DE1909872B1 - Unterwasser-Bohrlochkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Unterwasser-Bohrlochkopf mit einer an einem äußeren Rohrstrang oder Rohrkopf angeordneten Absetzschulter, auf der ein Rohrkopf eines inneren Rohrstranges aufliegt, der aus zwei Hauptteilen besteht, von denen der eine auf dem anderen aufliegt.

Beim Durchführen von Unterwasser-Bohrungen nach Öl oder Gas werden verschiedene Verrohrungsstränge verwendet, um die erbohrten Horizonte vom Druck und von den Zuflüssen tiefer ge- ίο legener Schichten abzuschirmen. In vielen Fällen wird am Meeresboden oder in der Nähe desselben eine besondere Abdeckung für das Bohrloch vorgesehen, die einen in der Unterwasser-Bohrung einzementierten Rohrstrang trägt und diesen abdichtet. Im Zusammenhang mit dem über dem Wasserspiegel befindlichen Bohrantrieb und der Abdeckung unter Wasser gibt es dabei zahlreiche Probleme, die das Einhängen des Rohrstranges, die zum Einzementieren des Rohrstranges erforderliche Führung der Flüssigkeit, das Einzementieren des Rohrstranges selbst, das Betätigen ringförmiger Dichtungen, das Überprüfen der Dichtungen oder das Anbringen einer Schutzvorrichtung betreffen, die die Absetzschulter und Dichtung für den nächstfolgenden Rohrstrang innerhalb der Abdeckung schützt. Diese Probleme werden besonders schwierig, wenn sich der Bohrantrieb auf einem Schwimmkörper befindet, der sich durch den Einfluß der Gezeiten und des Seeganges in seitlicher und in senkrechter Richtung bewegt.

Für das Einbringen von Rohrsträngen in Unterwasser-Bohrungen ist es auch wünschenswert, daß im Zusammenhang mit den Zementierungsarbeiten das Bohrloch oder der zuvor eingesetzte Rohrstrang gereinigt werden, weil der Filterkuchen der Bohrspülung entfernt werden muß; man will hierdurch das Abbinden des Zements im Bohrloch verbessern. Eine typische Art des Reinigens des Bohrlochs besteht in der Anwendung von sogenannten Kratzern, die von dem inneren Bohrrohr ausgehende Kratzfinger aufweisen und die an der Wandung der Bohrung oder an dem äußeren Rohrstrang angreifen. Das Sauberkratzen der Wandungsfläche wird durch Hin- und Herbewegung des die Kratzfinger tragenden Rohres bewirkt. In einigen Fällen gelangen die Kratzfinger dadurch zur Wirkung, daß sie in Abhängigkeit von der Drehung des sie tragenden Rohres ebenfalls gedreht werden. Eine Hin- und Herbewegung des Rohres zur Durchführung dieses Kratzvorganges ist schwer durchzuführen, wenn der betreffende Rohrkopf am Meeresgrund aufliegt, während die die Hin- und Herbewegung verursachende Vorrichtung sich auf einem Schwimmkörper befindet, der dem Seegang und den Gezeiten ausgesetzt ist.

Die für eine Unterwasser-Bohrung bisher vorhandenen Rohrköpfe sind von einer Ausführung, daß mit ihnen eine Drehbewegung des Bohrrohres nicht erreicht werden kann. Es ist zwar bekannt, mit einer hydraulischen Verbindungsvorrichtung Einbauwerkzeuge mit einem Rohrkopf oder Teilen desselben so zu verbinden, daß es möglich ist, diese Teile nicht nur herabzulassen, sondern auch zu einem späteren Zeitpunkt wieder an die Wasseroberfläche zurückzubefördern, falls dies im Rahmen der Bohrarbeiten oder zur Durchführung von Reparaturen erforderlich ist. Es ist aber mit einer solchen hydraulischen Verbindungsvorrichtung nicht möglich, Teile von Rohrköpfen, Rohrsträngen oder an besonderen Arbeitsgestängen befestigte Werkzeuge derart in eine Drehbewegung zu versetzen, daß die Wandung eines Bohrloches oder eines Rohrstranges mit Hilfe von Kratzfingern od. dgl. gesäubert werden kann und daß anschließend ein einfaches Entfernen dieser Teile aus dem Bohrloch bzw. den Rohrsträngen erfolgen kann. Auch lassen die in diesem Zusammenhang bekannten, durch eine von der Wasseroberfläche her ausgelöste Betätigung entriegelbaren Verriegelungsorgane die Übertragung eines Drehmomentes nicht zu, da sie in Ringnuten eingreifen und nur in axialer Richtung eine Haltewirkung erzielen können. Dies gilt auch dann, wenn der Rohrkopf eines inneren Rohrstranges an einer Absetzschulter eines äußeren Rohrstranges oder Rohrkopfes aufliegt und aus zwei Hauptteilen besteht, von denen der eine auf dem anderen aufliegt, insbesondere auch deshalb, weil sich bei dieser vorbekannten Ausführung zwischen den Hauptteilen ein Dichtungsring befindet, der gegen die Innenfläche des äußeren Rohrkopfes gedrückt wird, sobald der innere Rohrkopf mit seinem Rohrstrang auf der Absetzschulter aufliegt.

Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Unterwasser-Bohrlochkopf zu schaffen, der eine Drehung des an ihm aufgehängten Rohrstranges zuläßt, wodurch ein Sauberkratzen des zuvor eingesetzten Rohrstranges oder der Bohrlochwand möglich wird; ferner sollen das Einbringen des Zementschlamms und sein Abbinden verbessert werden. Im übrigen gehört es zur Aufgabe der Erfindung, die Schwierigkeiten und Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.

Für einen Unterwasser-Bohrlochkopf der eingangs genannten Art mit einem Rohrkopf, der an einem Rohrstück herabgelassen und in ein zuvor abgesenktes und verankertes Rohrkopfgehäuse eingebracht werden kann, wird zur Lösung dieser Aufgabenstellung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der obere Hauptteil des Rohrkopfes gegenüber dem unteren Hauptteil drehbar gelagert und mit dem oberen Hauptteil eine mit einer Arbeitshülse gekuppelte Spindel drehfest und lösbar verbunden ist.

Derartige Unterwasser-Bohrlochköpfe haben also innerhalb des äußeren Rohrstranges verschiedene Rohrköpfe, wobei der Rohrkopf des innen angeordneten Rohrstranges aus zwei Hauptteilen besteht, von denen das untere gegenüber der Hängevorrichtung fest und das obere gegenüber dem ersten Hauptteil drehbar ist und das betreffende Rohr trägt.

Nachfolgend werden einige der vorteilhaften Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, von denen die eine sich auf die besondere Ausbildung einer Dichtung für den erfindungsgemäß ausgebildeten Bohrlochkopf bezieht und darm besteht, daß als Dichtvorrichtung ein elastischer Ring dient, der zwischen zwei Gegenringen liegt, und daß auf die Gegenringe ein durch die Drehung der Spindel erzeugter axialer Druck wirkt, durch den der zuvor nicht dichtende elastische Ring so verformt wird, daß er fest gegen ihm zugeordnete Dichtflächen gepreßt wird.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn zur drehbeweglichen Verbindung zwischen dem oberen Hauptteil und der Spindel ein Gewinde dient und wenn eine ausklinkbare Verriegelungsvorrichtung vorgesehen ist, die eine relative Drehbewegung zwischen dem oberen Hauptteil und der Spindel während des Be-

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ginns einer Drehbewegung verhindert. Hierbei ist es winde-Verbindung zwischen dem hinabfahrenden günstig, wenn das Gewinde zwischen dem oberen Bohrrohr-Satz und dem drehbaren oberen Haupt-Hauptteil und der Spindel ein Linksgewinde ist und stück des Rohrkopfes einschließlich ihrer Verriegewenn die Verriegelungsvorrichtung eine anfängliche lung dargestellt ist,

Rechtsdrehung des oberen Hauptteils gegenüber der 5 F i g. 4 eine der F i g. 3 entsprechende Ansicht,

