DE520617C - Abschlussventil fuer Gestaengerohre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Tiefbohrvorrichtungen, und zwar insbesondere auf ein Abschlußventil für Gestängerohre, welches in den Verbindungsstücken zwischen den einzelnen Rohrlängen angeordnet ist und sich gegen Flüssigkeitsdruck von unten selbsttätig schließt. Die bekannten Ventile dieser Art werden durch die von oben mit Druck hineingeschickte Spülflüssigkeit geöffnet und schließen sich selbsttätig, wenn der Druck von unten größer wird. Da diese Ventile aber aus einem an einer senkrecht verschiebbaren Stange sitzenden Ventilkörper bestehen, verhindern sie die Einführung von Bohrstangen

u. dgl. durch das Bahrrohr, so daß ihre Verwendung sehr begrenzt ist. Man hat allerdings schon Klappenventile in feststehende Bohrlochausfütterungen angeordnet, die sich auch selbsttätig schließen können, aber nur dann, wenn man vorher schnell das sich drehende Bohrrohr herauszieht. Ein derartiges Klappenventil verhindert also nicht das Ausblasen der Quelle durch das Bohrrohr, wenn dasselbe plötzlich auf die Quelle stoßen sollte.

Dieses soll jedoch gerade gemäß der Erfindung verhütet werden, während andererseits beim Bahren das selbsttätig sich schließende Ventil geöffnet gehalten wird, um die Spülflüssigkeit hindurchzulassen. Um dieses Ziel zu erreichen, wird im Innern des Verbindungsstückes, welches zwei Gestängerohrlängen miteinander verbindet, ein Überwachungsglied für das Ventil angeordnet, welches beim Hineinschrauben der oberen Gestängerohrlänge in das Verbindungsstück das Ventil zwangsläufig in Offenstellung bewegt und welches gestattet, daß sich das Ventil beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge und plötzlichem Austritt der Flüssigkeit selbsttätig schließen kann. Das Ventil ist als Klappenventil ausgebildet und wird bei seiner Öffnung in eine Aussparung in der Innenwandung des Verbindungsstückes hineingedrängt, wodurch der ganze Innenquerschnitt des Verbindungsstückes freigegeben wird, damit, wenn notwendig, stangenartige Hilfswerkzeuge u. dgl. bis auf den Boden des Bohrloches durch das Gestänge hindurchgeführt werden können. An diesem Klappenventil sitzt eine Feder, welche beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge und Freigabe des Überwachungsgliedes das Ventil in eine Lage bewegt, in der ihm der Eintritt in die Abschlußstellung erleichtert wird.

Die Zeichnungen stellen Ausführungsbeispiele dar:

Abb. ι ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines solchen Gestänges mit dem Ventil in Verschrußstellung;

Abb. 2 zeigt ein ähnliches Gestänge mit einer Verbindungsmuffe zwischen zwei Rohrstößen, und

Abb. 3 zeigt eine andere Ausführungsform im Schnitt.

Die untere Rohrlänge 5 ist durch ein Verbindungsstück 6 mit einem oberen Rohrstoß 11 verbunden. Zu diesem Zweck hat die untere Rohrlänge 5 bei 8 grobes Innenge-

