DE2916436A1

DE2916436A1 - Oil-well pipe string seal - with soft metal wedges urged in conical gap by pressure rings and bolt

Info

Publication number: DE2916436A1
Application number: DE19792916436
Authority: DE
Inventors: Peer Tiemer
Original assignee: Cameron Iron Works GmbH
Current assignee: Cameron Iron Works GmbH
Priority date: 1979-04-24
Filing date: 1979-04-24
Publication date: 1980-11-06

Abstract

A hydraulic tube along pipe strings of oil and gas wells passes through the outside on top of the casing through a sealed joint inside a circular flange. Several split conical rings of soft metal fit into a conical gap at the periphery and are urged outward by split pressure rings which are pressurized by the conical end of a bolt. Such a seal withstands the highest pressures for long periods of time.

Description

Abdichtring für Rohrstränge von Erdöl- und Erdgasbohrungen Sealing ring for pipe strings from oil and gas wells

Die Erfindung betrifft eine Abdichtung, insbesondere innerhalb eines Abdichtflansches für Rohrstränge von Erdöl- oder Erdgasbohrungen.The invention relates to a seal, in particular within a Sealing flange for pipe strings from oil or gas wells.

Es ist bei Erdöl- oder Erdgasbohrungen bekannt, innerhalb des Bohrlochs ein oder mehrere Außenrohre (Casing) vormusehen und die eigentlichen Förderleitungen (Tubing) innerhalb der Außenrohre anzuordnen. Dabei werden die Förderleitungen am oberen Abschlußflansch (Casing Head) des Außenrohres oder weiteren Aufsätzen der Abschlußanordnung (Wellhead) mittels eines Hängers aufgehängt und befestigt. Der Aufbau dieser Abschlußanordnung und seiner Hänger ist so getroffen, daß auch bei großen Drücken keine Verbindungen zwischen den Innenräumen der einzelnen Rohre gegeben ist. Es ist auch bekannt, im Förderrohr Absperrorgane (Safety Valve) zur Absperrung des Fördergutes bei Schadensfällen oder zur sonstigen Steuerung einzufügen. Zur Steuerung dies er Absperrorgane ist es ferner bennt, im Bohrturm oder entsprechenden Steilen llydrauiikanlagen vorzusehen und mit Ilydraulikleitungen mit den innerhalb der Rohre angeordneten Ab:sperrorganen zu verbinden (US-PS 37 39 846). Diese Hydraulikleitungen werden meist im Bereich der Hänger, Hängernippel oder Förderrohre durch die Wandungen geführt.It is known in oil or gas wells, within the wellbore one or more outer pipes (casing) and the actual delivery lines (Tubing) to be arranged within the outer tubes. The delivery lines are on upper end flange (casing head) of the outer tube or other attachments of the Closing arrangement (wellhead) suspended and fastened by means of a hanger. Of the Structure of this final arrangement and its hangers is made so that also with At high pressures, there are no connections between the interiors of the individual pipes is. It is also known to shut off shut-off devices (safety valves) in the delivery pipe of the conveyed goods in the event of damage or for other control purposes. To the Control of this he shut-off devices is also named in the derrick or corresponding Steep llydraui facilities to be provided and with Ilydraulik lines with the shut-off devices arranged inside the pipes (US-PS 37 39 846). These hydraulic lines are mostly in the area of the hangers, hanger nipples or conveyor pipes passed through the walls.

Ein solche Hydraulikleitung hat z.B. die Aufgabe1 das im Ruhezustand gesperrt gehaltene Absperrorgan durch Zuführung hohen Druckes für den Betriebsfall zu öffnen und bei unzulässigen Betriebszuständen in der fördernden Produktionssonde oder den nachgeschalteten Anlagen durch z.B Druck-, Temperatur- und Niveaufühler den Hydraulikdruck abzulassen und dadurch das im Förderrohr eingebaute untertägige Sicherheitsventil zu scllließen. In Schadensfällen, bei denen die hydraulische Anlage oder die Hydraulikleitung zerstört würde, schließt das untertägige Sicherheitsventil ebenfalls.Such a hydraulic line has, for example, the task of 1 that in the idle state Locked shut-off device by supplying high pressure for the operational case to open and in the case of impermissible operating conditions in the conveying production probe or the downstream systems through e.g. pressure, temperature and level sensors to release the hydraulic pressure and thereby the underground Close the safety valve. In cases of damage in which the hydraulic system or the hydraulic line would be destroyed, the underground safety valve closes Likewise.

Es hat sich gezeigt, daß bei Bohranlagen mit solchem Aufbau den Abdichtungen der Rohre gegeneinander und der Hydraulik leitungen eine besondere Bedeutung zukommt. Einerseits muß nämlich verhindert werden, daß sich der relativ hohe Druck der inneren Rohre auf die vergleichsweise niedrigeren Drücke der äußeren Rohre überträgt, weil dann dort der Druck für das äußere Rohr zu hoch würde und zu Zerstörungen führen könnte. Andererseits reichen bereits geringe Undichtigkeiten an den Durchführungen der Hydraulikleitungen aus, den Druck in diesem Hydrauliksystem soweit herabzusetzen, daß das Absperrorgan in sperrendem Sinne betätigt wird.It has been shown that in drilling rigs with such a structure the seals the pipes against each other and the hydraulic lines are of particular importance. On the one hand it must be prevented that the relatively high pressure of the internal Pipes transfers to the comparatively lower pressures of the outer pipes because then there the pressure for the outer pipe would be too high and lead to destruction could. On the other hand, even minor leaks in the bushings are sufficient the hydraulic lines to reduce the pressure in this hydraulic system so much, that the shut-off device is operated in a blocking sense.

Als bisher günstigste Abdichtung hat sich an Hängern, Hängernippeln und Rohren eine Gummi-Dichtung (Plastic Energized Packing) erwiesen. Diese Art der Dichtung hat sich für die Abdichtung an gewölbten rohrähnlichen Teilen praktisch auf dem Markt durchgesetzt. Bei solchen Dichtungen wird nach Fertigstellung der Montage von außen in ein entsprechendes Nutensystem eine Plastikniasse eingepreßt und damit die Gunmidichtung aktiviert. Die Güte der Dichtungen kann dabei durch Prüfbohrungen zwischen den Abdichtungen kontrolliert werden. Bci unzureichender Dichtung kann aasul die Plastikmasse nachgepreßt werden.Hanger nipples have proven to be the most affordable seal to date and pipes have a rubber seal (Plastic Energized Packing). This kind of Gasket has come in handy for sealing on curved pipe-like parts prevailed in the market. With such seals will be upon completion During assembly, a plastic rivet is pressed into a corresponding groove system from the outside and thus activated the gunmi seal. The quality of the seals can thereby Test holes between the seals are checked. Bci inadequate Seal can be re-pressed aasul the plastic mass.

Selbst die besten bisher bekannten Dichtungen haben im praktischen Betrieb zu Ausfällen der Anlagen aufgrund von Undichtigkeiten geführt. Das bedeutet in den meisten Fällen Produktionsausfall durch Schließung des Absperrorgans oder eine Gefährdung der äußeren Rohre.Even the best seals known to date have practical Operation led to system failures due to leaks. That means in most cases production stoppages due to the closure of the shut-off device or a hazard to the outer pipes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu vermeiden und eine Abdichtung zu schaffen, di.e selbst größten Drücken auch über längere Zeit standzuhalten hat. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale bei einem Abdichtring nach dem Oberbegriff des Anspruchs i gelöst.The invention is based on the object of avoiding this disadvantage and to create a seal, i.e. even the greatest pressures over a long period of time has to withstand. This object is achieved by those mentioned in the characterizing part of claim 1 Features solved in a sealing ring according to the preamble of claim i.

Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben. Durch die Erfindung wird darüber hinaus erreicht,daß die Dichtung auch über längere Zeiten Temperatur-und Druckschwankungen und/oder chemischen Einflüssen widersteht.Further developments of the invention are described in the subclaims. The invention also ensures that the seal over long periods of time Resists times temperature and pressure fluctuations and / or chemical influences.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung werden im folgenden mehrere Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in Fig. 1 die Prinzipdarstellung der Erfindung im Rahmen einer schematischen Darstellung einer Gesamtanlage Fig. 2 einen Dohrlochkopf mit Hängenippel und Steuerleitung Jig. 3 eine Detaildarstellung der Abdichtung gemäß der Erfindung Fig. 4 die Abwandlung eines Einzelteils der Fig. 3 Fig. 5 eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Abdichtung Fig. 6 weitere Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Abdichtung.To explain the invention in more detail, several are in the following Embodiments described with reference to the drawings. These show in FIG. 1 the basic representation of the invention in the context of a schematic representation of a Overall system Fig. 2 a dohrlochkopf with hanging nipple and control line jig. 3 a detailed representation of the seal according to the invention Fig. 4 the modification of an individual part of FIG. 3; FIG. 5 a modification of that in FIG. 2 The seal shown in FIG. 6 shows a further modification of the seal shown in FIG.

In Fig. 1 ist eine Prinzipdarstellung einer Gesamtanlage mit einer Erdbohrung 1 mit zwei äußeren Rohrtouren (casing) 2,2a gezeigt, die gegenüber der Wandung der Erdbohrung 1 durch Zement oder dgl. so abgedichtet sind, daß die Innenräuine der beiden Rohrteuren 2,2a im unterirdischen Bereich keine Verbindung miteinander haben. Oberhalb der Erdoberfläche ist mit der äußeren Rohrtour über einen Bodenflansch 3 ein Bohrlochkopf B verbunden. Der Bodenflansch ist am äußeren Rohr 2 befestigt und trägt zugleich das innere Rohr 2a der beiden äußeren Rohre 2,2a. durch Keile 4. Ein Förderrohr 5 ist in einer Förderrohrabhä-ngevorrichtung 6 mittels eines in Schultern 7 abgehängten Hängers bzw.In Fig. 1 is a schematic diagram of an overall system with a Earth borehole 1 with two outer casing sections 2.2a, which are opposite to that shown in FIG Wall of the earth bore 1 by cement or the like. Are sealed so that the Innenräuine of the two pipes 2.2a in the underground area no connection with each other to have. Above the earth's surface is the outer pipe tour via a bottom flange 3 a wellhead B connected. The bottom flange is attached to the outer tube 2 and at the same time carries the inner tube 2a of the two outer tubes 2,2a. through wedges 4. A conveyor pipe 5 is in a conveyor pipe suspension device 6 by means of an in Shoulders 7 suspended hanger or

Hängernippels 8 befestigt. Oberhalb der Vorrichtung 6 ist ein ringförmiger Abdichtflansch 9 vorgesehen, durch den eine innerhalb des Rohrsystems verlauf ende Hydraulikleitung 10 zugleich nach außen geführt und abgedichtet wird. Die Leitung 10 ist außerhalb des Flansches 9 mit einer Hydraulikanlage H verbunden. Vom Abdichtflansch 9 aus verläuft die Leitung 10 zunächst innerhalb der Wandung des Hängers 8. Von einem unteren Austritt aus dem Hänger an verläuft die Leitung 10 neben der Außenwandung des Förderrohres 5 nach unten bis zur Position eines innerhalb des Förderrohres 5 angeordneten Sicherheitsventils V, mit dem sie durch die Wandung des Förderrohres 5 hindurch verbunden ist.Hanger nipple 8 attached. Above the device 6 is an annular one Sealing flange 9 is provided through which one ends within the pipe system Hydraulic line 10 is guided to the outside and sealed at the same time. The administration 10 is connected to a hydraulic system H outside the flange 9. From the sealing flange 9 from the line 10 initially runs within the wall of the hanger 8. From a lower exit from the hanger, the line 10 runs next to the outer wall of the delivery pipe 5 down to the position of one inside the delivery pipe 5 arranged safety valve V, with which it passes through the wall of the delivery pipe 5 is connected through it.

::n Fig. 2 ist schematisch ein Bohrlochkopf dargestellt.:: In Fig. 2, a wellhead is shown schematically.

Auf der äußeren Rohrtour (Casing) 2 in der Erdbohrung 1 ist der Bodenflansch 3 montiert, in welchem eine weitere Rohrtour (Casing) 2a in den Keilen 4 abgehängt und abgedichtet ist. In der Förderrohr-Abhängevorrichtung ((Tubing Head) hängt auf speziellen Schultern 7. Konen oder dgl. der Hängernippel 8, in den das eigentliche Förderrohr (Tubing) 5 eingeschraubt ist. Statt eines Rohres können auch mehrere Förderrohre eingebaut sein, wobei jedes Rohr ein untertägiges Sicherheits-Absperrventil haben kann. Der Abdichtflansch 9 hat die Aufgabe, einen Druckübertritt aus dem Förderrohr 5 in die äußeren Rohrtouren 2 zu verhindern und den Hydraulikdruck aus der Hydraulikleitung 10 isoliert aus der Radialbohrung iOa des Hängernippels nach außen zu führen.The bottom flange is on the outer pipe tour (casing) 2 in the earth borehole 1 3, in which another casing 2a is suspended in the wedges 4 and sealed is. In the conveyor pipe suspension device ((Tubing Head) hangs on special shoulders 7. Cones or the like. The hanger nipple 8, in the the actual delivery pipe (tubing) 5 is screwed in. Instead of a pipe you can Several delivery pipes can also be installed, with each pipe having an underground safety shut-off valve may have. The sealing flange 9 has the task of transferring pressure from the delivery pipe 5 to prevent the outer pipe tours 2 and the hydraulic pressure from the hydraulic line 10 isolated from the radial bore OK of the hanger nipple to the outside.

Hier ergeben sich durch die nichtebenen Oberflächen Schwierigkeiten.Difficulties arise here due to the uneven surfaces.

Fig. 3 zeigt den Flansch 9 in detaillierterer Darstellung.Fig. 3 shows the flange 9 in more detail.

Ein Hängernippel 8 bzw. ein Rohr 5 weist in seiner Wandung oder gesondert in seinem Inneren die Hydraulikleitung 1.0 auf. An der Stelle der Durchführung durch die Rohrwandung endet diese Leitung entweder ganz oder - wie dargestellt -als Abzweigung - in einer Nut 11, die außen um das Rohr umlaufend ausgebildet ist. In dem der Nut 11 benachbarten Bereich ist das Rohr 5 bzw. der länger 8 glatt bzw. absat--und nutfrei ausgebildet. Um diesen Bereich der Nut 11 und der benachbarten glatten Oberfläche ist der Abdichtflansch 9 herumgelegt. Die Hydraulikleitung 10 ist durch diesen Abdichtflansch hindurch mittels einer oder inehreren Kanäle nach außen geführt. An der Innenseite des Abdichtflansches ist ein Raum 12 gebildet, in dem zwei zur Dichtung dienende ESetallringe 13,14 aus einem relativ zum Rohr 5 bzw. Hänger 8 weichen Material wie Weicheisen, Kupfer, Bronze, Aluminium, Blei oder dgl. angeordnet sind. Diese Metaliringe 13,14 sind keilförmig ausgebildet und innerhalb der Kammer 12 su angeordnet, daß ihrer Keilspitzen 15 in einen Spalt 16 zwischen Wandung des Flansches 9 und Rohr 5 gepreßt werden und diesen Spalt vollständig verschließen und abdichten.A hanger nipple 8 or a pipe 5 has in its wall or separately in its interior the hydraulic line 1.0. At the point of implementation through the pipe wall ends this line either completely or - as shown - as a junction - In a groove 11 which is formed circumferentially around the outside of the tube. In that of the groove 11 adjacent area, the tube 5 or the longer 8 is smooth or absent and groove-free educated. Around this area of the groove 11 and the adjacent smooth surface the sealing flange 9 is laid around. The hydraulic line 10 is through this sealing flange passed through one or more channels to the outside. On the inside of the sealing flange, a space 12 is formed in which two are used for sealing E-metal rings 13, 14 made of a material such as soft relative to the tube 5 or hanger 8 Soft iron, copper, bronze, aluminum, lead or the like. Are arranged. These metal rings 13,14 are wedge-shaped and arranged within the chamber 12 su that their wedge tips 15 in a gap 16 between the wall of the flange 9 and the pipe 5 are pressed and completely close and seal this gap.

Dabei sind die Spitzen von der Nut wcggerichtet, weil diese Anordnung sich als günstig erwiesen hat, weil auch die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit einen Druck in gleicher Richtung ausübt und daher im Betrieb die Dichtung noch verbessert. Zwischen den Metaliringen 13,14 sind zwei Druckringe 17,18 so angeordnet, daß sie mit ihren Druckflächen hinter entsprechenden Flächen der Motallringe 13, 14 eingreifen und diese filetallringe 13,14 parallel zur Oberfläche des Rohres 5 in Richtung zum Spalt 16 verschieben können. Zur Verschiebung der Druckringe 17,18 und damit der Metallringe 13,14 dient eine im Flansch 9 gelagerte, von der Außenseite des Flansches 9 her zugängliche Schraube 19 mit einem kegel- oder kegelstumpfförmigen Arbeitskopf 20.The tips of the groove are wcgdirected because of this arrangement has proven to be beneficial, because the liquid under high pressure also exerts a pressure in the same direction and therefore improves the seal during operation. Between the metal rings 13,14 two pressure rings 17,18 are arranged so that they engage with their pressure surfaces behind corresponding surfaces of the motor rings 13, 14 and this filetallringe 13,14 parallel to the surface of the tube 5 in the direction of Can move gap 16. To move the pressure rings 17,18 and thus the Metal rings 13, 14 are used by one mounted in the flange 9 from the outside of the flange 9 forth accessible screw 19 with a conical or frustoconical working head 20th

Scharuben dieser Form werden als Tie-Down- oder Niederhalter-Schrauben bezeichnet. Im vorliegenden Anwendungsfall sind sie aus einem solchen Material gefertigt und mit einem solchen Kopf versehen, daß sie mit ihren den Kegeiflächen 21 über entsprechende Flächen 22 der Druckringe 17,18 diese verschieben können. Der Raum 12 zwischen Rohr 5 und Flansch 9 ist als Kammer ausgebildet, die einerseits durch die einander gegenüberliegenden Flächen der Innenwandung des Flansches 9 und der Außenwandung des Rohres 5 und andercrseits durch einen ringförmigen Wandvorsprung 23 des Flansches 9 sowie eine Schraubring 24 gebildet wird. Der Schraubring 24 wird in den Flansch 9 eingeschraubt, wenn die Metallringe 13,14 und die Druckringe 17,18 eingesetzt sind. Dei Verwendung eines Schraubringes 24 hat es sich als vorteilhaft erwiesen, statt einer besonderen Schulter- oder Gewindeabdichtung zusätzlich zu den in Fig. 1 dargestellten zwei keilförmigen Metallringen noch einen weiteren Metall.-ring 25 zwischen dem Schraubring 2 und der Wandung des Flansches 9 anzuordnen, wobei die Keilspitzen 26 in einen an dieser Stelle vorgesehenen Spalt 27 eindringt. Der Schraubring 24 ist zur Erzielung einer guten Verschiebe-bzw. Dichtwirkung mit zwei Spaltflächen 28,29 versehen, die in ihrer Neigung der Neigung der abgeschrägten Flächen der Metallringe entsprechen. Als Neigungswinkel für die Keil flächen relativ zur Rohrwandung haben sich Winkel zwischen 5° und 25°, vorzugsweise um 13°, bewährt. Als Neigungswinkel für die Flächen 21,22 von Schraube 19 bzw. Druckring 17,18 relativ zur Achse der Schraube 19 hat sich ein Winkel zwischen 300 und 500, insbesondere etwa 450, als günstig erwiesen.Screws of this shape are called tie-down or hold-down screws designated. In the present application, they are made of such a material and provided with such a head that they with their conical surfaces 21 over corresponding surfaces 22 of the pressure rings 17,18 these can move. The space 12 between tube 5 and flange 9 is designed as a chamber, which on the one hand through the opposing surfaces of the inner wall of the flange 9 and the Outer wall of the tube 5 and on the other hand by an annular wall projection 23 of the flange 9 and a screw ring 24 is formed. The screw ring 24 is screwed into the flange 9 when the metal rings 13,14 and the pressure rings 17,18 are used. The use of a screw ring 24 has proven to be advantageous proved, instead of a special shoulder or thread seal in addition to the two wedge-shaped metal rings shown in Fig. 1 yet another metal ring 25 to be arranged between the screw ring 2 and the wall of the flange 9, wherein the wedge tips 26 penetrates into a gap 27 provided at this point. Of the Screw ring 24 is to achieve a good displacement or. Sealing effect provided with two gap surfaces 28,29, the inclination of the inclination of the beveled Corresponding surfaces of the metal rings. As the angle of inclination for the wedge surfaces relative Angles between 5 ° and 25 °, preferably around 13 °, have proven useful to the pipe wall. As an angle of inclination for the surfaces 21,22 of screw 19 and pressure ring 17,18 relative to the axis of the screw 19 is an angle between 300 and 500, in particular about 450, proven to be cheap.

Für don er beschriebenen Anwendungsfall der Abdichtung der Durchführung der Hydraulikleitung 10 von einem Hängernippel 8 durch einen Abdichtflansch 9 nach außen wurden gute Ergebnisse mit folgenden Materialien erzielt: Druckringe 17,18 Stahl ST 42 Schraube 19 Stahl ST 52 Schraubring 24 Stahl ST 42 Metallringe 13,14,25 ASI 316 Fig. 4 zeigt eine Abwandlung der Anordnung der Metallringe 14,25 in Fig. 2. Diese beiden Metaliringe 14,25 sind gemäß Fig. 4 zu einem einzigen Mctallring 28 mit einem U-förmigen Querschnitt in Richtung auf den Schraubring 24 zusammengefaßt. Der U-förmige Querschnitt weist zwei äußere parallele Flächen (parallel zur ilchse bzw. zur Wandung des Rohres 5) und zwei zur Keilbildung abgeschrägte innere Flächen auf. Die äußeren und die inneren Flächen zusammen sind an die Form des Schraubringes 24 so angepaßt, daß eine Verschiebung der beiden Metallringteile relativ zum Schraubring möglich ist.For the application of sealing the implementation described above the hydraulic line 10 from a hanger nipple 8 through a sealing flange 9 On the outside, good results were achieved with the following materials: Pressure rings 17, 18 Steel ST 42 screw 19 steel ST 52 screw ring 24 steel ST 42 metal rings 13,14,25 ASI 316 Fig. 4 shows a modification of the arrangement of the metal rings 14, 25 in Fig. 2. These two metal rings 14, 25 are, according to FIG. 4, to form a single metal ring 28 combined with a U-shaped cross section in the direction of the screw ring 24. The U-shaped cross-section has two outer parallel surfaces (parallel to the ilchse or to the wall of the tube 5) and two inner surfaces beveled to form wedges on. The outer and inner surfaces are together to the shape of the screw ring 24 adapted so that a displacement of the two metal ring parts relative to the screw ring is possible.

In Fig. 5 ist eine Abwandlung des Abdichtflansches gemäß Fig. 2 dargestellt, bei der die Verstellung der Metallringe zwar auch möglich ist, bei der aber diese Verstellung durch Schrauben 29 geschieht, die parallel zur Rohrachse liegen.In Fig. 5 a modification of the sealing flange according to Fig. 2 is shown, in which the adjustment of the metal rings is also possible, but in which this Adjustment is done by screws 29, which are parallel to the pipe axis.

Die Wirkung ist mit der gemäß Fig. 2 vergleichbar, doch wird wegen der Möglichkeit der Verstellung von außen her die Anordnung nach Fig. 3 bevorzugt. Bei der Anordnung nach Fig. 5 sind Metaliringe und Druckringe zusammengefaßt dargestellt. Das ist möglich, weil die Kraft der Verstellung nicht über die Flächen, sondern allein durch die Schraube 29 übertragen wird.The effect is comparable to that of FIG. 2, but because of the possibility of adjustment from the outside, the arrangement according to FIG. 3 is preferred. In the arrangement according to FIG. 5, metal rings and pressure rings are shown combined. This is possible because the force of adjustment is not via the surfaces, but rather is transmitted by the screw 29 alone.

In Fig. 6 ist eine Abwandlung dargestellt, bei der eine einseitige Rohrabdichtung nur durch einen Metallring 14 geschieht. In diesem Fall ist ein Abschluß der Kammer 12 durch einen Schraubring an sich nicht erforderlich. Zur besseren Führung ist jedoch ein Schraubring 30 vorgesehen, der jedoch nicht besonders abzudichten ist.In Fig. 6 a modification is shown in which a one-sided Pipe sealing is done only by a metal ring 14. In this case there is a degree the chamber 12 by a screw ring is not required per se. For better leadership however, a screw ring 30 is provided, which, however, does not have to be specially sealed is.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Anwendung der Abdichtung von Leitungsdurchführungen an Hängernippein beschränkt. Sie ist überall dort anwendbar, wo Abdichtungen an Flächen bewirkt werden müssen, die zylindrisch verlaufen, also keine Sprünge oder Absätze haben.The invention is not limited to the described application of the seal limited by cable bushings at hanger nipples. It can be used anywhere where seals must be effected on surfaces that are cylindrical, that is have no jumps or steps.

Aus Vereinfachungsgründen wurde bei der vorstehenden Beschrcibung jeweils nur eine Schraube 19 mit auf Druclfflinge (17,18) einwirkendem Kopf erläutert. In der Praxis werden mehrere Schrauben 19 über den Umfang des Abdichtrings verteilt auge.For the sake of simplicity, in the description above only one screw 19 with a head acting on the pusher elements (17, 18) is explained. In practice, several screws 19 are distributed over the circumference of the sealing ring eye.

ordnet.arranges.

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Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Abdichtring für Rohrstränge von Erdöl- und Erdgasbohrungen, insbesondere zur Abdichtung der Durchtrittsstellen von Hydraulikleitungen durch die Wandung von Rohren, Hängern oder dgl. gegen Bohrlochflüssigkeiten und Gase, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Abdichtringes (9) ein oder mehrere im wesentlichen keilförmige, zur Abdichtung dienende Metallringe (13,14) aus einem relativ zur abzudichtenden Wandung weichem Material wie Weichoisen, Kupfer. Aluminium, Bronze oder dgl. so angeordnet sind, daß sie bei der Montage zu eicr oder beiden Seiten der Durchtrittsstelle (ii) liegen und mit der Keilspitze (15) in einen zwischen der Wandung des abzudichtenden Rohres, Hänger oder dgl. und der Innenwandung des Abdichtringes (9) gebildeten Spalt (16) ragen, und daß im Abdichtring (9) den Metallringen (i3,i4) verstellbare Druckringe (17,18) ztlgeordnet sind, durch die die Metallringe (13,14) in den Spalt (16) drückbar sind. P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Sealing ring for pipe runs from Oil and gas wells, in particular for sealing the penetration points of Hydraulic lines through the wall of pipes, hangers or the like. Against borehole fluids and gases, characterized in that on the inside of the sealing ring (9) a or several essentially wedge-shaped metal rings (13, 14) serving for sealing Made of a soft material relative to the wall to be sealed, such as soft iron, copper. Aluminum, bronze or the like. Are arranged so that they are too eicr during assembly or both sides of the passage point (ii) and with the wedge tip (15) In one between the wall of the pipe to be sealed, hanger or the like. And the Inside wall of the sealing ring (9) formed gap (16) protrude, and that in the sealing ring (9) the metal rings (i3, i4) adjustable pressure rings (17,18) are arranged through which the metal rings (13, 14) can be pressed into the gap (16).

2. Abdichtring für Rohrstränge von Erdöl- und Erdgasbohrungen, insbesondere zur Abdichtung der Durchtrittsstcllo von Hydraulikleitungen durch die Wandung von Rohren Hängern oder dgl. gegen Bohrlochflüssigkeiten und Gase, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite des Abdichtringes (9) ein oder mehrere im wesentlichen keilförmige, zur Abdichtung dienende Metallringe (13,14) aus einem relativ zur Wandung hartem Material wie Stahl oder dg3.2. Sealing ring for pipe strings from oil and gas wells, in particular for sealing the passages of hydraulic lines through the wall of Pipes hangers or the like. Against borehole fluids and gases, characterized in that that on the inside of the sealing ring (9) one or more essentially wedge-shaped, for sealing metal rings (13, 14) made of a material that is hard relative to the wall Material like steel or dg3.

so angeordnet sind, daß sie bei der Montage zu einer oder beiden Seiten der Durchtrittsstelle (11) liegen und mit der Keilspitze (15) in einen zwischen der Wandung ae abzudichtenden Rohres, Hängers oder dgl. und der Innenwandung des Abdichtringes (9) gebildeten Spalt (16) ragen, und daß im Abdichtring (9) den Netallringen (13,14) verstellbare Druckringe (17,18) zugeordnet sind, durch die die Metallringe (13,14) in den Spalt (16) drückbar sind. are arranged so that they become one or both of them when assembled Pages of the passage point (11) lie and with the wedge tip (15) in between the wall ae to be sealed pipe, hanger or the like. And the inner wall of the Sealing ring (9) formed gap (16) protrude, and that in the sealing ring (9) the metal rings (13,14) adjustable pressure rings (17,18) are assigned, through the the metal rings (13, 14) can be pressed into the gap (16).

3. Abdichtring nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Abdichtring (9) eine Schraube (19) mit einem kegel-oder kegelstumpfförmigen, auf die Druckringe (17,18) einwirkenden Kopf (20) drehbar angeordnet ist, und daß die zusammenwirkenden Flächen (21,22) von Kopf (20) und Druckringen (17,18) so bemessen sind, daß bei Drehung der Schraube (19) die Druckringe (17,18) in Richtung auf die Metallringe bewegt werden.3. Sealing ring according to claim 1 or 2, characterized in that in the sealing ring (9) a screw (19) with a conical or frustoconical, on the pressure rings (17,18) acting head (20) is rotatably arranged, and that the interacting surfaces (21,22) of the head (20) and pressure rings (17,18) are dimensioned in this way are that upon rotation of the screw (19) the pressure rings (17,18) in the direction of the Metal rings are moved.

4. Abdichtring nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtring (9) im Bereich seiner Innenwandung eine Kammer (23) fiir die Aufnahme der Netallringe (1.3,14) und Druckringe (17,18) aufweist, in die der Kopf (20) der Schraube (19) hineinragt, daß die Kammer (23) an einer Seite durch die Innenwandung des Abdichtringes (9) und an der anderen Seite durch die abzudichtende :ohrwandung begrenzt ist und an einer Stirnseite durch einen Wandungsvorsprung (24) des Abdichtringes (9) und an der anderen Stirnseite durch einen Schraubring (25) verschlossen ist, wobei zwischen dem Wandungsvorsprung bzw. dem Schraubring (25) und dem abzudichtenden Rohr der Spalt (16) gebildet ist.4. Sealing ring according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that that the sealing ring (9) in the area of its inner wall has a chamber (23) for the Receiving the Netallrings (1.3,14) and pressure rings (17,18) in which the head (20) of the screw (19) protrudes that the chamber (23) on one side through the Inner wall of the sealing ring (9) and on the other side by the one to be sealed : ear wall is limited and on one end face by a wall projection (24) the sealing ring (9) and on the other face by a screw ring (25) is closed, with between the wall projection or the screw ring (25) and the gap (16) is formed on the pipe to be sealed.

5. Abdichtring nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Schraubring (25) und der Wandung des Abdichtringes (9) ein Spalt (26) für die Aufnahme eines zusätzlichen Metallringes (27) mit keilförmiger Spitze (28) vorgesehen ist.5. sealing ring according to claim 4, characterized in that between Screw ring (25) and the wall of the sealing ring (9) a gap (26) for the recording an additional metal ring (27) with a wedge-shaped tip (28) is provided.

6. Abdichtring nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden dem Schraubring (25) zugeordneten Metailringe (13,27) zu einem Metallring (29) mit in Richtung auf den Schraubring (25) U-förmigen Querschnitt zusammengefaßt sind.6. Sealing ring according to claim 5, characterized in that the two the screw ring (25) associated with metal rings (13,27) to a metal ring (29) combined with a U-shaped cross-section in the direction of the screw ring (25) are.

7. Abdichtring nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseiten der Schenkel des Metallringes (29) im wesentlichen parallel verlaufen und die Innenseiten dieser Schenkel zur Bildung der Keilform abgeschrägt sind. 7. Sealing ring according to claim 6, characterized in that the outer sides the legs of the metal ring (29) run essentially parallel and the inner sides these legs are beveled to form the wedge shape.

8. Abdichtring nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch ,gekennzeichnet, daß dis am Hänger oder Rohr abzudichtende Stelle in einem zylindrischen oder konischen Bereich ohne Absatz, Schulter oder dgl. ausgeführt ist. 8. sealing ring according to one of claims 1 - 7, characterized in that that the point to be sealed on the hanger or pipe is in a cylindrical or conical shape Area without paragraph, shoulder or the like. Is executed.

9. Abdichtring nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß Netallringe und Druckringe aus einem Stück bestehen. 9. Sealing ring according to one of claims 1 - 8, characterized in that that metal rings and pressure rings consist of one piece.

10. Abdichtring nach einem der Ansprüche 2 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallringe (13,14) im Bereich ihrer Spitze mit einem ringförmigen Vorsprung in Richtung auf die Wandung des abzudichtenden Rohres versehen sind, der bei dc Montage in die Wandung eindringt.10. Sealing ring according to one of claims 2-8, characterized in that that the metal rings (13, 14) in the region of their tip with an annular projection are provided in the direction of the wall of the pipe to be sealed, which is at dc Assembly penetrates the wall.

11. Abdichtring nach einem der Ansprüche 3 - 10, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang des Ringes (9) eine Vielzahl von Schrauben (19) mit auf den oder die Druckring (17,18) einwirkendem Kopf verteilt angeordnet sind.11. Sealing ring according to one of claims 3 - 10, characterized in that that over the circumference of the ring (9) a plurality of screws (19) with on the or the pressure ring (17, 18) acting head are arranged distributed.