Spindel verhindert, während sie eine Rechtsdrehung bei der die lösbare Verbindung jedoch so eingestellt

nach vorausgegangener Linksdrehung zuläßt. ist, daß sie gelöst werden kann,

Mit Hilfe dieser Ausgestaltungen kann die Ein- Fig. 5a und 5b zusammen einen Viertel-Längsrichtung nach der Erfindung also z.B. so arbeiten, schnitt ähnlich dem der Fig. 2a und 2b, wobei daß die Drehvorrichtung mittels einer Rechtsdrehung io jedoch der Bohrrohr-Satz vom drehbaren Hauptder Spindel in ihre dichtende Position gebracht wird, stück des Rohrkopfes gelöst ist, wobei sich die Dichwobei dies jedoch so lange verhindert wird, bis die tungsvorrichtungen in ihrer abdichtenden Lage be-Gewindeverbindung zwischen der Spindel und dem finden und wobei die Fig. 5b eine untere Fortdrehbaren oberen Hauptteil zum Zweck einer Tren- Setzung der F i g. 5 a ist, nung dieser Teile gelöst ist. 15 Fig. 6 eine Teilansicht im Längsschnitt und in

Wichtig ist es besonders, die Verbindung zwischen vergrößertem Maßstab, die die drehbare Verbindung

der Spindel bzw. einem mit ihr gekuppelten Rohr- zwischen den Hauptstücken des Rohrkopfes und den

stück möglichst durch hydraulische Betätigung tren- in fest abdichtender Lage befindlichen Dichtvorrich-

nen zu können. Eine zu diesem Zweck von der Er- tungen darstellt,

findung vorgeschlagene Ausgestaltung ist dadurch 20 Fig. 7 eine teilweise längsgeschnittene Ansicht, gekennzeichnet, daß diese Verbindung einen zwei- bei der einige Teile herausgebrochen sind, um das seitig durch hydraulischen Druck beaufschlagten, in Schutzrohr und seine Verbindung mit den Dichtuneiner Drehzapfenkammer angeordneten Drehzapfen gen bei herausgenommener Antriebsvorrichtung daraufweist, der mit zur Übertragung einer Drehbewe- zustellen,

gung dienenden Verriegelungen gegenüber dem obe- 25 F i g. 8 eine Teilansicht, die teilweise als Längsren Hauptteil in Verbindung steht, wobei Druck- schnitt und teilweise als volle Ansicht dargestellt ist, Verteilungsvorrichtungen vorgesehen sind, die den zu einer abgeänderten Ausführungsform der Erfin-Flüssigkeitsdruck in jeweils eine axiale Richtung dung, bei der die Betätigungsvorrichtung am drehlenken und eine Axialbewegung des Drehzapfens her- baren Hauptstück des Rohrkopfes verriegelt ist, vorrufen, durch die dessen Verriegelungen entweder 30 F i g. 9 eine Teilansicht als Längsschnitt mit der mit dem oberen Hauptteil in Eingriff kommen oder lösbaren Verriegelungsvorrichtung nach Fig. 8, die in einer Nut desselben frei drehbeweglich sind. Hier- hier zum Herausnehmen der Antriebsvorrichtung bei sind die Druckverteilungsvorrichtungen mit ent- gelöst ist,

sprechenden Kanälen zum Steuern des hydraulischen F i g. 10 einen waagerechten Schnitt entsprechend

Drucks versehen. 35 der Ebene, die durch die Linie 10-10 in Fig. 8 dar-

Anmeldungsgemäß werden ein Unterwasser-Bohr- gestellt ist.

lochkopf und eine Antriebshülse geschaffen, bei der Eine für die Erfindung typische Ausführungsform der Rohrkopf und der an ihm eingehängte Rohr- ist in F i g. 1 dargestellt, und zwar mit einem Tauchstrang innerhalb eines auf dem Meeresboden stehen- rohr-Bohrloch A, das unter dem Meeresspiegel liegt den Traggehäuses laufen können und bei der die 40 und sich vom Meeresboden F in die Tiefe erstreckt. Drehung des Rohrstranges gegenüber einem zuvor Auf dem Meeresboden F liegt ein geeigneter Aufeingesetzten Rohrstrang oder dem Bohrloch selbst lagesockel B auf, der ein äußeres Bohrrohr C von durch ein in Drehung versetztes Rohrstück erfolgt. relativ großem Durchmesser trägt, das an einem Es können hierdurch der eingesetzte Rohrstrang oder Bohrlochkopf D aufgehängt ist; dieser liegt auf das Bohrloch selbst saubergekratzt werden, während 45 einem äußeren Auflager E des Auflagesockels B auf eine Spülflüssigkeit umläuft, bevor Zementschlamm und ist mit diesem durch einen geeigneten Befestiin den Ringraum eingebracht wird, der sich zwischen gungsring G verriegelt. Innerhalb des äußeren Bohrdem Rohr und dem zuvor eingesetzten Rohrstrang rohres C ist ein Bohrrohr-Satz H angeordnet, der sich und der Bohrlochwand befindet. in das Unterwasser-Bohrloch erstreckt und an einer

Die durch die Erfindung geschaffenen Vorteile und 50 passenden Hängevorrichtung / aufgehängt ist, die

weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmöglichkeiten der über einen zugehörigen Kegelsitz K gegenüber dem

Erfindung werden an Hand der nachfolgenden Be- Bohrlochkopf D gelagert und durch einen Befesti-

schreibung zweier Ausführungsbeispiele und der zu- gungsring M in geeigneter Weise verriegelt ist. Eines

gehörigen Zeichnungen erläutert; im einzelnen zeigt oder mehrere übereinanderliegende Ausbruch-

Fig. 1 eine Kombination aus Seitenansicht und 55 ventile N sind über ein Verbindungsstück P am Längsschnitt eines Bohrlochkopfes und der züge- Bohrlochkopf D angeschlossen, wobei die Ausbruchhörigen Einrichtungen, die in Verbindung mit einer ventile 2V wiederum über ein hydraulisches Verbin-Unterwasser-Bohrung vorgesehen sind, dungsstück R an das flexible, aus einzelnen Gliedern

Fig. 2a und 2b zusammen einen Viertel-Längs- aufgebaute VerbindungsstückS' einer Unterwasserschnitt durch einen Rohrkopf nach der Erfindung, 60 leitung S angeschlossen sind, die zu einem Bohrgestell der in einem ihn umgebenden Bohrlochkopf unter- führt, welches sich auf einer Bohrplattform oder auf gebracht ist, wobei sich die dargestellten Teile in einem Schiff befinden kann. In F i g. 1 ist ein weiterer ihrer Ausgangslage befinden, die sie beim Absenken Bohrrohr-Satz Γ gezeigt, der von einem Rohrkopf W des Rohrkopfes vom Bohrgestell einnehmen und getragen wird, der gegenüber der Hängevorrichtung / wobei Fig. 2b eine Fortsetzung der Fig. 2a nach 65 fest abgedichtet und verriegelt ist und der durch unten ist, einen Rohrkopf Z mit der Hängevorrichtung eines

Fig. 3 eine Teilansicht in senkrechtem Schnitt und inneren Bohrrohres X in Verbindung steht, worauf

in vergrößertem Maßstab, bei der eine lösbare Ge- sich die vorliegende Erfindung bezieht.

