DE3135931A1 - Vorrichtung zum bohren von oel- und erdgas-brunnen sowie zur foerderung aus diesen - Google Patents

Description

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■ KAHL LUDWIG SCHIFF (196-t —1078)

DIPL. CHEM. OR. ALEXANDER V. FÜNER DIPU INQ. PETER STREHL DIPL-CHEM. OR. URSULA. SCHOBEL-HOPF

dipl. ino. dieter ebbinshaus dr. ing. dieter finck

telefon (ο8θ) 4sso64

telex 5-23 565 auro d

telesramme auromarcpat München

10. September 1981 DEA. - 22 263

Vorrichtung zum Bohren von Öl- und Erdgas-Brunnen sowie zur Förderung aus diesen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bohren von

Öl- und Gas-Brunnen sowie zur Förderung aus diesen, die : als Verbindungszwischenstück oder Anschlußstück von

j Bohr-, Futter- und Förderrohrfahrtkolonnen und Baggern

ί sowie Futterrohrhängern oder sonstigen Produktionsmit-

teln verwendet werden kann.

Im Erdöl- und Erdgas-Bergbau werden beim Bohren und bei der Förderung aus Sonden zum Lösen und zum Verbinden von den Bohr- und Fördereinrichtungen bekannte Mittel angewandt, wie Verschraubungen mit großer Gewindesteigung in der Regel mit mehrgängigem Gewinde und Anschlagbund, oder Kupplungen mit Bajonettverschluß, Charakteristisch für alle bekannten Ausrüstungen ist, daß aufgrund der Konstruktionsausführung und der verwendeten Maschinenbauelemente ihre Betätigung nur durch Verschrauben bzw. Drehen oder durch Drehen und eine axiale Bewegung zum Verbinden oder Lösen erfolgen kann. Daraus ergeben sich Funktionsunsicherheiten. Besondere Probleme ergeben sich durch Verunreinigungen, in korrosiver Umgebung und bei verhältnismäßig hohen Temperaturen, wo das Lösen bzw. Trennen noch größere Drehmomente erfordert.

Eine Verbindung im Schacht ist im allgemeinen nur mit einem Bajonettverschluß möglich, wobei jedoch auch die mit Bajonettverschluß versehenen Ausrüstungen mit einer großen Unsicherheit arbeiten und infolge ihrer geringen Festigkeit insbesondere zusammengesetzte und große Beanspruchungen nicht ertragen können.

Zur Verbesserung des Trennvorganges im Brunnen werden häufig linksgängige Gewinde mit hoher Steigung mit ver-•änderlichem Gewindeprofil zusammen mit einer rechtsgängi- · gen Rohrkolonne beim Einbau verwendet. Dies hat zur Folge, daß beim Lösen im Brunnen die eingebaute rechtsgängige Rohrfahrtkolonne nicht an verschiedenen, in der Regel zugleich mehreren Stellen, auf einmal getrennt wird. Dadurch wird jedoch das Problem nicht restlos gelöst, da infolge der Gewindeausführung die Rohrfahrtkolonne von dem Gerät nicht getrennt werden kann. Als weiterer Nachteil erscheint der Einbau eines linksgängigen Ausrüstungsstückes in ein System mit rechtsgängigem Gewinde. Dies hat zahlreiche Beschränkungen in der Technologie zur Folge und erhöht die Möglichkeit von Unfällen. Hierbei ist eine vollwertige Verbindung im Brunnen unmöglich.

Die vorgenannten Probleme werden bei den bekannten Ausrüstungen auch noch durch den Umstand verschärft, daß im Falle von großen Tiefen zum Verbinden und Trennen bzw. Verdrehen der neutrale Punkt von der Oberfläche aus auf die Stelle des Auseinanderschraubens nicht eingestellt werden kann. Weiterhin ist die Übertragtang des Drehmoments von der Erdoberfläche in die Tiefe durch die langen in der Regel mehrere Meter erreichenden dünnen und elastischen Rohrfahrtskolonnen ebenfalls beschränkt.

