DE3112313C2 - Ventil und Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Rohrstrangs - Google Patents

Ventil und Verfahren zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Rohrstrangs

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DE3112313C2 DE3112313A DE3112313A DE3112313C2 DE 3112313 C2 DE3112313 C2 DE 3112313C2 DE 3112313 A DE3112313 A DE 3112313A DE 3112313 A DE3112313 A DE 3112313A DE 3112313 C2 DE3112313 C2 DE 3112313C2
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Abstract

Ein Rohrprüfventil weist ein Gehäuse mit einem durchgehenden Strömungskanal auf, dessen erstes Ende mit einem Bohrloch-Prüfstrang verbunden werden kann. In dem Strömungskanal des Gehäuses ist ein kugelförmiges Ventilglied angeordnet. Zum Angreifen an das kugelförmige Ventilglied und zum Hin- und Herdrehen des kugelförmigen Ventilglieds zwischen einer Offen- und einer Schließstellung, wobei der Strömungskanal des Gehäuses unter Axialbewegung des kugelförmigen Ventilglieds relativ zum Gehäuse entsprechend geöffnet oder geschlossen wird, sind am Gehäuse Nasen angebracht. Zum Hin- und Herbewegen des kugelförmigen Ventilglieds zwischen einer Offen- und einer Schließstellung axial zum Gehäuse ist eine Bewegungsvorrichtung vorgesehen, die eine untere Ventilsitzgliedstruktur aufweist, bei der eine nach unten weisende Oberfläche von einer nach oben weisenden Oberfläche stützend angegriffen wird, wenn sich das kugelförmige Ventilglied in Schließstellung befindet. Dadurch können die durch den Flüssigkeitsdruck im Prüfstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds abwärts auf das sich in Schließstellung befindende kugelförmige Ventilglied wirkenden Kräfte durch die Anlage der nach unten weisenden Oberfläche der unteren Ventilsitzstruktur an die nach oben weisende Oberfläche des Gehäuses im wesentlichen vollständig auf das Gehäuse übertragen werden. Zum Verriegeln des kugelförmigen Ventilglieds in seiner Schließstellung beim Absenken des Prüfstrangs in die Bohrung und zum nachfolgenden ..

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Rohrstrangs enthaltend: r>
(a) ein Gehäuse, das ein erstes Ende besitzt, welches mit einem Rohrstrang verbindbar ist, und das einen Strömungskanal bildet.
(b) ein in dem Strömungskanal angeordnetes, kugel- ■"> förmiges Ventilglied,
(c) Stellnasenmittel, die an dem kugelförmigen Ventilelird angreifen und durch die das kugelförmige Ventilglied zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verdrehbar ist. in welchen der -ti Strömungskanal geöffnet bzw. geschlossen ist,
(d) ein unteres Ventilsitzglied, das an einer unteren Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds anliegt, und
(e) Stellglieder, durch welche das kugelförmige Ventilglied axhl relativ zun- Gehäuse zwischen einer Stellung, in der es durch die Stellnasemittel in seine Offenstellung gedreht ist, und einer Stellung bewegbar ist, in der es durch die Stellnasenmittel in seine Schließstellung gedreht ist. wobei das untere " Ventilsitzglied ein Teil der Stellglieder ist.
Es ist bekannt, bei Ölbohrungen zur Prüfung der Ergiebigkeit der von dem Bohrloch durchsetzten ölführenden Erdformationen einen Prüfstrang in die t*> 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 ange- °5 brachten »Packer« ausgerüstet ist. Dieser mit den Prüfgeräten versehene Rohrs ang wird im allgemeinen als Prijfstrang bezeichnet.
Nach dem Absenken des Prüfstrangs bis in die gewünschte Endposition wird der Packer zum Abdichten des Ringraums zwischen dem Prijfstrang 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 Absenkcns des Prufstrangs in das Bohrloch eine periodische Druckprüfung des Prüfstrangs vernehmen zu können, um eventuelle Leckagen an der Verbindungsstelle aufeinanderfolgender Abschnitte des Prüfstrangs zu bestimmen. Zur Durchführung dieser Druckprüfung des Prüfsirangs wird der Rohrstrang mit einer Flüssigkeit gefüllt und sein Absenken periodisch unterbrochen. Bei der Unterbrechung des Absenkcns des Prufstrangs wird zur Bestimmung von Leckagen am Prüfstrang oberhalb des Prüfventils die Flüssigkeit im Rohrstrang unter Druck gesetzt.
Nach dem Stand der Technik wird die Flüssigkeit allgemein ausschließlich durch das Schließen des Prüfventils im Rohrstranjj 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 Prüfventii ähnlich dem ·η der US-PS 38 56 085 gezeigten versehen. Dieses Prüfventil enthält ein von oberen und unteren Ventilsitzgliedern gehaltenes kugelförmiges Ventilglied. Das in der US-PS J8 56 085 gezeigte Prüfventil ist nur schematisch, das heißt ohne die Details der Aufwärtsbevvegung des kugelförmigen Ventilglieds innerhalb des Ventilgehäuses dargestellt. Das wirkliche Prüfventil nach US-PS 38 56 085 weist 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 47! gezeigt 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 Ventilj;ehäuses 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 se an, daß zum Öffnen und Schließen des Ventils das kugelförmige Ven»;lglied in bezug auf das Gehäuse bei Axialbewegung der Nasen gedreht wird.
Bei einem über einem Prüfventil wie dem beschriebenen angeordneten Druckprüfungsstrang verursacht der übermäßige Druck auf die obere Oberfläche des beschriebenen kugelförmiger 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 hocn ist. Man ha? festgestellt, daß der höchstmögliche Differenzdruck, mit dem das beschriebene Ventil noch sicher belastbar ist. bei ca. 345 bar liegt.
f.·'in anderes Ventil mit kugelförmigem Ventilglied nach dem Stand der Technik, das sich nicht axial zu einem Gehäuse bewegt, stellt das Unterwarserprüfbaumvcntil nach der US-PS 4116 272 dar. Dieses Unterwasserprüfbaumventil enthält ein Gehäuse mit einem Strömungskanai und ein in dem Strömungskanul angeordnetes, kugelförmiges Ventilglied. An dem kugelförmigen Ventilglied greifen Stellnasen an, durch welche as Ventilglied /wischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verdrehbar ist. An einer unteren Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds lieg' ein unteres Ventilsitzglied an. Es sind Stellglieder vorgesehen, durch welche das kugelförmige Ventilglied axial relativ zum Gehäuse bewegbar ist, wobei das untere Ventilsitzglied ein Teil der Stellglieder ist.