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Wie in F i g. 2 a dargestellt, weist das am äußeren T-förmige Schlitze 43 am oberen Ende der Dich-Bohrlochkopf D befestigte hydraulische Verbindungs- tungsbuchse 37 eingreifen. Im Innern des Hauptstück P ein über die Rohrköpfe greifendes Führungs- Stücks 28 ist zur Herstellung einer Verbindung mit teil 10 auf, an dessen Innenseite ein geeigneter Dich- einem hier nicht gezeigten umlaufenden Werkzeug tungsring 11 diese mit dem oberen Ende der Hänge- 5 ein Gewinde 28 a vorgesehen, wobei der Rohrkopf W vorrichtung / verspannt; dieser Dichtungsring 11 hat innerhalb der Hängevorrichtung / umlaufen und das eine Nut 12 zur Aufnahme eines Verriegelungsringes Werkzeug später entfernt werden kann, entsprechend 13, der zugleich in eine innen am Führungsteil 10 dem weiteren Ablauf der üblichen Umlauf-, Zemenumlaufende^Nut 14 eingreift. Die Hängevorrichtung/ tier- und Dichtungsvorgänge.

hat eine nach unten hin kegelförmig sich verjüngende io An seinem oberen Ende ist der zum Hauptstück Auflagefläche 15; oberhalb von dieser liegt eine 28 gehörende Teil 35 von verringertem Durchmesser innere, umlaufende Ringnut 16 mit einem geschütz- mit einem nach oben gerichteten Auflager 35 λ verten, eng anliegenden und zusammendrückbaren Ver- sehen, auf dem entsprechend der vorliegenden Erfinriegelungsring 17, der oben an seiner Innenseite eine dung ein Rohrkopf Z aufgelegt werden kann, der Schrägfläche 18 aufweist. Oberhalb der Ringnut 16 15 das innere Bohrrohr X in konzentrischer Lage zum liegt eine innere Dichtungsfläche 19 von zylindrischer Rohrkopf W trägt, wobei das Bohrrohr X sich durch Form, und oberhalb dieser Dichtungsfläche 19 den Bohrrohr-Satz Y nach unten erstreckt, schließt eine Querschnittserweiterung 20 an, an die Im einzelnen weist der Rohrkopf Z ein unteres eine weitere innere Zylinderfläche 21 grenzt, die den- Hauptteil 128 mit einer nach unten weisenden kreisselben Durchmesser haben kann wie die Dichtungs- 20 förmigen Fläche 130 auf, die auf der nach oben fläche 19. Oberhalb der Zylinderfläche 21 weist die weisenden Schulter 35 a des Hauptstücks 28 des Aufhängevorrichtung / eine weitere Querschnitts- Rohrkopfes W aufliegen kann, das seinerseits zum vergrößerung 25 auf, und über dieser liegt eine wei- Einhängen des Bohrrohr-Satzes Y dient. Ein oberes tere Zylinderfläche 26, an der die Hängevorrichtung I Hauptteil 129 ist im Hinblick auf das untere Häuptern Innengewinde 27 hat, durch das die Verbindung 25 teil 128 verdrehbar und hat zum Einhängen des zu einer hier nicht dargestellten Antriebsvorrichtung inneren Bohrrohres X unten ein Gewinde 129 β. Zwi~ hergestellt werden kann. sehen den sich gegenüberliegenden und zur Seite Der Rohrkopf W hat ein Hauptstück 28 mit einem erstreckenden kreisförmigen Flächen 132 und 133 unteren Kopfgewinde 29, das mit dem darunter auf- auf den Hauptteilen 128 und 129 befindet sich eine gehängten Bohrrohr-Satz Y verbunden ist. Das 30 Schulter 131 zur Erleichterung der Drehung des Hauptstück 28 hat eine nach unten hin abgeschrägte oberen Hauptteils 129 zusammen mit der Drehung Auflagefläche 30, die als Gegenlaqer zu der nach des inneren Bohrrohres X. In der dargestellten Ausoben "gerichteten Auflagefläche 15 innerhalb der führungsform weist die Schulter 131 Gleit-Dichtun-Hängevorrichtung / dient. Oberhalb der Auflage- gen 132 α und 133 a auf, die an den Flächen 132 und fläche 3© befindet sich ein Teil 31 von verringertem 35 133 anliegen und die miteinander in radialer Rich-Außendurchmesser, das eine nach oben gerichtete tung liegende Gleitflächen bilden, die das obere Auflagefläche 32 bildet; diese kommt mit dem un- Hauptteil 329 auf dem unteren Hauptteil 128 tragen, teren Ende des Verriegelungsringes 17 in Berührung, Um den Zutritt von Bohrflüssigkeit oder Zement zu wenn das Hauptstück 28 hinter den Verriegelungs- der Schulter 131 zu vermeiden, ist eine Dichtung mit ring 17 bewegt wird; während dieser Zeit dehnt sich 40 einem Dichtungsring 134 vorgesehen, der zwischen der Verriegelungsring 17 zunächst in seiner Ringnut sich gegenüberliegenden zylindrischen Flächen 134 a 16 nach außen, dann zieht er sich teilweise nach und 134 b unterhalb der Schulter 131 liegt, und mit innen und über die Auflagefläche 32 hin zusammen, einem Dichtungsring 135, der zwischen sich gegenso daß er das Hauptstück 28 durch Verhinderung überliegenden zylindrischen Flächen 135 α und 135 b einer Aufwärtsbewegung desselben verriegelt. 45 oberhalb der Schulter 131 liegt. In in den Haupt-Oberhalb der Auflagefläche 32 liegt eine zylin- teilen 128 und 129 liegenden kreisringförmigen Nuten drische Dichtungsfläche 33 von verringertem Außen- 136 a und 136 b und zwischen den Dichtungsringen durchmesser, die der inneren Dichtungsfläche 19 der 134 und 135 liegt ein federnder Haltering 136, der Hängevorrichtung / gegenüber und in einem be- dazu dient, die beiden Hauptteile 128 und 129 gegen stimmten Abstand zu dieser liegt, wenn die Flange- 50 eine Trennung in axialer Richtung zu sichern, wähvorrichtung/ auf ihrer zugehörigen Lagerung auf- rend er eine Relativdrehung der beiden Hauptteile lie«t. Oberhalb der Dichtungsfläche 33 hat das Haupt- auf der Schulter 131 zuläßt, was nachfolgend noch stück 28 der Hängevorrichtung Z einen Teil 35 von beschrieben wird.

verringertem Außendurchmesser, der mit einem Der obere Hauptteil 129 hat eine kreisringförmige Rechtsgewinde 36 versehen ist, auf dem einstellbar 55 Dichtfläche 137, die an die kreisringförmige, zur eine aufgeschraubte Dichtungsbuchse 37 sitzt; diese Dichtung dienende Zylinderfläche 21 der Hängehat ein Innengewinde 38, das mit dem Rechtsgewinde vorrichtung I angrenzt und mit dieser einen zwischen-36 im Eingriff steht. Diese Dichtungsbuchse 37 liegt liegenden, kreisringförmigen Kanal 138 bildet, wenn auf einer Dichtung 39 auf und dient dazu, auf diese der Rohrkopf Z auf den zuvor umlaufenden Rohrin axialer Richtung einen Dichtungsdruck auszu- 60 kopf W aufgesetzt ist. Der obere Hauptteil 129 hat üben, so daß die Dichtung 39 verkürzt und zwischen oberhalb der Dichtfläche 137 ein Teilstück 139 mit die beiden sich gegenüberliegenden Dichtungsflächen einem äußeren, als Rechtsgewinde ausgeführten Ge-19 und 33 gepreßt wird, wie es in Fig. 2b dargestellt winde 140; auf dem Teilstück 139 ist eine Buchse ist. Um die Dichtungsbuchse 37 zu betätigen und 141 mit einem Innengewinde 141a aufgeschraubt, um eine Verformung der Dichtung 39 in den zwi- 65 das mit dem als Rechtsgewinde ausgeführten Gesehen den Dichtungsflächen 19 und 33 liegenden winde 140 im Eingriff steht. Die Buchse 141 ist so ringförmigen Raum hinein zu erreichen, sind hier ausgelegt, daß sie eine kreisringförmige Dichtvorrichnicht dargestellte Vorsprünge vorgesehen, die in tung 143 trägt und verformt, entsprechend der Dicht-

Vorrichtung 39 des zuvor beschriebenen Rohrkopfes W.