Die vorstehend beschriebenen Funktionsunsicherheiten der bekannten Konstruktionen beschränken die Tiefbohrungs- und insbesondere Brunnenausbildungsmöglichkeiten. Die häufigen Fehler und Schäden führen zu kostenaufwendigen technischen Unfällen. Sie erhöhen letzten Endes das Risiko der Tief-

bohrung und Brunnenausbildung, d.h. die Tiefbohrungsund Förderkosten. Als Ausrüstungen von Röhrfahrtskolonnen können die bekannten Ausrüstungen überhaupt nicht v.er wendet werden.

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung einer universalen Vorrichtung zum Trennen und Verbinden von Tiefbohrwerkzeugen, Fangdornen und Produktionsgeräten sowie Bohr-, Förder- und Futterrohrfahrtkolonnen im Brunnen, die frei von allen die Funktionsunsicherheit der bekannten Ausrüstungen herbeiführenden Konstruktionsfehlern ist und so gebaut ist, daß die Verbindung und Trennung des vorgegebenen Brunnengerätes ausschließlich durch eine in der Achslinie des Zusammen- und Auseinanderkuppelns, d.h. in senkrechter Richtung, erfolgende Bewegung geregelt vorgenommen werden kann. Das Verbinden und das Trennen bzw. das Zusammen- und Auseinanderkuppeln soll mit Bauelementen erreichbar sein, deren Betätigungsenergiebedarf auch unter verunreinigten und korrosiven Verhältnissen sowie bei hohen Temperaturen der kleinstmögliche ist, wobei die Sicherung der Abdichtung zwischen den Hochdruckräumen einfach erreicht werden soll.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein für Tiefbohrsonden bestimmtes Verbindungsstück, welches ein mit äußerer Rundnut versehenes Anschlußstück, ein mit innerer Rundnut versehenes Anschlußstück, diese lösbar verbindende untere und obere bewegliche Feststeller in geeigneter Zahl, ein doppeltes Feststellgehäuse, eine Steuerhülse und in deren Sitzen angeordnete in einer Richtung wirkende Feststeller aufweist.

In der oberen, einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Außenfläche des Anschlußstückes mit äußerer Rundnut ist mit zweckdienlicher Breite, Tiefe und Teilung eine Rundnut zum Anschluß bzw. Eingriff des oberen in einer Richtung wirkenden Feststellers vorgesehen. In seiner unteren, einen geringeren Durchmesser aufweisenden

zylindrischen Fläche ist mit zweckdienlicher Tiefe und Breite die zum Peststellen dienende obere Rundnut und die zum Lösen dienende untere Rundnut vorgesehen, deren einander zugewandte Schultern kegelig oder bogenförmig ausgeführt sind.

Im Mantel der Bohrung des InnenrundnutanschlußStückes ist eine Fixierrundnut vorgesehen, deren obere Schulter kegelförmig oder bogenförmig ausgeführt ist.

Im doppelten Feststellgehäuse sind unten und oben entlang je eines Kreises eine Reihe bildende, in radialer Richtung angeordnete und Profile aufweisende untere und obere Feststellfenster in zweckdienlicher Zahl zur Aufnahme der unteren und oberen beweglichen Feststellelemente vorgesehen. In der äußeren zylindrischen Fläche ist mit zv/eckdienlicher Breite und Tiefe eine Gegenhalterrundnut zum unteren in einer Richtung feststellenden Anschluß vorgesehen.

Zur Regelung des Verbindens oder Trennens bzw. des Zusammen- oder Auseinanderkuppelns der Vorrichtungselemente dient die Steuerhülse. Im Mantel ihrer Bohrung sind in zweckdienlicher Anordnung die untere und obere Regelkreisnut sowie die Sitze zur Aufnahme der unteren und oberen in einer Richtung wirkenden Feststellelemente angeordnet. Bei der unteren Regelkreisnut ist ihre obere Schulter kegelig oder bogenförmig ausgebildet.

