 11 ist mit Innengewinden versehen für die Verbindung mit dem Zugglied des Setzwerkzeuges. Although the packer B has been described as a packer that can be set by the mechanical setting tool A, it is understood that the packer also by various wire rope or other setting tools more conventional Design can be set. When setting with wire rope, of course, others can upper wedges, such as wedges of conventional frangible or solid construction can be used, and the plug 25 at the lower end of the mandrel 11 is internally threaded provided for the connection with the tension member of the setting tool.

Die Vorrichtung nach der Erfindung ist somit äußerst vielseitig und kann für eine Vielzahl von Bohrlochbehandlungsarbeiten eingesetzt werden.The device according to the invention is thus extremely versatile and can be used for a wide variety of well treatment jobs.

Mit der Erfindung sind ein neuer und verbesserter Bohrloch-Packer und ein Ventilsystem zur Verwendung in einer Tiefbohrung offenbart worden. Das Ventilsystem umfaßt eine sich drehende Hülse, die so angeordnet ist, daß sie von dem in irgendeiner Richtung wirkenden Flüssigkeitsdruck unbeeinflußt bleibt. Der Packer und das Ventilsystem können in passender, wirksamer und zuverlässiger Weise durch eine geringe Anzahl von Manipulationen des Einlaufgestänges am Bohrlochkopf gesetzt bzw. betätigt werden. With the invention are a new and improved well packer and a valve system for use in a deep well has been disclosed. The valve system includes a rotating sleeve which is arranged to be separated from that in any one Direction acting fluid pressure remains unaffected. The packer and the valve system can be made in a fitting, effective and reliable manner by a small number be set or actuated by manipulations of the inlet rods at the wellhead.

- Patentansprüche -- patent claims -

Claims (1)

P a t e n-t a n s p r ü c h e 1. Bohrloch-Packer mit einem Packer-Haupttel mit Strömungsmitteldurchlaß, mit Verankerungs- und Packereinrichtungen zum Herstellen einer Abdichtung rings um den im Bohrloch verankerten Packer, gekennzeichnet durch eine in dem Strömungsmitteldurchlaß angeordnete Ventilhülse(27), die durch eine in den Strömungsmitteldurchlaß einfahrbare Betätigungseinrichtung (45) zwischen Stellungen drehbar ist, in denen- der Strömungsmitteldurchlaß geöffnet oder geschlossen ist 2. Bohrloch-Packer nach Anspruchl, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (45) durch ein EinlaufgeStänge (io) bewegbar ist, das, sich bis zum Bohrlochkopf erstreckt, und ferner gekennzeichnet durch ineinandergreifende Einrichtungen zwischen den Betätigungeinrichtungen und dem Packerhauptteil zum Drehen der Betätigungseinrichtung und der Ventilhülse (27) in Abhängigkeit von der Längsbewegung des ESiauRgestänges Co) 3. Bohrloch-Packer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (45) mit dem Einlaufgestänge (lo) für eine Relativdrehung verbunden ist. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Borehole packer with a packer main part with fluid passage, with anchoring and packer devices for production a seal around the packer anchored in the borehole, characterized by a arranged in the fluid passage valve sleeve (27) which is through a actuating device (45) which can be retracted into the fluid passage between Positions can be rotated in which the fluid passage is opened or closed is 2. borehole packer according to Claiml, characterized in that the actuating device (45) is movable by an inlet rod (io), which extends up to the wellhead extends, and further characterized by interlocking means between the actuators and the packer body for rotating the actuator and the valve sleeve (27) as a function of the longitudinal movement of the ESiauR linkage Co) 3. borehole packer according to claim 2, characterized in that the actuating device (45) is connected to the inlet linkage (lo) for relative rotation. 4. Bohrloch-Paoker nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung und die Ventilhülse (27) drehfest und gleitbar derart miteinander verbunden sind, daß sich die Betätigungseinrichtung in Längsrichtung relativ zu der Ventilhülse (27) bewegen kann, während ihr eine Drehbewegung erteilt wird.4. borehole paoker according to claim 2, characterized in that the Actuating device and the valve sleeve (27) in such a way that they are non-rotatable and slidable with one another are connected that the actuator in the longitudinal direction relative to the valve sleeve (27) can move while it is given a rotational movement. 5. Bohrloch-Packer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung einen zentralen Strömungsmitteldurchlaß hat, der in Verbindung steht mit dem Strömungsmitteleinlaß,und daß ferner Abdichteinrichtungen vorgesehen sind zwecks Verhinderung eines Flüssigkeitsaustrittes zwischen der Betätigungseinrichtung und demPacker-Hauptteil.5. borehole packer according to claim 2, characterized in that the Actuator has a central fluid passage in communication stands with the fluid inlet and that sealing means are also provided are to prevent the leakage of liquid between the actuating device and the packer body. 6. Bohrloch-Packer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ineinander-greifenden Einrichtungen auf mehr als eine Folge von Abwärts- und Aufwärts-Längsbewegungen eines Einlaufgestänges (lo) ansprechen zum Drehen der Betätigungseinrichtung und somit der Ventilhülse (27) zwischen Stellungen, in denen der StrömungsmiteDdurchlaß geöffnet und geschlossen ist.6. borehole packer according to claim 2, characterized in that the interlocking devices rely on more than one series of downward and upward longitudinal movements an inlet linkage (lo) respond to rotate the actuator and thus the valve sleeve (27) between positions in which the flow medium passage is open and closed. 7. Bohrloch-Packer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung einen unteren Endabschnitt hat, der lösbar verbunden ist mit der Ventileinrichtung (27), und daß die ineinander greifenden Einrichtungen auf mindestens drei verschiedene Manipulationen des Betätigungsgliedes ansprechen zum Steuern der Bewegung der Ventil einrichtung vor dem Lösen oder Entfernen des Betätigungsgliedes.7. borehole packer according to claim 6, characterized in that the Actuator has a lower end portion which is releasably connected with the valve device (27), and that the interlocking devices respond to at least three different manipulations of the actuator to control the movement of the valve device before releasing or removing the Actuator.