Andere Ventile nach dem Stand der Technik mit sich axial /um Gehäuse bewegenden kugelförmigen Ventilgliedern stellen die US-PS 40 64 937. 35 68 715, Re 27 464,40 09 753,41 44 937 und 39 67 647 dar.
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einem als Kugelventil ausgebildeten Sicherheitsventil bekannt. Die Ventilkugel sitzt zwischen zwei in einem Gehäuse längsverschiebbar geführten Ventilsitzhülsen, welche an ihren der Ventilkugel zugewandten Stirnseiten mit sphärischen Ventilsitzen versehen sind. Gehäusefeste Nasen greifen in Schlitze der Ventilkugel ein, so daß diese bei einer Längsbewegung der Ventilsitzhülsen zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verdrehbar ist. Die untere Ventilsitzhülse wird von einer Druckfeder nach oben gedrückt und sucht die Ventilkugel in die Schließstellung zu drehen. Durch hydraulischen Druck auf einen an der oberen Ventilsitzhülse vorgesehenen Ringkolben kann das Kugelventil gegen die Wirkung der Druckfeder offen gehalten werden.
Durch die US-PS 38 79 012 ist ein Sicherheitsventil bekannt, das bei einem Ausbruch der Bohrung schließen soll. Das Sicherheitsventil enthält ein Kugelventil. Es wird mit einer rohrförmigen Strömungssteuereinrichtung in eine Förderleitung des Bohrlochs hinabgelassen und dort verankert. In der Strömungssteuereinrichtung ist durch eine hydraulisch-pneumatische Feder ein Ansprechdruck vorgegeben. Das Kugelventil ist zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbar mittels der Strömungssteuereinrichtung, die durch aufeinanderfolgendes Erhöhen und Verringern des Druckes in der Bohrung der oberhalb des Sicherheitsventils verlaufenden Förderleitung betätigbar ist. Eine anschließende Änderung des Bohrlochdrucks von einem Wert unterhalb des vorgegebenen Ansprechdrucks auf einen Wert oberhalb dieses Ansprechdrucks bewirkt über einen druckbeaufschlagten Kolben die Auslösung einer Verriegelung, so daß eine vorgespannte Feder das Kugelventil in Schließstellung bringt. Das geschieht dort mittels exzentrischer Nasen, die in Schlitze der Ventilkugel eingreifen. Die Nasen sitzen an einer längsbeweglich geführten Hülse, die sich unter dem Einfluß der Feder relativ zu der Ventilkugel bewegt.
Eine ähnliche Anordnung ist in der US-PS 37 83 942 dargestellt. Ein Kugelventil gestattet die Strömung von Bohrflüssigkeit in der Bohrung eines Bohrstranges hinab. Das Kugelventil wird druckabhängig automatisch in seine Schließstellung verdreht, wenn sich die Strömung im Bohrloch umkehrt Das Kugelventil ist bei Abwärtsströmung in der Offenstellung verriegelt Es sitzt in einem Ringkolben, der mit der Ventilkugel gegenüber gehäusefesten Nasen beweglich ist. Die Nasen greifen in Schlitze in der Ventilkugel und bewirken eine Verdrehung der Ventilkugel. Eine Feder drückt den Ringkolben nach oben, so daß er die Ventilkugel in ihre Schließstellung bringt. Druck von oben auf den Ringkolben hält das Kugelventil offen.
Diese Anordnungen sind weder bestimmt noch geeignet für die Druckprüfung eines Rohrstrangs, bei welcher ein Druck von oben auf die Ventilkugel wirkt.
Durch die US-PS 41 00 969 ist ein Ventil bekannt, durch welches der Längskanal des Rohrstrangs zum Zwecke der Druckprüfung absperrbar ist. Das Ventil ist dabei ein Klappenventil, das durch Strecken oder Zusammenschieben zweier teleskopartig ineinander geführter Gehäuseteile geschlossen bzw. geöffnet wird. Ein Ventilsitz dieses Klappenventils ist an einem Gehäuseteil abgestützt.
Durch die US-PS 40 63 593 ist eine Anordnung mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Kugelventilen bekannt, bei der die beiden Ventile zur Probenahme gleichzeitig aus einer Offenstellung in eine
Kctolliir»(T KpiirpnKar cinrl In Af*r ^pnlipRctplliincr
erfolgt eine Verriegelung dieser Ventile, so daß ein Wiederöffnen innerhalb des Bohrlochs verhindert wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil zu schaffen, das zusätzlich oberhalb eines Formations-Prüfventils, z. B. nach Art der US-PS 38 56 085, in einen Prüfstrang einbmibar ist und eine Druckprüfung des Prüfstrangs mit hohem Druck gestattet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
(f) die Stellnasenmittel an dem Gehäuse feststehend angebracht sind,
(g) die nach unten weisende Fläche des unteren Ventilsitzglieds auf einer nach oben weisenden Fläche des Gehäuses abgestützt ist, wenn i.'as kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung ist, wobei auf das kugelförmige Ventilglied in dessen Schließstellung der über die Flüssigkeit im Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds ausgeübte, abwärts gerichtete Druck durch die Anlage der nach unten weisenden Fläche des Ventilsitzglieds an der nach oben weisenden Fläche des Gehäuses im wesentlichen auf das Gehäuse übertragbar ist, und
(h) als Teil der Stellglieder des weiteren eine
•»5 Vorrichtung zum Verriegeln des kugelförmigen
Ventilglieds in seiner Schließstellung vorgesehen ist.
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Ventils sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 16. Ein Verfahren zur Druckprüfung eines Rohrstrangs ist Gegenstand von Anspruch 17. Ausgestaltungen dieses Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 18 bis 22.
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 38 56 085 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 Prüfen eines Rohrstrangs vermieden wird. Das Ventil
zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung kann einem Differenzdruck bis zu ca. 690 bar (10 000 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 Prüfe'i 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 oCituuSCS gCCiind ümCi gCSCiiiöiaCii u7.'vs. uüä rvügcifOfmige 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 Ventilgüeds 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.
Außerdem ist eine Riegelvorrichtung vorgesehen, die beim Absenken des Rohrstrangs und des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs in die Bohrung das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung verriegelt. Während der Formations-Prüfvorgänge entriegelt die Richtvorrichtung d>.ü kugelförmige Ventilglied und iü2: _■> sich in seine Offenstellung bewegen. Nach Abschluß der Formations-Prüfarbeiten. oder wenn sonst eine Entlastung von dem Gewicht des Prüfstrangs erfolgt, bildet die Riegclvorrichtung eine Vorrichtung zum Zurückbewegen des kugelförmigen Ventilgüeds in seine Schließstellung, wobei zusätzlich zu der Rohrarüfeigenschaft des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung eine Sicherheitsventil-Eigenschaft vorgesehen is..
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf d'e Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Prüfstrangs in Bctriebsstellung in einer Offshore-Bohrung.
Fig. 2A —2E zeigen eine Seitenansicht, auf einer Hälfte im Schnitt, des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs.
F i g. 3 zeigt eine Abwicklung des J-Schlitzes und einer Nase des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs nach Fig. 2A—2 E, und
Fig.4A—4E zeigen eine Seitenansicht, auf einer Hälfte im Schnitt, eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen V. itils zum Prüfen eines Rohrstrangs.
Es 'iegt an dieser Stelle nahe, eine Beschreibung der Umgebung w 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 Fonnationen 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 Formationsflüv,igkeit in den Rohrstrang fließen.
Manchmal wird beim Absenken des Prüfstrangs in
uuS uOiiTiOCii Cin HiCuMgCrCr L^FüCfi ίΓίΓί6Γιιίΐιυ uci» 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 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.
Manchmal sind die Bedingungen derart, daß es wünschenswert ist. beim Absenken des Prüfstrarigs 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
■»o 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.
so 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.
F i g. 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 16 fluchtet, der sich von der Unterwasser-Arbeitsstelle 12 bis zu einer Unterwasser-Formation 18 erstreckt. Der Verrohmngsstra1-j 16 ist an seinem unteren Ende mit einer Mehrzahl von Durchbrechungen versehen, die die Verbindung zwischen der Formation 18 und dem Inneren der
.5 Bohrung 20 herstellen. An der Unterwasser-Arbeitsstelle 12 ist die mit Ausbruch-Preventermechanismen versehene Bohrlochkopf-Installation 22 angebracht. Von der Bohrlochkopf-Installation verläuft eine Unter-
Il
λ asserU-iti.iiL1 24 zu der scliw in,inenden Bohrplattform 10. Die schwimmende Bohrplattform 10 besteht in einer Arbeitsplaiti'orm 26. die einen Bohrturm 28 trügt und itüt/t. Der Bohrturm 28 tragt ein Hebezeug 30. \m :>beren Ende der I ntei wasserleitung 24 im ein Bohrlochkopherschluß 32 vorgesehen. Der Bohrlochkopfverschluß 32 ermöglicht das Absenken eines durch Hebezeug 30 in der Bohrung heb- und absenkbaren Prüfstrangs 34 in die Unter wasserleitung und in das Bohrloch 14. Zur Unterdrucksetzung des den Prufstrang i 34 umgebenden Ringraumes 40 ist eine Zuführleitung 36 vorgesehen, die sich von einer hydraulischen Pumpe 38 an Deck 2b der schwimmenden Bohrplattform 10 bis zur Bohrlochkopf-lnstallation 22 an eine Stelle unterhalb der Ausbrucli-Pr-venter erstreckt. ι
Der Prüfstrang 34 schließt einen oberen Leitungsstrangabschnitt 42 ein, der sich von der Unterwasser-Arbeitsstelle 12 bis zur Bohrlochkopf-lnstallation 22 erstreckt. Am Ende des oberen Leitungsstrangabschnitts 42 befindet sich ein hydraulisch arbeitender Leitungsstran.r-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 rohrförmigen Prüfstrangs 34 ist am unteren Ende des Prüfstrangs 34 ein perforiertes Enustück 48 vorgesehen, üer 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 üucrirägcTi.
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 58 nach USd0S 40 64 937 angebracht werden.
Ebenfalls am unteren Ende des Prüfstrangs befindet sich ein Formations-Prüfventil 60 wie das durch den Ringraumdruck betätigbare Prüfventil nach US-PS 38 56 085.
Unmittelbar über dem Formations-Prüfventil 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 Kanai 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 Festklemmen des Prüfstrangs 34 im Bohrloch 14 besteht, ist es wünschenswert, zwischen
46 zusätzlich eine Rüttelvorrichtung anzubringen. Die Rüttelvorrichtung dient dazu, im Falle eines Festklemmen-αϊ-l'iiilstr.'Mgs Stoße auf den Prufstrang zu ubeHra^cn. um einen les'.geklemmten Prufstrang durch Riiitelhewegungen aus dem Bohrloch freizubekommen. /usai/lich kann es wünschenswert sein, /wischen der Rune!- und der Packervomchtung 4h eine Sicherheitsverbindung anzubringen. Falls die Rüttdvc/richtung nichi in der Lage wäre, einen festgeklemmten Prüf.str.ing freizubekommen, könnte eine solche Sicherheitsverbindung den Prufstrang 34 von dem Packcr-Mci> chanismus46 trennen.
Der Standort der Druckschreibcrvorrichtung kann nach Wunsch variiert werden. Der Druckschreiber kann /um Beispiel in einem geeigneten Druckschreiber-Ankerschuhgehäuse unterhalb des perforierten Endstücks 4b untergebracht werden. Um weitere Daten für die Bewertung der Bohrung zu erzeugen, kann unmittelbar oberhalb des Formations-Prüfveniils 60 zusätzlich ein zweiter Druckschreiber eingesetzt werden.
Die F ι g. 2A —2E zeigen eine Seitenansicht, auf einer 2i) Haltte im Schnitt, des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 der vorliegenden Erfindung
Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs b2 weist ein Gehäuse 66 auf. das mit einem oberen Paßstück 68, einem ersten zylindrischen Ventilgehäuseabschnitt 70. :i einem mittleren Paßstück-Abschnitt 72 und einem zweiten Ventiigehäuseabsehniu 74 versehen ist.
Das obere Paßstück 68 und der erste Ventilgehäuseabschnitt 70 können allgemein als ein oberer Gehäuseabschniti 76 bezeichnet und der mittlere Paßstück-Abm schnitt 72 und der zweite Ventilgehäuseabschnitt 74 können zusammengenommen als ein unterer Gehäuseabschnitt 78 bezeichnet werden.