Diese Buchse 141 steht mit einem über ihr liegenden Schutzrohr 142 in Verbindung, das einen zapfenartig in der Buchse 141 sitzenden Teil 142 a von verringertem Durchmesser hat. Das Schutzrohr 142 hat zahlreiche, rings um seinen Umfang in radialer Richtung sitzende Drehzapfen 144, die in Schlitze 145 der Buchse 141 hineinreichen, welche die Form eines umgekehrten T haben. Das Schutzrohr 142 trägt an seinem oberen Teil einen oder mehrere äußere Dichtringe 146, die eine Dichtung gegenüber der inneren Zylinderfläche 26 der das Schutzrohr umgebenden Hängevorrichtung 7 bilden, wie weiter unten beschrieben wird. Das Schutzrohr 142 steht mit einem Drehrohr oder einer Buchse 147 in Verbindung. Diese hat an ihrem unteren Ende mehrere am Umfang verteilt angeordnete Kupplungsstifte 148 und bildet mit diesen einen Teil der Antriebsvorrichtung T. Die Kupplungsstifte 148 greifen in entspre- »chende, im Schutzrohr 142 angeordnete J-fÖrmige Schlitze 149 ein. Senkrechte Verlängerungen 150 der J-förmigen Schütze 149 (Fig. 7) treten durch eine nach oben gerichtete Auflagefläche 151 des Schutzrohres 142 und sind nach oben hin offen; die Buchse 147 hat innere Nuten 152, die mit äußeren Nuten 153 auf einer Spindel 154 der Antriebsvorrichtung T im Eingriff stehen. Das obere Ende der Spindel 154 ist mit einem umlaufenden Rohrstück 155, das z. B. zu einem Bohrrohr-Satz oder einer Bohrleitung gehört und zu einem über dem Wasserspiegel befindüchen Bohrgestell führt, über ein Gewinde verbunden. Die Spindel 154 ist von einer spiralförmigen Druckfeder 156 umgeben, deren oberes Ende gegen ein Lager 157 stößt, das seinerseits an einem in geeigneter Weise auf der Spindel 154 befestigten Haltering 158 aufliegt; das untere Ende der Druckfeder 156 stößt gegen das obere Ende der Buchse 147 und ist bestrebt, diese an der Spindel 154 entlang nach unten zu drücken; dies Abwärtsdrücken der Buchse 147 wird beendet, wenn ein oberer Flanschteil 159 der Buchse 147 auf eine nach oben gerichtete Auflagefläche 160 der Spindel 154 auftrifft. Der untere Teil der Spindel 154 ist außen mit einem als Linksgewinde ausgebildeten Gewinde 161 versehen, das mit einem entsprechenden inneren Linksgewinde 162 im oberen Hauptteil 129 im Eingriff steht, und die Spindel 154 trägt oberhalb dieser Gewinde einen oder mehrere Dichtungsringe 163, die mit einer zylindrischen inneren Wandung 164 des oberen Hauptteils 129 oberhalb seines Gewindeteils eine Abdichtung bilden.

Die Antriebshülse T, das Schutzrohr 142 und die Verbindung der Buchse 147 mit der Spindel 154 sind insoweit von üblicher Ausführung, als sie genauso ausgeführt sein können, um den zuvor beschriebenen Rohrkopf W in Bewegung zu setzen und zu betätigen.

Wenn der Rohrkopf Z und das an ihm hängende innere Bohrrohr X mit der Antriebshülse T verbunden und durch die Unterwasserleitung S herabgesenkt werden und wenn darunter mittels des Rohrstücks 155 in derjenigen Lage, die in den Fig. 2a und 2b dargestellt ist und in der das untere Hauptstück 128 auf der Schulter 35 a aufliegt, die weiteren Einrichtungen befestigt sind, besteht zwischen dem Rohrkopf Z und dem diesen umgebenden Hauptstück 28 eine Umlaufverbindung. Wie dargestellt, steht diese Umlaufverbindung mit dem kreisförmigen Raum 165 in Verbindung, der zwischen dem eingehängten inneren Bohrrohr X und dem Rohrkopf W besteht und mehrere rings um seinen Umfang angeordnete und sich in Längsrichtung erstreckende Strömungswege 166 enthält, die durch den unteren Hauptteil 128 hindurch zu dem kreisringförmigen Kanal 138 verlaufen, der zwischen der Zylinderfläche 21 und der Dichtfläche 137 liegt. So kann durch den kreisringförmigen Raum 167 zwischen der Dichtvorrichrung 143 und der Querschnittserweiterung 25 der Hängevorrichtung / und von dort durch eine Mehrzahl von als Durchfluß dienenden Öffnungen 168 in der Buchse 141 Flüssigkeit in das Innnere dieser Buchse gelangen, wobei die Flüssigkeit dann durch einen kreisförmigen Durchfluß 169 zwischen dem Schutzrohr 142 und der Spindel 154 der Antriebshülse T nach oben geführt wird und sich der Strömungsweg dann durch einen kreisringförmigen Durchfluß 170 zwischen dem unteren Teil der Buchse 147 und der Spindel 154 fortsetzt; diese steht dann ihrerseits mit einer Anzahl von Öffnungen 171 in der von einem Ring 172 umgebenen Buchse 147 in Verbindung, so daß der Flüssigkeitsstrom dann seinen Weg nach oben durch einen kreisringfÖrmigen Durchfluß 173 zwischen der Spindel 154 und dem Rohrstück 155 fortsetzen kann, welches nach oben anschließt und mit weiteren Leitungen versehen ist, die zum Bohrgestell führen.

Zur Dichtvorrichtung 143 gehörtem oberer Gegenring 174, der am unteren Teil der mit einem Gewinde versehenen Buchse 141 durch ein Spannschloß befestigt ist. Dieses Spannschloß enthält einen geschlitzten Haltering 175, der in einer äußeren Nut der Buchse 141 und in einer inneren Nut des oberen Gegenringes 174 sitzt. Zwischen der Buchse 141 und dem oberen Gegenring 174 befindet sich ein Kugellager 178, so daß die Buchse 141 gedreht werden kann, ohne daß sich der Gegenring 174 dreht. Wie dargestellt, hat das Kugellager 178 einen oberen Laufring 178 α in der Buchse 141 und einen unteren Laufring 1786 im oberen Ende des Gegenringes 174, wobei die Kugeln des Kugellagers 178 zwischen diesen Ringen liegen und eine Drehung der Buchse 141 ermöglichen, ohne daß sich der obere Gegenring 174 dreht.

Das untere Ende des oberen Gegenringes 174 steht mit einem anfangs eingezogenen Dichtungsring 179 aus elastomerem Material in Verbindung, wie

z. B. aus Gummi oder gummiähnlichem Material; das untere Ende dieses Dichtungsrings 179 stößt gegen einen unteren Gegenring 180, der auf einer nach oben gerichteten Auflagefläche 181 des unter seiner äußeren Dichtfläche liegenden Hauptteils 129 aufliegt. Der Dichtungsring 179 und der untere Gegenring 180 sind mit dem oberen Gegenring 174 durch mehrere Schrauben 182 verbunden, die durch den unteren Gegenring 180 und den Dichtungsring 179 führen und im oberen Gegenring 174 durch Gewinde verschraubt sind, wobei die Schraubenköpfe 183 in Versenkungen 184 des unteren Gegenringes 180 liegen und auf den oberen Flächen 185 der Versenkungen 184 aufliegen.
Vor dem Herablassen des Rohrkopfes Z und des an ihm eingehängten inneren Bohrrohres X in die Unterwasser-Bohrung befinden sich die Teile des RohrkopfesZ in der in den Fig. 2a und 2b gezeigten Lage zueinander, in der der Dichtungsring 179

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eingezogen ist und in- der die Buchse 141 auf dem oberen Hauptteil 129 ihre obere Schraublage einnimmt; die Buchse 141steht mit dem Schutzrohr 142 über die Drehzapfen 144 und die Schlitze 145 in Verbindung und ist durch die Kupplungsstifte 148 und die Schlitze 149 mit der-Buchse 147 gekuppelt.

Der untere Teil der zur Antriebshülse T gehörenden Spindel 154 ist über das Linksgewinde 161, 162 mit dem oberen Hauptteil 129 verbunden. Zusätzlich liegt zwischen der- Spindel 154 und dem oberen Hauptteil 129 eine Vorrichtung 190, die eine Drehung der Spindel 154 in Rechtsrichtung verhindert, bis die Spindel 154 zunächst in eine Linksdrehung gegenüber dem oberen Hauptteil 129 versetzt wurde. Wie am besten in den F i g. 3 und 4 zu sehen, enthält die Vorrichtung 190 einen dehnbaren geschlitzten Ring 191, der gegen eine im oberen Hauptteil 129 unterhalb des Linksgewindes 162 befindliche Stoßkante 192 stößt. Die Spindel 154 ist mit einer kreisförmigen Nut 193 versehen, in die der Ring 191 eingreift und die eine obere Auflagefläche 194 und eine untere Auflagefläche 195 hat. Eine Rechtsdrehung der Spindel 154 gegenüber dem oberen Hauptteil 129, die normalerweise ein Nach-oben-Schrauben der Spindel 154 im Linksgewinde 161, 162 bewirken würde, wird durch das Anstoßen des Ringes 191, der an der Stoßkante 192 festsitzt, an die Auflagefläche 195 verhindert. Deshalb verursacht eine Rechtsdrehung der Spindel 154 eine Drehung des oberen Hauptteils 129 gegenüber dem unteren Haüpteil 128 auf seiner Schulter 131 nach rechts, womit also zugleich eine Drehung des inneren Bohrrohres X bewirkt wird. Damit dreht sich auch das innere Bohrrohr X gegenüber dem Bohrrohr-Satz Y und innerhalb der Unterwasser-Bohrung, so daß die Wandung des Bohrrohr-Satzes Y zur Erzielung einer besseren Zementverbindung abgekratzt und ebenso der Kreislauf von Flüssigkeit und Zement verbessert wird. Ferner werden die Gefahren vermieden, die durch eine Hin- und Herbewegung des Bohrrohres X entstehen.

Wenn es jedoch gewünscht wird, die Spindel 154 vom oberen Hauptteil 129 zu lösen, braucht man nur die Spindel 154 in ausreichendem Maße nach links zu drehen, so daß die Auflagefläche 194 der Spindel

154 mit dem Ring 191 in Berührung kommt und ihn aus seiner Lage nach unten drückt bis zu einer Stelle, an der eine darunterliegende Aussparung 192 a eine Ausdehnung des Ringes 191 zuläßt, wie es in F i g. 4 dargestellt ist. Eine anschließende Rechtsdrehung der Spindel 154 schraubt diese jetzt zum Herausnehmen nach oben aus dem oberen Hauptteil 129 heraus.

In Betrieb wird der Bohrrohr-Satz durch die über dem Meeresboden befindlichen Einrichtungen vom Bohrgestell in die Unterwasser-Bohrung A herabgelassen, wobei sein oberster Teil am Rohrkopf Z befestigt ist, dessen Teile eine relative Lage zueinander haben, wie sie in den Fig. 2a und 2b dargestellt ist, und an dem das Bohrrohr X befestigt ist. Die Fläche 130 am unteren Hauptteil 128 des Rohrkopfes Z setzt auf die Schulter 35 a am Rohrkopf W auf. Zu dieser Zeit befinden sich das Schutzrohr 142 und die Buchse 141 in ihrer oberen Lage in bezug auf das obere Hauptteil 129. Durch das Rohrstück

155 und durch die ganze Vorrichtung kann jetzt zirkulierende Flüssigkeit nach unten gepumpt werden, deren Weg durch das Bohrrohr X und dann um sein unteres Ende oder durch geeignete Öffnungen in den Raum 165 führt, dann zwischen dem eingehängten Bohrrohr-Satz und dem Bohrloch A und ferner zwischen dem Bohrrohr X und dem jeweils zuvor gesetzten Bohrrohr, das dieses umgibt. Die Strömung verläuft dann nach oben durch die Strömungswege 166 und durch den kreisförmigen Kanal

138 zwischen der inneren Zylinderfläche 21 und der äußeren Dichtungsfläche 137, fließt dann um die

ίο Dichtvorrichtung 143 herum nach oben und zwischen dieser und dem mit Gewinde versehenen Teilstück

139 weiter durch und um die Buchse 141 herum zu einer oberhalb des oberen Hauptteils 129 liegenden Stelle. Von dem kreisförmigen, außerhalb der Dichtungsvorrichtung 143 liegenden Raum 167 strömt die Flüssigkeit weiter durch in der Buchse 141 befindliche Öffnungen 168 nach oben, und zwar durch die kreisförmigen Durchflüsse 169 und 170 zwischen dem Schutzrohr 142 und der Spindel 154 und zwi-

ao sehen der Buchse 147 und der Spindel 154 hindurch, wonach sie durch Öffnungen 171 in der Buchse 147 in den rund um diese Buchse befindlichen Raum ausfließt; dann setzt sie ihren Weg nach oben durch den um die Spindel 154 und das Rohrstück 155 herumliegenden Durchfluß 173 bis zum Bohrgestell fort. Während dieses Umlaufs kann sich das Rohrstück 155, wie zuvor beschrieben, drehen, um ein Abkratzen der zuvor gesetzten Bohrrohre und/oder des Bohrlochs zu bewirken, in der sich das Bohrrohr X befindet.

Dem Umlauf der Flüssigkeit kann sich das Einpumpen eines geeigneten Zementschlamms durch das Rohrstück 155, den Rohrkopf Z und das an ihm eingehängte Bohrrohr X nach unten anschüeßen.

Dieser Zementpfropfen ist oben durch einen nicht dargestellten Stopfen abgeschlossen, der am Rohrstück 155 entlang abdichtend hinuntergleitet und dann durch die Spindel 154 in das Bohrrohr X nach unten gelangt, während der Zement sich dann durch den rund um den Bohrrohr-Satz befindlichen, kreisförmigen Raum 165 bis zu einer gewünschten Höhe nach oben bewegt; mit Vordringen des Zementschlammes gelangt die Flüssigkeit in bekannter Weise über den durch den Rohrkopf Z und um ihn herumführenden Strömungsweg nach oben.

Wenn sich rund um das Bohrrohr X Zement befindet, werden das Rohrstück 155 und die Spindel 154 in Drehung versetzt, wobei die Drehung der Spindel 154 durch die Buchse 147 auf das Schutzrohr 142 und von diesem auf die Buchse 141 übertragen wird, um letztere am oberen Hauptteil 129 entlang nach unten zu schrauben und dabei die Dichtungsvorrichtung 143 am oberen Hauptteil 129 und an der ihn umgebenden Aufhängevorrichtung/ entlang nach unten zu bewegen. Zur gleichen Zeit bewirkt die Drehung der Spindel 154 auf Grund der Linksgewinde-Verbindung 161, 162 ihr Abschrauben vom oberen Hauptteil 129. Bevor der untere Gegenring 180 der Dichtvorrichtung 143 die Auflagefläche 181 erreicht, ist die Spindel 154 vollständig vom oberen Hauptteil 129 abgeschraubt, wonach die Drehung des Rohrstücks 155 und der Spindel 154 fortgesetzt werden kann, um die Buchse 141 nach unten zu schrauben und die Dichtvorrichtung 143 nach unten zu schieben, bis der untere Gegenring 180 auf der Auflagefläche 181 aufliegt; zu dieser Zeit liegt der eingezogene Dichtungsring 179 zwischen der inneren Zylinderfläche 21 und der Dichtungsfläche