Das Verbinden und Trennen der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann im Brunnen nach den Ausbau-, wiederholten Montage- und Einbauarbeitsgängen in unbegrenzter Zahl wiederholt werden. Durch die wiederholte Montage über Tage bieten sich Möglichkeiten zu einem Austauschen von verschlissenen Dichtungen und eventuell Bestandteilen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch ausschließlich axiale Bewegung betätigt werden und erfüllt die Anforderungen der Zielsetzungen, so daß sie mit großem Vorteil zum Trennen und zum Verbinden von Packern, Verschlußstopfen,

Futterrohrhängern, Rettungs- und Fangwerkzeugen, Produktions- und Futterrohr-Fahrtkolonnen in der Tiefe eingesetzt werden kann.

Wegen der laufend tiefer werdenden Bohrungen und Brunnen ist es von "besonders großer Bedeutung, daß mit Hilfe der Trenn- und Verbindungsvorrichtung für Futterrohrhänger die abschnittweise Verrohrung des Brunnens mit großer Sicherung verwirklicht werden kann, wobei die erste Rohrfahrtkolonne mit der Bohrung des Abschnittes eingebaut oder in der vorhergehenden Rohrfahrtkolonne unten eingehängt und zementiert und dann nach Trennung der Vorrichtung der Bohrgestängezug ausgebaut werden kann.

Bei Anbau der oberen Haupteinheit der Vorrichtung an das untere Ende der folgenden oberen Rohrfahrtkolonne kann sie mit dem Futterrohrhänger bzw. mit der vorhergehenden Futterrohrfahrtkolonne verbunden werden. Hit dieser Methode kann die Rohrfahrtkolonne hinsichtlich der Zugfestigkeit für eine wesentlich geringere Beanspruchung ausgelegt werden, was eine bedeutende Einsparung an hochfesten Futterrohren ist und letzten Endes zu geringeren Brunnenausbaukosten führt. Eine große Bedeutung hat die Erfindung insbesondere bei Tiefbohrungen, wo neben den Kosten und der besseren Ausnutzung der Bohreinrichtungen der Einsatz der Vorrichtung auch deshalb als Vorteil gewertet werden kann, da der obere Abschnitt der Futterrohr-Fahrtkolonnen während der langen Bohrzeit einer durch das Bohrgestänge erfolgenden Abnutzung ausgesetzt ist und deshalb häufig Kontrollen unterzogen werden muß. Die beste Methode dafür ist, den oberen Abschnitt der Rohrfahrtkolonne bei dem Futterrohrhänger zu lösen und auszubauen, wonach dann über Tage die Prüfung oder das Auswechseln der beschädigten Futterrohre vorgenommen werden kann.

Bei Einbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den nicht zementierten Futterrohrfahrtkolonnenteil über dem Schuh bzw. dem Ende der vorhergehenden Futterrohr-Fahrtkolonne,

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kann sie auch im Falle von Bohrungen geringer und mittlerer Tiefe verwendbar gemacht werden. Bei einer Beschädigung der oberen Futterrohr-Fahrtkolonne - was sehr häufig vorkommt - kann durch Austausch des beschädigten Futterrohres und durch erneute Verbindung die vorgenannte Reparatur vorgenommen werden. Mit der gleichen Technologie kann auch die Aufgabe gelöst werden, daß bei einem unerwartet hohen Lagerstättendruck der obere Abschnitt der Rohrfahrtkolonne gegen eine Kolonne mit größerer Festigkeit ausgetauscht oder bei geringeren Drücken die obere Rohrfahrtkolonne zurückgewonnen und die Produktion mit der vorhergehenden Rohrfahrtkolonne vorgenommen werden kann, z.B. Tiefpumpen.

Bei unhaltigen Bohrungen kann hingegen im Gegensatz zu der Rückgewinnung mit Schießarbeit oder mit Erosionsauffahren oder zu sonstigen gebräuchlichen Rückgewinnungsmethoden schnell, einfach, risikofrei und ohne Beschädigung der Sondenkonstruktion der obere Abschnitt der Rohrfahrtkolonne zurückgewonnen werden.

