DE2343901C3 - Shut-off device for deep boreholes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine in eine Förderleitung eines Bohrlochs einsetzbare Absperreinrichtung für Tiefbohrungen, mit einem einen durchgehenden Strömungskanal enthaltenden Gehäuse, einem Absperrventil mit einem zwischen einer ersten, den Strömungikanal schließenden und einer zweiten, den Strömungskanal offenhaltenden Stellung verschiebbaren Ventilelement und einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilelements zwischen den beiden Stellungen, welche einen be- und entlastbaren Steuermedium-Druckraum und eine Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung umfaßt, wobei der Druck des Steuermediums zum Bewegen des Ventilelements in die Offenstellung ausnutzbar ist.The invention relates to a shut-off device for deep boreholes that can be inserted into a delivery line of a borehole, with a housing containing a continuous flow channel, with a shut-off valve one between a first, the flow channel closing and a second, the flow channel hold open position displaceable valve element and an actuating device for moving the Valve element between the two positions, which has a loadable and relieved control medium pressure chamber and means for urging the valve element into the closed position, the pressure of the Control medium can be used to move the valve element into the open position.

Bei der Förderung von Bohrmedien, wie Öl und/oder Gas, aus entfernt gelegenen Bohrlöchern ist es üblich, automatische Absperrventile zu verwenden, die auf den Druck der Bohrlochmedien ansprechen, so daß sie im Falle eines Verlustes an Bohrlochmedien, der durch verschiedene Umstände hervorgerufen werden kann, aus einer Offen- in eine Schließstellung bewegt werden. Es kann beispielsweise der Fall eintreten, daß ein unter Wasser eingebrachtes Bohrloch beschädigt wird, so daß Bohrlochmedien in das Wasser strömen können. Dies führt nicht nur zu einem Verlust an Bohrlochmedien, bis das Bohrloch abgesperrt werden kann, sondern auch zu einer Verschmutzung des Gewässers und der Küste, wenn öl an Land getrieben wird. Es ist ferner wünschenswert, den unkontrollierten Verlust von Bohrlochmedien aus abgelegenen Landbohrungen zu verhindern, bei denen Schäden an der Bohrlochkopfausrüstung auftreten können, die zu einem unkontrollierten Ausströmen führen, bis diese abgesperrt werden kann.In the production of drilling media, such as oil and / or gas, from remote boreholes, it is common to to use automatic shut-off valves which are responsive to the pressure of the well media so that they are in the In the event of a loss of borehole media, which can be caused by various circumstances, be moved from an open to a closed position. It can happen, for example, that an under Water introduced borehole is damaged so that borehole media can flow into the water. this not only results in a loss of well media until the wellbore can be blocked, but also leads to a loss of well media water and coast pollution when oil is drifting ashore. It is further desirable to the uncontrolled loss of well media from remote land drilling prevent damage to wellhead equipment leading to an uncontrolled Lead outflow until it can be shut off.

Bei bekannten Absperreinrichtungen dieser Art (US-PS 30 78 923, Zeitschrift »Oil and Gas Journal«, Juni 1972, S. 55), bei denen die Absperreinrichtung als Klappenventil ausgebildet ist, ist die das Ventilelement bildende Ventilklappe um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert und von einer Feder ständig in Schließrichtung beaufschlagt, wobei sich in Offenstellung der Absperreinrichtung aufgrund eines ausreichend hohen Druckes im Steuermedium-Druckraum ein ft.s inneres Strömungsrohr entlang der senkrecht nach unten gerichteten, federbelasteten Ventilklappe erstreckt und deren Bewegung in die Schließstellung verhindert. Bei einem Druckabfali im Steuermedium-Druckraum wird hingegen das innere Strömungsrohr durch den Druck des Bohriochmediums aus dem Bereich der Ventilklappe hinaus nach oben verschoben, so daß daraufhin die von der Feder beaufschlagte Ventilklappe ihre Schließbewegung ausführen kann.In known shut-off devices of this type (US-PS 30 78 923, "Oil and Gas Journal", June 1972, p. 55), in which the shut-off device is designed as a flap valve, is the valve element forming valve flap mounted pivotably about a horizontal axis and constantly in by a spring Closing direction applied, whereby in the open position of the shut-off device due to a sufficient high pressure in the control medium pressure chamber one ft.s inner flow tube along the perpendicular to extends downward, spring-loaded valve flap and its movement into the closed position prevented. In the event of a pressure drop in the control medium pressure chamber, however, the inner flow pipe becomes moved upwards out of the area of the valve flap by the pressure of the drilling medium, so that thereupon the valve flap acted upon by the spring can execute its closing movement.

Es sind ferner Absperreinrichtun^en der angegebenen Art bekannt (US-PS 34 94 421, Zeitschrift »Oil and Gas Journal«, Juni 1972, S. 57), die als Kugelventil ausgebildet sind, wobei die das Ventilelement bildende Ventilkugel mit sich durch diese hindurch erstreckendem Strömungskanal durch eine senkrechte Aufwärts- und Abwärtsbewegung unter Drehung zwischen der Schließ- und der Offenstellung bewegbar ist. Die Einrichtung zum Drücken der Ventilkugel in die Schließstellung ist hierbei im wesentlichen wiederum von einer die Ventilkugel ständig in Schließrichtung beaufschlagenden Feder gebildet, deren in Schließrichtung wirkende Kraft für ein Halten der Venülkugel in der Offenstellung jedoch von einem entsprechend hohen Druck im Steuermedium-Druckraum überwunden wird, so daß die Feder erst bei einer Druckentlastung des Steuermedium-Druckraums die Ventilkugel in die .Schließstellung zu führen und durch fortgesetzte Beaufschlagung in dieser zu halten vermag.There are also shut-off devices of the specified type known (US-PS 34 94 421, magazine Oil and Gas Journal «, June 1972, p. 57), which are designed as a ball valve, the valve element forming Valve ball with a flow channel extending through it through a vertical upward and downward movement is movable with rotation between the closed and open positions. the The device for pushing the valve ball into the closed position is essentially again here formed by a spring that constantly acts on the valve ball in the closing direction, its spring in the closing direction acting force for holding the valve ball in the open position, however, from a corresponding high pressure in the control medium pressure chamber is overcome, so that the spring is only released when the pressure is released of the control medium pressure chamber to guide the valve ball into the closed position and through continued Ability to keep loading in this.

Die als Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung dienenden Schließfedern der bekannten Absperreinrichtungen sind ständigen hohen Beanspruchungen ausgesetzt, die zu einer schnellen Ermüdung der Federn führt und deren häufiges Auswechseln erforderlich macht, was mit einem erheblichen Arbeitsaufwand verbunden ist.The closing springs of the serving as a device for pressing the valve element into the closed position known shut-off devices are constantly exposed to high stresses, which lead to rapid Fatigue of the springs leads and their frequent replacement makes it necessary, what with a considerable amount of work is involved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in eine Förderleitung eines Bohrlochs einsetzbare Absperreinrichtung für Tiefbohrungen der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei der das Ventilelement mit einem hohen Maß an Sicherheit aus der Offen- in die Schließstellung bewegbar und eine hohe Wartungsfreiheit sowie geringe Störanfälligkeit der Absperreinrichtung, insbesondere der Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung, erreicht ist.The invention is based on the object of a shut-off device which can be inserted into a production line of a borehole to create for deep bores of the type specified, in which the valve element Can be moved from the open to the closed position with a high degree of security and is maintenance-free and low susceptibility to failure of the shut-off device, in particular the device for pressing the Valve element in the closed position is reached.

Diese Aufgabe findet nach der Erfindung ihre Lösung dadurch, daß die Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung auf den Druck des Bohrlochmediums in der Förderleitung ansprechend ausgebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung wird bei einer Druckentlastung des Steuermedium-Druckraums das Ventilelement unmittelbar durch den dessen Schließeinrichtung beaufschlagenden Druck des Bohrlochmediums in die Schließstellung bewegt und in dieser gehalten, so daß störanfällige Federn zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung vermieden sind und die Absperreinrichtung nach der Erfindung ein hohes Maß an Betriebssicherheit und Wartungsfreiheit besitzt.This object is achieved according to the invention in that the device for pressing the Valve element in the closed position responsive to the pressure of the borehole medium in the production line is trained. In this embodiment, when the pressure in the control medium pressure chamber is relieved, the Valve element directly through the pressure of the borehole medium acting on its closing device moved into the closed position and held in this, so that fault-prone springs for pressing the Valve element are avoided in the closed position and the shut-off device according to the invention possesses a high degree of operational safety and freedom from maintenance.

Durch eine Druckausgleichsvorrichtung, die durch den Druck des Steuermediums im Druckraum für einen Druckausgleich des Bohrlochmediums am Absperrventil vor Bewegung des Ventilelements aus der Schließ- in die Offenstellung betätigbar ist, kann bei einem hohen in Schließrichtung des Ventilelements wirkenden Druck des Bohrlochmediums die Öffnungsbewegung des Ventilelements erleichtert werden.By means of a pressure equalization device, which by the pressure of the control medium in the pressure chamber for a Pressure equalization of the borehole medium at the shut-off valve before the valve element moves out of the closing zone the open position can be actuated at a high pressure acting in the closing direction of the valve element of the borehole medium, the opening movement of the valve element can be facilitated.

Das Ventilelement besieht vorzugsweise aus einer Ventilkugel mit sich durch diese hindurch erstreckendem Strömungskanal und einer kugeligen Dichtungsfläche, wobei die Betätigungseinrichtung im Gehäuse längsbewegliche, auf den Steuermediumdruck imThe valve element preferably consists of a Valve ball with a flow channel extending through it and a spherical sealing surface, wherein the actuating device is longitudinally movable in the housing, to the control medium pressure in the

Druckraum und den Druck des Bohrlochmediums ansprechende Betätigungshülsen mit mit der kugeligen Dichtungsfläche der Ventilkugel im Eingriff stehenden Dichtungsflächen und eine Einrichtung zum Drehen der Ventilkugel zwischen der Schließ- und der Offenstellung bei Längsbewegung der Betätigungshülsen umfaßt.Pressure chamber and the pressure of the borehole medium responding actuating sleeves with the spherical Sealing surface of the valve ball engaging sealing surfaces and means for rotating the Includes valve ball between the closed and the open position during longitudinal movement of the actuating sleeves.

Als auf den Druck des Bohrlochmediums in der Förderleitung ansprechende Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung kann hierbei eine Einrichtung für eine aufwärts gerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse vorgesehen sein, wobei das kugelförmige Ventilelement zwischen der Schließ- und der Offenstellung aufgrund entsprechender aufwärts und abwärts gerichteter Längsbewegungen der Betätigungshülsen drehbar ist. Die Einrichtung für eine aufwärts gerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse kann hierbei eine auf das Bohrlochmedium ansprechende Kolbenfläche an der unteren Betätigungshülse aufweisen. Hilfsweise kann die Einrichtung für eine aufwärts gerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse auch eine Feder umfassen, die im Falle eines zum Schließen der Absperreinrichtung nicht ausreichenden Drucks des Bohrlochmediums die Schließfunktion übernehmen bzw. unterstützen kann.As a means for pushing responsive to the pressure of the wellbore media in the production line of the valve element in the closed position can be a device for an upward application of pressure the lower actuating sleeve may be provided, the spherical valve element between the closed and open positions due to corresponding upward and downward longitudinal movements the actuating sleeve is rotatable. The device for an upward pressurization the lower actuating sleeve can have a piston surface responsive to the borehole medium on the have lower actuating sleeve. Alternatively, the device can be used for an upward application of pressure of the lower actuating sleeve also comprise a spring which, in the case of one, is used to close the Shut-off device insufficient pressure of the borehole medium take over the closing function or can support.

Die reibungsloser und leichter betätigbare Absperreinrichtung nach der Erfindung kann in einen Förderrohrstrang eingebaut und in das Bohrloch im Rohrstrang eingelassen werden, wobei das Steuermedium durch eine Hilfssteuerleitung zugeführt wird, die sich in das Bohrloch längs der Förderleitung erstreckt. Statt dessen kann die Absperreinrtchlung, wenn das Bohrloch durch das Gehäuse über dem Absperrventil fördern soll, auch in ein Ansatzrohrstück eingefahren und an seinem Platz gesichert werden, wobei es aus dem Ansatzrohrstück durch Drahtseilwerkzeuge bzw. ein Laufwerkzeug herausgefahren werden kann. In diesem Fall ist die Steuerleitung von einer geeigneten Steuermediumdruckquelle mit dem Ansatzrohrstück verbunden. Die Absperreinrichtung nach der Erfindung kann auch in einer Mehrfach-Absperranordnung zur Steuerung mehrerer Bohrlochzonen verwendet werden, wobei die Absperranordnung in eine Rohrhängevorrichtung eingesetzt wird, die die Förderrohranordnung im Bohrlochgehäuse hält.The more smoothly and more easily operated shut-off device according to the invention can be installed in a conveyor pipe string installed and lowered into the wellbore in the tubing string, with the control medium is fed by an auxiliary control line extending into the wellbore along the production line. Instead of the shut-off device can do this if the borehole is to convey through the housing above the shut-off valve, can also be retracted into an extension pipe and secured in place, taking it out of the extension pipe can be moved out by wire rope tools or a running gear. In this case it is Control line connected to the extension pipe piece from a suitable control medium pressure source. the Shut-off device according to the invention can also be used in a multiple shut-off arrangement for controlling several Borehole zones are used with the shut-off assembly inserted into a pipe hanger holding the production tubing assembly in the well casing.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen; in der nachstehenden Beschreibung sind in Verbindung mit der Zeichnung mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung zeigtFurther features of the invention emerge from the claims; in the description below several embodiments of the invention are shown in connection with the drawing. In the Drawing shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Wasserfahrzeugs für eine Bohrlochförderung aus mehreren Zonen durch eine Mehrfach-Sicherheits- bzw. Absperreinrichtung, 1 shows a schematic representation of a watercraft for well production from several zones through a multiple safety or shut-off device,

F i g. 2 einen vergrößerten Querschnitt nach der Linie 2-2 der F ig. 1,F i g. 2 shows an enlarged cross-section along the line 2-2 of FIG. 1,

F i g. 3 einen vergrößerten Querschnitt nach der Linie 3-3 der F ig. 1,F i g. 3 shows an enlarged cross-section along the line 3-3 in FIG. 1,

Fig.4a und 4b zusammen einen Längsschnitt durch eine Zweifach-Absperreinrichtung, wobei das Ventil in Schließstellung dargestellt und Fig.4b eine untere Verlängerung der F i g. 4a ist,4a and 4b together show a longitudinal section a double shut-off device, the valve shown in the closed position and FIG. 4b a lower one Extension of the F i g. 4a is

Fig.5a und 5b zusammen einen Längsschnitt entsprechend Fig.4a und 4b, wobei das Ventil offen und F i g. 5b r.ine untere Verlängerung der F i g. 5a ist,FIGS. 5a and 5b together show a longitudinal section corresponding to FIGS. 4a and 4b, with the valve open and F i g. 5b right a lower extension of FIG. 5a is

F i g. 6 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 6-6 der Fig.4a,F i g. 6 shows a partial cross-section along the line 6-6 of FIG. 4a,

F i g. 7 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 4a,F i g. 7 is a partial cross-section along line 7-7 of FIG. 4a,

F i g. 8 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 8-8 der Fig. 4b,F i g. 8 shows a partial cross-section along the line 8-8 in FIG. 4b,

F i g. 9 einen teilweisen Querschnitt nach der Linie 9-9 der F i g. 2,F i g. 9 is a partial cross-section along line 9-9 of FIG. 2,

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht einer Ventilkugel und einer abnehmbaren Seitenabstützung für dieses nach einer Ausführungsform der Erfindung in Explosionsdarstellung, 10 is a perspective view of a valve ball and a removable side support for this according to an embodiment of the invention in an exploded view,

ίο F i g. 11 eine teilweise geschnittene Detailansicht, bei der sich die Ventilkugel in Schließstellung befindet,ίο F i g. 11 is a partially sectioned detailed view at that the valve ball is in the closed position,

Fig. 12 eine Ansicht entsprechend Fig. 11, bei der jedoch die Ventilkugel nach unten zur Offenstellung, jedoch vor einer Drehung, dargestellt ist,
Fig. 13 eine Ansicht entsprechend Fig. 12, bei der die Ventilkugel teilweise in die Offenstellung gedreht ist, Fig. 14 eine Ansicht entsprechend Fig. 13, bei der die Ventilkugel in der vollen Offenstellung dargestellt ist,FIG. 12 is a view corresponding to FIG. 11, in which, however, the valve ball is shown downwards to the open position, but before rotation.
13 is a view corresponding to FIG. 12, in which the valve ball is partially rotated into the open position, FIG. 14 is a view corresponding to FIG. 13, in which the valve ball is shown in the fully open position,

Fig. 15 einen teilweisen Längsschnitt durch eine weitere Kugelventilanordnung nach der Erfindung mit in Schließstellung befindlicher Ventilkugel,15 with a partial longitudinal section through a further ball valve arrangement according to the invention valve ball in the closed position,

Fig. 16 einen Schnitt entsprechend Fig. 15, wobei jedoch die Venlilkugel in Offenstellung dargestellt ist,
Fig. 17 einen Querschnitt nach der Linie 17-17 der Fig. 15,FIG. 16 shows a section corresponding to FIG. 15, but with the valve ball being shown in the open position.
FIG. 17 shows a cross section along the line 17-17 of FIG. 15,

F i g. 18 eine perspektivische Detailansicht des Kugelventils und der abnehmbaren Seitenabstützung für das Kugelventil nach den Fig. 15 und 16 in Explosionsdarstellung, F i g. 18 is a detailed perspective view of the ball valve and removable side support for the Ball valve according to FIGS. 15 and 16 in an exploded view,

Fig. 19 eine teilweise geschnittene Detailansicht mit in Schließstellung befindlicher Ventilkugel,19 shows a partially sectioned detailed view with valve ball in the closed position,

Fig. 20 eine Ansicht entsprechend Fig. 19, bei der die Ventilkugel nach unten zur Offenstellung, jedoch vor einer Drehung, dargestellt ist,FIG. 20 shows a view corresponding to FIG. 19, in which the valve ball points downwards to the open position, but in front a rotation, is shown,

Fig.21 eine Ansicht entsprechend den Fig. 19 und 20, bei der die Ventilkugel teilweise in die Offcnstcllung gedreht ist und21 shows a view corresponding to FIGS. 19 and 20, in which the valve ball is partially in the open position is rotated and

F i g. 22 eine Ansicht entsprechend den F i g. 19 bis 21 mit in Schließstellung befindlicher Ventilkugcl.F i g. 22 is a view corresponding to FIGS. 19 to 21 with valve ball in closed position.

Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Absperreinrichtung einer aus mehreren Erdzonen fördernden Unterwasserbohrung beschrieben. Wie zunächst aus Fig. 1 ersichtlich ist, erstreckt sich ein Bohrloch IVuntcrhalb des Meeresbodens Fdurch einen senkrechten Abstand untereinander aufweisende Strömungsmedium fördernde Zonen Zl und Z 2 nach unter ins Erdreich. In das Bohrloch ist ein Gehäuse C eingesetzt, wobei Perforationen P im Gehäuse eine so Verbindung zwischen den Förderzonen Z1 und Z 2 unc dem Gehäuse C herstellen. In das Gehäuse C ist eint obere Dichtungs- bzw. Stopfbiichsenpackung P\ oberhalb der Förderzonc ZI eingesetzt, während cin< untere Dichtungs- bzw. Stopfbüchsenpackung Pl in Gehäuse zwischen den Förderzonen Zl und Z\ vorgesehen ist. Ein erster Förderrohrstrang T erstreckt sich durch die Dichtungspackung PI um mündet unterhalb derselben in das Bohrlochgchäuse fii eine Verbindung mit der Förderzonc Zl, während sie ein zweiter Förderrohrstrang Γ2 nach unten durch di obere Dichtungspackung PI und weiter durch di untere Dichtungspackung P2 in das Bohrlochgehäus unterhalb derselben für eine Verbindung mit de Förderzonc Z2 erstreckt. Die Rohrstränge 7Ί und T f«i können sich mehrere Tausend Fuß nach unten in du Bohrlochgchäuse zu den Dichtungspackungen Pl un P2 erstrecken und sind in eine Rohrhängcvorrichtun TH eingehängt, die im Bohrlochgchäuse fcstgeset;The invention is described below with reference to a shut-off device of an underwater borehole conveying from several earth zones. As can first be seen from FIG. 1, a borehole IV extends below the sea floor F through zones Z1 and Z2 which are perpendicular to one another and which convey flow mediums. A housing C is inserted into the borehole, with perforations P in the housing creating a connection between the production zones Z1 and Z 2 and the housing C. An upper sealing or stuffing box packing P \ is inserted into the housing C above the conveying zone ZI, while a lower sealing or stuffing box packing P1 is provided in the housing between the conveying zones Z1 and Z \ . A first production tubing string T extends through the packing PI to open below it in the well casing fii a connection with the production zone Zl, while a second production pipe string Γ2 goes down through the upper packing PI and further through the lower packing P2 into the well casing below the same for a connection with de Förderzonc Z2 extends. The tubing strings 7Ί and T f «i can extend several thousand feet down into the borehole casing to the packings P1 and P2 and are suspended in a pipe hanging device TH which is set in the borehole casing;

bzw. verankert ist und einen Sitz für eine Absperreinrichtung V bildet, die zwei Absperrventile Vl und V2 für die entsprechenden Rohrstränge Ti und T2 aufweist. Die Rohrhängevorrichtung TH und die Absperreinrichtung Vsind unterhalb des Meeresbodens s bzw. der Sohle eines Gewässers in einer gewünschten bzw. erforderlichen Tiefe von etwa 150 bis 300 m, gegebenenfalls mehr oder weniger, angeordnet. Das Bohrlochgehäuse C erstreckt sich nach oben durch das Gewässer zu einer Förderplattform bzw. einem Kahn PP, wie es schematisch veranschaulicht ist. Die Bohrung kann jedoch in bekannter Weise am Meeresboden komplettiert werden, wobei eine Anzahl zusätzlicher Gehäuse (nicht dargestellt) in Bohrlöcher größeren Durchmessers eingesetzt sein können und das Gehäuse C von einer an der Gewässersohlc angeordneten Gehäusehängevorrichtung gehallen sein kann, in welchem Fall eine Verbindungsleitung oder ein anderes Gehäuse (nicht dargestellt) zur Förderplattform PP führen kann. In jedem Fall erstrecken sich obere Förderrohrstränge T3 und 7" 4 von dem entsprechenden Ventil VI bzw. V2 der Absperreinrichtung Vnach oben und sind mit den üblichen Christbäumen CT auf der Plattform PP verbunden, wodurch der Strom von Bohrmedien aus den Bohrlochzoncn ZI und Z2 2s gesteuert oder manuell abgeschaltet werden kann. Zum Abführen der Bohrmedien vom Christbaum zu geeigneten Behältern bzw. Tanks (nicht dargestellt) sind Strömungsleitungcn FL vorgesehen.or is anchored and forms a seat for a shut-off device V, which has two shut-off valves Vl and V2 for the corresponding pipe strings Ti and T2 . The pipe suspension device TH and the shut-off device Vs are arranged below the seabed s or the bottom of a body of water at a desired or required depth of about 150 to 300 m, possibly more or less. The borehole casing C extends upward through the water to a production platform or a barge PP, as is illustrated schematically. The borehole can, however, be completed in a known manner on the seabed, whereby a number of additional housings (not shown) can be inserted into boreholes of larger diameter and the housing C can be supported by a housing hanging device arranged on the bottom of the water, in which case a connecting line or a other housing (not shown) can lead to the conveyor platform PP. In any case, upper production tubing strings T3 and 7 "4 extend upwards from the corresponding valve VI and V2 of the shut-off device V and are connected to the usual Christmas trees CT on the platform PP , whereby the flow of drilling media from the borehole zones ZI and Z2 2s is controlled can be turned off or manually. for extracting the Bohrmedien from the Christmas tree (not shown) to suitable containers or tanks Strömungsleitungcn FL are provided.

Die Unterwasserventile VI und V2, die normalerweise geschlossen sind, können zur Ermöglichung eines Strömens der Fördermedien durch diese mittels eines Steuermediumdrucks offengehalten werden, der durch eine Steuermediumleitung CF oder durch ein Paar derartiger Leitungen von einer Steuermediumdruckquelle CP zugeführt werden kann. Solange der Steuermediumdruck derart bemessen ist, daß die Unterwasserventile Vl und V2 offengehalten werden, können Bohrmedien aus den Zonen Zl und Z2 in die entsprechenden Strömungsleitungen FL strömen; wenn es jedoch aus irgendeinem Grund beabsichtigt ist, eines der beiden Absperrventile Vl, V2 zu schließen, oder im Falle einer Beschädigung der Steueimediumlcitung, kann der Steuermediumdruck so reduziert werden, daß die Unterwasserventile VI und V2 automatisch geschlossen werden, wodurch die Bohrung an einer Stelle unterhalb des Meeresbodens zur Verhinderung eines fortdauernden Mediumstroms geschlossen wird.The subsea valves VI and V2, which are normally closed, can be kept open to allow the pumped media to flow therethrough by means of a control medium pressure which can be supplied through a control medium line CF or a pair of such lines from a control medium pressure source CP . As long as the control medium pressure is such that the underwater valves V1 and V2 are kept open, drilling media can flow from the zones Z1 and Z2 into the corresponding flow lines FL ; However, if it is intended for any reason to close one of the two shut-off valves V1, V2, or in the event of damage to the control medium line, the control medium pressure can be reduced so that the underwater valves VI and V2 are automatically closed, whereby the bore in one place is closed below the sea floor to prevent a continuous flow of medium.

Die Rohrhängevorrichtung TH und die Rohrstränge Ti und Tl können von der Plattform PP durch das so Bohrlochgchäuse Can einem Laufwerkzeug nach unten abgelassen werden, wie es ausführlich in dem älteren Vorschlag gemäß der deutschen Offenlcgungsschrift 23 37 778 beschrieben ist, woraufhin die Absperreinrichtung Vdurch das Bohrlochgchäuse Cin die Rohrhänge- ss vorrichtung 77/ an den oberen Rohrsträngen 7~3 und TA abgelassen werden kann. In gleicher Weise kann die Absperreinrichtung V aus der Rohrhängevorrichtung 77/ aufgeholt werden, so daß es unter normalen, eine Reparatur oder eine Wartung der Unterwasser-Ab- («> sperreinrichtung Verfordernden Umständen nicht nötig isl, den gesamten Doppclrohrstrang Ti, T2 hoch/.uzichcn. The pipe suspension device TH and the pipe strings Ti and Tl can be lowered down from the platform PP through the borehole housing Can, as described in detail in the older proposal according to the German Offenlcgungsschrift 23 37 778, whereupon the shut-off device V through the borehole housing Cin the pipe suspension device 77 / can be lowered on the upper pipe strings 7 ~ 3 and TA . In the same way, the shut-off device V can be taken up from the pipe suspension device 77 /, so that under normal circumstances, a repair or maintenance of the underwater shut-off device is not necessary, the entire double pipe string Ti, T2 up /. uzichcn.

Die Rohrhiingcvorrichtung TH umfaßt cin Gehäuse 10 mit einem oberen Abschnitt 11 zur Aufnahme der '·■> Abspcrrcinrichtung V in einer Ausrichtung, die durch von einem Scheitel 13 winklig und nach unten führende geneigte Führiingswändc 12 herbeigeführt wird, wodurch die Rohrstränge 7"1 und 7"2 durch das Ventil V: bzw. V2 mit den sich nach oben erstreckender Rohrsträngen 7"3und T4 in Verbindung stehen.The pipe hanging device TH comprises a housing 10 with an upper portion 11 for receiving the Spspcrrcinrichtung V in an orientation which is brought about by an apex 13 leading angled and downward sloping guide ring walls 12, whereby the pipe strings 7 "1 and 7 "2 through the valve V: or V2 are in connection with the upwardly extending pipe strings 7" 3 and T4 .

Wie die F i g. 2, 4 und 9 zeigen, ist die Steuermedium leitung CF durch eine Armatur 170 mit den Ventilgehäuse 136 des oberen Ventils Vl verbunden wobei eine Kanalverbindung im Gehäuse 136 da: Steuermedium zu einer Auslaßarmatur 172 führt, die mi einer Leitung 173 verbunden ist, die ihrerseits zu eine: Einlaßarmatur 174 für das untere Ventil V2 führt Gegebenenfalls können jedoch auch mehrere Steuer mediumleitungen CF für die Zufuhr eines Steuermedi umdrucks zu den Ventilen Vl und V2 verwende werden.As the F i g. 2, 4 and 9 show, the control medium line CF is connected by a fitting 170 to the valve housing 136 of the upper valve Vl, a channel connection in the housing 136 da: control medium leads to an outlet fitting 172, which is connected to a line 173, which in turn to one: inlet fitting 174 for the lower valve V2 leads If necessary, however, several control medium lines CF can be used for supplying a control medium pressure to the valves V1 and V2.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 bis I^ umfaßt die Ventilanordnung ein Außengehäuse 136 unc eine obere rohrförmige Hülse 136a, die mit dem unterer Ende des Rohrstrangs 7"3 verbunden ist. Das oben Gehäuse 136a ist an seinem unteren Ende mit den Gehäuse 136 verschraubt, welches seinerseits bei 13! mit einem Strömungsrohr 134 verschraubt ist, das ir einer Aufnahmebohrung des Gehäuses 10 der Rohrhän gevorrichtung sitzt.In the embodiment of FIGS. 2 to I ^ The valve assembly includes an outer housing 136 and an upper tubular sleeve 136a, which with the lower End of the pipe string 7 "3 is connected. The upper housing 136a is at its lower end with the Housing 136 screwed, which in turn at 13! is screwed to a flow tube 134, the ir a receiving bore of the housing 10 of the Rohr hanger is seated.

Innerhalb des Gehäuses 136 befindet sich eine Ventilkugel 176 mit einem Kanal 177 für den Strom de! Bohrmediums, wenn sich die Ventilkugel in dei Offenstellung befindet, wobei der Kanal 177 mit derr Gehäuse 136 ausgerichtet ist. Die Ventilkugel ist um 90^c in eine Schließstellung drehbar, in der der Strom de: Bohriochmediums durch das Gehäuse 136 unterbunder ist.Inside the housing 136 is a valve ball 176 with a channel 177 for the current de! With the valve ball in the open position with the channel 177 aligned with the housing 136. The valve ball can be rotated by 90 ^c into a closed position in which the flow of drilling medium through the housing 136 is suppressed.

Normalerweise wird die Ventilkugel 176 in di( Schließstellung durch eine untere Dichtungs- unc Betätigungshülse 178 gedruckt, die im Ventilgehäuse 136 zwischen einer oberen Stellung entsprechenc Fig.4b und einer unteren Stellung entsprechenc Fig.5b auf- und abbewegbar ist. Die Hülse 178 ist ir einer verkleinerten Bohrung 179 des Gehäuses 13( geführt, und ihr unteres Ende erstreckt sich in eine Bohrung 180 im oberen Ende des Rohrs 134. Eine Schraubendruckfeder 181 ist zwischen dem oberer Ende des Rohrs 134 und einer Anlageschulter bzw einem Ring 182 an der Hülse 178 angeordnet und drück die Hülse 178 und die Vcntilkugel 176 nach oben. Außer besitzt die Vcntilkugel 176 eine kugelige Dichtungsflä ehe 183, die mit einer entsprechenden Dichtungsendflä ehe 184 am oberen Ende der Hülse 178 in Dichtungsein griff bringbar ist.Normally, the valve ball 176 is in di (closed position by a lower sealing unc Actuating sleeve 178 printed, which correspond in the valve housing 136 between an upper position 4b and a lower position corresponding to Fig.5b can be moved up and down. The sleeve 178 is ir a reduced bore 179 of the housing 13 (and its lower end extends into a Bore 180 in the upper end of the tube 134. A helical compression spring 181 is between the upper The end of the tube 134 and a contact shoulder or a ring 182 are arranged on the sleeve 178 and press sleeve 178 and valve ball 176 upward. Except the valve ball 176 has a spherical sealing surface before 183 which is connected to a corresponding sealing end surface before 184 seals at the top of sleeve 178 can be brought to hand.

Über der Ventilkugel 176 befindet sich eine oben Ventilbetätigungs- und Dichtiingshülsc 185 mit einei unteren Endabdichtungsfläche 186, die zur kugeliger Dichtungsfläche 183 der Ventilkugcl 176 komplementäi ist. An ihrem oberen Ende besitzt die Hülse 185 einer vergrößerten Kolbenabschnitt 187, der glcitbar in einen Zylinderbereich 188 des Ventilgehäuscs 136 angeordne ist. Unter dem Kolbcnabschnitt 187 befindet sich cir zylindrischer Abschnitt 189, der kleiner als dei Außendurchmcsser des Kolbcnabschnitts 187 ist Zwischen dem zylindrischen Abschnitt 189 und dei zylindrischen Wandung 188 befindet sich eine Hülse 190 an der cin äußerer Dichtungsring 191 des zylindrischer Abschnitts 189 anliegt und die einen mit dei Zylinderwandung 188 im Eingriff befindlichen Außen dichtring 192 aufweist. An ihrem unteren Ende liegt di< HüIjC 190 an einer nach oben gerichteten Schulter 193 an. Der Unterschied zwischen der ringförmiger Qucrschnittsflächc der Hülse 190 und der ringförmiger Querschnittsendfläche des oberen Endes 194 dciAbove the valve ball 176 there is a valve actuation and sealing sleeve 185 with one above lower end sealing surface 186 which complements the spherical sealing surface 183 of the valve ball 176 is. At its upper end, the sleeve 185 has an enlarged piston section 187 which can be slid into a Cylinder area 188 of the valve housing 136 is arranged. Under the piston section 187 there is cir cylindrical section 189 which is smaller than the outer diameter of the piston section 187 A sleeve 190 is located between the cylindrical section 189 and the cylindrical wall 188 on the cin outer sealing ring 191 of the cylindrical portion 189 rests and one with the dei Outer sealing ring 192 in engagement with the cylinder wall 188. At its lower end is di < HüIjC 190 on an upwardly directed shoulder 193 on. The difference between the annular cross-sectional area of the sleeve 190 and the annular one Cross-sectional top end area 194 dci

Kolbenabschnitts 187 stellt die nutzbare, dem Steuermediumdruck zum Offenhalten der Ventilkugel 176 ausgesetzte Kolbenfläche des Kolbenabschnitls 187 dar. Der Kolbenabschnitt 187 erstreckt sich in einem Ringraum 195, der zwischen der zylindrischen Wandung 188 und einer Hülse 196 ausgebildet ist, die durch geeignete Abscherschrauben 197 mit einer Schürze 198 am unteren Ende des oberen Gehäuseabschnitts 136a verbunden ist, wobei die Hülse 1% einen Dichtungsring 199 trägt, der in der Schürze 198 anliegt, und letztere einen Dichtungsring 200 aufweist, der in der zylindrischen Wandung 188 angreift. Die obenerwähnte Sterermedium-Kanalverbindung steht durch einen Kanal 201 mit dem Ringraum 195 in Verbindung, der einen Steuermediumdruckraum darstellt, indem Steuermediumdruck auf die nutzbare Kolbenfläche des Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 einwirken kann, um eine abwärts gerichtete Kraft zu erzeugen, durch die die der Ventilkugel 176 durch die untere Ventilbetätigungshülse 178 vermittelte aufwärts gerichtete Kraft überwunden werden kann, wenn die Ventilkugel 176 unter Bewegung von der Stellung nach F i g. 4b in die Stellung nach 5b bei einer Bewegung der oberen Hülse 185 nach unten geöffnet werden soll. Bei einem Aufheben des aufgebrachten Steuermediumdrucks wirkt der Druck des Fördermediums auf die Sekundärhülse 190, wenn letztere bei 190a anliegt, sowie auf die Hülse 178.Piston section 187 provides the usable control medium pressure for keeping valve ball 176 open exposed piston surface of the piston portion 187. The piston portion 187 extends in a Annular space 195 which is formed between the cylindrical wall 188 and a sleeve 196 which passes through suitable shear bolts 197 with a skirt 198 at the lower end of the upper housing section 136a is connected, the sleeve 1% carries a sealing ring 199 which rests in the skirt 198, and the latter has a sealing ring 200 which engages in the cylindrical wall 188. The above mentioned Star medium channel connection is through a channel 201 with the annulus 195 in connection, the represents a control medium pressure chamber by applying control medium pressure to the usable piston area of the Piston portion 187 of the sleeve 185 can act to generate a downward force through which the the upward force imparted to the valve ball 176 by the lower valve actuation sleeve 178 is overcome can be when the valve ball 176 is moving from the position of FIG. 4b in the position according to FIG. 5b to be opened when the upper sleeve 185 is moved downwards. If the applied control medium pressure, the pressure of the delivery medium acts on the secondary sleeve 190, if the latter rests at 190a, as well as on the sleeve 178.

Die Ventilanordnung weist vorzugsweise eine elastische Dichtungseinrichtung 202 auf, die mit der Ventilkugel 176 in Eingriff bringbar ist, wenn sie sich in Schließstellung befindet. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfaßt die elastische Dichtungseinrichtung 202 einen Dichtungsträgerring 203 mit einem ringförmigen elastomeren Dichtungsring 204, der mit der Ventilkugel 176 außerhalb der Ventilsitzfläche 186 am unteren Ende der Hülse 185 in Eingriff bringbar ist. Der Dichtungsträgerring 203 wird normalerweise durch eine Schraubendruckfeder 205 nach unten gedrückt, die an einem innerhalb des Ventilgehäuses 136 gehaltenen Ring 208 anliegt.The valve assembly preferably has a resilient sealing device 202, which with the Valve ball 176 is engageable when it is in the closed position. In the present embodiment The elastic sealing device 202 comprises a seal carrier ring 203 having an annular shape elastomeric sealing ring 204, which with the valve ball 176 outside the valve seat surface 186 on lower end of the sleeve 185 is engageable. The seal carrier ring 203 is normally by a Helical compression spring 205 pressed down, which is held on a within the valve housing 136 Ring 208 is applied.

Die jeweiligen Ventilanordnungen Vl und V2 sind vollöffnende Ventilanordnungen, durch die bei in Offenstellung befindlicher Ventilkugel Reparaturen u.dgl. Arbeiten durchgeführt werden können. Damit eine Ventilkugel 176 mit maximalem Durchmesser gegeben ist, ist die Ventilkugel 176 im Gehäuse 136 durch eine Seitenöffnung 207 eingesetzt, die durch ein Stütz- und Verschlußelement 208 verschlossen ist. Letzteres ist in die öffnung 207 eingepaßt und in dieser durch einen geeigneten Dichtungsring 209 abgedichtet. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß das Abstütz- und Vcrschlußclement 208 am Ventilgehäuse 136 durch eine geeignete Anzahl von Schrauben 210 befestigt werden kann und einen Führungsabschnilt 211 mit einer Bohrung 212 aufweist, durch die sich ein Rohrstück 140 erstrecken kann, das einen Teil des anderen Fördcrmedium-Strömungswegs bildet.The respective valve arrangements V1 and V2 are fully opening valve arrangements through which repairs and the like can be carried out when the valve ball is in the open position. In order to have a valve ball 176 with a maximum diameter, the valve ball 176 is inserted in the housing 136 through a side opening 207 which is closed by a support and closure element 208. The latter is fitted into the opening 207 and sealed therein by a suitable sealing ring 209. From Fig. 3 it can be seen that the support and locking element 208 can be attached to the valve housing 136 by a suitable number of screws 210 and has a guide section 211 with a bore 212 through which a pipe section 140 can extend which forms part of the forms other conveying medium flow path.

Um die Ventilkugel 176 abzustützen und deren Drehung als Folge deren Längsbewegung zwischen den Hülsen 185 und 178 herbeizuführen, besitzt das Stützelement 208 nach dem vorliegenden Ausführungsbcispicl einen Zapfen bzw. Bolzen 213, der von diesem absteht und einem entsprechenden Zapfen bzw. Bolzen 214 im Ventilgehäuse 136 fluchtend gegenüberliegt, wobei die Ventilkugcl 176 an ihren gegenüberliegenden Seiten entsprechende Schlitze 215 aufweist, in die die jeweiligen Zapfen bzw. Bolzen 213 und 214 zum Drehen der Vcntilkugel 176 zwischen der Offen- und Schließstellung eingreifen können, wie am deutlichsten aus den F i g. 11 bis 14 hervorgeht. In diesen Figuren ist die vom Verschluß 208 abgestützte Seite der Ventilkugel 176 dargestellt; eine ähnliche Konstruktion ist an der anderen Seite der Ventilkugel vorgesehen. In F i g. 11 ist das Ventil in voller Schließstellung gezeigt und von den Hülsen 178 und 185 wie auch von der elastischen Dichtungseinrichtung 202 abgedichtet. In F i g. 12 ist die Ventilkugei 176 nach unten von der elastischen ίο Dichtungseinrichtung 202 fort durch einen Anfangsanteil nichtdrehbarer Längsbewegung verschoben worden. In Fig. 13 befindet sich die Ventilkugel 176 in teiiweiser Offenstellung. In Fig. 14 befindet sich die Ventilkugel 176 in der vollen Offenstellung.
Die Ventilkugel 176 hat auf jeder ihrer gegenüberliegenden Seiten eine flache Schnenfläche 216, die an den diametral gegenüberliegenden Bereichen des Gehäuses 136 und des Stützelements 208 angrenzen. Der Schlitz 215 verläuft in bezug auf die Drehachse radial zur Ventilkugel 176, und an rechtwinklig mit Abstand voneinander gelegenen Stellen ist die Kugelfläche 216 zur Bildung einer Anschlagfläche 217 und einer Anschlagfläche 218 ausgenommen, die mit festen, einen Anschlag bildenden Flächen 2l7;i und 218a am Stützelement 208 zur Begrenzung der Drehung der Kugel 176 zwischen den Exuenistellimgen der Fig. 11 und 14 zusammenwirken. Wenn sich die Ventilkugel 176 in der Stellung nach Fig. 11 befindet, liegt die Anschlagfläche 217 an der senkrechten Anschlagfläche 217a an und begrenzt dadurch die Drehung der Ventilkugel 176 in die Stellung, in der das Ventil offen ist. Die Anschlagfläche 218 liegt an der Anschlagfläche 218a an (Fig. 14), um die Drehung der Ventilkugel 176 in die Stellung zu begrenzen, in der das Ventil geschlossen ist. Eine derartige Drehung zwischen der Offen- und Schließstellung wird durch eine Längs- bzw. Vertikalbcwcgung der Ventilkugel 176 in bezug auf das Gehäuse 136 hervorgerufen. Wie obenerwähnt, wird die Ventilkugel 176 in Längsrichtung durch Längsbewegung der oberen Betätigungshülse 185 und der unteren Betätigungshülse 178, wie es durch die Pfeile in den Fig. 12 und 13 veranschaulicht ist, verschoben. Der Schlitz 215 ist derart ausgebildet, daß diese Drehung dct Ventilkugel 176 herbeigeführt wird, wenn sich letztere vertikal bzw. in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 136 bewegt. Hierzu ist der Schlitz 215 in der Ventilkuge 176 durch gegenüberliegende Wandungen gebildet, die im rechten Winkel zueinander stehen und mit 215a um 215b bezeichnet sind und parallel zu den Anschlagflä chen 217a und 217b verlaufen. Am Scheitel des zwischci den Wandungen 215a und 215b gebildeten Winkel öffnet sich der Schlitz bei 215c radial nach innen. Somi ist das Verhältnis zwischen dem Zapfen 213 und de Wandung 215b so, daß die Veniilkiigcl 176 aus de Stellung nach Fig. 11 in die Stellung nach Fig. I gedreht wird, wenn diese sich relativ zum Zapfen 21 nach unten bewegt, und umgekehrt greift die eben Wandung 215a am Zapfen 213 an und dreht 'Ji Vcntilkugel 176 bei deren Aufwärtsbewegung aus de to Stellung nach F i g. 14 in die Stellung nach F i g. 11. Es si jedoch darauf hingewiesen, daß bei in der Stellung nac Fig. 14 befindlicher Vcntilkugel 176 der Zapfen 213 di ebene Wandung 215a freigibt, so daß der Vcntilkugi 176 eine freie Längsbewegung ermöglicht wir fts nachdem die Anschlagfläche 218 am Anschlag 21f angreift, fiinc entsprechend begrenzte freie Abwärtsbi wcgung der Vcniilkugel 176 ist zugelassen, wenn sii diese in der Stellung nach F i g. 11 befindet, wo diIn order to support the valve ball 176 and bring about its rotation as a result of its longitudinal movement between the sleeves 185 and 178, the support element 208 according to the present embodiment has a pin or bolt 213 protruding therefrom and a corresponding pin or bolt 214 in the valve housing 136 aligned opposite, the valve ball 176 having corresponding slots 215 on its opposite sides, into which the respective pins or bolts 213 and 214 can engage for rotating the valve ball 176 between the open and closed positions, as best shown in FIGS. 11 to 14 can be seen. In these figures, the side of the valve ball 176 supported by the closure 208 is shown; a similar construction is provided on the other side of the valve ball. In Fig. 11, the valve is shown in the fully closed position and is sealed by the sleeves 178 and 185 as well as by the elastic sealing device 202. In Fig. 12, the valve ball 176 has been moved downward from the elastic sealing device 202 by an initial portion of non-rotatable longitudinal movement. In FIG. 13, the valve ball 176 is in a partially open position. In Fig. 14, the valve ball 176 is in the fully open position.
The valve ball 176 has on each of its opposite sides a flat surface 216 which adjoins the diametrically opposite regions of the housing 136 and the support element 208. The slot 215 extends radially to the valve ball 176 with respect to the axis of rotation, and at right-angled spaced apart points the spherical surface 216 is cut out to form a stop surface 217 and a stop surface 218, which are provided with fixed surfaces 217; i and 218a that form a stop cooperate on the support member 208 to limit the rotation of the ball 176 between the Exuenistellimgen of Figs. When the valve ball 176 is in the position according to FIG. 11, the stop surface 217 rests against the vertical stop surface 217a and thereby limits the rotation of the valve ball 176 into the position in which the valve is open. The stop surface 218 rests against the stop surface 218a (FIG. 14) in order to limit the rotation of the valve ball 176 into the position in which the valve is closed. Such a rotation between the open and closed positions is brought about by a longitudinal or vertical movement of the valve ball 176 with respect to the housing 136. As mentioned above, the valve ball 176 is displaced in the longitudinal direction by longitudinal movement of the upper actuating sleeve 185 and the lower actuating sleeve 178, as illustrated by the arrows in FIGS. The slot 215 is designed in such a way that this rotation of the valve ball 176 is brought about when the latter moves vertically or in the longitudinal direction within the housing 136. For this purpose, the slot 215 in the valve ball 176 is formed by opposing walls which are at right angles to one another and are denoted by 215a by 215b and run parallel to the stop surfaces 217a and 217b. At the apex of the angle formed between the walls 215a and 215b, the slot opens radially inward at 215c. So the relationship between the pin 213 and the wall 215b is such that the valve 176 is rotated from the position according to FIG. 11 into the position according to FIG flat wall 215a on pin 213 and rotates valve ball 176 during its upward movement from the position shown in FIG. 14 in the position according to FIG. 11. It should be noted, however, that when the valve ball 176 is in the position according to FIG. 14, the pin 213 releases the flat wall 215a so that the valve ball 176 enables free longitudinal movement after the stop surface 218 engages the stop 21f A correspondingly limited free downward movement of the ball 176 is permitted if it is in the position according to FIG . 11 is located where di

Zapfen 213 die Schlitzwand 215£» freigibt und die Anschlagfläche 217 am Anschlag 217a anliegt. Eine derartige freie bzw. verlorene Bewegungsverbindung der Ventilkugel 176 und des Drehzapfens 213 entlastet die Verbindung von Beschädigungskräften, wenn sich die Ventilkugel in der Schließ- oder Offenstellung befindet, und bewahrt außerdem die elastische Dichtung 202 vor einer Relativdrehbewegung der Ventilkugel 176.Pin 213 releases the diaphragm wall and the Stop surface 217 rests against stop 217a. Such a free or lost movement connection of the valve ball 176 and pivot 213 relieves the connection of damaging forces when the valve ball is in the closed or open position and also maintains the resilient seal 202 before a relative rotational movement of the valve ball 176.

Wenn die Ventilkugel 176 geschlossen ist und durch Anwendung von Steuermediumdruck im Ring 195 geöffnet werden soll, kann ein beträchtlicher Differenzdruck am Ventil anstehen, der bestrebt ist, dieses geschlossen zu halten. Damit der Druck am Ventil ausgeglichen werden kann, ist nach der Erfindung vorzugsweise eine Druckausgleichsvorrichtung 220 vorgesehen (Fig.9), um eine Verbindung zwischen einem Kanal 221 unter der Ventilkugel 176 (Fig.4b) und einem Kanal 228 über der Ventilkugel 176 (F i g. 4a) über den Längskanal 223 im Ventilgehäuse 136 herzustellen. Der Kanal 221 steht mit dem Ringraum 224 zwischen dem Gehäuse 136 und der unteren Ventilbetätigungshülse 178 in Verbindung, der seinerseits mit dem Kanal durch das untere Rohrstück 134 durch radiale Kanäle 225 im oberen Ende des Rohrstücks 134 bei geschlossener Ventilkugel 176 entsprechend der Darstellung in F i g. 4b in Verbindung steht. Über der Ventilkugel 176 besitzt die Schürze 198 des oberen Ventilgehäuseabschnitts 136.Ί eine Anzahl radialer Kanäle 226, die eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal durch die Ventilanordnung und einem Ringraum 227 herstellen, der seinerseits durch einen Kanal 228 mit einem Raum 229 der Druckausgleichsvorrichtung 220 in Verbindung steht. Der Druckausgleichsraum 229 wird durch einen rohrförmigen Einsatz 230 gebildet, der in einer Bohrung 231 des Gehäuses 136 durch einen Verschluß- bzw. Abdichtungsstopfen 232 gehalten ist. Dichtungen 233 und 234 am Einsatz 230 liegen in der Bohrung 231 und einer reduzierten Bohrung 235 an. Ein Ventilelement 236 ist im Einsatz 230 auf- und abbeweglich und besitzt an seinem unteren Ende 237 eine Dichtung 238, die glcitbar im Einsatz 230 unter Einlaßkanälen 239 des Einsatzes anliegt, wobei letztere eine Verbindung zwischen dem Kanal 228 und dem Raum 229 herstellen, so daß dieser über der Dichtung 238 dem Strömungskanal durch das obere Ventilgehäuse I36a ausgesetzt ist. Am oberen Ende des Ventilelements 236 befindet sich ein Kopf 240, der an einem Sitz 241 unter dem Einfluß von Druck unter der Ventilkugcl 176 zur Anlage bringbar ist, wobei der Druck dem Einlaßraum 242 über dem Kopf 240 durch den Kanal 223 und einen radialen Kanal 243 im Gehäuse 136 sowie Kanäle 244 im Einsatz 230 zugeführt wird. Eine Stange 245 erstreckt sich gleitbar nach unten durch das untere Ende des Einsatzes 230 und in die Bohrung 235 hinein, wobei eine Schraubenfeder 246 am Einsatz 230 und an einem einstellbaren Federsitz 247 an der Stange angreift, um eine nach unten gerichtete, den Kopf 240 gegen den Sitz 241 drückende Beaufschlagung hervorzurufen. In die Bohrung 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 führt ein Kanal 248, der mit dem Steuermedium- bzw. Uingraum 19¹S der Absperrventileinrichtung in Verbindung Mehl.When the valve ball 176 is closed and is to be opened by the application of control medium pressure in the ring 195, a considerable differential pressure can be present at the valve, which tends to keep it closed. So that the pressure at the valve can be equalized, a pressure equalization device 220 is preferably provided according to the invention (FIG. 9) in order to establish a connection between a channel 221 under the valve ball 176 (FIG. 4b) and a channel 228 above the valve ball 176 (FIG i g. 4a) via the longitudinal channel 223 in the valve housing 136. The channel 221 is connected to the annular space 224 between the housing 136 and the lower valve actuation sleeve 178, which in turn connects to the channel through the lower pipe section 134 through radial channels 225 in the upper end of the pipe section 134 when the valve ball 176 is closed, as shown in F i G. 4b is in communication. Above the valve ball 176, the skirt 198 of the upper valve housing section 136.Ί has a number of radial channels 226 which establish a connection between the flow channel through the valve arrangement and an annular space 227, which in turn communicates through a channel 228 with a space 229 of the pressure equalization device 220 stands. The pressure equalization space 229 is formed by a tubular insert 230 which is held in a bore 231 of the housing 136 by a closure or sealing plug 232. Seals 233 and 234 on insert 230 rest in bore 231 and a reduced bore 235. A valve element 236 is movable up and down in the insert 230 and has at its lower end 237 a seal 238 which slidably rests in the insert 230 under inlet channels 239 of the insert, the latter establishing a connection between the channel 228 and the space 229, so that this is exposed to the flow channel through the upper valve housing I36a via the seal 238. At the upper end of the valve element 236 there is a head 240 which can be brought into contact with a seat 241 under the influence of pressure under the valve ball 176, the pressure being transferred to the inlet space 242 above the head 240 through the channel 223 and a radial channel 243 in the housing 136 and channels 244 in the insert 230 is supplied. A rod 245 slidably extends downwardly through the lower end of the insert 230 and into the bore 235, with a coil spring 246 engaging the insert 230 and an adjustable spring seat 247 on the rod about a downward facing head 240 against to cause the seat 241 to pressurize. A channel 248 leads into the bore 235 of the pressure equalization device 220, ^{which is in communication with the control medium or inlet chamber 19 1} S of the shut-off valve device.

Hieraus ist ersichtlich, daß, solange wie der Druckunterschied ander geschlossenen Venlilkugel 176 derart beschaffen ist, daß der Bohrlochdruck im Ausgleichsventilraum 242 und die Feder 246 eine den Ventilkopf 240 auf seinem Sitz haltende resultierende Abwärtskraft hervorrufen, die die vom .Steuermediumdruck in der Bohrung 235 hervorgerufene Aufwärtskraft übersteigt, keine Verbindung zwischen den Kanälen 221 und 228 unter bzw. über der Ventilkugel 176 besteht. Wenn jedoch der Steuermediumdruck erhöht wird, um die Ventilkugel 176 in Offenstellung zu bringen, wirkt der erhöhte Druck nach oben auf die wirksame Kolbenfläche am unteren Ende des Ausgleichsventilelements 236 und öffnet den Ausgleichsventilkopf 240, wodurch sich der Druck zwischen dem unteren KanalFrom this it can be seen that as long as the pressure difference across the closed valve ball 176 is such that the borehole pressure in the equalization valve chamber 242 and the spring 246 one the Valve head 240 holding on its seat resultant downward force caused by the control medium pressure Exceeds upward force induced in bore 235, no communication between channels 221 and 228 below and above valve ball 176, respectively. However, if the control medium pressure is increased by To bring the valve ball 176 into the open position, the increased upward pressure acts on the effective Piston area at the lower end of the equalization valve element 236 and opens the equalization valve head 240, thereby increasing the pressure between the lower channel

ίο 221 durch den Kanal 223, die Kanäle 243 und 244, die Ventilräume 242 und 229, die Kanäle 239 und dem oberen Ausgleichskanal 228 ausgleicht.ίο 221 through channel 223, channels 243 and 244, the Valve chambers 242 and 229, the channels 239 and the upper compensation channel 228 equalize.

Die wirksamen Flächen in der Druckausgleichsvorrichtung 220 und die Kraft der Feder 246 sind im Verhältnis zu der wirksamen Fläche des das Absperrventil betätigenden Kolbenabschnitts 187 der Hülse 185 so ausgewählt, daß sich zuerst die Druckausgleichsvorrichtung 220 öffnet und dadurch das Hauptabsperrelement 176 von der Wirkung des an diesem anstehenden Differenzdruckes entlastet.The effective areas in the pressure compensation device 220 and the force of the spring 246 are in Relation to the effective area of the piston section 187 of the sleeve 185 which actuates the shut-off valve selected so that first the pressure compensation device 220 opens and thereby the main shut-off element 176 relieved of the effect of the differential pressure applied to it.

Um zu gewährleisten, daß kein Rückstrom auftreten kann, wenn das Absperrventil 176 offen ist und die Bohrung durch dieses fließt, ist ein Rückstrom-Verhinderungsventil 223a zwischen dem Ausgleichsventilraum 242 und dem Kanal 223 vorgesehen.To ensure that no backflow can occur when the shut-off valve 176 is open and the Bore flowing through this is a backflow prevention valve 223a between the equalizing valve room 242 and the channel 223 are provided.

Damit Steuermediumdruck beiden Ventilanordnungen Vl und V2 der Absperreinrichtung V, wie obenerwähnt, zugeführt werden kann, besitzt der Steuermediumdruckraum 235 der Druckausgleichsvorrichtung 220 des oberen Ventils Vl einen Kanal 235a, der zur Armatur 172 führt, die ihrerseits mit der unteren Ventilanordnung V2 in Verbindung steht.So that control medium pressure both valve arrangements Vl and V2 of the shut-off device V, like As mentioned above, can be supplied, the control medium pressure chamber 235 has the pressure compensation device 220 of the upper valve Vl a channel 235a, which leads to the armature 172, which in turn with the lower Valve assembly V2 is in communication.

Bei der Verwendung von Absperrventilen, wie der Ventilanordnung Vl und V2, um den Strom ausWhen using shut-off valves, such as the valve arrangement Vl and V2, to the power off

vs mehreren Bohrlochzonen zu steuern, kann es unter verschiedenen Umständen, z. B. bei einem Dichtungsversagen, vorkommen, daß eines oder mehrere der Absperrventile bei dem angewandten Steuermediumdruck nicht öffnen. In einem derartigen Fall kann es erforderlich sein, die Absperrventileinrichtung aus dem Bohrloch zu ziehen, um sie zu reparieren bzw. zu ersetzen. Bei der vorliegenden Absperreinrichtung können jedoch Einrichtungen vorgesehen sein, durch die das Ventil Vl oder das Ventil V2 mechanisch geöffnet und in der Offensteliung verriegelt werden kann, um eine fortlaufende Förderung aus einer oder beiden Bohrlochzonen Zl und Zl zu ermöglichen. Zusätzlich ist die Verwendung eines Hiiis- bzw. Sckundärabsperrventils, das in die in Offensteliung verriegelte Ventilanordnung Vl oder V2 eingelassen und dort verankert werden kann, möglich.vs. controlling multiple wellbore zones, it may occur in different circumstances, e.g. B. in the case of a seal failure, it can happen that one or more of the shut-off valves do not open at the applied control medium pressure. In such a case it may be necessary to pull the check valve assembly out of the well for repair or replacement. In the present shut-off device, however, devices can be provided by means of which the valve V1 or the valve V2 can be opened mechanically and locked in the open position in order to enable continuous production from one or both borehole zones Zl and Zl . In addition, it is possible to use a secondary or secondary shut-off valve which can be inserted into the valve arrangement V1 or V2 locked in the open position and anchored there.

Wie aus den Fig.4a und 5a ersichtlich ist, ist die Hülse 196 durch die Abscherschrauben 197 in einet oberen Anfangsstellung gehalten und wirkt mit deirAs can be seen from Figures 4a and 5a, the The sleeve 196 is held in an upper starting position by the shear bolts 197 and acts with deir

S5 Gehäuse 136 zur Bildung des Slcucrmcdiumdruckraum! bzw. Ringraums 195 zusammen. Eine anfänglich gelösti Verriegelungseinrichtung 250 ist vorgesehen, durch du die Hülse 1%, wenn sie nach unten verschoben wird, ir der unleren Stellung verriegelt wird. Wenn die Hülsi 196 nach unten verschoben wird, liegt sie an eine Schulter 251 der Hülse 185 an und verschiebt letzten nach unten, um die Ventilkugel 176 zu öffnen. Zun Verschieben der Hülse 1% nach unten dient eil Hülscnversehicbcwerkzeug, wie es z. B. in dem ältcreiS5 housing 136 to form the Slcucrmcdiumdruckraum! or annulus 195 together. An initially released locking device 250 is provided through which you the sleeve 1%, when slid down, will be locked in the unloaded position. When the pods 196 is moved down, it rests on a shoulder 251 of the sleeve 185 and moves the last down to open valve ball 176. The purpose of moving the sleeve 1% downwards is to move it Hülscnversehicbcwerkzeug as it is z. B. in the eldcrei

(>s Vorschlag gemäß der deutschen Offcnlcgungsschrif 23 37 682 beschrieben ist.(> s proposal according to the German disclosure document 23 37 682 is described.

Die Verriegelungseinrichtung 250 weist einen ela stisch zusammenzichbaren, geteilten Sperring 252 miThe locking device 250 has an ela stically collapsible, split locking ring 252 mi

nach oben weisendem Säge^ahnaußengewinde 253 auf. Unter dem Sperring 252 befindet sich ein Expander 254, der mit der Hülse /% durch Schraubstifte 255 od. dgl. verbunden ist und eine Expanderflächc 256 aufweist, die innerhalb des Sperrings 252 in Eingriff bringbar ist, um s letzteren aufzuweiten, wenn er in Sperreingriif mit Innenzähnen 257 des Gehäuses 136 kommt.saw external thread 253 pointing upwards. An expander 254 is located under the locking ring 252, with the sleeve /% by screw pins 255 or the like. is connected and has an expander surface 256 which is engageable within the locking ring 252 to s expand the latter when it comes into locking engagement with internal teeth 257 of the housing 136.

Aus Vorstehendem ist ersichtlich, daß die Ventilkugel 176 nach öffnen der Druckausgleichsvorrichtung in die Offenstellung kommt, so daß die die Ventilkugel ι ο abstützenden und betätigenden Einrichtungen keine durch am Ventil anstehenden Druckunterschied hervorgerufenen starken Reibungskräfte aufnehmen oder überwinden müssen. Da die Ventilkugel 176 außerdem eine geringfügige verlorene Bewegung in Längsrich- is Hing der Ventilanordnung am Ende ihrer Drehung zwischen der Offen- und der Schließstellung hat, sind auch die Einrichtungen zum Abstützen und Drehen der Ventilkugel in deren Schließstellung entlastet, ohne daß eine Präzisionsherstellung erforderlich ist.From the above it can be seen that the valve ball 176 after opening the pressure compensation device in the Open position comes so that the valve ball ι ο supporting and actuating devices no absorb strong frictional forces caused by the pressure difference at the valve or have to overcome. Since the valve ball 176 also has a slight lost motion in the longitudinal direction The valve assembly has hung at the end of its rotation between the open and closed positions the devices for supporting and rotating the valve ball in its closed position are also relieved without precision manufacturing is required.

In den Fig. 15 bis 22 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Erfindung dai gestellt, bei der ebenfalls die Ventilkugel 376 für eine Drehung zwischen der Offen- und der Schließstellung durch Einrichtungen gelagert ist, die der Ventilkugel eine geringfügige 2s verlorene Längsbewegung gestatten, und bei der die Kugel wiederum durch einen Steuermediumdruck in die Offenstellung verlagert wird, ohne daß es einer Darstellung des obenbeschriebenen Bypass-Ventils bzw. der Druckausgleichsvorrichtung bedarf, ist ersichtlich, !o daß entsprechend der Darstellung in den F i g. 15 und 16 der Betätigungseinrichtung ein Steuermediumdruck über einen Kanal 301 zugeführt wird und daß der Mediumdruck an der geschlossenen Ventilkugel (Fig. 15) ausgeglichen wird, wenn eine Verbindung is zwischen dem unteren Kanal 321 und dem oberen Kanal 328 über die Druckausgleichsvorrichtung hergestellt wird, und zwar vor Bewegung der Ventilkugel 376 in die Offenstellung (F ig. 16).In FIGS. 15 to 22 a modified embodiment of the invention is shown in which also the valve ball 376 for rotation between the open and closed positions by means of devices is stored, which the valve ball a slight 2s Allow lost longitudinal movement, and in which the ball in turn by a control medium pressure in the The open position is shifted without it being a representation of the above-described bypass valve or the pressure equalization device is required, can be seen! o that according to the representation in FIGS. 15 and 16 the actuating device is supplied with a control medium pressure via a channel 301 and that the Medium pressure at the closed valve ball (Fig. 15) is equalized when a connection is established established between the lower channel 321 and the upper channel 328 via the pressure equalization device before the valve ball 376 moves into the open position (Fig. 16).

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung umfaßt die jo Ventilanordnung ein Außengehäuse 336 und eine obere rohrförmige Hülse 336a, die, wie die oben beschriebene Hülse 136a, mit dem unteren Ende des Rohrstrangs 73 verbunden ist. Das Gehäuse 336 ist an seinem unteren Ende in geeigneter Weise mit einem sich in das 4s Bohrloch erstreckenden Förderrohrstrang verburden.In this embodiment of the invention, the jo Valve assembly includes an outer housing 336 and an upper tubular sleeve 336a, which, like that described above Sleeve 136a, is connected to the lower end of the tubing string 73. The housing 336 is at its lower Appropriately connect the end to a production tubing string extending into the 4s borehole.

Innerhalb des Gehäuses 336 befindet sich die Ventilkugel 376 mit einem Kanal 377 für den Strom des Bohrmediums, wenn sich die Ventilkugel in der Offenstellung befindet, wobei der Kanal 377 mit dem w Gehäuse 336 ausgerichtet ist. Die Ventilkugel ist um 90° in eine Schließstellung drehbar, in der der Strom des Bohrlochmediums durch das Gehäuse 336 unterbunden ist.Inside the housing 336 is the valve ball 376 with a channel 377 for the flow of the Drilling medium when the valve ball is in the open position, the channel 377 with the w Housing 336 is aligned. The valve ball can be rotated through 90 ° into a closed position in which the flow of the Borehole medium is prevented by the housing 336.

Normalerweise wird die Ventilkugel 376 in die Schließstellung durch eine untere Dichtungs- und Betätigungshülse 378 gedrückt, die im Ventilgehäuse 336 zwischen einer oberen Stellung entsprechend Fig. 15 und einer unteren Stellung entsprechend Fig. 16 auf und ab bewegbar ist. Die Hülse 378 ist in ho einer verkleinerten Bohrung 379 des Gehäuses 336 geführt und ihr unieres Ende erstreckt sich in eine Bohrung 380 im Gehäuse 336. Eine Schraubendruckfeder 38! ist zwischen einem unteren FedersiL· (riichi dargestellt) und einer Anlageschulter 382 der Hülse 378 (<s angeordnet und drückt diese und die Ventilkugel 376 lach oben. Außen besitzt die Ventilkugel 376 eine cugelige Dichtungsfläche 383, die mit einer entsprechenden Dichtungsendfläche 384 am oberen Ende· de Hülse 378 in Dichtungseingriff bringbar ist.Normally, the valve ball 376 is in the closed position by a lower seal and Actuating sleeve 378 pressed in the valve housing 336 between an upper position accordingly 15 and a lower position corresponding to FIG. 16 can be moved up and down. The sleeve 378 is in ho a reduced bore 379 of the housing 336 and its unieres end extends into a Hole 380 in housing 336. A helical compression spring 38! is between a lower spring siL (riichi shown) and a contact shoulder 382 of the sleeve 378 (<s arranged and pushes this and the valve ball 376 laughing upwards. On the outside, the valve ball 376 has a spherical sealing surface 383, which is connected to a corresponding sealing end surface 384 at the upper end Sleeve 378 can be brought into sealing engagement.

Über der Ventilkugcl 376 befindet sich eine oben Ventilbetäligungs- und Dichtungshülse 385 mit einei unteren Endabdichtungsfläche 386, die zur kugeliger Dichtungsfläche 38J der Vcniilkugel 376 komplementär ist. An ihrem oberen Ende besitzt die Hülse 385 einer vergrößerten Kolbenabschnitt 387, der gleitbar in einem Zylinderbereich 388 des Venlilgehäuses 336 angcordnei ist. Die Hülse 385 isl glcitbar auf einer Innenhülse 387i angeordnet, die mit der Zylinderwand 388 einen ringförmigen Zylinder bzw. Kolbenrauni 395 bildet. An ihrem oberen Ende besitzt die Hülse 387a einen Zylinderkopf 3876, der an einer nach unien gerichteten Schuller 387c- der Gehausehülse 336,7 anliegt und einen Außendichtungsring 387(/ aufweist, der das obere finde des Kolbenraums 395 abschließt. Der Kolbenabschnitt 387 der Bctäügungshühc 385 besitz! einen an der Zylinderwand 338 anliegenden äußeren Dichtungsring 387e und einen gleitbar an der inneren Zylinderhülse 387a anliegenden inneren Dichtungsring 387/1 Somit kann ein di.m Ririgraum 395 zugeführtes Sicucrmcdium nach unten auf die Hülse 385 wirken, um sie nach unten glcitbar durch eine im wesentlichen U-förmigc Platte 387^r, die ais Führung und Anschlag dient, zu bewegen.Above the valve ball 376 there is an upper valve actuation and sealing sleeve 385 with a lower end sealing surface 386 which is complementary to the spherical sealing surface 38J of the valve ball 376. At its upper end, the sleeve 385 has an enlarged piston portion 387 which is slidably angcordnei in a cylinder area 388 of the valve housing 336. The sleeve 385 is slidably arranged on an inner sleeve 387i which, with the cylinder wall 388, forms an annular cylinder or piston space 395. At its upper end the sleeve has 387a a cylinder head 3876 which bears against a downwardly UNIEN Schuller 387c- of Gehausehülse 336.7 and an outer seal ring 387 (/ which closes the upper find the piston chamber 395th The piston portion 387 of the Bctäügungshühc 385 possesses an outer sealing ring 387e resting on the cylinder wall 338 and an inner sealing ring 387/1 resting on the inner cylinder sleeve 387a in a sliding manner essentially U-shaped plate 387 ^ r, which serves as a guide and stop to move.

Es versteht sich, daß die Erfindung auch bei Einfachrohrstrangventilen anwendbar ist, jedoch ist in der Zeichnung eine Zweifachrohrstrang-Absperreinrichtung dargestellt. Damit eine Ventilkugel 376 mit maximalem Durchmesser gegeben ist, ist die Ventilkugel 376 im Gehäuse 336 durch eine Seitenöffnung 407 eingesetzt, die durch ein Stütz- und Verschlußclement 408 verschlossen ist. Letzteres ist in die Öffnung 407 eingepaßt und in dieser durch einen geeigneten Dichtungsring 409 abgedichtet. Aus Fig. 17 ist ersichtlich, daß das Abstütz- und Verschlußelcment 408 am Ventilgehäuse 336 durch eine geeignete Anzahl von Schrauben 410 befestigt werden kann und einen Führungsabschnitt 411 mit einer Bohrung 412 aufweist, durch die sich ein Rohrstück erstrecken kann, das einen Teil des anderen Fördermedium-Strömungswegs bildet. Um die Venlilkugel 376 abzustützen und deren Drehung als Folge deren Längsbewegung zwischen den Hülsen 385 und 378 herbeizuführen, besitzt das Verschlußelement 408 nach dem vorliegenden Ausfüh rungsbeispiel einen Zapfen bzw. Bolzen 413, der von diesem absteht und einem entsprechenden Zapfen bzw. Bolzen 414 an der Ventilkugel 376 in einem Längsschliiz 414a des Ventilgehäuses 336 fluchtend gegenüberliegt, wobei die Ventilkugel 376 einen Schlitz 415 aufweist, in den der Zapfen 413 zum Drehen der Ventilkugel 376 zwischen der Offen- und der Schließstellung eingreift, wie es insbesondere die F i g. 19 bis 22 zeigen. In diesen Figuren ist die vom Verschluß 408 abgestützte Seite der Ventilkugel 376 dargestellt. In Fig. 19 ist das Ventil in voller Schließstellung gezeigt und von den Hülsen 378 und 385 abgedichtet. In Fig. 20 ist die Ventilkugel 376 nach unten durch einen Anfangsanteil nichtdrehbarer Längsbewegung verschoben worden. In Fig. 21 befindet f'ch die Ventilkugel 376 in teilweiser Offenstellung. In F i g. 22 befindet sich die Ventilkugel 376 in der vollen Offenstellung.It goes without saying that the invention can also be used with single pipe string valves, however, FIG the drawing shows a double pipe string shut-off device. So that a valve ball 376 with If the maximum diameter is given, the valve ball 376 is in the housing 336 through a side opening 407 used, which is closed by a support and closure element 408. The latter is in opening 407 fitted and sealed in this by a suitable sealing ring 409. From Fig. 17 it can be seen that that the support and closure element 408 on the valve housing 336 by a suitable number of Screws 410 can be fastened and has a guide section 411 with a bore 412, through which a pipe section can extend which forms part of the other conveying medium flow path. In order to support the valve ball 376 and its rotation as a result of its longitudinal movement between the To bring about sleeves 385 and 378, has the closure element 408 according to the present embodiment Example of a pin or bolt 413, which protrudes from this and a corresponding pin or bolt. The bolt 414 on the valve ball 376 is aligned opposite in a longitudinal slot 414a of the valve housing 336, wherein the valve ball 376 has a slot 415 into which the pin 413 for rotating the valve ball 376 engages between the open and the closed position, as shown in particular in FIG. 19 to 22 show. In these Figures the side of the valve ball 376 supported by the closure 408 is shown. In Fig. 19 the valve is in shown fully closed and sealed by sleeves 378 and 385. In Fig. 20, the valve ball 376 is has been shifted downwards by an initial portion of non-rotatable longitudinal movement. In Fig. 21 is located f'ch the valve ball 376 in a partially open position. In Fig. 22 the valve ball 376 is in the fully open position.

Die Ventilkugel 376 besitzt im an die Abstützung 408 angrenzenden Bereich eine Mache Sehnenfläche 416. Der Schlitz 415 verläuft in bezug auf die Drehachse radial zur Ventilkugel 376, und an rechtwinklig mit Abstand voneinander gelegenen Stellen ist die Kugelfläche 416 zur Ausbildung einer Anschlagfläche 417 undThe valve ball 376 has a machined tendon surface 416 in the area adjoining the support 408. The slot 415 runs with respect to the axis of rotation radially to the valve ball 376, and at right angles to it Spaces located at a distance from one another are the spherical surface 416 for forming a stop surface 417 and

-iner Anschlagfläche 418 ausgenommen, die mil artsfesten Anschlagzapfen 417a und 418a am Verschluß ♦08 zur Begrenzung der Drehung der Kugel 376 zwischen den Extremsieilungen der Fig. 19 und 22 zusammenwirken. Wenn sich die Ventilkugel 376 in der Stellung nach F i g. 19 befindet, liegt die Anschlagfläche 417 am Anschlagzapfen 417a an und begrenzt dadurch die Drehung der Ventilkugel 376 in die Stellung, in der das Ventil offen ist. Eine derartige Drehung zwischen der Offen- und Schließstellung wird durch eine Längsbzw. Vertikalbewegung der Venlilkugel 376 in bezug auf das Ventilgehäuse 336 hervorgerufen. Wie obenerwähnt, wird die Ventilkugel 376 in Längsrichtung durch Längsbewegung der oberen Betätigungshülse 385 und der unteren Betätigungshülse 378, wie es durch die Pfeile in den Fig. 20 und 21 veranschaulicht ist, verschoben. Der Schlitz 415 ist derart ausgebildet, daß diese Drehung der Venlilkugel 376 herbeigeführt wird, wenn sich letztere vertikal bzw. in Längsrichtung innerhalb des Gehäuses 336 bewegt. Hierzu ist der Schlitz 415 in der Ventilkugel 376 durch gegenüberliegende Wandungen gebildet, die im rechten Winkel zueinander stehen und mit 415a und 4156 bezeichnet sind und jeweils parallel zu den Ebenen der wirksamen Anschlagflächen der Zapfen 417a und 417/? verlaufen. Am Scheitel des zwischen den Wandungen 415a und 4156 gebildeten Winkels öffnet sich der Schlitz bei 415c radial nach innen. Somit ist das Verhältnis zwischen dem Zapfen 413 und der Wandung 4156 so, daß die Ventilkugel 376 aus der Stellung nach Fig. 19 in die Stellung nach Fig. 22 gedreht wird, wenn diese sich relativ /um Zapfen 413 nach unten bewegt, und umgekehrt greift die ebene Wandung 415a am Zapfen 413 sn und dreht die Ventilkugel 476 bei deren Aufwärtsbewegung aus der Stellung nach F i g. 22 in die Stellung nach Fi g. 19. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß bei in der Offenstellung nach F ι g. 22 befindlicher Ventilkugel 376 der Zapfen 413 die ebene Wandung 415a freigibt, so daß der Ventilkugel 376 eine freie Längsbewegung ermöglicht wird, nachdem die Anschlagfläche 418 am Anschlag 418a angreift. Eine entsprechend begrenzte freie Abwärtsbewegung der Ventilkugel 376 ist zugelassen, wenn sich diese in der Schließstellung nach Fig. 19 befindet, wo der Zapfen 413 die Schlitzwand 4156 freigibt und die Anschlagfläehe 417 am Anschlag 417a anliegt.-A stop surface 418 excepted, the mil arts-fixed stop pins 417a and 418a on the lock 08 to limit the rotation of the ball 376 between the extreme cables of FIGS. 19 and 22 cooperate. When the valve ball 376 is in the position of FIG. 19 is located, the stop surface 417 rests on the stop pin 417a and thereby limits the rotation of the valve ball 376 into the position in which the valve is open. Such a rotation between the open and closed position is through a Längsbzw. Vertical movement of the valve ball 376 with respect to the valve housing 336 caused. As mentioned above, the valve ball 376 is displaced in the longitudinal direction by longitudinal movement of the upper actuating sleeve 385 and the lower actuating sleeve 378, as illustrated by the arrows in FIGS. The slot 415 is designed in such a way that this rotation of the valve ball 376 is brought about when the latter moves vertically or in the longitudinal direction within the housing 336. For this purpose, the slot 415 in the valve ball 376 is formed by opposing walls which are at right angles to one another and are denoted by 415a and 4156 and each parallel to the planes of the effective stop surfaces of the pins 417a and 417 /? get lost. At the apex of the angle formed between walls 415a and 4156, the slot opens radially inward at 415c. Thus, the relationship between the pin 413 and the wall 4156 is such that the valve ball 376 is rotated from the position according to FIG. 19 to the position according to FIG. 22 when it moves downwards relative to / about pin 413 and vice versa the flat wall 415a on the pin 413 sn and rotates the valve ball 476 when it moves upwards from the position according to FIG. 22 in the position according to Fi g. 19. It should be noted, however, that when in the open position according to FIG. 22 located valve ball 376 the pin 413 releases the flat wall 415a, so that the valve ball 376 is enabled a free longitudinal movement after the stop surface 418 engages the stop 418a. A correspondingly limited free downward movement of the valve ball 376 is permitted when it is in the closed position according to FIG. 19, where the pin 413 releases the slit wall 4156 and the stop surface 417 rests against the stop 417a.

Eine derartige freie bzw. verlorene Bewegungsverbindung der Ventilkugel 476 und des Drehzapfens 43 entlaste! die Verbindung von Beschädigungskräften, wenn sich die Ventilkugel in der Schließ- oder Offenstellung befindet.Such a free or lost movement connection of the valve ball 476 and the pivot pin 43 relieve! the connection of damaging forces when the valve ball is in the closing or Open position is.

Wenn die Ventilkugei 376 geschlossen ist und durchWhen the valve ball 376 is closed and through

Anwendung von Steuermediumdruck im KolbenraumApplication of control medium pressure in the piston chamber

395 geöffnet werden soll, kann ein beträchtlicher395 to be opened can be a considerable one

Differenzdruck am Ventil anstehen, der bestrebt ist dieses geschlossen zu halten. Damit der Druck am VentilDifferential pressure is present at the valve, which tries to keep it closed. So that the pressure on the valve

ausgeglichen werden kann, kann nach der Erfindungcan be compensated, according to the invention

eine Druckausgleichsvorrichtung, wie sie z. B. in F i g. Sa pressure equalization device, as z. B. in Fig. S.

dargestellt ist, vorgesehen sein, um eine Verbindungis shown to be provided to a connection

zwischen dem Kanal 321 unter der Ventilkugel 376 unc dem Kanal 328 über der Ventilkugel 376 herzustellen.between the channel 321 under the valve ball 376 unc the channel 328 above the valve ball 376.

Hierzu 11 Blatt ZeichnungenIn addition 11 sheets of drawings

Claims (18)

Patentansprüche:Patent claims: 1. In eine Förderleitung eines Bohrlochs Azbare Absperreinrichtung für Tiefbohrung . mit ■> einem einen durchgehenden Strömungskanal enthaltenden Gehäuse, einem Absperrventil mit einem zwischen einer ersten, den Strömungskanal schließenden und einer zweiten, den Strömungskanal offenhaltenden Stellung verschiebbaren Ventilelement und einer Betätigungseinrichtung zum Bewegen des Ventilelements zwischen den beiden Stellungen, welche einen be- und entlastbaren Steuermedium-Druckraum und eine Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung umfaßt, wobei der Druck des Steuermediums zum Bewegen des Ventilelements in die Offenstellung ausnutzbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drücken des Ventilelements in die Schließstellung auf den Druck des Bohrlochmediums in der Förderleitung ansprechend ausgebildet ist.1. In a delivery line of a borehole Az bare shut-off device for deep drilling. with ■> a housing containing a continuous flow channel, a shut-off valve with a valve element displaceable between a first position closing the flow channel and a second position keeping the flow channel open and an actuating device for moving the valve element between the two positions, which is a loadable and relieved control medium -Pressure chamber and a device for pressing the valve element into the closed position, wherein the pressure of the control medium can be used to move the valve element into the open position, characterized in that the device for pressing the valve element into the closed position to the pressure of the borehole medium in the delivery line is appropriately designed. 2. Absperreinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Druckausgleichsvorrichtung (220), die durch den Druck des Steuermediums im Druckraum für einen Druckausgleich des Bohrlochmediums am Absperrventil (VI; V2) vor Bewegung des Ventilelements aus der Schließ- in die Offenstellung betätigbar ist.2. Shut-off device according to claim 1, characterized by a pressure equalization device (220) which can be actuated by the pressure of the control medium in the pressure chamber for pressure equalization of the borehole medium at the shut-off valve (VI; V2) before the valve element is moved from the closed to the open position. 3. Absperreinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement aus einer Ventilkugel (176) mit sich durch diese hindurch erstreckendem Strömungskanal (177) und einer kugeligen Dichtungsfläche (183) besteht und die Betätigungseinrichtung im Gehäuse (136) längsbewegliche, auf den Steuermediumdruck im Druckraum und den Druck des Bohrlochmediums ansprechende Betätigungshülsen (178, 185) mit mit der kugeligen Dichtungsfläche der Ventilkugel in Eingriff stehenden Dichtungsflächen (184,186) und eine Einrichtung zum Drehen der Ventilkugel zwischen der Schließ- und der Offenstellung bei Längsbewegung der Betätigungshülsen umfaßt.3. Shut-off device according to claim 1 or 2, characterized in that the valve element consists of a valve ball (176) with a flow channel (177) extending through it and a spherical sealing surface (183) and the actuating device in the housing (136) is longitudinally movable, responsive to the control medium pressure in the pressure space and the pressure of the borehole medium Actuating sleeves (178, 185) with the spherical sealing surface of the valve ball in engagement standing sealing surfaces (184,186) and means for rotating the valve ball between includes the closed and the open position upon longitudinal movement of the actuating sleeves. 4. Absperreinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zum Drehen der Ventilkugel (176) eine Längsbewegung derselben in bezug auf das Gehäuse (136) während des Endanteils der Ventilkugelbewegung in die Schließ- und die Offenstellung durchführbar ist.4. shut-off device according to claim 3, characterized in that by means of the device for Rotating the valve ball (176) during longitudinal movement thereof with respect to the housing (136) of the end portion of the valve ball movement in the closed and open positions can be carried out. 5. Absperreinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen der Ventilkugel (176) eine Abstützung für diese aufweist, wobei die Abstützung und das Ventilgehäuse (136) mit Zapfen (213, 214) versehen sind, denen an der Ventilkugel (176) Schlitze (215) zum Drehen der Ventilkugel zwischen der Schließ- und der Offenstellung zugeordnet sind.5. shut-off device according to claim 3 or 4, characterized in that the device for Rotating the valve ball (176) has a support for this, the support and the Valve housing (136) are provided with pins (213, 214), which are provided with slots (215) on the valve ball (176) are assigned to rotate the valve ball between the closed and the open position. 6. Absperreinrichtung nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (213; 214) und Schlitze (215) zur Längsverschiebung der Ventilkugel (176) in bezug auf das Gehäuse (136) während des Endanteils der Kugelbewegung in die Schließ- und die Offenstellung ausgebildet sind.6. shut-off device according to claims 4 and 5, characterized in that the pin (213; 214) and slots (215) for longitudinal displacement of the valve ball (176) with respect to the housing (136) are formed in the closed and open positions during the final portion of the ball movement. 7. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche7. Shut-off device according to one of the claims 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Steuermediumdruckraum die im Gehäuse (136) hin- und herbewegliche, mit dem Ventilelement zu dessen Verschieben in eine der beiden Stellungen im Eingriff befindliche Betätigimgshülse (185) zugeordnet ist, die mit einem sich in einen Ringraum (195) erstreckenden, auf den Mediumdruck in diesem ansprechenden Kolbenabschnitt (187) zum Verschieben der Betätigungshülse in einer Richtung ausgerüstet ist.3 to 6, characterized in that the control medium pressure chamber in the housing (136) reciprocable, with the valve element for its displacement in one of the two positions in the Engaging located Actätigimgshülse (185) assigned is, which with an in an annular space (195) extending, on the medium pressure in this responsive piston section (187) equipped for moving the actuating sleeve in one direction is. 8. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für eine aufwärtsgerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse (178) vorgesehen ist, wobei das kugelförmige Ventilelement zwischen der Schließ- und der Offenstellung auf Grund entsprechender aufwärts und abwärts gerichteter Längsbewegungen der Betätigungshülsen (178, 185) drehbar ist.8. shut-off device according to one of claims 3 to 7, characterized in that a device provided for an upward application of pressure to the lower actuating sleeve (178) is, wherein the spherical valve element between the closed and the open position due corresponding upward and downward longitudinal movements of the actuating sleeves (178, 185) is rotatable. 9. Absperreinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für eine aufwärts gerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse (178) eine Feder (181) umfaßt.9. shut-off device according to claim 8, characterized in that the device for a upward pressurization of the lower actuating sleeve (178) comprises a spring (181). 10. Absperreinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für eine aufwärts gerichtete Druckbeaufschlagung der unteren Betätigungshülse (178) eine auf das Bohrlochmedium ansprechende Kolbenfläche an der unterem Betätigungshülse (178) aufweist.10. shut-off device according to claim 8 or 9, characterized in that the device for an upward pressurization of the lower actuating sleeve (178) one on the borehole medium has an attractive piston surface on the lower actuating sleeve (178). 11. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche11. Shut-off device according to one of the claims 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckausgleichsvorrichtung (220) einen in den Strömungskanal an einander gegenüberliegenden Seiten des Absperrventils mündenden Bypass-Kanal ausbildet, der mit einem Bypass-Ventilraum in Verbindung steht, in dem ein normalerweise geschlossenes Ventilelement (236) zum Abschließen des Bypass-Kanals angeordnet ist, und das Bypass-Ventilelement durch Steuermediumdruck im Steuermedium-Druckraum in eine Offenstellung bewegbar ist.2 to 10, characterized in that the pressure compensation device (220) forms a bypass channel opening into the flow channel on opposite sides of the shut-off valve, which is in communication with a bypass valve chamber in which a normally closed Valve element (236) is arranged to close off the bypass channel, and the bypass valve element can be moved into an open position by control medium pressure in the control medium pressure chamber. 12. Absperreinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das normalerweise geschlossene Bypass-Ventilelement (236) durch eine Feder (246) beaufschlagt ist.12. shut-off device according to claim 11, characterized in that the normally closed bypass valve element (236) is acted upon by a spring (246). 13. Absperreinrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch einen durch Steuermediumdruck beaufschlagbaren, der Feder (246) entgegengerichteten Flächenbereich des Bypass-Ventilelements (236).13. Shut-off device according to claim 12, characterized by a control medium pressure acted upon, the spring (246) opposite surface area of the bypass valve element (236). 14. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche14. Shut-off device according to one of the claims 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (136) eine langgestreckte Form mit einer langgestreckten inneren Hülsenanordnung mit der oberen und der unteren Ventilbetätigungshülse (185; 178) aufweist, das kugelförmig ausgebildete Venlilelement durch ein im Gehäuse befestigtes Stützelement (208) gehalten ist und der Steuermedium-Druckraum durch die obere Betätigungshülse (185) und das Gehäuse ausgebildet ist, wobei die obere Betätigungshülse (185) für eine Steuermediumdruckbeaufschlagung zum Bewegen der Betätigungshülsen und der Ventilkugel (176) nach unten und die untere Betätigungshülse (178) für eine Bohrlochmediumdruckbeaufschlagung zum Bewegen der Betätigungshülsen und der Ventilkugel nach oben ausgebildet sind.3 to 13, characterized in that the housing (136) has an elongated shape with an elongated inner sleeve assembly with the upper and lower valve actuation sleeves (185; 178) comprises, the spherically formed valve element by a support element fastened in the housing (208) is held and the control medium pressure chamber through the upper actuating sleeve (185) and the Housing is formed, the upper actuating sleeve (185) for a control medium pressure application to move the actuation sleeves and the valve ball (176) down and the lower Actuating sleeve (178) for pressurizing the borehole medium to move the actuating sleeves and the valve ball are formed upward. 15. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Drehen der Ventilkugel (176) für eine freie weitere Längsbewegung der Betätigungshülse und der Ventilkugel in deren Schließ- und Offenstellung lösbar ist.15. Shut-off device according to one of claims 3 to 14, characterized in that the device for rotating the valve ball (176) for further free longitudinal movement of the actuating sleeve and the valve ball can be released in its closed and open position. 16. Absperreinrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch Anschlagflächen (217, 218; 217a, 218a) an der Ventilkugel (176) und dem Stützelement (208) für ein Begrenzen einer Weiterdrehung der Ventilkugel in deren Schließ- und Offenstellung.16. Shut-off device according to claim 14 or 15, characterized by stop surfaces (217, 218; 217a, 218a) on the valve ball (176) and the support element (208) to limit further rotation the valve ball in its closed and open position. 17. Absperreinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (215) rechtwinklig zueinander angeordnete Wandungen (215a, 2\5b) an gegenüberliegenden Seiten des Zapfens (213) umfassen.17. Shut-off device according to one of claims 5 to 16, characterized in that the slots (215 ) comprise walls (215a, 2 \ 5b) arranged at right angles to one another on opposite sides of the pin (213). 18. Absperreinnchtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagflächen (217, 218) an der Ventilkugel (176) im rechten Winkel zueinander sowie zu den Wandungen (215a, 2\5h) der Schlitze (215) und die Anschlagflächen (217a, 218a) am Stützelement (208) in Längsrichtung mit Abstand voneinander an gegenüberliegenden Seiten des Zapfens (213) angeordnet sind.18. Shut-off device according to claim 17, characterized in that the stop surfaces (217, 218) on the valve ball (176) at right angles to each other and to the walls (215a, 2 \ 5h) of the slots (215) and the stop surfaces (217a, 218a) are arranged on the support element (208) in the longitudinal direction at a distance from one another on opposite sides of the pin (213).