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137. Ein weitere Drehung des Rohrstückes 155 und stück leicht entfernt werden. Dieses Werkzeug wird der Spindel 154 bewirkt eine weitere Verschiebung z. B. dadurch am Schutzrohr 142 festgemacht, daß der Buchse 141 entlang dem oberen Hauptteil 129 es im oberen Teil des' Schutzrohres 142 unterhalb nach unten, wobei sich der obere Gegenring 174 in der Auflagefläche 151 in eine innere Nut 151 α ein-Richtung auf den unteren Gegenring 180 bewegt und 5 gehakt wird, wobei geeignete Zapfen in die J-förml· wobei der Dichtungsring 179 verkürzt und nach gen Schlitze 149 eingreifen und eine Verbindung außen und nach innen hin zu einer festen Abdich- herstellen, mit der ein Drehmoment auf das Schutztung mit der inneren Zylinderfläche 21 der äußeren rohr übertragen werden kann. Das hier nicht dar^ Hängevorrichtung / und der Dichtungsfläche 139 des gestellte Rückhol-Werkzeug kann dann in geeigneter oberen Hauptteils 129 gedehnt wird (F i g. 6). Auf iq Weise dadurch gedreht werden, daß man das Rohrdiese Vorrichtung wird ein ausreichendes Moment stück 155 dreht, um das Schutzrohr 142 relativ zur ausgeübt, um eine feste Abdichtung durch den Dich- Buchse 141 zu drehen und die Drehzapfen 144 senk-tungsringl79 sicherzustellen. Jedoch ist darauf hin- recht unter die Verlängerungen 150 der Schlitze 145 zuweisen, daß während der ganzen Drehung der zu bringen; dann können die Drehzapfen 144 aus Buchse 141 auf dem Hauptteil 129 das Moment nicht 15 den Schlitzen 145 herausgezogen werden, und das auf die Dichtvorrichtung 143 gelangt, so daß diese Schutzrohr 142 ist dann von der Buchse 141 vollnicht gedreht wird, sondern daß nur eine Kraft in ständig getrennt. Das Schutzrohr 142 kann dann mit axialer Richtung ausgeübt wird, die den Dichtungs·= dem Rohrstück 155 und dem Rückhol-Werkzeug bis ring 179 zusammenpreßt und gegen seine Dicht- auf das über dem Wasserspiegel befindliche Bohrflächen drückt. 20 gestell hoehgezogen werden. ■ .

Es ist darauf hinzuweisen, daß im Anschluß an . Obwohl keine Verriegelungsvorrichtung zum HaI-das vollständige Abschrauben der Spindel 154 vom ten des auf den Rohrkopf W aufgesetzten Rohroberen Hauptteil 129 die Dichtungsringe 163 noch kopfes Z in diesem Ausführungsbeispiel beschrieben in einer Lage verbleiben, in der sie gegenüber der wurde, liegt es nahe, daß eine solche Verriegelungsinneren Wandung 164 abdichten. Demnach kann die 25 vorrichtung gegebenenfalls verwendet werden kann. Wirksamkeit der Dichtvorrichtung 143 geprüft wer- ' Beispielsweise kann ein Verriegelungsring, der entden, während alle Vorrichtungen an ihrer Stelle ver- sprechend dem Verriegelungsring 17 zum Festhalten, bleiben. Auf die im das Rohrstück 155 umgebenden des Rohrkopfes W auf der Auflagefläche 15 verwenringförmigen Durchfluß 173 befindliche Flüssigkeit det wird,- auch dazu dienen, den unteren Hauptteii wird ein geeigneter Druck ausgeübt, z. B. durch das 30 128 in derselben Weise gegen eine Bewegung nach Schließen der Ausbruchventile N und anschließendes oben zu sichern. Es hängt von der Größe des vom Aufschalten des Drucks. Wenn kein Druckverlust Rohrkopf getragenen Bohrrohr-Satzes und der Länge eintritt, ist sichergestellt, daß die Dichtung wirksam desselben ab, ob die Anwendung einer solchen. Verist. Da die Spindel noch gegenüber dem oberen riegelungsvorrichtung wünschenswert ist. ·. . ■
Hauptteil 129 abgedichtet ist, wie in F i g. 6 dar- 35 ■ Nachfolgend soll eine abgeänderte Ausführungsgestellt, wird die Flüssigkeit daran gehindert, zwi- form der Erfindung beschrieben werden, die .-in den sehen der Spindel 154 und dem Bohrkopf hindurch- F i g. 8 bis 10 dargestellt ist und die sich darauf bezuströmen. Wenn eine Undichtigkeit gefunden wird, zieht, die Drehbewegung zwischen dem oberen die dem Dichtungsring 179 zuzuschreiben ist, kann Hauptteil 129 und dem unteren Haupteil 128 des auf diesen durch Drehung des Rohrstückes 155 und 40 Rohrkopfes Z zu erzielen. Bei dieser abgewandelten der Spindel 154 ein zusätzlicher Druck ausgeübt Ausführungsform ist das obere Ende des oberen werden, der ein weiteres Herunterschrauben der Hauptteils 129 mit einer geeigneten Zahl ,von nach Buchse 141 entlang dem oberen Hauptteil 129 be- oben gerichteten Ansätzen 200 und dazwischenwirkt. liegenden Zwischenräumen 201 versehen, die zur

Wenn die Dichtung nicht leck ist, kann jetzt die 45 Aufnahme von in entsprechendem Abstand angeord-Antriebshülse T vom Schutzrohr 142 nur durch eine neten Drehstücken 202 dienen, die an einer ent-Teildrehung des Rohrstücks 155 nach rechts getrennt sprechend abgeänderten Antriebshülse T vorgesehen werden, wodurch die Drehzapfen 148 gegen die sind. Im übrigen sind die Ausführung des Rohr-Enden der J-Schlitze 149 stoßen und sich mit den kopfes Z und sein Zusammenwirken mit der Hängesenkrechten Verlängerungen 150 auf derselben Höhe 50 vorrichtung / dieselbe, wie zuvor beschrieben, und befinden, wonach das Rohrstück 155 nach oben ge- der Rohrkopf Z ist mit einer Dichtvorrichtung 143 zogen wird, um die Drehzapfen 148 aus den Schlitzen versehen, die zwischen die Zylinderfläche 21 und die 149 herauszuheben; hierdurch läßt sich die Antriebs- Dichtungsfläche 137, d. h. zwischen die Hängehülse T vom Rohrkopf Z trennen und aus der zum vorrichtung / und den oberen Hauptteil 129, in eine Bdhrgestell führenden Einrichtung herausheben; die 55 die Dichtung bewirkende Lage gebracht werden Teile des Rohrkopfes Z befinden sich dann in der in kann. Wie zu der vorigen Ausführungsform beschrie-Fig. 7 dargestellten Lage, in der sich das Schutz- ben, ist die Buchse 141 mit dem oberen Hauptteil rohr 142 zwischen dem oberen Hauptteil 129 und 129 über ein Gewinde verbunden, so daß sie die der Hängevorrichtung/ oder anderen Geräten unter Dichtvorrichtung 143 betätigen kann. In gleicher Vorliegen einer wirksamen Abdichtung befindet. An ⁶° Weise ist der obere Hauptteil 129 auf der Schulter dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, daß das 131 drehbar gelagert, um eine Relativdrehung gegen-Schutzrohr 142 durch den Dichtungsring 146 gegen- über dem unteren Hauptteil 128 zu ermöglichen,
über der Zylinderfläche 26 abgedichtet ist, und zwar Bei dieser abgewandelten Ausführungsform weist am oberen Teil der Hängevorrichtung 7, wie es in die Antriebshülse T ein mit den obengenannten F i g. 5 a ersichtlich ist. 65 Drehstücken 202 versehenes Hohlkegelstück 203 auf.