Ein Vorteil der Erfindung in diesem Sinne besteht darin, daß ziemlich viele Futterrohre eingespart werden können, was von besonders großer Bedeutung ist, da ein unbegründeter Einsatz von hochfesten Futterrohren dadurch vermieden werden kann.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Vorrichtung in Form eines Verbindungsstücks vor dem Verbinden bzw. Zusammenkuppeln,

Fig. 2 das Verbindungsstück in verbundenem bzw. zusammengekuppelten Zustand und

Fig. 3 das Verbindungsstück im getrennten bzw. auseinandergekuppelten Zustand.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Verbindungsstück bildet der 35

Außennutanschluß 1 den Rumpf der Vorrichtung, die mit ihrem oberen Anschlußgewinde 1 a beifil Einbau in den Brunnen an das untere Gewinde der Bohr-, Förder- bzw. Futterrohrfahrtkolonne geschraubt werden kann._ Der Außenkreisnutanschluß 1 ist oben mit einer Bohrung und außen mit einer abgestuften Zylinderfläche so ausgeführt, daß in seinem einen größeren Durchmesser aufweisenden oberen Mantel mit zweckdienlicher Breite, Tiefe und Teilung die bewegende Verzahnung 1 c zum Eingriff mit dem oberen in einer Richtung wirkenden Feststellstück 6 kommt, während in seiner einen geringeren Durchmesser aufweisenden unteren zylindrischen Fläche mit zweckmäßiger Tiefe und Breite die obere, zum Feststellen dienende Kreisnut 1 a unten mit einer kegeligen Schulter vorgesehen ist. Auf der gleichen Außenfläche ist in einem zweckdienlichen Abstand von der oberen Feststellkreisnut die untere zum Lösen dienende Kreisnut 1 b mit entsprechender Breite und Tiefe und oben mit kegelförmiger Schulter vorgesehen. In der Außenfläche des Außenkreisnutanschlußstückes 1 ist außerdem noch die in axialer Richtung angeordnete Drehnut 1 d zur teilweisen Aufnahme eines Drehbolzens 8 vorgesehen und so zur Übertragung eines Drehmomentes geeignet.

An das untere Anschlußgewinde des Innenkreisnutanschluß-Stückes 9 der Ausrüstung kann das Bohr- oder Fördergerät bzw. der Fangdorn zwecks Einbau in den Brunnen aufgeschraubt werden. Im Mantel der Bohrung des Innenkreisnutanschlußstückes 9 ist mit zweckdienlicher Breite und Tiefe die Innenkreisnut ausgearbeitet, deren obere Schulter kegelförraig ausgeführt ist. Am oberen Ende des gleichen Bauteiles sind in zweckmäßiger Form und Zahl die unteren Drehklauen 9 b ausgebildet.

An einem Teil der Außenfläche des Außennut-Anschlußstückes 1 bzw. in der Bohrung des Innenkreisnut-Anschluß-Stückes 9 ist auf dessen unteren Drehklauenschultern

abgestützt das doppelte Feststellgehäuse 2 angeordnet, in dem unten und oben entlang je eines Kreises eine Reihe bildende radial gerichtete obere Peststellfenster 2 a und untere Feststellfenster 2 b in zweckdienlicher Zahl zur Aufnahme der oberen beweglichen Feststellstücke 4 sowie der unteren beweglichen Feststellstücke 5 vorgesehen sind, wobei in der äußeren zylindrischen Fläche eine zweckdienliche Breite, Tiefe und Teilung aufweisende Kreisnut zum Anschluß bzw. Eingriff des unteren in einer Richtung wirkenden Feststellstuckes 7 vorgesehen ist.

Auf einem Teil der Außenfläche des Außenkreisnut-Anschlußstückes 1 bzw. auf einem Teil der Außenfläche des doppelten Feststellgehäuses 2 ist die Steuerhülse 3 angeordnet, in deren innerer zylindrischer Fläche der obere Sitz 3 c zur Aufnahme des oberen in einer Richtung wirkenden Feststellstückes 6, mit zweckdienlicher Tiefe und Form die Regelhilfskreisnut 3a, die Regelhauptkreisnut 3 b zur teilweisen Aufnahme des oberen beweglichen Feststell-Stückes 4 bzw. der untere Sitz 3 d zur Aufnahme des unteren in einer Richtung wirkenden Feststellstückes 7 vorgesehen ist.