winde, das die Verschraubung des Verbindungsstückes 6 unter Vermittlung des Gewindeansatzes 7 erleichtert, um die Schultern 9 in Eingriff zu bringen. Das Verbindungsstück 6 hat an dem entgegengesetzten Ende eine mit großem Gewinde versehene Bohrung io, die den Gewindestatzen des nächsten Rohrstoßes 11 aufnimmt. Auch im zylindrischen Teil des Verbindungsstückes 6 befindet sich Innengewinde 12 und unter ihm eine Erweiterung 13, deren Endwände vorzugsweise etwas kegelförmig ausgebildet sind. Der Gewindeteil 12 des Verbindungsstückeso dient zur Aufnahme einer mit Außengewinde versehenen Schale cder Buchse 14, die an ihrem unteren Ende bei 15 Innengewinde aufweist, damit der Sitzkörper 16 für das Ventil daran befestigt werden kann. Das Ventil 17 ist als Klappenventil ausgezo bildet und ist an den Sitzkörper 16 bei 18 angelenkt. In der Verschlußstellung nimmt es die in Abb. 1 gezeigte Lage ein.. Es kann jedoch von dieser Verschlußstellung in die Erweiterung 13 des Verbindungsstückes 6 einschwingen, um die in gestrichelten Linien gezeigte Stellung einzunehmen. Mit dieser Ventilklappe 17 ist eine Feder 19 verbunden, die dazu dient, das Ventil 17 von selbst wieder in eine Stellung zurückzuführen, in welcher Flüssigkeit, die in dem Rohr nach aufwärts strömt, die endgültige Rückführung des Ventils auf seine Verschlußlage (Abb. 1) besorgt. In der Buchse 14 befindet sich das Überwachungsglied für das Ventil in Gestalt eines Rohrstutzens 20 mit Längsschlitzen 20', die zur Aufnahme von Führungsstiften 21, aus der Buchse 14 herausragend, dienen. Befindet sich dieser Stutzen 20 in der in Abb. 1 gezeigten Lage, so kann sich das Ventil 17 schließen; wird jedoch der Stutzen 20 nach abwärts geschoben, so öffnet er das Ventil. Die Verschiebung des Stutzens nach abwärts wird selbsttätig herbeigeführt, wenn der Rohrstoß 11 mit seinem Gewiindeansatz in das Verbindungsstück 6 eingeschraubt wird. Die Au s füh rungs form nach Abb. 2 ist etwas anders ausgebildet und unterscheidet sich namentlich in der Anordnung der Verbindungsmuffen. Die Muffe 22 hat bei 23 Innengewinde zur Aufnahme des Bohrrohres 24, und am anderen Ende bat die Muffe Innengewinde 25 zur Aufnahme des oberen Rohrstoßes 11. Auch hier hat diese Muffe bei 12' Innengewinde für die Buchse 14', welche bei 15' mit dem Sitzkörper 16' verschraubt ist. An diesen Sitzkörper ist wieder bei 18' das Ventil 17' angelenkt, das in die Erweiterung 13' der Muffe 22 einschwingen kann und durch die Feder 19' zurückgedrängt wird, wenn das Überwachungsglied 20«, das wieder in Gestalt eines Rohrstutzens erscheint, diese Rückschwingung gestattet. Dieser Stutzen wird in die in Abb. 2 gezeigte Lage dadurch gebracht, daß der Rolirstoß 11 in die Muffe eingeschraubt wird. Auch hat dieser Stutzen 20« den Führungsschlitz 2ο^δ mit den .aus der Buchse 14' herausragenden Begrenzungsstiften 2.o^c.

Nimmt man den oberen Rohrstoß 11 ab, so drückt die Feder 19' gegen das Ventil, und letzteres verschiebt dadurch den gleitbaren Rohrstutzen 20« nach aufwärts in die in Abb. ι gezeigte Lage, so daß bei Zerlegung des Rohrgesiänges von selbst der Verschluß des Bohrloches erfolgt. Umgekehrt wird bei Einsetzung des Rohrstoßes 11 die Öffnung stattfinden.

Die zwei Rohrlängen eines solchen Gestänges klemmen sich manchmal aneinander derartig fest, daß die Anbringung der neuartigen Ventilanordnung an bereits zusammengestellten Bohreinrichtungen Schwierigkeiten haben mag. Bei Neueinrichtungen kann die Erfindung ohne weiteres mit der Muffe zusammen in das Gestänge eingesetzt werden. Die in Abb. 1 gezeigte Anordnung eignet sich besonders zur Einstellung in bereits vorhandene Bohranordnungen.

Nach Abb. 3 kann eine derartige Verbindung statt jenes Rohrstoßes benutzt werden, der durch einen Gewindestutzen das Rohrgestänge abschließt. Das untere Rohr 6 und die Teile des Ventilmechanismus haben dieselben Bezugszeichen wie in Abb. 1. Wenn nun von einem derartigen Rohr die nächste Rohrlänge abgenommen ist, so wird, wie erwähnt, das Ventil selbsttätig geschlossen. Der Anschluß einer neuen Rohrlänge an die Länge 6 würde das Ventil selbsttätig öffnen, und falls im Innern des Bohrloches ein Druck herrscht, so würde die Flüssigkeit bei geöffnetem Ventil nach oben strömen. LTm dies zu umgehen, ist die in Abb. 3 gezeigte Anordnung getroffen, welche die Flüssigkeit zu einer Ableitung führt.