Wenn das Schutzrohr 142 nicht mehr benötigt Vom Hohlkegelstück 203 führt ein Ringansatz 204

wird, kann es durch das Herablassen eines geeigneten nach unten, der außen mit einem Gewinde 205 und

Rückhol-Werkzeuges an einem umlaufenden Rohr- innen mit einem Gewinde 206 versehen ist; ferner hat

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der Ringansatz 204 ein sich nach unten erstrecken- die Beaufschlagung mit unterschiedlichem Druck zu des Zylinderstück 207. In das Gewinde 205 ist ein einem bestimmten Zweck verändert wird.
Ringstück 208 mit einer zylindrischen äußeren Wan- Um diesen unterschiedlichen Druck zur Wirkung dung 209 eingeschraubt, die in die Öffnung 210 des zu bringen, ist eine Vorrichtung für den Drehzapfen Hauptteils 129 paßt. In das Gewinde 206 des Ring- 5 214 vorgesehen, die zum Verschieben desselben in ansatzes 204 ist ein inneres Kreisstück 211 ein- beiden axialen Richtungen dienen soll und die einen geschraubt, welches einen gegenüber der inneren ersten Druckverteiler D1 (F i g. 8) und einen zweiten Fläche des Zylinderstücks 207 des Ringansatzes 204 Druckverteiler D2 (Fig. 9) aufweist. Beide Druckwirksamen Dichtungsring 212 aufweist. Das Ring- verteiler Dl und D 2 haben einen länglichen Kern stück 208 und das Kreisstück 211 bilden eine kreis- io 235 mit einem an seinem oberen Ende sitzenden ringförmige Drehzapfen-Kammer 213, in der hin- Hals 236, der einen Schnappkopf 237 trägt. Die und herbeweglich ein kreisringförmiger Drehzapfen Druckverteiler D1 und D 2 sind so bemessen, daß sie 214 angeordnet ist, der eine an der Außenwand des am oberen Ende der Bohrung in das Rohrstück 155 Kreisstückes 211 anliegende Ringdichtung 215 auf- eingeführt und durch dieses nach unten gebracht weist. Der Drehzapfen 214 sitzt an einer verlängerten 15 werden können, wonach sie in eine öffnung 238 Hülse 216, die mit ihrem einen Ende in einem kreis- gelangen, die sich in dem an dem Hohlkegelstück ringförmigen Spalt 217 hin- und herbeweglich ist, 203 sitzenden Kreisstück 211 befindet; in dieser Öffder durch das Ringstück 208 und das Zylinderstück nung 238 befindet sich ein Endanschlag 239, der die 207 des Ringansatzes 204 gebildet wird. An diesem Abwärtsbewegung der Druckverteiler Dl und D 2 anderen Ende befindet sich die Hülse 216 oberhalb 20 begrenzt. Der Druckverteiler D1 ist mit einem Kanal einer äußeren zylindrischen Wand 218 des Kreis- 230 a versehen, der durch diesen nach unten und Stückes 211 mit einem dazwischen angeordneten dann zur Seite führt, um eine Verbindung mit dem Dichtungsring 219. Zwischen dem unteren Ende des Kanal 230 herzustellen, der seinerseits in die Dreh-Ringstückes 208 und der ringförmigen Sitzfläche 221 Zapfenkammer 213 über dem Drehzapfen 214 führt, des Kreisstückes 211 wird ein kreisringförmiger 35 Ein zweiter Kanal 231a befindet sich im Druck-Raum 220 gebildet. In diesem befinden sich mehrere verteiler Dl und führt von der Unterseite des Druckam Umfang verteilt angeordnete Sperrzähne 222 Verteilers nach oben und dann zur Seite weg, um (Fig. 10), die durch einen Distanzring223 in einer eine Verbindung mit dem Kanal 231 herzustellen, bestimmten Lage gehalten werden. Jeder Sperrzahn der seinerseits in die Drehzapfenkammer 213 unter-222 hat einen Nocken 224, der aus dem Raum 220 3° halb des Drehzapfens 214 führt. Die Druckverteiler heraus und in eine kreisringförmige, im oberen Dl und D 2 sollen vorzugsweise sehr bündig in der Hauptteil 129 hegende Nut 225 hineinragt, wenn sich Öffnung 238 sitzen, so daß sie eine wirksame Dichdas Hohlkegelstück 203, wie in Fig. 8 gezeigt, inner- tang darstellen; deshalb verursacht ein durch das halb des oberen Hauptteils 129 befindet und wenn Rohrstück 155 in den Kanal 230 α des Druckverteidie Hülse216 ihre untere Stellung einnimmt, in der 35 lersDl geleiteter Druck, wie in Fig. 8 dargestellt, das untere Ende 216 a der Hülse 216 mit den Sperr- eine Druckwirkung oberhalb des Drehzapfens 214, zähnen 222 in Berührung steht und die Nocken 224 die diesen nach unten drückt und damit die Sperrderselben hält. Es ist ersichtlich, daß, wenn die An- zähne 222 nach außen schiebt. Wenn es gewünscht triebshülse T in den oberen Hauptteil 129 des Rohr- wird, die Antriebshülse T aus der in F i g. 8 gezeigten kopfes Z eingreift und wenn die Sperrzähne 222 sich 40 verriegelten Lage wieder zu lösen, wird der Druckin ihrer nach außen hervorstehenden Lage befinden, verteiler D 2 angewendet. Dieser Druckverteiler D 2 die Antriebshülse T mit dem oberen Hauptteil 129 hat einen Kanal 231 b, der nach unten und dann zur wirkungsvoll verriegelt ist, wobei die Drehstücke 202 Seite führt, um eine Verbindung mit dem Kanal 231 der Antriebshülse T zwischen die Ansätze 200 des unterhalb des Drehzapfens 214 herzustellen; ferner oberen Hauptteils 129 greifen. Damit sind Rohr- 45 hat dieser Druckverteiler einen zweiten Kanal 230 b, kopf Z und Antriebshülse T derart verbunden, daß der nach oben und dann zur Seite führt, um eine sie sich beim Drehen des Rohrstückes 155 in der Verbindung mit dem Kanal 230 herzustellen, der zur richtigen Lage befinden und daß der obere Haupt- Drehzapfenkammer 213 oberhalb des Drehzapfens teil 129 zusätzlich in Abhängigkeit von der Dreh- 214 führt. Wenn sich also der Druckverteiler D 2 in bewegung des Rohrstückes 155 in Drehung versetzt 5° der in Fig. 9 gezeigten Lage befindet und hydrauwird. Damit kann das vom unteren Hauptteil 128 lischer Druck durch das Rohrstück 155 zugeführt getragene Bohrrohr X in Drehung versetzt werden, wird, so wird dieser Druck den Drehzapfen 214 so daß es über die Fläche der Bohrlochwand oder nach oben verschieben; hierbei entfernt sich das den zuvor eingesetzten Bohrrohr-Satz kratzt, wie es untere Ende 216 a der Hülse 216 von dem Platz zuvor beschrieben wurde. 55 hinter den Sperrzähnen 222, so daß diese sich frei Damit man auf den Drehzapfen 214 einen Flüssig- in die im oberen Hauptteil 129 befindliche Nut 125 keitsdruck wirken lassen kann, entweder um die bewegen können. Die Nut 225 kann eine abge-Hülse216 in der in Fig. 8 gezeigten Lage zu halten schrägte Oberkante haben, auf der die Sperrzähne oder um die Hülse nach oben in die in Fig. 9 ge- 222 kämmen können, wenn auf die Antriebshülse T zeigte Lage zu bewegen, ist das Kreisstück 211 mit 60 eine nach oben gerichtete Kraft wirkt,
sich in senkrechter Richtung erstreckenden Kanälen Wenn die Antriebshülse T entsprechend der Aus-230 und 231 versehen, die entsprechend in die Dreh- führungsform nach den F i g. 8 bis 10 sich im Bezapfenkammer 213 über dem Drehzapf en 214 und trieb drehen und den Rohrkopf Z in Drehung verunter diesen führen. Da die Kreisflächen des Dreh- setzen soll, so ist darauf hinzuweisen, daß der Rohrzapfens 214, die an gegenüberliegenden Seiten des- 65 kopf Z in das Bohrloch hineinläuft und dann auf selben einem Druck ausgesetzt werden, gleich groß den zuvor eingesetzten Rohrkopf W aufsetzt; ansind, wird der Drehzapfen 214 normalerweise in einer schließend kann das Rohrstück 155 in beiden Richfesten Lage verbleiben, wenn nicht seine Lage durch tungen in Drehung versetzt werden, um ein Entlang-

kratzen an einem zuvor eingesetzten Bohrrohr-Satz und/oder an der Bohrlochwand selbst zu erreichen. Während der Drehbewegung des Rohrstückes 155 und des Umlaufs einer Spülflüssigkeit wird die Öffnung 238 in der Antriebshülse T natürlich von Schmutz freigehalten, so daß der Flüssigkeitsumlauf durch die Öffnung 238 hindurch stattfindet und dann durch das vom Rohrkopf Z getragene Bohrrohr nach unten verläuft, wonach er dann entlang der Außenseite des Rohrkopfes Z, wie zuvor beschrieben, nach oben führt. Im Anschluß, an die Spül- und Kratzvorgänge wird der Druckverteiler D 2 in das Rohrstück 155 eingeführt, und- wenn der Druckverteiler D 2 in der Öffnung 238 aufsitzt, wird die Antriebshülse T entriegelt, so daß sie aus dem Bohrloch zu- rückgezogen werden kann.