Ein oberes Ende 80 des unteren Gehäuseabschnitts 78 wird in einem unteren Ende 82 des oberen Gehäuseab-)5 Schnitts 76 aufgenommen und mit ihm durch ein mit Gewinde versehenes Verbindungsstück 84 verbunden. Das Gehäuse 66 ist mit einem geeigneten oberen
c_,i~ ac ι -„ _i.ij ~.. :..~u „: :.
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Inner gewinde versehenen Verbindungsstücks 88 mit •»ο einem Rohrstrang des P. jfstrangs 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 eine · axial dazu verlaufenden Strömungskanal 90 auf.
Innerhalb des Ströinungskanals 90 ist ein kugelförmiges Ventilglied 92 mit einer hindurchgehenden Ventilbohrung 94 vorgesehen.
Fig. 2B zeigt das kugelförmige Ventilglied 92 in seiner den Strömungskanai 90 schließenden Schließstellung.
Die obere Oberfläche % des kugelförmigen Ventilglieds 92 sitzt auf einem oberen Ventilsitz 98 auf und die untere Oberfläche 100 des kugelförmigen Ventilglieds 92 sitzt auf einem unteren Ventilsitz 102 auf.
Der obere Ventilsitz 98 ist in einem oberen Ventilsitzträger 104 angeordnet, und der untere Ventilsitz 102 ist in einem unteren Ventilsitzträger 106 angeordnet. Der obere und der untere Ventilsitzträger 104 und 106 sind mit einer Mehrzahl von C-Klammern miteinander verbunden, so wie Klammer 108, deren zwei Enden in Fig.2B gezeigt werden. Selbstverständlich ist die C-Klammer 108 ein durchgehendes Glied zwischen den beiden in F i g. 2B dargestellten Enden und hält deshalb über ein kugelförmiges Veniilglied 92 die * t-HLllbll£.tl CIgV-I IVT UUU 1 \f*J ί-\Λ JMi 1111 H- ι ι.
Ein Positionierungsinnenteil oder Fühmngstnnenteil 109 ist an seinem unteren Ende mittels eines
i4
Gewindeteils 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 Oberfläche * 14 befindet sich eine ringförmige Dichtung 116.
An einem mit Nasen versehenen Innenteil 120, der von dem 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 66 in fixierter Position gehalten wird.
Die exzentrische Nase 118 greift in ein radial durch eine Wand des kugelförmigen Ventüglieds 92 verlaufendes exzentrisches Loch 126.
Ähnliche Nase 118 greift eine zweite (nicht gezeigte) exzentrische Nase in ein anderes (nicht gezeigtes) Loch des kugelförmigen Ventüglieds 92 in einer Weise, wie sie in Figur 4A—4C der US-PS 38 56 085 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 F i g. 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. Fig.2B zeigt das kugelförmige Ventilglied 92 in Schließstellung. Bei einer von der in Fig.2B gezeigten Position ausgehenden, axial zum Gehäuse 66 verlaufenden Aufwärtsbewegung ii«.i kugelförmigen Ventils 92 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 Bewegungsvornthtungen vorgesehen. Die Bewegungsvorrichtungen 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 Ventilsitztrager 106 weist eine nach unten weisende ringförmige Oberflache 132 auf, an der in der in F i g. 2B dargestellten Schließstellung des kugelförmigen Ventüglieds 92 eine nach oben weisende Oberfläche 134 des oberen Endes PO des mittleren Paßstücks 72 des Gehäuses 66 stützend anliegt. Bei dieser Anordnung können durch die beschriebene Anlage der nach unten weisenden Oberfläche 132 in, ' der nach oben weisenden Oberfläche 134 die durch der. Flüssigkeitsdruck im Prüfstrang 34 oberhalb des kurelförmigcn Ventüglieds 92 erzeugten, abwärts auf das in Schließstellung befindliche kugelförmige Ventilglied wirkenden Kraft« im wesentlichen vollständig auf das Gehäuse Sf übertragen werden. Dies sorgt oberhalb des kugelförmigen Ventüglieds 92 für einen derart starken Halt, da£ der beim Prüfen eines Rohrstrangs entstehende sehi hohe, auf die obere Oberfläche 96 des kugelförmiger Ventüglieds 92 wirkende Flüssigkeitsdruck unmittelbai auf das Gehäuse 66 übertragen wird anstatt auf die
ίο Nasen 118, was bei den oben beschriebenen Vorrichtungen nach dem Stand der Technik nach US-PS 38 56 08f zum Problem eines Ausfalls dieser Nasen führt
In dem offenbarten Ausführungsbeispiel ist die nach unten weisende Oberfläche 132 spezifisch auf derr unteren Ventilsitzträger 106 angeordnet Allgemein kann jedoch von einer Anordnung an der unterer Ventilsitzvorrichtung 130 gesprochen werden, unc selbstverständlich könnte die physikalische Anordnung der unteren Ventilsitzvorrichtung 130 dahingehenc verändert werden, daß zusätzliche Elemente vorgesehen oder Ventilsitz 102 und Ventilsitzträger 106 zi einem einzigen Element zusammengefaßt werder können. Wichtig ist allein, daß eine nach unten weisend« Oberfläche wie Oberfläche 132 auf einer das kugelför mige Ventilglied 92 strukturell von unten stützender Struktur angeordnet ist Eine solche Struktur kanr allgemein als untere Ventilsitzvorrichtung bezeichnei werden.
Die Bewegungsvorrichtung 128 weist ebenfalls einer beweglichen Innenteil 136 auf, der aus einem oberer beweglichen Innenteilabschnitt 138 und einem unterer beweglichen Innenteilabschnitt 140 besteht
Der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 und eir oberer Teil des unteren beweglichen Innenteilabschnitt!
140 werden vom unteren Ende des Gehäuses 66 hin- unc herbeweglich aufgenommen und können jeweils relati\ zum Gehäuse 66 zwischen einer oberen bzw. unterer Stellung hin- und herbewegt werden. Der oben bewegliche Innenteilabschnitt 138 ist am unterei Ventilsitztrager 106 angebracht und steht mit diesem ir Wirkverbindung, so daß. relativ zum Gehäuse 66, di< obere und untere Stellung des oberen beweglicher Innenteilabschnitts 128 mit der oberen und unterer Stellung des unteren Ventilsitzträgers 106 korrespon
«5 diert.
Die untere Stellung des in Fig.2B dargestellter unteren Ventilsitzträgers 106 entspricht der dargestell ten Schließstellung des kugelförmigen Ventüglieds 92 Bei einer Aufwärtsbewegung des unteren Ventüsitzträ gers 106 relativ zum Gehäuse 66 wird das kugelförmig« Ventilglied 92 axial zum Gehäuse aufwärtsbewegt und wie oben beschrieben, durch das Ineinandergreifen vor exzentrischem Loch 126 und exzentrischer Nase 118 ir seine Offenstellung gedreht.
Der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 besteh aus einem ersten oberen Abschnitt 142, einem zweiten mit dem untern Ende des ersten Abschnitts 14; verbundenen Abschnitt 144, einem dritten, mit den unteren Ende des zweiten Abschnitts 144 verbundener
<>ö Abschnitt 146 und einem unteren, mit dem unteren Ende des dritten Abschnitts 146 verbundenen Paßstück 148 Zur Verbindung mit den unterhalb des Ventils zun Prüfen eines Rohrstrangs 62 befindlichen Bauteilen de: Prüfstrangs 14 weist das untere Paßstück 548 ein mi
"' Außengewinde versehenes unteres Ende 150 auf.
Von einer äußeren Oberfläche des dritten Abschnitt! 146 des unteren beweglichen Inncntcilabschnitts 140 de beweglichen Innenteils 136 erstreckt sich eine Posiiio
nierungsnase 152 radial nach außen.
innerhalb einer radialen inneren Oberfläche des zweiten Ventilgehäuseabschnitts 74 des Gehäuses 66 ist ein Positionierungsschlitz 154 angeordnet, in dem die Positionierungsnase 152 aufgenommen wird. F i g. 3, allgemein eine Ansicht längs eier Linie 3-3 der F i g. 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 Ό 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.
Fig.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.
Fachleuchte 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 (siehe Fig. 1) an der Verrohrung 16 nicht axial zur Verrohrung 16 des Bohrlochs (siehe F i g. 1) bewegt.
Der Packer 46 ist vorzugsweise ein wiedergewinnbarer »Halliburton RTTS«-Packer. wie er im Halliburton m> Services Sales und Service Katalog Nr. 40 auf Seite 3490 gezeigt und beschrieben wird. Die Bauart dieser Packer ist Fsicbleuten bekannt und weist, um eine Anfangsreibung zwischen Packer und Bohrloch zu vermeiden, im allgemeinen einen Bremsblock auf, der an der J5 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 Ausdehnen eines Packers zum Abdichten des Ringraums 40 zwischen dem Prüfstrang 34 und der Verrohrung des Bohrlochs 16. Die betätigbaren Bauteile des Packers 46 weisen einen (nicht gezeigten) Packerschlitz und eine (nicht gezeigte) Packernase auf. die wie die in F i g. 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 w öffnet, auch den Packer 46 setzt.
Beim Anheben des Prüfstrangs 34 wird das Gehäuse 66 relativ zur Verrohrung des Bohrlochs 16 aufwärts und der bewegliche Innenteil 136 relativ zum Gehäuse 66 abwärts in seine beschriebene untere Stellung unter erneutem Schließen des kugelförmigen Ventilglieds 92 bewegt.
Der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 weist ein für ein Ineinandergreifen mit einem unteren Ende 158 des oberen beweglichen Innonteilabsehnitts 138 so geeignetes oberes Ende auf. so daß beim Aufsetzen des Gewichts des Prüfsirangs 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 b5 oberen beweglichen Inncntcilabschnitt 138 relativ zum Gehäuse 66 aufwärts /u bewegen und dadurch das kugelförmige Ventilglied 92 zu öffnen.
Der 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 Innenteiiabschnitt 138 abwärts erstreckenden elastischen Rastfederfingern wie Finger 162, 164 und 166 auf. Jeder dieser Rastfederfinger 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 Gehau.es 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 auf dem ersten Abschnitt 142 des unteres beweglichen Innenteilabschnitts 140 eine zylindrische Außenfläche 178 vor, die an einer Innenfläche 180 der Köpfe 168 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 EnJes 156 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 und des unteren Endes 158 des oberen beweglichen Innenteilabschnitts 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 182 auf.
Der Zweck der Riegelanordnung 160 ist am leichtesten durch eine Beschreibung ihrer aufeinanderfolgenden Funktionen verständlich: Beim Absenken des Prüfstrangs 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 160 in den in Fig. 2A —2E dargestellten relativen Stellungen. Wie F i g. 2 zeigt, sieht die Riegelanordnung 160 an dieser Stelle eine relativ zum Gehäuse 6ύ auslösbare Anordnung zur Verriegelung des oberen beweglichen Innenteiiabschnitts 138 vor, die beim Absenken des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch das kugelförmige Ventilglied 92 in besagter Schließstellung hält. Durch das F.ingreifen 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 bewegliche Innenteilabschnitt 138 in der beschriebenen Stellung verriegelt.
Nach dem Absenken des Prüfstrangs 34 bis in die gewünschte Endposition im Bohrloch wird, wie oben beschrieben, das Gewicht des Prüfstrangs auf das Gehäuse 66 aufgesetzt. Während dieses Vorgangs sieht die Riegelanordnung 160 eine Anordnung zum Auslösen des oberen beweglichen Innentei'abschnitts 138 relativ zum Gehäuse 66 vor. Diese durch Aufwärtsbewegung des unteren beweglichen Inncnteilabschnitts 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 Innenteilabschnitts 138 ausgeübt. Bei einer Anordnung der inneren Schultern 170 der Köpfe 168 der Rastfederfinger 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 138 vor. Dies wird erreicht durch die Aufnahme der inneren Schulter liOder Köpfe 168 in der Ausnehmung 182 des unteren beweglichen innenteiiabschniits 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 £?. das sich notwendig auf gleiche Art wie oben beschrieben in se;ne Offnstellung bewegen muß.
Nach Abschluß der Priifvorgänge oder beim Herausziehen des Prüfstrangs 34 aus de-- Bohrung aus anderen 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 Herausziehen des Prüfstrangs vor. Grund dafür ist die Tatsache, daß der untere bewegliche Innenteilabschnitt 140 wegen der Anlage des Packers 46 an die Verrohrung If) des Bohrlochs relativ zur Verrohrung 16 festliegt. Da der obere und der untere bewegliche Innenteilabschnitt durch die Riegelanordnung 160 zeitweise miteinander 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 Herausziehvorgangs, der obere be\ »gliche Innenteilabschnitt 138 so weit relativ zum Gehäuse 66 abwärts bewegt hat, daß die untere ringförmige Oberfläche 132 des unteren Ventilsitzglieds 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 bo 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 Rohrr.trangs 62 wieder in den in Fig. 2A —2E dargestellten relativen Positionen befinden.
Der dritte Abschnitt 146 des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 weist einen in einer seiner Wände angeordneten Ausai.-'chsabschnitt 184 auf, der den Strömungskanal 90 des Gehäuses 66 unterhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 mit dem Rinpraum 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
ίο des zweiten VentUgehäuses-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 innenteiiabschnitts i4ö relativ zum Gehäuse 66 der Ausgleichsabschnitt 184 geschlossen wird, bevor das kugelförmige Ventilglied 92 offen ist Um ein durch den hydrostatischen Druck im Ringraum 40 verursachtes Einbrechen der Wände des beweglichen Innenteils 146 nach innen zu vermeiden, gleicht die Druckausgleichsöffnung 1S4 die Druckdifferenz durch diese Wände ebenfalls aus. Außerdem verhindert sie beim Hineinschieben des beweglichen Innenteils 136 in das Gehäuse 66 eisa 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 19Iv kann allgemein als
*o Anschlag zur Begrenzung der Aufwärtsbewegung des unteren beweglichen Innenteilabschnitts 140 relativ zum Gehäuse 66 beschrieben werden.
F i g. 4A—4E zeigen ein allgemein mit 62/4 bezeichnetes anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden
*5 Erfindung. Bei dem anderen Ausführungsbeispiel 62/4 der Fig. 4A—4E tragen in bezug auf das in Fig. 2A—2E dargestellte Ausführungsbeispiel gleichbleibende Elemente des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs dieselbe Bezifferung wie in Fig. 2A —2E.
während entsprechende, bis zu einem gewissen Maß veränderte Elemente dieselbe mit einem Suffix »A« versehene Bezifferung tragen.
Der Hauptunterschied zwischen dem Ventil 62/4 der Fig. 4A—4E zum Prüfen eines Rohrstrangs und dem oben beschriebenen Ventil 62 der Fig. 2A —2E zum Prüfen eines Rohrstrangs besteht darin, daß im Ausführungsbeispiel der Fig.4A—4E die Verriegelungsanordnung 160 vollständig weggelassen und über dem Positionierungsinnenteil 109/4 zwischen einer nach
*° unten weisenden Schulter 200 des Gehäuses 66/4 und einer nach oben weisenden Schulter 202 des oberen Venti'sitzträgers 104 eine elastische Schraubendruckfcdur 198 angeordnet ist.
Die Schraubendruckfeder 198 sieht für das Ventil zum
M Prüfen eines Rohrstrangs 62,4 ein automatisches Auffüllen des Prüfstrangs vor, indem beim Absenken des Prüfstrangs 34 in das Bohrloch Bohrflüssigkeit vom Ringraum 40 aufwärts durch das kugelförmige Ventil
glied 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 134 des Gehäuses 66Λ nach unten in Schließstellung gehalten.
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 Bohrflüssigkeit im Ringraum der Bohrung, die durch die Druckausgleichsöffnung 184/4 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 kugelförmiger. Ventüglieds 92 plus durch Feder 198 abwärts gerichteter Kraft, abwärts auf die obere Oberfläche 196 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 66Λ 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 F i g. 4B zeigt, die Schraubendruckfeder 198 das kugelförmige Ventilglied 92 relativ zum Gehäuse 66/4 wieder nach unten in seine Schließstellung.
Auf diese Weise überwindet bein 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 Ventilgliecb 92 und die Schraubendruckfeder 198r »stupst« dadurch das Ventil an, gestattet so das Aufwärtsfließen eines Quantums von Bohrflüssigkeit durch das kugelförmige Ventilglied 92 und füllt auf diese Weise den Bohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 n.it 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 Unterbrechung 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 zum Auffüllen des Rohrstrangs oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 mit Bohrflüssigkeit beim Absenken des Rohrstrangs in das Bohrloch 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 Rchrstrangs 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 38 56 085 offenbarten zur Anwendung. Die Anwendung des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs der vorliegenden Erfindung liefert eine Methode, die das Prüfen eines Rohrstrangs ohne V-öertragung des Prüfdrucks auf das kugeiförmige Ve.tügiied des Formations-Prüfventils 60 (siehe Fig. 1) mit den oben beschriebenen dabei auftretenden Problemen gestattet Außerdem sieht sie eine Sicherheitseigenschaft vor.
Das Ventil zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 ist an einem unteren Ende eines Rohrstrangs angebracht, und unterhalb des Ventils zum Prüfen eines Rohrstrangs 62 sind, wie in F i g. 1 gezeigt, das Formaticns-Prüfventil 60 und einer Packer-Anordnung 46 angebracht.
Der Rohrstrang oder Prüfstrang 34 wird in die Bohrung abgesenkt. Der Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds 92 wird von der Bohrplattform 26 aus mit Flüssigkeit gefüllt.
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 Gehäuse 66 gegen die durch die Druckprüfung des Rohrstrangs abwärts auf das kugelförmige Ventilglied 92 wirkende Kraft abgestützt.
Der obere bewegliche Innenteilabschnitt 138 wird durch die Riegelanordnung 160 relativ zum Gehäuse 66 verriegelt und hält dadurch beim 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 k./ionteilabschnitt gekuppelt. Das kugelförmige Ventilglied 92 wird relativ zum Gehäuse 66 aufwärts bewegt und in eine Oifenstellung gedreht, damit es den Formations-Prüfvorgang oder das Absenken von an Drahtseilen aufgehängten Geräten durch den Prüfstrang nicht störeiid beeinflußt. 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, 'ind die Kupplung von oberem beweglichen Innenteilabschnitt 138 und unterem beweglichem Innenteilabschnitt 140 wird gelöst.
Ebenfalls ist unterhalb des Ventils zum Prüfen eines
21 22
Rohrslrangs zum Abdichten des Ringraums 40 zwischen des Gewichtes des Prüfstrangs 34 auf das Gehäuse 6<
Prüfstrang 34 und Bohrloch-Verrohrung 16 ein Packer zum öffnen des kugelförmigen Ventilglieds 92 dieselbi
46 vorgesehen, der mit einem JSchlitz und einer Nase Aufsetzbewegung auch den Packer gegen die Verroh
ahnlich den in F i g. 3 gezeigten des Ventils zum Prüfen rung des Bohrlochs setzt,
eines Rohrstrangs versehen ist, so daß beim Aufsetzen
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (22)

Patentansprüche:
1. Ventil zum Überprüfen der Dichtigkeit eines Rohrstrangs enthaltend:
(a) ein Gehäuse, das ein erstes Ende besitzt, welches mit einem Rohrstrang verbindbar ist, und das einen Strömungskanal bildet,
(b) ein in dem Strömungskanal angeordnetes, kugelförmiges Ventilglied,
(c) Stellnasenmittel, die an dem kugelförmigen Ventilglied angreifen und durch die das kugelförmige Ventilglied zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung verdrehbar ist, in weichen der Strömungskanal geöffnet bzw. geschlossen ist,
(d) ein unteres Ventilsitzglied, das an einer unteren Oberfläche des kugelförmigen Ventilglieds anliegt, und
(e) Si^'Jglieder, durch weiche das kugelförmige Ventilglied axial relativ zum Gehäuse zwischen einer Stellung, in der es durch die Stellnasenmittel in seine Offenstellung gedreht ist, und einer Stellung bewegbar ist, in der es durch die Stellnasenmittel jn seine Schließstellung gedreht ist, wobei das untere Ventilsitzglied ein Teil der Stellglieder ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
IO
20
30
(Q die Stellnasenmittel an dem Gehäuse feststehend angebracht sind,
(g) die nach untjn weisende Fläche des unteren Ventilsitzglieds airi einer nach oben weisenden Fläche des Gehäuses =. jgestützt ist, wenn das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung ist, wobei das kugelförmige Ventilglied in dessen Schließstellung der über die Flüssigkeit im Rohrstrang oberhalb des kugelförmigen Ventilglieds ausgeübte, abwärts gerichtete Druck durch die Anlage der nach unten weisenden Flächen des Ventilsitzglieds an der nach oben weisenden Fläche des Gehäuses im wesentlichen auf das Gehäuse übertragbar ist, und 1^
(h) als Teil der Stellglieder des weiteren eine Vorrichtung zum Verriegeln des kugelförmigen Ventilglieds in seiner Schließstellung vorgesehen ist.
2. Ventil nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß
(a) die Stellglieder weiterhin einen oberen, beweglichen Innenteilabschnitt umfassen, der an dem unteren Ventilsitzglied befestigt ist. und einen unteren Innenteilabschnitt, der ein oberes Ende aufweist, welches an ein unteres Ende des oberen Innenteilabschnitts anlegbar ist, wobei beim Aufsetzen des Rohrstrangs auf das <>o Gehäuse der untere Innenteilabschnitt relativ zu dem Gehäuse nach oben bewegbar ist, an dem oberen Innenteilabschnitt zur Anlage kommt, der obere durch den unteren Innenteilabschnitt relativ zu dem Gehäuse nach oben ·>■'> bewegbar und das k 'gelförmige Ventilglied zu öffnen ist und
(b) die Riegelvorrichtung einen ersten Riegel
aufweist zum lösbaren Verriegeln des oberen Innenteilabschnitts relativ zu dem Gehäuse in einer Stellung, in welcher das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung haltbar ist
3. Ventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegelvorrichtung eine erste Auslöseeinrichtung enthält, durch welche der obere Innenieilabschnitt bei Absetzen des Rohrstra^gs auf das Gehäuse relativ zu dem Gehäuse auslösbar ist
4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die Riegelvorrichtung einen zweiten Riegel aufweist zum lösbaren Verriegeln des unteren Innenteilabschnilis mit dem oberen Innenteilabschnitt bei Absetzen des Rohrstrangs auf das Gehäuse und zum Abwärtsbewegen des oberen Innenteilabschnitts nach erneutem Anheben des Rohrstrangs relativ zu dem Gehäuse, wobei das kugelförmige Ventilglied durch das Anheben des Rohrstrangs in die Schließstellung überführbar ist
5. Ventil nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet daß die Riegelvorrichtung eine zweite Auslöseeinrichtung enthält durch die der obere Innenteilabschnitt von dem unteren Innenteilabschnitt lösbar ist, nachdem das kugelförmige Ventilglied nach Anheben des Rohrstrangs geschlossen ist
6. Ventil fcich Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Riegel und die erste und die zweite Auslöseeinrichtung der Riegelvorrichtung folgende Bauteile enthalten:
(a) eine Mehrzahl von elastischen Rastfederfingern, die von dem oberen Innenteilabschnitt nach unten ragen und von denen jeder einen Kopf an seinem unteren Ende aufweist, welcher eine innere und eine äußere, nach oben weisende Schulter bildet,
(b) eine ringförmige, radial innere Ausnehmung in dem Gehäuse, deren oberes Ende von einer nach unten weisenden Ringschulter gebildet ist und die die äußeren, nach oben weisenden Schultern der Rastfederfinger aufnimmt, wenn sich das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung befindet,
(c) eine zylindrische Außenfläche an dem unteren Innenteilabschnitt, welche an den Innenflächen der Köpfe der Rastfederfinger anliegt und diese Köpfe in der Ausnehmung des Gehäuses hält, wenn sich das kugelförmige Ventilglied in seiner Schließstellung befindet, und
(d) eine ringförmige, radial äußere Ausnehmung, die in dem unteren Innenteilabschnitt unterhalb der zylindrischen Außenfläche des unteren Innenteilabschnitts vorgesehen ist und die inneren, nach oben weisenden Schultern der Köpfe der Rastfederfinger aufnimmt, wenn das obere Ende des unteren Innenteilabschnitts an dem unteren Ende des oberen Innenteilabschnitts anliegt.
7. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 6. d-durch gekennzeichnet, daß
(a) der untere Innenteilabschnitt oder das Gehäuse eine Positionierungsnase aufweist.
(b) das als Gegenstück vorgesehene Gehäuse bzw. der untere Innenteilabschnitt einen Positionierungsschiit/ aufweist, in welchem die Positionie-
rungsnase aufgenommen ist, und (c) der Positionierungsschlitz und die Positionierungsnase so angeordnet und aufgebaut sind, daß beim Absetzen des Rohrstrangs auf das Gehäuse der untere Innenteilabschnitt relativ zu dem Gehäuse aufwärtsbewegbar ist, wobei das kugelförmige Ventilglied öffnet, und beim Anheben des Rohrstrangs der untere Innenteilabschnitt in eine tiefere Stellung relativ zu dem Gehäuse bewegbar ist, wobei das kugelför- '" mige Ventilglied schließlich ist
8. Ventil nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der untere innenteilabschnitt in seiner Wandung eine Druckausgleichsöffnung enthält, über die 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
9. Ventil nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß
(a) der untere Innenteilabschnitt eine zylindrische Außenfläche aufweist, die eng in einer zylindrisehen Innenfläche des unteren Endes des Gehäuses aufgenommen ist,
(b) zwischen der zylindrischen Außenfläche des unteren Innenteilabschnitts und der zylindrischen Innenfläche des Gehäuses eine Ringdichtung angeordnet ist und
(c) das Gehäuse, der untere Innenteilabschnitt und die Ringdichtung so angeordnet und aufgebaut sind, daß beim Absetzen des Rohrstrangs auf das Gehäuse und der Aufwärtsbewegung des unteren Innenteilabschnitts relativ zu dem Gehäuse die Druckausgleichsöffnung abschließbar ist, bevor das kugelförmige Ventilglied öffnet
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10. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufwärtsbewegung des unteren Innenteilabschnitts relativ zu dem Gehäuse durch einen Anschlag begrenzt ist.
11. Ventil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, -»5 dadurch gekennzeichnet, daß ein Formations-Prüfventil zum Prüfen einer Erdformation mit dem unteren Ende des Ventils verbunden ist, wobei der Rohrstrang oberhalb des Ventils dem Flüssigkeitsdruck zum Prüfen dei Rohrstrangs aussetzbar ist. ohne daß dieser Druck auf das Formations-Prüfventil übertragbar ist.
12. Ventil nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
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(a) mit dem Formations-Priifventil ein Packer zum Abdichten eines Ringraums zwischen dem Rohrstrang und einer Verrohrung des Bohrlochs oberhalb der zu untersuchenden Erdformation verbunden ist,
(b) der Packer eine Kulissenanordnung mit einem Packerschlitz und einer mit dem Packerschiit/ zusammenwirkenden Packernasc aufweist und
(c) der Packerschlitz und die Packernase ähnlich angeordnet und aufgebaut sind wie der <>5 Posiüonieriingsschlitz und die Po.'.itionierungsnase des Ventiis wobei durch die gleiche Absetzbewegung des Rohrstrang1;, durch welche das kugelförmige Ventilglied des Ventils zu öffnen ist, auch der Packer zu setzen ist.
13. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen oberen Gehäuseteil und einen unteren Gehäuseteil aufweist, wobei ein oberes Ende des unteren Gehäuseteils in einem unteren Ende des oberen Gehäuseteils aufgenommen und mit diesem verbunden ist
14. Ventil nach Anspruch 13, 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
15. Ventil nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben weisende Fläche des Gehäuses von dem oberen Ende des unteren Gehäuseteils gebildet ist.
16. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 15. dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ventilsitzglied zwischen der oberen und unteren Stellung relativ zu dem Gehäuse derart beweglich ist, daß die obere und die untere Stellung des unteren Ventilsitzglieds der Offen- bzw. Schließstellung des kugelförmigen Ventilglieds entsprechen.
17. Verfahren zur Oberprüfung der Dichtigkeit eines Rohrstrangs mittels Druckprüfung während dessen intermittierendem Absenken in ein mit Flüssigkeit gefülltes Bohrloch, unter Verwendung eines Rohrstrang-Prüfventils nach den Ansprüchen 1 bis 16, bei dem
(a) am unteren Ende des Rohrstrangs ein Rohrstrang-Prüfventil mit einem in einem Gehäuse gelagerten kugelförmigen Ventilglied angeordnet wird, das auf einem unteren Ventilsitz absetzbar und mittels Stellnasen zwischen der Offen- und Schließstellung verdrehbar ist,
{b) der Rohrstrang in das Bohrloch abgesenkt und rückseitig des Prüfventils mit Flüssigkeit gefüllt wird, und
(c) die Druckprüfung des Rohrstrangs durchgeführt wird, während der Rohrslrang sich in Ruhestellung befindet, wobei sich das Rohrstrang-Prüfventil in Schließstellung befindet, und die jeweils in das Bohrloch eingelassenen Abschnitte des Rohrstrangs der Druckprüfung unterzogen werden,
dadurch gekennzeichnet, daß
(d) die Stellnasen zum Verdrehen des kugelförmigen Ventilgiieds zwischen der Offer- und der Schließstellung feststehend am Gehäuse angebrachtwerden,
(e) ein oberes, bewegliches Innenteil am unteren Ventilsitz angebracht wird,
(f) ein unteres, bewegliches Innenteil vorgesehen wird, dessen oberes Ende an das untere Ende des oberen Innenteils anlcgbar ist,
(g) das obere Innenteil gegenüber dem Gehäuse verriegelt wird, wobei das kugelförmige Ventilglied während des Absenkcns des Rohrstrangs in das Bohrloch in Schließstellung gehalten wird, und
(h) bei der Druckprüfung der in das Bohrloch
Jl 12
eingelassenen Rohrstrang-Absehnitte tier durch das kugelförmige Ventilglied belastete untere Sitz des Prüfventils an dessen Gehäuse abgestützt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß bei der endgültigen Positionierung des Rohrstrangs im Bohrloch dieser auf das Ventilgehäuse abgesetzt wird, wobei das kugelförmige Ventilglied relativ zum Gehäuse nach oben bewegt und in seine Offenstellung verdreht wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18. dadurch gekennzeichnet, daß beim Absetzen des Rohrstrangs auf das Gehäuse das obere Innenteil aus seiner Verriegelung mit dem Gehäuse gelöst wird.
20. Verfahren nach Anspruch !9, dadurch gekennzeichnet, daß beim Absetzen des Rohrstrangs auf das Gehäuse das untere Inncnteil mit dem oberen
Innpnlpj! vprrinu^ji wird.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen des kugelförmigen Ventilglieds der Rohrstrang angehoben und das obere Inncnteil relativ zum Gehäuse nach unten bewegt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schließen des kugelförmigen Ventilglieds, wenn der Rohrstrang angehoben ist, das obere Innenteil vom unteren Innenteil gelöst wird.
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