Die Regelhauptkreisnut 3 b ist oben mit kegeliger Schulter ausgeführt. An das untere Ende des Außennut-Anschlußstücks 1 ist mit einem Gewinde der Anschlag 1 c montiert.

Zum Separieren des Innenraumes der Ausrüstung und des Ringraumes des Brunnens im Hinblick auf Flüssigkeits- und Gasdrücke sind zweckdienlich angeordnete Dichtungen 11, 12, 13 vorgesehen.

Das untere Innenkrei snut-Anschluß stück bildet in sich die untere Haupteinheit der Ausrüstung, das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 bildet mit sämtlichen anderen anmontierten Bauelementen zusammen die obere Haupteinheit.

Die die vorstehend beschriebene Ausgestaltung und Konstruktion aufweisende Vorrichtung ist In Fig. 2 in der Stellung vor dem Zusammenkuppeln bzw. Verbinden der beiden

Haupteinheiten dargestellt.

Die an das untere Ende der zu verbindenden bzw. zusammenzukuppelnden Bohr-, Förder- oder Futterrohrfahrtkolonne mittels eines Schraubengewindes befestigte obere Haupteinheit wird so an die auf der Verbindungsstelle befindliche untere Haupteinheit angeschlossen, daß deren Drehklauenschultern ineinandergleitend zum Anschlag kommen. Durch Herunterlassen der zu verbindenden Rohrfahrtkolonne wird eine axiale Belastung auf die obere Einheit ausgeübt. Unter Einwirkung der axialen Belastung bewegt sich das Außenkreisnutanschlußstück 1 - innerhalb der Haupteinheit - nach unten, wodurch die untere lösende Kreisnut 1 b mit ihrer oberen kegeligen Schulter das untere bewegliche Feststellstück 5 radial nach außen bewegt.

Das radial nach außen bewegte untere bewegliche Feststell": stück 5 wird aus der unteren Kreisnut 1 b in die innere Kreisnut 9 a des Innenkreisnutanschlußstückes 9 umgeleitet und hält diese in dieser Stellung mit der zylindrischen Außenfläche des Außenkreisnut-Anschlußstückes 1.

Diese Stellung ist in Fig. 2 gezeigt. Gleichzeitig mit der vorstehend beschriebenen Bewegung nimmt das in die Bewegungsverzahnung 1 c des Außenkreisnut-Anschlußstückes 1 eingreifende obere in einer Richtung haltende Feststellstück 6 die Steuerhülse 3 mit sich. Mit der Steuerhülse zusammen bewegt sich das untere in einer Richtung wirkende Feststellstück 7 so nach unten, daß es eine radiale federnde Bewegung ausführt und auf der Gegenhalterverzahnungs-Kreisnut 2 c entlanggleitet.

Während der Abwärtsbewegung der Steuerhülse 3 wird durch die obere kegelige Schulter der unteren Hauptkreisnut 3 b derselben das obere bewegliche Feststellstück 4 in radialer Richtung in die ihr gegenüber zu stehen kommende obere Befestigungskreisnut 1 a bewegt, wo es dann durch den Mantel der Bohrung der Steuerhülse 3 abgestützt wird. An dem in die neue Stellung gelangten oberen beweglichen Feststellstück 4 schlägt die obere Schulter der oberen

Befestigungskreisnut 1 an und hält das Außenrundkreis-Anschlußstück 1 in seiner Abwärtsbewegung auf. Während dieses einzigen nach unten erfolgenden Freigabevorgangs wird die vollständige Verbindung bzw. das Zusammenkuppein der unteren und der oberen Haupteinheit durchgeführt.