Anschließend kann eine geeignete Betätigungsvorrichtung angewendet werden, die an der Buchse ansetzt und eine Drehung und eine Abwärtsbewegung derselben bewirkt, wodurch zugleich die Dichtvorrichtung 143 wirksam wird. Eine solche Vorrichtung kann auch zum Anheben der Buchse und zum Öffnen der Dichtvorrichtung 143 gegenüber dem oberen Hauptteil 129 verwendet werden, und zwar bei beiden beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung und für den Fall, daß die Entfernung der Dichtvorrichtung erforderlich ist.

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Unterwasser-Bohrlochkopf mit einer an einem äußeren Rohrstrang oder Rohrkopf angeordneten Absetzschulter, auf der ein Rohrkopf eines inneren Rohrstranges aufliegt, der aus zwei Hauptteilen besteht, von denen der eine auf dem anderen aufliegt, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Hauptteil (129) des Rohrkopfes (Z) gegenüber dem unteren Hauptteil

(128) drehbar gelagert und mit dem oberen Hauptteil (129) eine mit einer Arbeitshülse (T) gekuppelte Spindel (154) drehfest und lösbar verbunden ist.

2. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur drehbewegliehen Verbindung zwischen dem oberen Hauptteil (129) und der Spindel (154) ein Gewinde (161, 162) dient und daß eine ausklinkbare Verriegelungsvorrichtung (190) vorgesehen ist, die eine relative Drehbewegung zwischen dem oberen Hauptteil (129) und der Spindel (154) während des Beginns einer Drehbewegung verhindert.

3. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (161, 162) zwischen dem oberen Hauptteil (129) und der Spindel (154) ein Linksgewinde ist und daß die Verriegelungsvorrichtung (190) eine anfängliche Rechtsdrehung des oberen Hauptteils (129) gegenüber der Spindel (154) verhindert, während sie eine Rechtsdrehung nach vorausgegangener Linksdrehung zuläßt.

4. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Spindel (154) und dem oberen Hauptteil (129) eine lösbare Kupplung (144, 145) vorgesehen ist, die durch eine anfängliche relative Drehung zwischen der Spindel (154) und dem oberen Hauptteil

(129) lösbar ist.

5. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungsvorrichtung (190) einen federnden Ring (191) aufweist, der teilweise in eine Nut (193) der Spindel (154) und teilweise unter eine Stoßkante (192) des oberen Hauptteils (129) eingreift, und daß unterhalb der Stoßkante (192) eine Aussparung (192 a) vorgesehen ist, auf deren Höhe der federnde Ring (191) durch eine anfängliche Drehung der Spindel (154) in der einen Richtung gelangt und in die er sich dann ausdehnt, wobei er eine Drehung der Spindel (154) in der anderen Richtung freigibt.

6. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtvorrichtung (143) ein elastischer Ring (179) dient, der zwischen zwei Gegenringen (174, 180) liegt, und daß auf die Gegenringe (174, 180) ein durch die Drehung der Spindel (154) erzeugter axialer Druck wirkt, durch den der zuvor nicht dichtende elastische Ring (179) so verformt wird, daß er fest gegen ihm zugeordnete Dichtflächen (21; 137) gepreßt wird.

7. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung des oberen Hauptteils (129) gegenüber dem unteren Hauptteil (128) auf zwei radialen Flächen (132 a, 133 a) erfolgt.

8. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Haltevorrichtungen (136) zur Verhinderung eines axialen Abhebens des oberen Hauptteils (129) vom unteren Hauptteil (128) vorgesehen sind.

9. Unterwasser-Bohrlochkopf nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Haltering (136) vorgesehen ist, der in Nuten (136 a, 1366) des unteren bzw. oberen Hauptteils (128; 129) eingreift.

10. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Dichtung (135) zwischen dem unteren Hauptteil (128) und dem oberen Hauptteil (129) vorgesehen ist.

11. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem unteren Hauptteil (128) und dem oberen Hauptteil (129) liegenden radialen Flächen (132 a, 133 a) als Drucklager ausgebildet sind.

12. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (144, 145) zwischen der Spindel (154) und dem oberen Hauptteil (129) hydraulisch betätigbar ist.

13. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 4 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (144, 145) zwischen der Spindel (154) und dem oberen Hauptteil (129) auch die Drehbewegung überträgt.

14. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente der Kupplung (144, 145) teils mit der Spindel (154) und teils mit dem oberen Hauptteil (129) aus einem Stück bestehen.

15. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Kupplung im oberen Hauptteil (129) Schlitze (145) vorgesehen sind, daß ein mit der Spindel (154) verbundenes Teil (142) Drehzapfen (144) auf-

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weist und daß die Drehzapfen (144) durch hydraulische Betätigung in ihre ein- bzw. ausgekuppelte Stellung gebracht werden.

16. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (145) J-förmig ausgebildet sind und daß die Drehzapfen (144) in eingekuppelter Stellung unter den Vorsprung des J-Profils greifen, während sie zum Auskuppeln unter der Verlängerung (150) des J-Profils stehen.

17. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine lösbare Verbindung zwischen dem Rohrstiick (155) und dem oberen Hauptteil (129) mit einem zweiseitig durch hydraulischen Druck beaufschlagten, in einer Drehzapfenkammer (213) angeordneten Drehzapfen (214), der mit zur Übertragung einer Drehbewegung dienenden Verriegelungen (222) gegenüber dem oberen Hauptteil (129) in Verbindung steht, und durch Druckverteilungsvorrichtungen (Dl, D 2), die den Flüssigkeitsdruck in jeweils eine axiale Richtung lenken und eine Axialbewegung des Drehzapfens (214) hervorrufen, durch die dessen Verriegelungen (222) entweder mit dem oberen Hauptteil (129) in Eingriff kommen oder in einer Nut (225) desselben frei drehbeweglich sind.

18. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohrkopf (W) für einen äußeren Bohrrohr-Satz (Y) und dem Rohrkopf (Z) mit seinem Bohrrohr (Z) ein kreisringförmiger Raum (165) liegt, daß dieser mit einem weiteren kreisringförmigen Raum (167) zwischen dem Rohrkopf (W) und der Aufhängevorrichtung (7) für die Rohrköpfe (W, Z) in Verbindung steht, daß diese Verbindung durch eine Dichtung (179) gegenüber der Verbindung zum erstgenannten Raum (165) abdichtbar ist, daß diese Dichtung zusammen mit der Spindel (154) und einer den oberen Hauptteil (129) umgebenden Buchse (141) bis zu einer Lage absenkbar ist, in der der Rohrkopf (Z) auf dem Rohrkopf (W) aufliegt, wobei die Dichtung (179) noch offen ist, und daß die Buchse (141) durch Drehung des oberen Hauptteils (129) des Rohrkopfes (Z) in ihre Schließstellung gelangt.

19. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (154) vom oberen Hauptteil (129) lösbar ist.

20. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel (154) mittels eines Gewindes (161, 162) vom oberen Hauptteil (129) lösbar ist.

21. Unterwasser-Bohrlochkopf nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen der Spindel (154) und dem oberen Hauptteil (129) durch hydraulische Betätigung lösbar ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen