DE3112312A1 - Ventil zum pruefen eines rohrstrangs - Google Patents
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Description
DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST
BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11 -LANGENBERG
Postfach 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Tel«: 8516895
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Patentanmeldung
Halliburton Company, Duncan, Oklahoma, USA
Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 20
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs, das ein Gehäuse aufweist, welches einen
Strömungskanal enthält und in einen zu prüfenden Rohrstrang einbaubar ist, ein den Strömungskanal beherrschendes,
kugelförmiges Ventilglied, welches in dem Strömungskanal angeordnet ist, Stellnasenmittel, welche
an dem kugelförmigen Ventilglied angreifen und durch welche das kugelförmige Ventilglied zwischen einer
Offenstellung und einer Schließstellung beweglich ist, in denen der Strömungskanal geöffnet bzw. abgeschlossen
ist, und ein unteres Ventilsitzglied, welches abdichtend an einer unteren Oberfläche des kugelförmigen
Ventilglieds anliegt.
Es ist bekannt, bei Ölbohrungen zur Prüfung der Ergiebigkeit der von dem Bohrloch durchsetzten ölführenden
Erdformationen einen Prüfstrang in die Bohrung abzusenken. Diese Prüfung wird mittels eines in die
Bohrung abgesenkten Rohrstrangs durchgeführt, der an seinem unteren Ende mit einem zum Prüfen der Formation
eingerichteten Prüfventil in geschlossenem Zustand und einem unterhalb des Prüfventils angebrachten "Packer"
ausgerüstet ist. Dieser mit den Prüfgeräten versehene Rohrstrang wird im allgemeinen als Prüfstrang bezeichnet.
Nach dem Absenken des Prüfstrangs bis in die gewünschte Endposition wird der Packer zum Abdichten des Ringraums
'5 zwischen dem Prüfstrang und der Verrohrung des Bohrlochs
gesetzt und das Ventil zum Prüfen der Formation geöffnet, um die Förderung aus der Formation durch den
Prüfstrang zu ermöglichen. Es ist wünschenswert, während des Absenkens des Prüfstrangs in das Bohrloch eine
™ periodische Druckprüfung des Prüfstrangs vornehmen zu
können, um eventuelle Leckagen an der Verbindungsstelle aufeinanderfolgender Abschnitte des Prüfstrangs zu
bestimmen.
Zur Durchführung dieser Druckprüfung des Prüfstrangs
wird der Rohrstrang mit einer Flüssigkeit gefüllt und sein Absenken periodisch unterbrochen. Bei der Unterbrechung
des Absenkens des Prüfstrangs wird zur Bestimmung von Leckagen am Prüfstrang oberhalb des Prüf-
ventils die Flüssigkeit im Rohrstrang unter Druck gesetzt.
Nach dem Stand der Technik wird die Flüssigkeit allgemein ausschließlich durch das Schließen des Prüfventils
im Rohrstrang gehalten. Mit anderen Worten, der auf die Flüssigkeit im Rohrstrang ausgeübte Druck wird
auf das geschlossene Prüfventil übertragen.
Diese Anordnung nach dem Stand der Technik ist oft mit einem Prüfventil ähnlich dem in der US-PS 3 856
gezeigten versehen. Dieses Prüfventil enthält ein von
oberen und unteren Ventilsitzgliedern gehaltenes kugelförmiges Ventilglied.
Das in der US-PS 3 856 085 gezeigte Prüfventil ist nur schematisch, das heißt ohne die Details der Aufwärtsbewegung
des kugelförmigen Ventilglieds innerhalb des Ventilgehäuses, dargestellt.
Das wirkliche Prüfventil nach US-PS 3 856 085 weist '5 einen oberen Ventilsitz für das kugelförmige Ventilglied
auf, der an einem an einer ringförmigen Schulter des äußeren Ventilgehäuses hängenden Innenteil hängt,
ähnlich wie in der US-PS Re 29 471 gezeigt.
w Der untere Ventilsitz ist mit dem oberen Ventilsitz
durch eine Mehrzahl von das kugelförmige Ventilglied umgreifenden C-Klammern verbunden. Aus diesem Grund
kommen an dem unteren Ventilsitzglied des beschriebenen Prüfventils keine tragenden Teile des Ventilgehäuses
zur Anlage. Um eine auf das Gehäuse bezogene axiale Bewegung des kugelförmigen Ventilglieds zu vermeiden,
wird das kugelförmige Ventilglied des beschriebenen Prüfventils innerhalb des Gehäuses festgehalten. Exzentrische
Stellnasen, die auf einem axial zum Gehäuse sich
bewegenden Gleitglied montiert sind, greifen an dem kugelförmigen Ventilglied so an, daß zum Öffnen
und Schließen des Ventils das kugelförmige Ventilglied in bezug auf das Gehäuse bei Axialbewegung der Nasen
gedreht wird.
35
35
Bei einem über einem Prüfventil wie dem beschriebenen angeordneten Druckprüfungsstrang verursacht der übermäßige
Druck auf die obere Oberfläche des beschriebenen kugelförmigen Ventilglieds erfahrungsgemäß eine von
diesem abwärts auf die exzentrischen Nasen gerichtete Kraft, die die exzentrischen Nasen von dem sie tragenden
Glied abschert. Auf diese Weise wird die Höhe des auf die Flüssigkeit in dem Rohrstrang zu dessen Druckprüfung
ausübbaren Drucks erheblich eingeschränkt, und das Problem ist besonders signifikant bei sehr tiefen
Bohrungen, wo der bloße hydraulische Druck der Flüssigkeit im Rohrstrang schon relativ hoch ist. Man
hat festgestellt, daß der höchstmögliche Differenzdruck, mit dem das beschriebene Ventil noch sicher
belastbar ist, bei ca. 345 bar (5000 psi) liegt.
Ein anderes Ventil mit kugelförmigem Ventilglied nach dem Stand der Technik, das sich nicht axial zu seinem
Gehäuse bewegt, stellt das Unterwasserprüfbaumventil nach der US-PS 4 116 272 dar.
Andere Ventile nach dem Stand der Technik mit sich axial zum Gehäuse bewegenden kugelförmigen Ventilgliedern
stellen die US-PS 4 064 937, 3 568 715, 27 464, 4 009 753 und 3 967 647 dar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der eingangs definierten Art zu schaffen, welches
eine Druckprüfung eines Rohrstrangs beim Absenken des on
u RohrStrangs in ein Bohrloch gestattet.
u RohrStrangs in ein Bohrloch gestattet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
eine nach unten weisende Fläche des unteren Ventilsitzglieds auf einer nach oben weisenden Fläche des
Gehäuses abgestützt ist, wenn das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung ist, so daß auf das
kugelförmige Ventilglied in dessen Schließstellung
durch Druckmitteldruck in dem Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds ausgeübte abwärts gerichtete
Kräfte durch die Anlage der nach unten weisenden Fläche des Ventilglieds an der nach oben weisenden Fläche
des Gehäuses im wesentlichen vollständig auf das Gehäuse übertragen werden.
Diese Ausbildung des Ventils gestattet es, im Inneren des Rohrstrangs oberhalb des Ventils bei geschlossenem
■0 Ventil einen hohen Druck zu erzeugen, wie für die
Druckprüfung benötigt wird.
Weitere Ausgestaltungen des Ventils sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 19.
Ein Verfahren zur Druckprüfung eines Rohrstrangs ist Gegenstand des Patentanspruchs 20. Ausgestaltungen
dieses Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 21
bis 23.
20
20
Die vorliegende Erfindung sieht ein Ventil vor, das zum Prüfen eines Rohrstrangs an dem Prüfstrang unmittelbar
oberhalb eines die Formation prüfenden Ventils wie dem in der US-PS 3 856 085 beschriebenen angebracht
ist. Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung überwindet die Schwierigkeiten,
die bei der direkt gegen das Ventil zum Prüfen der Formation gerichteten Druckprüfung auftreten. Das
Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs weist ein an dem
Ventilgehäuse tragend abgestütztes unteres Ventilsitzglied auf, so daß ein Einwirken abwärts auf die
exzentrisch betätigten Nasen gerichteter Kräfte beim Unterdrucksetzen der Flüssigkeit im Bohrstrang und
damit ein Abscheren dieser Nasen an dem Ventil zum 35
Prüfen eines Rohrstrangs vermieden wird. Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung
kann einem Differenzdruck bis zu ca. 690 bar (10000 psi)
standhalten.
Außerdem sieht das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs nach der vorliegenden Erfindung eine automatische Auffüllung
vor, derart, daß beim Absenken des Prüfstrangs in die Bohrung eine automatische Füllung des Rohrstrangs
oberhalb des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs mit Bohrflüssigkeit erfolgt. Das Ventil zum Prüfen eines
Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung hat ein Gehäuse,
dessen eines Ende mit dem Rohrstrang verbunden werden kann und das einen Strömungskanal aufweist. In dem Strömungskanal
befindet sich ein kugelförmiges Ventilglied. Am Gehäuse sind Nasen angebracht, die an dem kugelförmigen
Ventilglied angreifen und das kugelförmige Ventilglied zwischen Offen- und Schließstellung hin-
und herdrehen, wodurch der Strömungskanal des Gehäuses geöffnet und geschlossen bzw. das kugelförmige Ventilglied
axial zum Gehäuse und den Nasen bewegt wird. Um das kugelförmige Ventilglied zwischen den besagten
Offen- und Schließstellungen axial zum Gehäuse hin- und herzubewegen, sind Stellglieder vorgesehen, die ein
unteres Ventilsitzglied mit einer nach unten weisenden Oberfläche aufweisen, die bei besagter Schließstellung
des kugelförmigen Ventilglieds von einer nach oben weisenden Oberfläche des Gehäuses abgestützt
wird. Dies erlaubt das Wirken abwärtsgerichteter Kräfte auf das kugelförmige Ventilglied in besagter
Schließstellung durch den Flüssigkeitsdruck im Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds, der
™ durch die Anlage der nach unten weisenden Oberfläche
des unteren Ventilsitzglieds an der nach oben weisenden Oberfläche des Gehäuses im wesentlichen
vollständig auf das Gehäuse übertragen wird.
Um das kugelförmige Ventilglied elastisch relativ zum Gehäuse nach unten in besagte Schließstellung
zu bringen, ist eine elastische Feder mit einem automatischen Glied vorgesehen, die beim Absenken des
Prüfstrangs in das Bohrloch durch den Flüssigkeitsdruck im Ringraum zwischen dem Prüfstrang und
einer Verrohrung des Bohrlochs eine Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventilglieds erlaubt. Dadurch
kann beim Absenken des Prüfstrangs in das Bohrloch die besagte Bohrflüssigkeit durch das kugelförmige
Ventilglied in den oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds befindlichen Rohrstrang einfließen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
näher erläutert:
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prüfstrangs in Bestriebsstellung
in einer Offshore-Bohrung.
Fig. 2A - 2E zeigen eine Seitenansicht, auf einer Hälfte im Schnitt, des Ventils
zum Prüfen eines Rohrstrangs. 25
Fig. 3 zeigt eine Abwicklung des J-Schlitzes und einer Nase des Ventils zum Prüfen
eines RohrStrangs nach Figur 2A - 2E.
on
Fig. 4A - 4E zeigen eine Seitenansicht, auf einer
Hälfte im Schnitt, eines zur automatischen Auffüllung des Rohrstrangs eingerichteten
anderen Ausführungsbeispiels
des Ventils zum Prüfen eines Rohr-
35
Strangs.
Es liegt an dieser Stelle nahe, eine Beschreibung der Umgebung zu liefern, in der die vorliegende
Erfindung zum Tragen kommt. Bei einer Ölbohrung wird während des Bohrvorgangs das Bohrloch mit einer als
Bohrflüssigkeit oder Bohrschlamm bekannten Flüssigkeit gefüllt. Zweck dieser Bohrflüssigkeit ist es
unter anderem, in durchsetzten Formationen irgendeine der dort auffindbaren Formationsflüssigkeiten zurückzuhalten.
Zu diesem Zweck wird der Bohrschlamm mit verschiedenen Additiven so beschwert, daß der hydrostatische
Druck des Schlamms in Formationstiefe
ausreicht, um die Formationsflüssigkeit in der Formation zu halten, ohne ihren Austritt in das Bohrloch
zu ermöglichen.
Wird eine Prüfung der Ergiebigkeit der Formation gewünscht, senkt man einen Prüfstrang bis auf Formationstiefe
in das Bohrloch ab und läßt innerhalb eines kontrollierten Prüfprogramms Formationsflüssigkeit
in den Rohrstrang fließen.
Manchmal wird beim Absenken des Prüfstrangs in das Bohrloch ein niedrigerer Druck innerhalb des Prüfstrangs
aufrechterhalten. Dies wird normalerweise dadurch erreicht, daß ein Ventil zum Prüfen einer
Formation am unteren Ende des Prüfstrangs in Schließstellung gehalten wird. Wenn die Prüftiefe erreicht
ist, wird zum Abdichten des Bohrlochs ein "Packer" gesetzt, der die Formation vom hydrostatischen
ou Druck der Bohrflüssigkeit im Ringraum der Bohrung
abschließt. Dann wird das Ventil zum Prüfen der Formation am unteren Ende des PrüfStrangs geöffnet,
und die vom eingeschlossenen Druck der Bohrflüssigkeit freie Formationsflüssigkeit kann in den
Prüfstrang fließen.
y/e Manchmal sind die Bedingungen derart, daß es
wünschenswert ist, beim Absenken des Prüfstrangs in das Bohrloch diesen oberhalb des Ventils zum Prüfen
der Formation mit Flüssigkeit zu füllen. Dies kann zum Zweck des Ausgleichs der hydrostatischen dynamischen
Druckdifferenz durch die Wände des Prüfstrangs hindurch geschehen, um ein Zusammendrücken der Rohre
nach innen zu vermeiden und beim Absenken des Prüfstrangs in das Bohrloch dessen Druckprüfung zu
gestatten.
Das Prüf-Programm der Bohrung enthält Perioden des Formationsflusses und Perioden des Formationsabschlusses.
Um bei späteren Analysen die Ergiebigkeit der Formation bestimmen zu können, werden während des
Programms Druckaufzeichnungen gemacht. Falls gewünscht, kann in einer geeigneten Probenkammer eine
Probe von Formationsflüssigkeit genommen werden.
*® Am Ende des Prüf-Programms der Bohrung wird ein
Zirkulations-Ventil im Prüfstrang geöffnet, die Formationsflüssigkeit tritt aus, der Packer wird
gelöst und der Prüfstrang hochgezogen.
° Figur 1 zeigt eine typische Anordnung für eine
Offshore-Bohrlochprüfung. Eine solche Anordnung
würde eine schwimmende Bohrplattform 10 über einer Unterwasser-Arbeitsstelle 12 einschließen. Die
Bohrung besteht in einer Bohrvorrichtung 14, welche
in typischer Weise mit einem Verrohrungsstrang fluchtet, der sich von der Unterwasser-Arbeitsstelle
12 bis zu einer Unterwasser-Formation 18 erstreckt. Der Verrohrungsstrang 16 ist an seinem
unteren Ende mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen versehen, die die Verbindung zwischen der Formation
und dem Inneren der Bohrung 20 herstellen. An der Unterwasser-Arbeitsstelle 12 ist die mit Ausbruch-Preventermechanismen
versehene Bohrlochkopf-Installation 22 angebracht. Von der Bohrlochkopf-Installation
verläuft eine Unterwasserleitung 24 zu der schwimmenden Bohrplattform 10. Die schwimmende Bohrplattform
besteht in einer Arbeitsplattform 26, die einen Bohrturm 28 trägt und stützt. Der Bohrturm 28 trägt ein
Hebezeug 30. Am oberen Ende der Unterwasserleitung 24 ist ein Bohrlochkopfverschluß 32 vorgesehen. Der
BohrlochkopfVerschluß 32 ermöglicht das Absenken eines
durch Hebezeug 30 in der Bohrung heb- und absenkbaren Prüfstrang 34 in die Unterwasserleitung und
in das Bohrloch 14. Zur Unterdrucksetzung des den PrüfStrangs 34 umgebenden Ringraums 40 ist eine
Zufuhrleitung 36 vorgesehen, die sich von einer hydraulischen Pumpe 38 an Deck 26 der schwimmenden
Bohrplattform 10 bis zur Bohrlochkopf-Installation 22
an eine Stelle unterhalb der Ausbruch-Preventer erstreckt.
Der Prüfstrang 34 schließt einen oberen Leitungsstrangabschnitt 42 ein, der sich von der Unterwasser-Arbeitsstelle
12 bis zur Bohrlochkopf-Installation 22 ■" erstreckt. Am Ende des oberen Leitungsstrangabschnitts
42 befindet sich ein hydraulisch arbeitender Leitungsstrang-Prüfbaum 44, der an der Bohrlochkopf-Installation
22 abgestützt ist, um so den unteren Abschnitt des PrüfStrangs zu stützen. Der untere Abschnitt des
Prüfstrangs erstreckt sich vom Prüfbaum 44 bis zur Formation 18. Ein Packer-Mechanismus 46 isoliert
die Formation 18 von Flüssigkeiten im Ringraum der Bohrung 40. Zur Verbindung der Flüssigkeit
zwischen der Formation 18 und dem Inneren des
35
rohrförmigen Prüfstrangs 34 ist am unteren Ende des Prüfstrangs 34 ein perforiertes Endstück 48 vorgesehen.
Der untere Abschnitt des Prüfstrangs 34 weist ferner einen zwischenliegenden Leitungsabschnitt 50, ein
drehmomentübertragendes, druck- und volumenausgeglichenes Gleitverbindungsstück 52 auf. Der zwischenliegende
Leitungsabschnitt 50 ist vorgesehen, um das Gewicht zum Setzen des Packers auf den Packer-Mechanismus
46 am unteren Ende des PrüfStrangs zu übertragen.
Oft ist es wünschenswert, am unteren Ende des Prüfstrangs ein übliches Zirkulations-Ventil 56 anzubringen,
das durch Drehung, durch Hin- und Hergehen des PrüfStrangs, durch Kombination beider oder durch
Herabsenken einer beschwerten Stange in das Innere des PrüfStrangs 10 geöffnet werden kann. Unterhalb
des Zirkulations-Ventils 56 kann eine Kombination von Probenahme-Ventil und Umkehrzirkulations-Ventil
nach US-PS 4 064 937 angebracht werden.
Ebenfalls am unteren Ende des Prüfstrangs 34 befindet sich ein Formations-Prüfventll 60. wie das durch
*■·* den Ringraumdruck betätigbare Prüfventil nach
US-PS 3 856 085.
Unmittelbar über dem Formations-Prüfventil 60 befindet sich das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 der
vorliegenden Erfindung.
Unterhalb des Formations-Prüfventils 60 befindet sich eine Druckschreiber-Vorrichtung 64.
Die Druckschreiber-Vorrichtung 64 ist vorzugsweise
so eingerichtet, daß ein zentraler, sich vollständig
öffnender Kanal darin vorgesehen ist, damit über die gesamte Länge des Prüfstrangs ein sich vollständig
öffnender Kanal vorhanden ist. Es kann wünschenswert sein, zusätzliche Vorrichtungen zum Prüfen der Formation
im Prüfstrang 34 anzubringen. Wo zum Beispiel die Gefahr eines Festklemmens des Prüfstrangs 34 im
Bohrloch 14 besteht, ist es wünschenswert, zwischen dem Druckschreiber 64 und dem Packer-Mechanismus 46
zusätzlich eine Rüttelvorrichtung anzubringen. Die Rüttelvorrichtung dient dazu, im Falle eines Festklemmens
des Prüfstrangs Stöße auf den Prüfstrang zu übertragen, um einen festgeklemmten Prüfstrang durch
Rüttelbewegungen aus dem Bohrloch freizubekommen. Zusätzlich kann es wünschenswert sein, zwischen der
Rüttel- und der Packervorrichtung 46 eine Sicherheitsverbindung anzubringen. Falls die Rüttelvorrichtung
nicht in der Lage wäre, einen festgeklemmten Prüfstrang freizubekommen, könnte eine solche Sicherheitsverbindung
den Prüfstrang 34 von dem Packer-Mechanismus 46 trennen.
Der Standort der Druckschreibervorrichtung kann nach Wunsch variiert werden. Der Druckschreiber kann zum
Beispiel in einem geeigneten Druckschreiber-Anker- ΔΖ> schuhgehäuse unterhalb des perforierten Endstücks 48 untergebracht werden. Um weitere Daten für die
Bewertung der Bohrung zu erzeugen, kann unmittelbar oberhalb des Formations-Prüfventils 60 zusätzlich
ein zweiter Druckschreiber eingesetzt werden.
Die Figuren 2A - 2E zeigen eine Seitenansicht, auf einer Hälfte im Schnitt, des Ventils zum Prüfen eines
RohrStrangs 62 der vorliegenden Erfindung.
Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 weist ein Gehäuse 66 auf, das mit einem oberen Paßstück 68,
einem ersten zylindrischen Ventilgehäuseabschnitt 70, einem mittleren Paßstück-Abschnitt 72 und einem zweiten
Ventilgehäuseabschnitt 74 versehen ist.
Das obere Paßstück 68 und der erste Ventilgehäuseabschnitt 70 können allgemein als ein oberer Gehäuseabschnitt
76 bezeichnet und der mittlere Paßstück-Abschnitt 72 und der zweite Ventilgehäuseabschnitt 74
können zusammengenommen als ein unterer Gehäuseabschnitt 78 bezeichnet werden.
Ein oberes Ende 80 des unteren Gehäuseabschnitts 78 •5 wird in einem unteren Ende 82 des oberen Gehäuseabschnitts
76 aufgenommen und mit ihm durch ein mit Gewinde versehenes Verbindungsstück 84 verbunden.
Das Gehäuse 66 ist mit einem geeigneten oberen Ende
versehen, so daß es mittels eines mit Innengewinde versehenen Verbindungsstücks 88 mit einem Rohrstrang des
PrüfStrangs 34 verbunden werden kann. Auf diese Weise wird das gesamte Gewicht der unterhalb des
Verbindungsstücks 88 befindlichen Abschnitte des
Prüfstrangs 34 von dem Gehäuse 66 getragen. Das Gehäuse 66 weist einen axial dazu verlaufenden Strömungskanal
90 auf.
Innerhalb des Strömungskanals 90 ist ein kugelförmi-
ges Ventilglied 92 mit einer hindurchgehenden Ventilbohrung 94 vorgesehen.
Figur 2B zeigt das kugelförmige Ventilglied 92 in
seiner den Strömungskanal 90 schließenden Schließ-35
stellung.
Die obere Oberfläche 96 des kugelförmigen Ventilglieds 92 sitzt auf einem oberen Ventilsitz 98 auf,und die
untere Oberfläche 100 des kugelförmigen Ventilglieds sitzt auf einem unteren Ventilsitz 102 auf.
5
Der obere Ventilsitz 98 ist in einem oberen Ventilsitzträger 104 angeordnet, und der untere Ventilsitz
ist in einem unteren Ventilsitzträger 106 angeordnet. Der obere und der untere Ventilsitzträger 104 und
1" sind mit einer Mehrzahl von C-Klammern miteinander
verbunden, so wie Klammer 108, deren zwei Enden in Figur 2B gezeigt werden. Selbstverständlich ist die
C-Klammer 108 ein durchgehendes Glied zwischen den beiden in Figur 2B dargestellten Enden und hält deshalb
'5 über ein kugelförmiges Ventilglied 92 die Ventilsitzträger 104 und 106 zusammen.
Ein Positionierungsinnenteil oder Führungsinnenteil 109 ist an seinem unteren Ende mittels eines Gewindezw
teils 110 mit dem oberen Ventilsitzträger 104 verbunden und wird· mit einem oberen Ende 112 von einer
zylindrischen inneren Oberfläche 114 des oberen
Paßstücks 68 aufgenommen. Zwischen dem Positionierungsinnenteil 108 und der zylindrischen inneren Ober-
fläche 114 befindet sich eine ringförmige Dichtung 116.
An einem mit Nasen versehenen Innenteil 120, der von
dem ersten Ventilgehäuseabschnitt 70 aufgenommen wird und an dessen oberem bzw. unterem Ende 122 und 124 das
obere Paßstück 68 bzw. das obere Ende 80 des mittleren Paßstücks 72 zur Anlage kommt, ist eine exzentrische
Nase 118 so angebracht, daß sie relativ zum Gehäuse in fixierter Position gehalten wird.
Die exzentrische Nase 118 greift in ein radial durch eine Wand des kugelförmigen Ventilglieds 92 verlaufendes
exzentrisches Loch 126.
Ähnlich Nase 118 greift eine zweite (nicht gezeigte)
exzentrische Nase in ein anderes (nicht gezeigtes) Loch des kugelförmigen Ventilglieds 92 in einer Weise,
wie sie in Figur 4A - 4C der US-PS 3 856 085 gezeigt wird, auf deren Einzelheiten zur Ergänzung der Offenbarung
hiermit Bezug genommen wird.
Es wird einzusehen sein, daß die Darstellung der exzentrischen Nase 118, des Innenteils 120 und der
C-Klammer 108 in Figur 2B aus Bequemlichkeitsgründen ziemlich schematisch ist, und daß eine wirkliche Teilansicht
des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs die Nase 118 und die C-Klammer 108 wegen ihres radialen
Abstands nicht in derselben Teilansicht zeigen könnte.
Wird das kugelförmige Ventilglied 92 axial zum Gehäuse 66 in einer weiter unten beschriebenen Weise bewegt,
verursacht das Eingreifen der exzentrischen Nase 118 in das exzentrische Loch 126 eine Drehung zwischen Offen-
und Schließstellung relativ zum Gehäuse, wobei der Strömungskanal 90 entsprechend geöffnet oder geschlossen
wird. Figur 2B zeigt das kugelförmige Ventilglied 92 in Schließstellung. Bei einer von der in Figur 2B gezeig-
■" ten Position ausgehenden, axial zum Gehäuse 66 verlaufenden
Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventils wird das kugelförmige Ventilglied 92 in eine Offenstellung
gedreht, wobei die Ventilbohrung 94 so mit dem Strömungskanal 90 des Gehäuses 66 fluchtet,
daß die Flüssigkeit durch den Strömungskanal 90 des Gehäuses 66 von einem Ende zum anderen hindurchfließen
kann.
Um das kugelförmige Ventilglied 92 axial zum Gehäuse
66 zu bewegen, sind allgemein mit 128 bezeichnete Bewegungsvorrichtungen vorgesehen. Die Bewegungs-
vorrichtungen 128 können als aus dem unteren Ventilsitzträger
106 und dem unteren Ventilsitz 102 bestehend betrachtet und zusammengenommen als eine
untere Ventilsitzvorrichtung 130 bezeichnet werden.
In der folgenden Beschreibung wird die untere Ventilsitzvorrichtung
130 manchmal auch als untere Ventilsitzgliedvorrichtung bezeichnet.
Der untere Ventilsitzträger 106 weist eine nach unten
weisende ringförmige Oberfläche 132 auf, an der in der in Figur 2B dargestellten Schließstellung des kugelförmigen
Ventilglieds 92 eine nach oben weisende Oberfläche 134 des oberen Endes 80 des mittleren
Paßstücks 72 des Gehäuses 66 stützend anliegt.
Bei dieser Anordnung können durch die beschriebene Anlage der nach unten weisenden Oberfläche 132 und
der nach oben weisenden Oberfläche 134 die durch den Flüssigkeitsdruck im Prüfstrang 34 oberhalb des
kugelförmigen Ventilglieds 92 erzeugten, abwärts auf das in Schließstellung befindliche kugelförmige
Ventilglied wirkenden Kräfte im wesentlichen vollständig auf das Gehäuse 66 übertragen werden. Dies sorgt
oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 für einen derart starken Halt, daß der beim Prüfen eines Rohr-Strangs
entstehende sehr hohe, auf die obere Oberfläche 96 des kugelförmigen Ventilgieds 92 wirkende
Flüssigkeitsdruck unmittelbar auf das Gehäuse 66 übertragen wird, anstatt auf die Nasen 118, was bei
den oben beschriebenen Vorrichtungen nach dem Stand on
ου der Technik nach US-PS 3 856 085 zum Problem eines
ου der Technik nach US-PS 3 856 085 zum Problem eines
Ausfalls dieser Nasen führt.
In dem offenbarten Ausführungsbeispiel ist die nach unten weisende Oberfläche 132 spezifisch auf dem
unteren Ventilsitzträger 106 angeordnet. Allgemein
kann jedoch von einer Anordnung an der unteren
YT Cr
Ventilsitzvorrichtung 130 gesprochen werden, und
selbstverständlich könnte die physikalische Anordnung der unteren Ventilsitzvorrichtung 130 dahingehend
verändert werden, daß zusätzliche Elemente vorgesehen oder Ventilsitz 102 und Ventilsitzträger 106 zu
einem einzigen Element zusammengefaßt werden können. Wichtig ist allein, daß eine nach unten
weisende Oberfläche wie Oberfläche 132 auf einer das
kugelförmige Ventilgied 92 strukturell von unten stützenden Struktur angeordnet ist. Eine solche
Struktur kann allgemein als untere Ventilsitzvorrichtung bezeichnet werden.
Die Bewegungsvorrichtung 128 weist ebenfalls einen '5 beweglichen Innenteil 136 auf, der aus einem oberen
beweglichen Innenteilabschnitt 138 und einem unteren beweglichen Innenteilabschnitt 140 besteht.
Der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 und ein ^ oberer Teil des unteren beweglichen Innenteilabschnitts
140 werden vom unteren Ende des Gehäuses 66 hin- und herbeweglich aufgenommen und können jeweils relativ
zum Gehäuse 66 zwischen einer oberen bzw. unteren Stellung hin- und herbewegt werden. Der obere beweg-
*J liehe Innenteilabschnitt 138 ist am unteren Ventilsitzträger
106 angebracht und steht mit diesem in Wirkverbindung, so daß, relativ zum Gehäuse 66, die
obere und untere Stellung des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 128 mit der oberen und unteren
Stellung des unteren Ventilsitzträgers 106 korrespondiert.
Die untere Stellung des in Figur 2B dargestellten unteren Ventilsitzträgers 106 entspricht der darge-
stellten Schließstellung des kugelförmigen Ventilglieds 92. Bei einer Aufwärtsbewegung des unteren
Ventilsitzträgers 106 relativ zum Gehäuse 66 wird das kugelförmige Ventilglied 92 axial zum Gehäuse
aufwärtsbewegt und, wie oben beschrieben, durch das Ineinandergreifen von exzentrischem Loch 126
und exzentrischer Nase 118 in seine Offenstellung gedreht.
■Der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 besteht
aus einem ersten oberen Abschnitt 142, einem zweiten,
^O mit dem untern Ende des ersten Abschnitts 142 verbundenen
Abschnitt 144, einem dritten, mit dem unteren Ende des zweiten Abschnitts 144 verbundenen Abschnitt
und einem unteren, mit dem unteren Ende des dritten Abschnitts 146 verbundenen Paßstück 148. Zur Ver-
'5 bindung mit den unterhalb des Ventils zum Prüfen
eines Rohrstrangs 62 befindlichen Bauteilen des PrüfStrangs 34 weist das untere Paßstück 148 ein
mit Außengewinde versehenes unteres Ende 150 auf.
™ Von einer äußeren Oberfläche des dritten Abschnitts
des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 des beweglichen Innenteils 136 erstreckt sich eine Positionierungsnase
152 radial nach außen.
Innerhalb einer radialen inneren Oberfläche des zweiten Ventilgehäuseabschnitts 74 des Gehäuses
ist ein Positionierungsschlitz 154 angeordnet, in dem die Positionierungsnase 152 aufgenommen wird.
Figur 3, allgemein eine Ansicht längs der Linie 3-3
der Figur 2C und 2D, zeigt eine Abwicklung des Positionierungsschlitzes
154 und der Positionierungsnase 152. Der Positionierungsschlitz 154 und die Positionierungsnase
152 sind so angeordnet und aufgebaut, daß bei einer Drehung des PrüfStrangs 34 im Uhrzeigersinn
und beim Aufsetzen des Gewichtes des Prüfstrangs 34 auf das Gehäuse 66 der untere bewegliche
Innenteilabschnitt 140 und mit ihm der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 relativ zum Gehäuse 66
in ihre obere Stellung bewegt werden und dadurch das kugelförmige Ventilglied 92 öffnen.
Figur 3 zeigt in ausgezogenen Linien die Stellung der Nase 152 zum Schlitz 154 beim Absenken des PrüfStrangs
34 in die Bohrung. Gestrichelte Linien zeigen ihre
Stellungen nach dem Absenken des PrüfStrangs 34. 10
Fachleute werden verstehen, daß beim Aufsetzen des Gewichts des PrüfStrangs 34 auf das Gehäuse 66 der
untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 sich wegen der Anlage des Packers 46 (s. Figur 1) an der Ver-'^
rohrung 16 nicht axial zur Verrohrung 16 des Bohrlochs
(s. Figur 1) bewegt.
Der Packer 4 6 ist vorzugsweise ein wiedergewinnbarer "Halliburton RTTS"-Packer, wie er im Halliburton
Services Sales and Service Katalog Nr. 40 auf Seite 3490 gezeigt und beschrieben wird. Die Bauart
dieser Packer ist Fachleuten bekannt und weist, um eine Anfangsreibung zwischen Packer und Bohrloch
zu vermeiden, im allgemeinen einen Bremsblock auf, der
an der Verrohrung des Bohrlochs angreift. Beim Aufsetzen des Rohrstrangs auf den Packer 46 erlaubt der
Bremsblock das Setzen von Gleitstücken gegen die Verrohrung, und dieselbe ununterbrochene Abwärtsbewegung
dient dann durch das Zusammendrücken und Aus-
dehnen eines Packers zum Abdichten des Ringraums 40 zwischen dem Prüfstrang 34 und der Verrohrung des
Bohrlochs 16. Die betätigbaren Bauteile des Packers weisen einen (nicht gezeigten) Packerschlitz und eine
(nicht gezeigte) Packernase auf, die wie die in Figur 3 gezeigten Nase 152 und Schlitz 154 konstruiert
sind, das heißt, Schlitz und Nase des Packers 46 sind
wie Schlitz und Nase des Ventils zum Prüfen eines
Rohrstrangs 62 konstruiert, so daß dieselbe Abwärtsbewegung des PrüfStrangs 34, die das kugelförmige
Ventilglied 92 öffnet, auch den Packer 46 setzt. 5
Beim Anheben des Prüfstrangs 34 wird das Gehäuse relativ zur Verrohrung des Bohrlochs 16 aufwärts
und der bewegliche Innenteil 136 relativ zum Gehäuse abwärts in seine beschriebene untere Stellung unter
erneutem Schließen des kugelförmigen Ventilglieds bewegt.
Der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 weist ein für ein Ineinandergreifen mit einem unteren Ende
des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 138 geeignetes oberes Ende auf, so daß beim Aufsetzen des
Gewichts des PrüfStrangs 34 auf das Gehäuse 66 der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 relativ
zum Gehäuse 66 aufwärts bewegt wird und an den oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 angreift, um den
oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 relativ zum Gehäuse 66 aufwärts zu bewegen und dadurch das
kugelförmige Ventilglied 92 zu öffnen.
oer bewegliche Innenteil weist eine allgemein mit
160 bezeichnete Riegelanordnung auf, die beim Absenken
des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch das kugelförmige Ventilglied 92 in der besagten Schließstellung verriegelt.
Die Riegelanordnung 160 weist eine Mehrzahl von sich
vom oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 abwärts erstreckenden elastischen Rastfederfingern wie
Finger 162,164 und 166 auf. Jeder dieser Rastfeder-
finger weist an seinem unteren Ende einen Kopf 168
mit radial innen und außen nach oben weisenden, an dem Kopf 168 gebildeten Schultern 170 bzw. 172 auf.
Die Schultern 170 und 172 verjüngen sich.
Auf einer inneren Oberfläche des Gehäuses 66 weist die Riegelanordnung 160 ferner eine ringförmige
radiale innere Ausnehmung 174 auf. Ein oberes Ende der besagten Ausnehmung wird von einer nach unten
weisenden ringförmigen Schulter 176 des Gehäuses 66
'" begrenzt. Die Ausnehmung 174 sieht eine Anordnung zum
Aufnehmen der radial außen aufwärts weisenden Schultern 172 der Rastfederfinger vor, wenn sich das
besagte kugelförmige Ventilglied 92 in Schließstellung befindet. Die Riegelanordnung 160 sieht weiterhin
'^3 auf dem ersten Abschnitt 142 des unteren beweglichen
Innenteilabschnitts 140 eine zylindrische Außenfläche 178 vor, die an einer Innenfläche 180 der Köpfe
der Rastfederfinger angreift und die Köpfe 168 bei Schließstellung des kugelförmigen Ventilglieds 92
in der Ausnehmung 174 des Gehäuses 66 hält.
Um beim Ineinandergreifen des oberen Endes 156 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 und des
unteren Endes 158 des oberen beweglichen Innenteilab-
Schnitts 136 die inneren, aufwärts weisenden Schultern 170 der Köpfe 168 der Rastfederfinger wie
Finger 166 aufzunehmen, weist der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 unterhalb der zylindrischen
Außenfläche 178 eine ringförmige äußere Ausnehmung
auf.
Der Zweck der Riegelanordnung 160 ist am leichtesten
durch eine Beschreibung ihrer aufeinanderfolgenden
Funktionen verständlich: Beim Absenken des Prüfstrangs 35
34 in das Bohrloch, anschließend beim Aufsetzen des
PrüfStrangs 34 auf das Gehäuse 66, und daran anschließend
beim Hochziehen des PrüfStrangs 34.
Beim Absenken des Prüfstrangs 34 in die Bohrung befinden sich die Bauteile des Ventils zum Prüfen eines
Rohrstrangs 62 und besonders die Riegelanordnung .in den in Figur 2A - 2E dargestellten relativen
Stellungen. Wie Figur 2 zeigt, sieht die Riegelanordnung 160 an dieser Stelle eine relativ zum Gehäuse
'0 auslösbare Anordnung zur Verriegelung des oberen
beweglichen Innenteilabschnitts 138 vor, die beim Absenken des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch das kugelförmige
Ventilglied 92 in besagter Schließstellung hält. Durch das Eingreifen der äußeren Schulter 178
'** der Köpfe 168 der Rastfederfinger in die Ausnehmung
174 des Gehäuses 66 und durch die radial nach außen gerichtete, die Köpfe 168 in der beschriebenen
Stellung haltende Außenfläche 178 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 wird dieser obere
ζυ bewegliche Innenteilabschnitt 138 in der beschriebenen
Stellung verriegelt.
Nach dem Absenken des PrüfStrangs 34 bis in die gewünschte
Endposition im Bohrloch wird, wie oben be-
schrieben, das Gewicht des Prüfstrangs auf das Gehäuse 66 aufgesetzt. Während dieses Vorgangs sieht die
Riegelanordnung 160 eine Anordnung zum Auslösen des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 138 relativ
zum Gehäuse 66 vor. Diese durch Aufwärtsbewegung des
unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 relativ zum oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 erreichte
Auslösefunktion wird vor der Anlage des oberen Endes ■ 156 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140
am unteren Ende des oberen beweglichen Innenteilab-35
Schnitts 138 ausgeübt. Bei einer Anordnung der inneren
Schultern 170 der Köpfe 168 der Rastfederfinger
fts ώθ
gegenüber der äußeren Ausnehmung 182 des unteren
beweglichen Innenteilabschnitts 140 werden die Köpfe 168 der Rastfederfinger radial nach innen
auf die Ausnehmung 182 zu bewegt und lösen dadurch den oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 von
seiner verriegelten Verbindung mit dem Gehäuse 66.
Da das Gewicht des Prüfstrangs 34 weiterhin auf dem Gehäuse 66 aufliegt, sieht die Riegelanordnung 160
zusätzlich eine Anordnung zur auslösbaren Verriegelung
des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 und des oberen beweglichen Innenteilabschnitts
vor. Dies wird erreicht durch die Aufnahme der inneren Schulter 170 der Köpfe 168 in der Ausnehmung 182 des
unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 und durch eine nachfolgende Aufwärtsbewegung des unteren und
des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 138 und 140 relativ zum Gehäuse 66 nach der Anlage des
oberen Endes 156 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 an dem unteren Ende 158 des oberen
beweglichen Innenteilabschnitts 138. Die zusätzliche Aufwärtsbewegung des oberen und des unteren beweglichen
Innenteilabschnitts relativ zum Gehäuse 66 sorgt für eine axiale Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventilglieds
92, das sich notwendig auf gleiche Art wie oben beschrieben in seine Offenstellung bewegen muß.
Nach Abschluß der Prüfvorgänge oder beim Herausziehen
des Prüfstrangs 34 aus der Bohrung aus anderen on
ou Gründen sieht die Verriegelungsanordnung 160 wegen der Verriegelung des oberen und des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 138 und 140 eine Anordnung zur Abwärtsbewegung des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 138 relativ zum Gehäuse 66 vor Heraus-
ou Gründen sieht die Verriegelungsanordnung 160 wegen der Verriegelung des oberen und des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 138 und 140 eine Anordnung zur Abwärtsbewegung des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 138 relativ zum Gehäuse 66 vor Heraus-
ziehen des Prüfstrangs vor. Grund dafür ist die Tatsache, daß der untere bewegliche Innenteilabschnitt
wegen der Anlage des Packers 46 an die Verrohrung des Bohrlochs relativ zur Verrohrung 16 festliegt.
Da der obere und der untere bewegliche Innenteilabschnitt durch die Riegelanordnung 160 zeitweise miteinan
der verriegelt sind, ist dies der Grund dafür, daß der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 zu Beginn
des Herausziehens des Prüfstrangs 34 ebenfalls relativ zur Verrohrung des Bohrlochs 16 in seiner Stellung festgehalten
wird. Nachdem sich, während des Herausziehvor-
'" gangs, der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 so
weit relativ zum Gehäuse 66 abwärts bewegt hat, daß die untere ringförmige Oberfläche 132 des unteren Ventilsitz
glieds 106 an der oberen Fläche 134 des Gehäuses 66 angreift und die radiale äußere Schulter 172 der
Köpfe 168 der Rastfederfinger wieder von der inneren
Ausnehmung 174 des Gehäuses 66 aufgenommen worden ist, wird die Verriegelung des unteren beweglichen Innenteilabschnitts
140 mit dem oberen beweglichen Innenteilabschnitt 138 gelöst, womit sich die Bauteile des
Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 wieder in den in Figur 2A - 2E dargestellten relativen Positionen
befinden.
Der dritte Abschnitt 146 des unteren beweglichen
Innenteilabschnitts 140 weist einen in einer seiner Wände angeordneten Ausgleichsabschnitt 184 auf, der
den Strömungskanal 90 des Gehäuses 66 unterhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 mit dem Ringraum 40
zwischen dem Prüfstrang 34 und der Verrohrung des
Bohrlochs 16 verbindet, wenn sich das kugelförmige
Ventilglied 92 in Schließstellung befindet. Der Ringraum 40 kann allgemein als Zone außerhalb des
Gehäuses 66 beschrieben werden.
Der dritte Abschnitt 146 des unteren beweglichen
Innenteilabschnitts 140 weist ferner eine äußere
zylindrische Oberfläche 186 auf, die dicht von einer
inneren zylindrischen Oberfläche 188 am unteren Ende des zweiten Ventilgehäuses-Abschnitts 74 des Gehäuses
66 aufgenommen wird.
Zwischen äußerer zylindrischer Oberfläche 186 und innerer zylindrischer Oberfläche 188 ist eine ringförmige
Dichtung 190 angeordnet. Auf beiden Seiten der ringförmigen Dichtung 190 sind nicht- metallische
Stützringe vorgesehen. Das Gehäuse 66, der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 und die ringförmige
Dichtung 190 sind so angeordnet und aufgebaut, daß beim Aufsetzen des Prüfstrangs 34 auf das Gehäuse 66
und bei Aufwärtsbewegung des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 relativ zum Gehäuse 66 der
Ausgleichsabschnitt 184 geschlossen wird, bevor das kugelförmige Ventiglied 92 offen ist. Um ein durch
den hydrostatischen Druck im Ringraum 40 verursachtes Einbrechen der Wände des beweglichen Innenteils 136
nach innen zu vermeiden, gleicht die Druckausgleichsöffnung 184 die Druckdifferenz durch diese Wände
ebenfalls aus. Außerdem verhindert sie beim Hineinschieben des beweglichen Innenteils 136 in das Gehäuse
66 eine hydraulische Sperre zwischen dem kugelförmigen . Ventilglied 92 und dem Ventil zum Prüfen einer Formation
60.
Die Aufwärtsbewegung des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 relativ zum Gehäuse 66 wird vom
Aneinandergreifen einer nach oben weisenden Schulter 194 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140
und einer nach unten weisenden Schulter 196 des Gehäuses 66 begrenzt. Diese Kombination von Schulter
194 und Schulter 196 kann allgemein als Anschlag
zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des
■ι unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 relativ
zum GehSuse 66 beschrieben werden.
Figur 4a - 4E zeigen ein allgemein mit 62 A bezeichnetes
anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei dem anderen Ausführungsbeispiel 62 A
der Figur 4A - 4E tragen in bezug auf das in Figur 2A - 2E dargestellte Ausführungsbeispiel gleichbleibende
Elemente des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs dieselbe Bezifferung wie in Figur 2A - 2E, während entsprechende,
bis zu einem gewissen Maß veränderte Elemente dieselbe mit einem Suffix "A" versehene Bezifferung
tragen.
Der Hauptunterschied zwischen dem Ventil 62A der Figur 4A - 4E zum Prüfen eines Rqhrstrangs und dem
oben beschriebenen Ventil 62 der Figur 2A - 2E zum Prüfen eines Rohrstrangs besteht darin, daß im Ausführungsbeispiel
der Figur 4A - 4E die Verriegelungsanordnung 160 vollständig weggelassen und über dem
Positionierungsinnenteil 109 A zwischen einer nach unten weisenden Schulter 200 des Gehäuses 66A und einer
nach oben weisenden Schulter 202 des oberen Ventilsitzträgers 104 eine elastische Schraubendruckfeder 198
angeordnet ist.
Die Schraubendruckfeder 198 sieht für das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 A ein automatisches
OQ Auffüllen des Prüfstrangs vor, indem beim Absenken
des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch Bohrflüssigkeit vom Ringraum 40 aufwärts durch das kugelförmige
Ventilglied 92 fließen kann, sobald der Druck der Bohrflüssigkeit unterhalb des kugelförmigen Ventilglieds
92 ausreicht, um die Summe von Flüssigkeitsdruck oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92
und durch die Feder 198 abwärts gerichteten Kräften
• zu überwinden. Diese Eigenschaft wird nachfolgend
ausführlicher beschrieben.
Zu Beginn des Absenkens des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch wird das kugelförmige Ventilglied 92 durch
die Anlage der unteren Oberfläche 132 des unteren Ventilsitzträgers 106 und oberer Oberfläche
des Gehäuses 66A nach unten in Schließstellung gehalten.
10
10
Beim Absenken des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch erhöht sich der hydrostatische Druck der Bohrflüssigkeit
im Ringraum 40 der Bohrung gleichmäßig bis zum Druckausgleich zwischen den durch den Druck der Bohr-1^
flüssigkeit im Ringraum der Bohrung, die durch die Druckausgleichsöffnung 184 A mit der unteren Oberfläche
100 verbunden ist, auf die untere Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds wirkenden Kräften
auf der einen Seite und der, durch die Summe von
Flüssigkeit im Strömungskanal 90 oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 plus durch Feder 198 abwärts
gerichteter Kraft, abwärts auf die obere Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds 92 wirkenden Kraft. An
dieser Stelle verursacht ein weiteres Ansteigen des
Drucks der Bohrflüssigkeit im Ringraum 40 durch fortgesetztes Absenken des Prüfstrangs 34 eine axial
zum Gehäuse 66 A verlaufende Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventilglieds 92 und damit ein Zusammendrücken
der Feder 198.
,
Diese Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventilglieds 92 verursacht seine Teildrehung in seine vollständige
Offenstellung. Dadurch wird das Ventil aufgestoßen, so daß Bohrflüssigkeit vom Ringraum 40 aufwärts durch
die Bohrung 94 des kugelförmigen Ventilglieds 92 in
den oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 befindlichen Strömungskanal 90 einfließen kann. Wenn
die auf das kugelförmige Ventilglied 92 von unten wirkenden Kräfte geringer werden als die auf das kugelförmige
Ventilglied 92 von oben wirkenden Kräfte, schiebt, wie Figur 4B zeigt, die Schraubendruckfeder 198 das kugelförmige
Ventilglied 92 relativ zum Gehäuse 66 A wieder nach unten in seine Schließstellung.
Auf diese Weise überwindet beim Absenken des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch der Druck der Bohrflüssigkeit
im Ringraum 40 periodisch den Druck der Flüssigkeit im Strömungskanal 90 oberhalb des kugelförmigen
Ventilglieds 92 und die Schraubendruckfeder 198, "stupst" dadurch das Ventil an, gestattet so das
Aufwärtsfließen eines Quantums von Bohrflüssigkeit
durch das kugelförmige' Ventilglied 92 und füllt auf diese Weise den Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen
Ventilglieds 92 mit Bohrflüssigkeit.
Bei einer Druckprüfung des Rohrstrangs oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 wird das Absenken des
Rohrstrangs unterbrochen und das kugelförmige Ventilglied 92, wenn es nicht schon bei der ersten Unter-
brechung des Absenkens in seiner unteren Schließstellung ist, von der Schraubendruckfeder 198 sofort
nach unten in seine Schließstellung bewegt. Die Schraubendruckfeder 198 kann so als eine Anordnung
zum automatischen Schließen des kugelförmigen Ventilglieds 92 bei statischer Positionierung des Rohrstrangs
innerhalb der Bohrung betrachtet werden. Dies gestattet eine Druckprüfung des Rohrstrangs oberhalb
des kugelförmigen Ventilglieds 92.
Zusätzlich kann, wie oben bezüglich der "Stups-Eigenschaft" beschrieben, die Schraubendruckfeder 198 als
eine Anordnung zum automatischen öffnen des kugelförmigen
Ventilglieds 92 und zvjm Auffüllen des Rohrstcangs
oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 mit Bohrflüssigkeit beim Absenken des Rohrstrangs in
das Bohnloch betrachtet werden.
Ventile zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung werden wie folgt angewendet:
Zweck des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs ist es, beim Absenken eines Rohrstrangs in ein Bohrloch
eine Druckprüfung des Rohrstrangs zu gestatten, um etwaige Lecks zwischen aufeinanderfolgenden Abschnitten
des Rohrstrangs zu bestimmen.
Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung kommt im allgemeinen unmittelbar oberhalb
eines Formations-Prüfventils wie dem in der US-PS 3 856 085 offenbarten zur Anwendung. Die Anwendung
des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung liefert eine Methode, die
das Prüfen eines Rohrstrangs ohne Übertragung des Prüfdrucks auf das kugelförmige Ventilglied des
Formations-Prüfventils 60 (s. Figur 1) mit den oben
ZD beschriebenen dabei auftretenden Problemen gestattet.
Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 oder 62 A ist an einem unteren Ende eines Rohrstrangs angebracht,
und unterhalb ..des Ventils zum Prüfen eines Rohr-
Strangs 62 sind, wie in Figur 1 gezeigt, das Formations-Prüfventil
60 und eine Packer-Anordnung 4 6 angebracht.
Der Rohrstrang oder Prüfstrang 34 wird in die Bohrung abgesenkt. Der Rohrstrang oberhalb des kugel-
förmigen Ventilgliec 92 wird entweder, bei Benutzung des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs 62, von der
Bohrplattform aus oder, bei Benutzung des Ventils
zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 A, automatisch mit
Flüssigkeit gefüllt.
zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 A, automatisch mit
Flüssigkeit gefüllt.
Während des Absenkvorgangs wird das Absenken periodisch unterbrochen und der Rohrstrang innerhalb des
Bohrlochs statisch positioniert. Während der Unterbrechungund bei Schließstellung des kugelförmigen
Ventilglieds findet dann die Druckprüfung des Rohr-Strangs statt. Diese Unterbrechungen geschehen periodisch, so daß beim Absenken des Rohrstrangs in das
Bohrloch aufeinanderfolgende Teilstücke des Rohrsstrangs periodisch druckgeprüft werden.
Ventilglieds findet dann die Druckprüfung des Rohr-Strangs statt. Diese Unterbrechungen geschehen periodisch, so daß beim Absenken des Rohrstrangs in das
Bohrloch aufeinanderfolgende Teilstücke des Rohrsstrangs periodisch druckgeprüft werden.
'5 Während des DruckprüfVorgangs wird der untere Ventilsitzträger
106 durch die Anlage der nach unten
weisenden Oberfläche 132 des unteren Ventilsitzträgers 106 an der nach oben weisenden, ringförmigen Oberfläche 134 des Gehäuses 66 von dem
weisenden Oberfläche 132 des unteren Ventilsitzträgers 106 an der nach oben weisenden, ringförmigen Oberfläche 134 des Gehäuses 66 von dem
*® Gehäuse 66 gegen die durch die Druckprüfung des Rohrstrangs
abwärts auf das kugelförmige Ventilglied 92 wirkende Kraft abgestützt.
Bei Benutzung des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs *J 62 der Figur 2A - 2E mit der Riegelanordnung 160 wird
der obere bewegliche Innenteilabschnitt 160 relativ zum Gehäuse 66 verriegelt und hält dadurch beim
Absenken des RohrStrangs in das Bohrloch das kugelförmige Ventilglied 92 in Schließstellung. Wenn der
Absenken des RohrStrangs in das Bohrloch das kugelförmige Ventilglied 92 in Schließstellung. Wenn der
Rohrstrang seine Endposition innerhalb des Bohrlochs erreicht hat und das Gewicht des Rohrstrangs auf das
Gehäuse 66 aufgesetzt ist, wird der obere bewegliche Innenteilabschnitt des Ventils zum Prüfen eines
Rohrstrangs 62 relativ zum Gehäuse 66 ausgelöst und der untere bewegliche Innenteilabschnitt mit dem oberen beweglichen Innenteilabschnitt gekuppelt. Beim
Rohrstrangs 62 relativ zum Gehäuse 66 ausgelöst und der untere bewegliche Innenteilabschnitt mit dem oberen beweglichen Innenteilabschnitt gekuppelt. Beim
• Hochziehen des Rohrstrangs nach Abschluß des Prüfvorgangs, oder wenn das Hochziehen des Rohrstrangs
aus anderen Gründen erforderlich sein sollte, wird der obere bewegliche Innenteilabschnitt relativ zum
Gehäuse 66 abwärts bewegt, wodurch das kugelförmige Ventilglied 92 geschlossen wird, und die Kupplung
von oberem beweglichen Innenteilabschnitt 138 und unterem beweglichem Innenteilabschnitt 140 wird
gelöst.
10
10
Bei Benutzung des Ventils 62 A der Figur 4 E zum Prüfen eines Rohrstrangs mit der durch die Wirkung der
Schraubendruckfeder 198 möglichen Eigenschaft zum automatischen Auffüllen wird das kugelförmige Ventil-
'* glied 92 durch die elastische Schraubendruckfeder
relativ zum Gehäuse 66 elastisch abwärts in die Schließstellung des kugelförmigen Ventilglieds 92
gezwungen. Beim Absenken des PrüfStrangs 34 in die Bohrung wird Bohrflüssigkeit vom Ringraum 40 mit der
u unteren Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds
in Verbindung gebracht, die periodisch einen ausreichend hohen Bohrflüssigkeitsdruck auf besagte untere
Oberfläche 100 des kugelförmigen Ventilglieds 92 ausübt, um die abwärts gerichtete Kraft der möglicher-
weise oberhalb der kugelförmigen Ventilglieds 92 befindlichen Flüssigkeit und die abwärts gerichtete
Kraft der elastischen Schraubendruckfeder 198 zu überwinden und dadurch das kugelförmige Ventilglied
relativ zum Gehäuse 66 A aufwärts zu bewegen. Auf die-
se Weise wird das kugelförmige Ventilglied 92 in eine Teil-Offenstellung gedreht, wodurch beim Absenken des
Rohrstrangs in das Bohrloch durch das kugelförmige Ventilglied 92 Bohrflüssigkeit aufwärts zum Füllen
des RohrStrangs fließen kann.
35
35
Bei Benutzung des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs
der Figur 2A - 2E oder 4A - 4E wird nach dem Absenken des Prüfstrangs 34 bis in seine Endposition innerhalb
des Bohrlochs das Gewicht des Rohrstrangs auf das Gehäuse 66 aufgesetzt, wodurch das kugelförmige
Ventilglied 92 relativ zum Gehäuse 66 aufwärts bewegt und in eine Offenstellung gedreht wird, damit es den
Formations-Prüfvorgang oder das Absenken von an Drahtseilen aufgehängten Geräten durch den Prüfstrang
^O nicht störend beeinflußt.
Ebenfalls ist bei jedem der beiden Ausführungsbeispiele der Figur 2A - 2E oder 4A - 4E unterhalb des Ventils
zum Prüfen eines Rohrstrangs zum Abdichten des Ringraums 40 zwischen Prüfstrang 34 und Bohrloch-Verrohrung
16 ein Packer 46 vorgesehen, der mit einem J-Schlitz und einer Nase ähnlich den in Figur 3 gezeigten des
Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs versehen ist, so daß beim Aufsetzen des Gewichtes des Prüfstrangs 34
auf das Gehäuse 66 zum Öffnen des kugelförmigen Ventilglieds 92 dieselbe Aufsetzbewegung auch den
Packer gegen die Verrohrung des Bohrlochs setzt.
Leerseite
Claims (23)
1. Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs, das
(a) ein Gehäuse aufweist, welches einen Strömungskanal enthält und in einen zu
prüfenden Rohrstrang einbaubar ist,
(b) ein den Strömungskanal beherrschendes, kugelförmiges Ventilglied, welches in dem
Strömungskanal angeordnet ist,
. (c) Stellnasenmittel, welche an dem kugelförmigen Ventilglied angreifen und durch
welche das kugelförmige Ventilglied zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung
beweglich ist, in denen der Strömungskanal geöffnet bzw. abgeschlossen ist, und
(d) ein unteres Ventilsitzglied, welches abdichtend an einer unteren Oberfläche des
kugelförmigen Ventilglieds anliegt, 30
dadurch gekennzeichnet, daß
(e) eine nach unten weisende Fläche des unteren
Ventilsitzglieds auf einer nach oben weisen-
den Fläche des Gehäuses abgestützt ist,
wenn das kugelförmige Ventilglied in seiner
Schließstellung ist, so daß auf das kugelför
mige Ventilglied in dessen Schließstellung durch Druckmitteldruck in dem Rohrstrang
oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds ausgeübte abwärts gerichtete Kräfte durch die
Anlage der nach unten weisenden Fläche des Ventilglieds an der nach oben weisenden
Fläche des Gehäuses im wesentlichen vollständig auf das Gehäuse übertragen werden.
2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß
(a) die Stellnasenmittel an dem Gehäuse angebracht sind,
(b) Stellglieder einschließlich des unteren Ventil sitzglieds vorgesehen sind, durch welche das
kugelförmige Ventilglied relativ zu dem Gehäuse und den Stellnasenmitteln zwischen
einer oberen und einer unteren Stellung bewegbar ist, wobei das kugelförmige Ventilglied
durch die Stellnasenmittel in die Offenstellung verdrehbar ist, wenn es in seine obere Stellung bewegt wird, und in die
Schließstellung, wenn es in seine untere Stellung bewegt wird, und
(c) das untere Ventilsitzglied in der unteren Stellung auf der nach oben weisenden Fläche
des Gehäuses aufsitzt.
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen oberen Gehäuseteil und
einen unteren Gehäuseteil aufweist und ein oberes Ende des unteren Gehäuseteils in einem unteren
Ende des oberen Gehäuseteils aufgenommen und mit
diesem verbunden ist.
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellnasenmittel einen Stellnasen tragenden
Innenteil enthalten, der in dem oberen Gehäuseteil aufgenommen und in diesem durch Anlage
an dem oberen Ende des unteren Gehäuseteils gehalten ist.
5. Ventil nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben weisende Fläche des Gehäuses
von dem oberen Ende des unteren Gehäuseteils gebildet ist..
6. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das untere.iVentilsitzglied
•5 zwischen der oberen und unteren Stellung relativ
zu dem Gehäuse beweglich ist, wobei die obere und die untere Stellung des unteren Ventilsitzglieds
der Offen- bzw. Schließstellung des kugelförmigen
Ventilglieds entspricht.
20
20
7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet; daß
(a) die Stellglieder einen beweglichen Innenteil aufweisen, dessen oberes Ende im unteren
Ende des Gehäuses zwischen einer oberen und einer unteren Stellung hin- und herbeweglich
aufgenommen ist, und
(b) der bewegliche Innenteil in Wirkverbindung
mit dem unteren Ventilsitzglied ist, so daß die obere und untere Stellung des beweglichen
Innenteils der oberen bzw. unteren Stellung des unteren Ventilsitzgliedes entsprechen.
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der bewegliche Innenteil oder das Gehäuse eine Positionierungsnase aufweist,
(b) das Gegenstück, das heißt das Gehäuse bzw. der Innenteil einen Positionierungsschlitz
aufweist, in welchem die Positionierungsnase aufgenommen ist,
(c) der Positionierungsschlitz und die Positionierungsnase so angeordnet und aufgebaut sind,
daß beim Aufsetzen des Gewichts des Rohr-Strangs auf das Gehäuse der bewegliche Innen
teil relativ zu dem Gehäuse in seine obere Stellung bewegt wird und dadurch das kugelförmige
Ventilglied öffnet, und beim Anheben des Rohrstrangs der bewegliche Innenteil
relativ zu dem Gehäuse in seine untere
Stellung bewegt wird.
9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Innenteil einen oberen Innenteilabschnitt
aufweist, der an dem unteren Ventilsitzglied befestigt ist, und einen unteren Innenteilabschnitt,
der an das untere Ende des oberen Innenteilabschnitts anlegbar ist, derart, daß
bei Aufsetzen des Gewichts des Rohrstrangs auf das on
Gehäuse der untere Innenteilabschnitt relativ zu dem Gehäuse aufwärtsbewegt wird und mit dem oberen
Innenteilabschnitt in Eingriff kommt und den oberen Innenteilabschnitt unter Öffnung des kugelförmigen
Ventilglieds relativ zu dem Gehäuse
nach oben bewegt.
10. Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Innenteilabschnitt in seiner Wandung
eine Druckausgleichsöffnung enthält, über welche eine Verbindung zwischen dem Strömungskanal
des Gehäuses unterhalb des kugelförmigen Ventilglieds mit einer Zone außerhalb des Gehäuses
herstellbar ist, wenn sich das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung befindet.
11. Ventil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß
(a) der untere Innenteilabschnitt eine zylindrische Außenfläche aufweist, die eng in einer zylindrischen
Innenfläche des unteren Endes des
Gehäuses aufgenommen ist,
(b) zwischen der zylindrischen Außenfläche des unteren Innenteilabschnitts und der zylindrischen
Innenfläche des unteren Endes des
Gehäuses eine Ringdichtung angeordnet ist und
(c) das Gehäuse, der bewegliche Innenteil und die Ringdichtung so angeordnet und aufgebaut sind,
daß beim Aufsetzen des Gewichts des Rohrstrangs auf das Gehäuse und der Aufwärtsbewegung des
beweglichen Innenteils relativ zu dem Gehäuse
die Druckausgleichsöffnung abgeschlossen wird,
bevor das kugelförmige Ventilglied öffnet.
12. Ventil nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwärtsbewegung des
unteren Innenteilabschnitts relativ zu dem Gehäuse
durch einen Anschlag begrenzt ist.
13. Ventil nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung-zum automatischen
Schließen des kugelförmigen Ventilglieds, wenn der Rohrstrang statisch in einem Bereich angeordnet
ist, so daß eine Druckprüfung des Rohrstrangs vorgenommen werden kann, und zum automatischen
öffnen des kugelförmigen Ventilglieds und Einlassen von Bohrlochflüssigkeit aus dem Bohrloch,
so daß der Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds gefüllt wird, wenn der
Rohrstrang mit dem kugelförmigen Ventilglied in das Bohrloch abgesenkt wird.
14. Ventil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die automatische Steuerung eine Feder enthält, durch welche das kugelförmige Ventilglied relativ
zu dem Gehäuse nach unten in seine Schließstellung gedrückt wird.
15. Ventil nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,
daß die Feder eine Schraubendruckfeder ist, die oberhalb des kugelförmigen Ventilgliedes sitzt.
16. Ventil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schraubendruckfeder zwischen dem Gehäuse und einem oberen Ventilsitzglied angeordnet ist
und das letztere dichtend an die obere Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds andrückt.
17. Ventil nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß die Feder eine Bewegung des kugelförmigen Ventilglieds nach oben unter dem
Einfluß des Druckmitteldrucks gestattet, der auf die untere Oberfläche des kugelförmigen Ventil-
glieds ausgeübt wird, wenn der Rohrstrang in das
Bohrloch abgesenkt wird, so daß der Rohrstrang
ψ-
oberhalb des Ventils beim Absenken des Rohrstrangs in das Bohrloch automatisch mit Bohrlochflüssigkeit
gefüllt wird.
18. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Formations-Prüfventil zum Prüfen einer Erdformation mit dem unteren Ende
des Ventils verbunden ist, so daß der Rohrstrang oberhalb des Ventils einem Druckmitteldruck zum
Prüfen des Rohrstrangs ausgesetzt werden kann, ohne daß Druck auf das Formations-Prüfventil ausgeübt
wird.
19. Ventil nach den Ansprüchen 8 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß
(a) mit dem Formations-Prüfventil ein Packer zum Abdichten eines Ringraums zwischen dem Rohrstrang
und einer Verrohrung des Bohrlochs oberhalb einer zu untersuchenden Erdformation
verbunden ist,
(b) der Packer eine Kulissenanordnung mit einem Packerschlitz und einer mit dem Packerschlitz
zusammenwirkenden Packernase aufweist und
(c) der Packerschlitz und die Packernase ähnlich angeordnet und aufgebaut sind wie der
Positionierungsschlitz und die Positionierungsnase des Ventils, so daß die gleiche Absetz
bewegung des RohrStrangs, welche das kugelförmige Ventilglied des Ventils öffnet, auch
den Packer setzt.
20. Verfahren zur Druckprüfung eines RohrStrangs, während dieser Rohrstrang in ein Bohrloch abgesenkt
wird unter Verwendung eines Ventils nach
einem der Ansprüche T bis 19, gekennzeichnet durch
die nachstehenden Verfahrensschritte:
(a) Am unteren Ende des Rohrstrangs wird ein Ventil vorgesehen, das
(a-) ein Gehäuse aufweist, welches einen
Strömungskanal enthält,
(a2^ e^n ^en Strömungskanal beherrschendes,
kugelförmiges Ventilglied,
(a,) ein unteres Ventilsitzglied, welches
abdichtend an einer unteren Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds anliegt
und eine nach unten weisende Fläche besitzt, und
(a,) eine nach oben weisende Fläche am Gehäuse, auf welcher sich die nach unten weisende
Fläche des Ventilsitzgliedes abstützt, wenn das kugelförmige Ventilglied in
seiner Schließstellung ist,
(b) der Rohrstrang wird in das Bohrloch abgesenkt,
(c) der Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds wird mit einer Flüssigkeit gefüllt,
(d) das Absenken des Rohrstrangs wird periodisch unterbrochen,
(e) eine Druckprüfung des Rohrstrangs wird durchgeführt, während das Absenken des Rohrstrangs
unterbrochen und das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung ist, so daß auf-
einanderfolgende Abschnitte des Rohrstrangs
periodisch einer Druckprüfung unterworfen werden, so wie der Rohrstrang in das Bohrloch
abgesenkt wird, und
5
5
(f) das untere Ventilsitzglied wird infolge der Anlage der nach unten weisenden Fläche des
unteren Ventilsitzgliedes an der nach oben weisenden Fläche des Gehäuses am Gehäuse
gegen eine nach unten gerichtete Kraft abge
stützt, die durch die Druckprüfung des Rohrstrangs auf das kugelförmige Ventilglied
ausgeübt wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Verfahrensschritt des Füllens des Rohrstrangs
mit Flüssigkeit die folgenden Teilschritte umfaßt:
(a) Das kugelförmige Ventilglied wird durch eine
elastische Feder elastisch relativ zu dem Gehäuse in Richtung auf seine Schließstellung
vorgespannt,
2* (b) beim Absenken des Rohrstrangs in das Bohrloch
wird eine Bohrlochflüssigkeit von außerhalb des Gehäuses auf eine untere Oberfläche des
kugelförmigen Ventilgehäuses geleitet,
(c) auf die untere Oberfläche des kugelförmigen
Ventilglieds wird ein ausreichender Druck der Bohrlochflüssigkeit ausgeübt, um das
kugelförmige Ventilglied relativ zu dem
Gehäuse nach oben zu bewegen, 35
(d) bei der Aufwärtsbewegung des kugelförmigen Ventilglieds relativ zu dem Gehäuse wird
das kugelförmige Ventilglied in seine Offenstellung verdreht, so daß Bohrlochflüssigkeit
den Rohrstrang füllen kann, wenn der Rohr
strang in das Bohrloch abgesenkt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:
Absetzen eines Gewichts des Rohrstrangs auf das Gehäuse, wenn der Rohrstrang endgültig in dem
Bohrloch positioniert ist, wodurch das kugelförmige Ventilglied relativ zu dem Gehäuse nach oben bewegt
und in seine Offenstellung verdreht wird.
23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
(a) An dem Ventil wird ein Packer zum Abdichten
des Ringraums zwischen dem Rohrstrang und einer Verrohrung des Bohrlochs vorgesehen
und
(b) der Packer wird gegen die Verrohrung des
Bohrlochs gesetzt, indem das Gewicht des Rohrstrangs auf das Gehäuse abgesetzt wird.
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