Im Brunnen oder in der Bohrsonde wirken im allgemeinen Zugbeanspruchungen auf die Vorrichtung. Aus diesem Grunde kommt es, wenn man das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 nach dem Verbindungsvorgang in Aufwärtsrichtung zieht, zu einem Anschlag der unteren Schulter der oberen Feststellkreisnut 1 an dem oberen beweglichen Feststellstück 4. Während dieser Bewegung verbleibt die Führungshülse 3 in ihrer vorhergehenden am Ende der Abwärtsbewegung eingenommenen unteren Stellung, weil sie durch das in die Gegenhalterverzahnung 2 c eingreifende untere, in einer Richtung wirkende Feststellstück 7 an der Aufwärtsbewegung gehindert wird, während das obere in einer Richtung wirkende Feststellstück 6 auf der Bewegungsverzahnung 1 c eine radial federnde Bewegung verrichtet, so daß das äussere Kreisnut-Anschlußstück sich nach oben bewegen kann.

Muß ein an die Ausrüstung unten angeschlossenes Förderoder Brunnenbohrgerät, z.B. Futterrohrhänger, Packer, Verschlußstopfen usw. oder ein Fangdorn oder eine Futterrohrfahrtkolonne aus technologischen Gründen oder aufgrund eines technisches Unfalles, z.B. bei Festklemmen, im Brunnen gelassen werden, so kann die obere Haupteinheit der Ausrüstung mit der Rohrfahrtkolonne gelöst und ausgebaut werden. Diese Stellung in der Operationsreihenfolge ist in Fig. 3 dargestellt.

Während der ersten Betätigungsphase wird das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 mittels der an die Ausrüstung oben angeschlossenen und bis zur Erdoberfläche reichenden Rohrfahrtkolonne bzw. durch deren senkrechtes Herablassen nach unten bewegt. Das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 bewegt sich nur so lange abwärts, bis die obere Schulter

der oberen Feststellkreisnut 1 a auf dem oberen beweglichen Feststellstück 4 zum Aufliegen kommt. Während seiner Bewegung nimmt es über das in die Bewegungsverzahnung

1 c eingreifende obere in einer Richtung wirkende Feststellstück 6 die Steuerhülse 3 mit, wobei das untere in einer Richtung wirkende Feststellstück 7 eine radiale federnde Bewegung ausführend auf der Gegenhalterverzahnung

2 c nach unten gleitet.

Hiernach wird die Bewegungsrichtung umgekehrt und in der zweiten Betätigungsphase wird das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 so lange nach oben bewegt, bis die untere Schulter der oberen Feststellkreisnut 1 a auf dem oberen beweglichen Feststellstück 4 zum Aufliegen kommt. Während dieser Aufwärtsbewegung bleibt die Steuerhülse 3 in ihrer während der vorhergehenden Betätigungsphase eingenommenen unteren Stellung, weil das in die Gegenhalterverzahnung 2 c eingreifende in einer Richtung wirkende untere Feststellstück 7 eine radial federnde Bewegung ausführt und das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 in seiner Aufwärtsbewögung nicht hindert.

Der auf der beschriebenen Aufwärts- und Abwärtsbewegungsphase bestehende Betätigungszyklus ist so lange zu wiederholen, bis während der aussetzenden Abwärtsbewegung der Steuerhülse 3 die obere Regelhilfskreisnut 3 a dem oberen beweglichen Feststellstück 4 gegenüber zu stehen kommt. Sobald die obere Regelhilfskreisnut 3 a dem oberen beweglichen Feststellstück 4 gegenübersteht, bewegt in der nächsten Aufwärtsbewegungsphase die obere Feststellkreisnut 1 a mit ihrer unteren kegeligen Schulter das obere bewegliche Feststellstück 4 radial nach außen und leitet dieses in die obere Regelhilfskreisnut 3a. Damit wird die Fixierung zwischen dem doppelten Feststellgehäuse 2 und dem Außenkreisnüt-Anschlußstück 1 aufgehoben, so daß letzteres Bauelement weiter nach oben bewegt werden kann.

Die untere Lösekreisnut 1 b gelangt in eine dem unteren beweglichen Feststellstück 5 gegenüber stehende Lage,

während der Anschlag 1 c das doppelte Feststellgehäuse erreicht.

Auf diese Weise werden alle Organe der oberen Haupteinheit zur Aufwärtsbewegung gezwungen, unter ihnen auch das untere bewegliche Feststellstück 5, das durch die obere kegelige Schulter der inneren Feststellkreisnut 9 a radial nach innen bewegt und in die untere Lösekreisnut 1 b umgelenkt wird und dadurch die Fixierung des doppelten Feststellgehäuses 2 und des inneren Kreisnut-Anschlußstückes 9 sowie zugleich die Verbindung der oberen Haupteinheit und der unteren Haupteinheit aufhebt.

Bei einem weiteren Anheben des Außenkreisnutanschlußstückes 1 gelangt die Vorrichtung in den auseinandergezogenen Zustand, bei welchem der Ausbau der in Fig. 3 · getrennt dargestellten oberen Haupteinheit vorgenommen werden kann, wobei die untere Haupteinheit, d.h. das Innenkreisnut-Anschlußstück 9, im Brunnen auf dem oberen Ende des Bohr- bzw. Produktionsgerätes oder der Futterrohr-Fahrtkolonne verbleibt.

Die vorstehend beschriebene Ausrückzyklenzahl ist zweckdienlich ausgewählt und wird durch die Bewegungsverzahnung 1 c, die Gegenhalterverzahnung 2 c sowie die Breite "h" der oberen Feststellkreisnut 1 a, d.h. durch das Mehrfache der Länge der einmaligen Auf- und Abbewegung, bestimmt.

Wird die obere Haupteinheit erneut montiert, so kann sie gemäß Fig. 1 erneut in den Brunnen eingebaut und das Verbinden mit der unteren Haupteinheit entsprechend dem bereits beschriebenen Verbindungsvorgang vorgenommen werden, wonach dann die Bohrungs-, Produktions-, Brunnenausbildungs- oder Fangarbeiten mit einer hinsichtlich ihrer Festigkeit vollwertigen Verbindung fortgesetzt werden.

Hierbei ist zu bemerken, daß das Verbinden der oberen und der unteren Haupteinheit nicht nur im Brunnen, sondern bereits über Tage vorgenommen werden kann. In diesem

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Falle ist an das untere Ende der erfindungsgemäßen Vorrichtung das in den Brunnen einzubauende eventuell dort zu lassende Bohr-, Produktions-, Futterrohr- bzw. Brunnengerät angeschlossen, wogegen an ihr oberes Ende die bis zur Erdoberfläche reichende Rohrfahrtkolonne angeschlossen ist.

Nach dem übertagigen Verbinden der beiden Haupteinheiten kann vor dem Einbau in den Brunnen das Außenkreisnutanschlußstück 1 mit dem doppelten Feststellgehäuse 2 mittels eines zweckdienlich bemessenen Scherbolzens gesichert v/erden. Ziel dieser Sicherung ist, daß unter Einwirkung der abwechselnden Beanspruchung ein unerwünschter Ausrückvorgang nicht einsetzt.

Im Zusammenhang mit dem beschriebenen mehrmaligen Verbinden und Trennen bzw. Ausrücken ist zu erwähnen, daß in dem Falle, wenn in der über Tage erneut montierten oberen Haupteinheit das Außenkreisnut-Anschlußstück 1 und das doppelte Feststellgehäuse 2 mittels eines Scherbolzens verbunden wird, der Scherbolzen in der ersten Abwärtsbe·=- wegungsphase des Verbindungs- und Trennvorganges durch Überlastung abgeschert werden muß, da der Verbindungsund der Trennvorgang erst hiernach einsetzt.

Ist das unter der unteren Haupteinheit der Vorrichtung befindliche Werkzeug festgeklemmt und wünscht man mit einem linksgängigen Rettungsgestänge zum Abschrauben die Rettung vorzunehmen, so ist ebenfalls mit einer zur vorstehenden gleichen oberen Haupteinheit die Verbindung und die erste nach links gerichtete Auseinanderschraubung vorzunehmen. In der oberen Haupteinheit ist dabei als Änderung lediglich erforderlich, daß das obere Anschlußgewinde 1 θ des Außenkreisnutanschlußstückes 1 als Linksgewinde ausgeführt ist.

Claims (5)

..ο F*ATENT«OfNW&LTE . ?. SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-800O MÖNCHEN 95 ALSO PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE • KARl. LUDWia SCHIFF (IO64-1E178) DIMI.. CHEM. OR. ALEXANDER V. FUNE-M DIPl.. INO. 1-"KTER STREHL OIPL. OtIPM. OR. URUUI-A SCHOFIF-I. MOCf DIPL. INC). DIETER EtIBINGHAUS DR. ING. DIETER FINCK TELEFON (089)482054 TELEX 5-23 565 AURO D TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN 10. September 1981 DEA - 22 263 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Bohren von Öl- und Gas-Brunnen sowie zur Förderung aus diesen, insbesondere Verbindungsstück für Tiefbohrsonden, mit Drehklauen, Drehbolzen, Anschlag- und Dichtungselementen, gekennzeichnet durch eine aus Bauelemente bestehende obere und untere Haupteinheit, die ein Außenkreisnut-Anschlußstück (1), ein Innenkreisnut-Anschlußstück (9) und diese lösbar verbindende obere bewegliche Feststellstücke (4), untere bewegliche Feststellstücke (5) in geeigneter Anzahl, ein doppeltes Feststellgehäuse (2), eine ein oberes in einer Richtung wirkendes Feststellstück (6) und ein unteres in einer Richtung wirkendes Feststellstück (7) und eine Steuerhülse (3) aufweisen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine in der äußeren zylindrischen Fläche des Außenkreisnutanschlußstückes (1) zur Aufnahme des oberen in einer Richtung wirkenden Feststellstückes (6) vorgesehene Bewegungsverzahnung (1 c), eine voneinander in zweckdienlichem Abstand zur Aufnahme des oberen beweglichen

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Feststellstückes (4) vorgesehene Befestigungskreisnut (1 a) und eine zur Aufnahme des unteren beweglichen Feststellstückes (5) vorgesehene LöSekreisnaht (1 "b), deren aneinander zu liegen kommende Schultern mit einem kegeligen oder "bogenförmigen Übergang versehen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenmantel des inneren Kreisnutanschlußstückes (9) eine zur Aufnahme des unteren beweglichen Feststellstückes (5). dienende an ihrer oberen Schulter kegel- oder bogenförmige innere Kreisnut vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet , daß im doppelten Feststellgehäuse (2) zum oberen Side hin ringsum radial zur Aufnahme des oberen beweglichen Feststellstückes (4) eine Reihe bildende obere Feststellfenster (2 a), davon in bestimmtem Abstand zum unteren Ende hin entlang eines zweiten Kreises radial zur Aufnahme des unteren beweglichen Feststellstückes (5) eine Reihe bildende untere Feststellfenster (2 b) und weiterhin zur Aufnahme des unteren in einer Richtung wirkenden Feststellstückes (7) in der. äußeren zylindrischen Fläche Gegenhalterverzahnungen (2c) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im inneren Mantel der Steuerhülse (3) in gegenseitig entsprechendem Abstand zur Aufnahme des oberen beweglichen Feststellstückes (4) eine obere Regelkreisnut (3 a) und eine untere Regelhauptkreisnut (3b) ausgebildet sind, wobei die obere Schulter der Letzteren kegel- oder bogenförmig ausgebildet ist, weiterhin in dem Mantel ihrer Bohrung dem oberen Ende zu liegend ein zur Aufnahme des oberen,

in einer Richtung wirkenden Feststellstückes (6) dienender oberer Sitz (3c) und dem unteren Ende zu liegend ein zur Aufnahme des unteren in einer Richtung wirkenden Feststellstückes (7) dienender unterer Sitz (3d) ausgebildet ist.

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