Das Anschlußglied 26 hat bei 27 einen Gewindestutzen zur Verbindung unit dem Rohr 6. Die beiden Teile werden miteinander verschraubt, bis sie an der Schulter 28 aneinanderstoßen. Das Verbindungsstück 26 hat no eine Ouerbohrung bei .29 zur Aufnahme einer Ableitung 30. Im Innern des Verbindungsstückes befindet sich ein Stößel oder Kolben 31, der an seinem unteren Teil eine hohlzylindrische Bohrung 31' aufweist und in der Nähe seines oberen Endes bei 32 Durchbrechungen hat. Dieser Kolben ist bei 33 in der Zqne der Durchbrechungen 32 eingechnürt, um den Übertritt der Flüssigkeit in die Ableitung 30 besonders zu erleichtern. Das untere Ende dieses Kolbens legt sich gegen den Rohrstutzen 20, der wieder die

Öffnung des Ventils 17 herbeiführt. Die Innenbohrung des Verbindungsstückes 26 ist hier jedoch größer als die Außenbohrung des Rohrstutzens 20, um nicht etwa diesen Rohrstutzen zu beeinflussen, wenn das Verbindungsstück festgeschraubt wird. Das obere Ende des Verbindungsstückes 26 hat einen geringeren innendurchmesser und dient zur Aufnahme eines Schraubstöpsels 34, der durch Innengewinde 35 auch an den Kolben 31 angeschlossen ist und bei 34' von einem Werkzeug erfaßt werden kann, so daß bei seiner Einschraubung nicht nur der Abschluß des Verbindungsstückes 26, sondern auch die Abwärtsverschiebung des Kolbens 31 und damit des Stutzens 20 stattfindet. Nachdem die Öffnung des Ventils 17 durch die Einschraubung herbeigeführt worden ist, kann der Kopf 34' des Stöpsels durch eine Haube 36 abgedeckt werden.

Bei dieser Anordnung ist also die Bohrröhre 6 mit der Ableitung 30 verbunden, und die Entleerung findet durch die Ableitung 30 statt.

Bei solchen Bohreinrichtungen wird es häufig notwendig, den Bohrer aus dem Bohrloch zu entfernen, um andere Werkzeuge einzusetzen o.dgl. Gerade dann kommt es manchmal vor, daß die Quelle zu arbeiten beginnt, und wenn die unterste Bohrröhre aus dem Bohrloch entfernt ist, so befindet sich im Bohrgestänge nach der vorliegenden Anordnung ein selbsttätig schließendes Ventil, das die Entleerung der Flüssigkeit oder des Gases aus dem Bohrloch durch das Bohrgestänge selbst verhindert.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Abschluß ventil für Gestängerohre, welches in den Verbindungsstücken zwischen den einzelnen Rohrlängen angeordnet ist und sich gegen Flüssigkeitsdruck von unten selbsttätig schließt, 'dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Verbindungsstückes (6) ein Überwachungsglied (20 bzw. 31 j für das Ventil (17) angeordnet ist, welches beim Hineinschrauben der oberen Gestängerohrlänige (11) in das Verbindungsstück (6) das Ventil (17) zwangsläufig in Offenstellung bewegt und welches gestattet, daß sich das Ventil beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge (ii) und plötzlichem Austritt der Flüssigkeit selbsttätig schließen kann.
2. 2. Abschlußventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung des Verbindungsstückes (6) mit einer Aussparung (13) versehen ist, in ■ welche das als Klappenventil ausgebildete Ventil (17) hineingedrängt wird, wenn es sich in Offenlage befindet, um den ganzen Innenquerschnitt des Verbindungsstückes (6) freizugeben.
3. 3. Abschlußventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ventil (17) eine Feder (19) sitzt, welche beim Herausschrauben der oberen Rohrlänge und Freigabe des Überwachungsgliedes (20) das Ventil (17) in eine Lage bewegt, in der ihm der Eintritt in die Abschlußstellung erleichtert wird.
4. 4. Abschlußventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberwachungsglied (20) aus einem verschiebbar im Innern des Verbindungsstückes (6) angeordneten Rohrstück besteht, das beim Hineinschrauben der oberen Bohrrohrlänge (11) in eine Stellung gedrängt wird, in der es das Ventil (17) in die Offenlage drückt.
5. 5. Abschlußventil nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenventil (17) an einem Ventilsitz (16) nach abwärts aiusschwingbar angeordnet ist, der sich am unteren Ende einer in das Verbindungsstück (6) eingesetzten Hülse (14) befindet, durch welche das Rohrstück (20) gleitbar geführt wird.
6. 6. Abschlußventil nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung des Rohrstückes (20) in dem obersten Verbindungsstück (6) eines Bohrrohrgestänges ein hohlzylindrischer Kolben (31) benutzt wird, dessen Hohlraum einerseits mit der Bohrung des Bohrrohrgestänges und andererseits mit einer Ableitung (30) in Verbindung· steht, wobei der Kolben (31) durch eine das ganze Gestänge abschließende Vorrichtung (34) in einer Lage gesichert werden kann, in der sich das Ventil (17) in Offenstellung befindet.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen