NL7907852A - INFLATABLE SEALING WITH A CONTROL VALVE. - Google Patents

Description

Opblaasbare afdichtinrichting met een regelklep.Inflatable sealing device with a control valve.

De uitvinding heeft in het algemeen betrekking op een opblaasbare afdichtinrichting ten gebruike bij een boorputafslui-ting of een ander buisvormig orgaan van een put en in het bijzonder op een regelklep ten gebruike bij een dergelijke afdichtinrichting 5 of een ander ondergronds gereedschap. Een opblaasbare afdichtinrichting is een onder de grond te gebruiken gereedschap, dat kan worden opgeblazen met boorputmedium voor het afdichten van de ringvormige ruimte tussen bijvoorbeeld de bekledingsbuis en de boorput. De afdichting kan ook worden toegepast binnen een bekledingsbuis.The invention generally relates to an inflatable sealing device for use with a wellbore or other tubular member of a well and in particular to a control valve for use with such a sealing device or other underground tool. An inflatable sealing device is an underground tool that can be inflated with wellbore medium to seal the annular space between, for example, the casing and the wellbore. The seal can also be used within a casing.

10 Opblaasbare afdichtingen kunnen in een boorput worden gebruikt om verschillende redenen. Zij kunnen worden toegepast voor het geven van steun aan een kolom cement boven een verloren circula-tiegebied. Zij kunnen worden gebruikt voor het isoleren van produc-tiezönes ten aanzien van cementeerbewerkingen. Ook kunnen zij worden 15 toegepast voor het van elkaar scheiden van productie- en verloren circulaitezönes voor bewerkingen met een grindpakking.Inflatable seals can be used in a wellbore for various reasons. They can be used to support a column of cement over a lost circulation area. They can be used to isolate production zones from cementing operations. They can also be used to separate production and lost circulation zones from each other for gravel packing operations.

Bekende regelkleppen voor opblaasbare afdichtingen zijn voorzien van door veren belaste terugslagkleppen en verschillende uitvoeringen van bosschuiven voor het regelen van de stroming van 20 boorgatmedium naar het opblaasbare element, teneinde dit op te blazen.Known control valves for inflatable seals include spring-loaded check valves and various versions of forest scraper for controlling the flow of borehole medium to the inflatable element to inflate it.

Voorbeelden van door veren belaste terugslagkleppen zijn te vinden in de Amerikaanse octrooischriften nrs. 3.437.142, 3.085.628 en 2.177.601. Voorbeelden van bosschuiven, zijnde hier kleppen met verschuifbare bussen zijn geopenbaard in de Amerikaanse 25 octrooischriften 3.524.503 en 3.053.322.Examples of spring-loaded check valves are found in U.S. Patent Nos. 3,437,142, 3,085,628, and 2,177,601. Examples of forest scrapers, here being slidable bushings, are disclosed in U.S. Pat. Nos. 3,524,503 and 3,053,322.

De onderhavige uitvinding doet een verbeterde opblaasbare afdichting aan de hand met een cilindrische doorn voorzien van een cilindrisch kleplichaam, dat concentrisch is geplaatst ten aanzien van de doom. Het kleplichaam heeft een inlaat, die in verbinding 7907852 * ' -ί 2 staat met het inwendige van de doom en een uitlaat voor het richten van medium naar een opblaasbaar element van de afdichtinrichting. Eerste en tweede axiale gaten, die eerste en tweede zuigers bevatten, zijn opgesteld in het kleplichaam en staan in verbinding met een eind-5 vlak daarvan. Het eerste gat staat ook in verbinding met de inlaat.The present invention provides an improved inflatable seal with a cylindrical mandrel provided with a cylindrical valve body placed concentrically with respect to the doom. The valve body has an inlet communicating 7907852 * 2 2 with the interior of the doom and an outlet for directing fluid to an inflatable element of the sealing device. First and second axial holes, containing first and second pistons, are disposed in the valve body and communicate with an end face thereof. The first hole is also connected to the inlet.

Een eerste poort is verbonden met de eerste en de tweede boring. Een tweede poort verbindt de tweede boring en de uitlaat. De eerste zuiger wordt gehouden in een eerste stand, waarbij de eerste poort wordt geblokkeerd, totdat een drukverschil over de eerste zuiger een eerste 10 niveau bereikt, waarbij die eerste zuiger wordt losgelaten en bewogen naar een tweede stand, waarbij mediumverbinding mogelijk wordt tussen de inlaat en de eerste poort. De tweede zuiger wordt gehouden in een eerste stand, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de eerste en de tweede poort, totdat een drukverschil over de tweede zuiger een 15 tweede niveau bereikt, dat hoger is dan het eerste niveau, waarbij de tweede zuiger wordt losgelaten en bewogen naar een tweede stand, waarbij de tweede poort wordt geblokkeerd.A first gate is connected to the first and the second bore. A second port connects the second bore and the outlet. The first piston is held in a first position, blocking the first port, until a differential pressure across the first piston reaches a first level, releasing that first piston and moving to a second position, allowing fluid connection between the inlet and the first gate. The second piston is held in a first position, allowing medium connection between the first and the second port, until a pressure difference across the second piston reaches a second level higher than the first level, releasing the second piston and moved to a second position, blocking the second gate.

Pig. 1 is een schematische, gedeeltelijke doorsnede van de inrichting volgens de uitvinding met een regelklep, opgesteld 20 in een boorputgat; de fig. 2A-2C tonen een vergrote doorsnede van de inrichting met de regelklep volgens fig. 1; fig. 3 geeft in scheve parallel projectie de regelklep met een gedeelte van de wand daarvan verwijderd, zodat de zuiger-25 boringen en de onderling verbonden poorten te zien zijn; fig. 4 is een schematische afbeelding van de zuigergaten en poorten van de klep volgens fig. 3; fig. 5 is een vergroot aanzicht van het tegengat 96 van de tweede boring 56 van de klep volgens fig. 3; 30 fig. 6 is een doorsnede van een andere uitvoerings vorm van de regelklep volgens de uitvinding; fig. 7 is een gedeeltelijke doorsnede volgens de lijn 7-7 in fig. 6; en fig. 8 is een doorsnede volgens de lijn 8-8 in fig. 7. 35 In fig. 1 is de opblaasbare afdichtinrichting volgens 790 7 8 52 t i 3 de uitvinding aangeduid met 10. De inrichting 10, die meer in het algemeen gereedschap benedenwaarts in het gat kan worden genoemd, is in het algemeen verbonden als één geheel met een bekledingskolom, welke in den regel een buis is. De bekledingskolom 12 is geplaatst in 5 een boorput 14 van een olieput, zodat een ringvormige ruimte 16 aanwezig is tussen de bekledingsbuis 12 en het putgat 14. De uitvinding kan ook worden toegepast als een benedenwaarts gereedschap in de put verbonden met een boorserie, die is geplaatst binnen een boorputgat af gebakend door een binnenvlak van een putbekleding.Pig. 1 is a schematic partial sectional view of the device of the invention with a control valve disposed in a well borehole; Figures 2A-2C show an enlarged cross-section of the device with the control valve according to Figure 1; FIG. 3 shows the control valve in oblique parallel projection with part of its wall removed, showing the piston bores and the interconnected ports; FIG. 4 is a schematic view of the piston holes and ports of the valve of FIG. 3; FIG. 5 is an enlarged view of the counterhole 96 of the second bore 56 of the valve of FIG. 3; Fig. 6 is a sectional view of another embodiment of the control valve according to the invention; FIG. 7 is a partial sectional view taken on the line 7-7 in FIG. 6; and FIG. 8 is a sectional view taken on the line 8-8 in FIG. 7. 35 In FIG. 1, the inflatable sealing device of 790 7 8 52 to 3 the invention is indicated by 10. The device 10, which is more generally a tool can be mentioned downhole, is generally connected as one unit with a casing string, which is usually a tube. The casing string 12 is placed in a well bore 14 of an oil well, so that an annular space 16 is present between the casing 12 and the well bore 14. The invention can also be used as a down tool in the well connected to a drill string, which is placed within a well bore delineating through an inner surface of a well casing.

10 De inrichting 10 heeft een cilindrische doorn 18 met opn opblaasbaar onderdeel, dat een blaas of afdichting 20 is verbonden met de doom 18 voor het afdichten van de ringvormige ruimte 16.The device 10 has a cylindrical mandrel 18 with an inflatable member, a bladder or seal 20 being connected to the doom 18 for sealing the annular space 16.

De blaas 20 en de doom 18 vormen een ringvormige met medium gevulde ruimte 22 ertussen, wanneer de blaas 20 wordt opgeblazen voor het 15 afdichten van de holte 16.The bladder 20 and the dome 18 form an annular medium-filled space 22 between them when the bladder 20 is inflated to seal the cavity 16.

Een klep 24 heeft een inlaat 26, die in verbinding staat met een inwendige ruimte van de buis 12 via een ruimte 28 van de doom en een uitlaat 30, die in verbinding staat met de ringvormige ruimte 22. De klep 24 brengt het inwendige 28 van de doom 18 in 20 verbinding met de ringvormige ruimte 22, wanneer een drukverschil tussen de ruimte 28 van de doom 18 en de holte 16 nabij een ondereinde 44 van de klep 24 een eerste bepaald niveau bereikt, zodat medium uit het inwendige 28 stroomt naar de ringvormige ruimte 22 voor het opblazen van de blaas 20, zoals getekend in fig. 1.A valve 24 has an inlet 26 communicating with an interior of the tube 12 through a space 28 of the doom and an outlet 30 communicating with the annular space 22. The valve 24 communicates the interior 28 of the doom 18 communicates with the annular space 22 when a pressure difference between the space 28 of the doom 18 and the cavity 16 near a lower end 44 of the valve 24 reaches a first predetermined level, so that medium flows from the interior 28 to the annular space 22 for inflating the bladder 20, as shown in Fig. 1.

25 De klep 24 heeft ook een middel voor het scheiden van het inwendige 28 ten aanzien van de ringvormige ruimte 22, wanneer het drukverschil een tweede niveau bereikt, dat hoger is dan het eerste niveau, terwijl ieder verlies aan medium uit de ringvormige ruimte 22 wordt verhinderd, wanneer de ruimte 28 daarvan wordt gelso-30 leerd.The valve 24 also has a means of separating the interior 28 from the annular space 22 when the differential pressure reaches a second level higher than the first level, while any loss of medium from the annular space 22 is prevented when the space 28 thereof is sealed.

Blijkens de fig. 2A-2C heeft de opblaasbare afdicht-inrichting 10 een bovenstuk 32, dat met schroefdraad is verbonden met een boveneinde 34 van de doom 18 voor het verbinden van de doom 18 met de bekledingsserie 12.As shown in Figures 2A-2C, the inflatable sealing device 10 has a top 32, which is threadedly connected to an upper end 34 of the doom 18 for connecting the doom 18 to the cladding series 12.

35 De blaas 20 is met zijn boven- en ondereinden verbonden 790 7 8 52 ( ' 5 4 met bovenste en onderste afdichtschoenen 36 en 38.-,The bladder 20 is connected to its top and bottom ends 790 7 8 52 ('5 4 with upper and lower sealing shoes 36 and 38.-,

De bovenste afdichtschoen 36 werkt afdichtend samen met een buitenste cilindrisch oppervlak 40 van de doorn 18 door middel van een aantal 0-ringen 42. Wanneer de blaas 20 zich bevindt in de 5 niet opgeblazen toestand volgens fig. 2, rust de schoen 36 tegen een bovenste steunrlng 44, De ring 44 is gelast aan het buitenste cilindrische oppervlak 40 van de doom 18, zoals aangeduid bij 46.The upper sealing shoe 36 sealingly cooperates with an outer cylindrical surface 40 of the mandrel 18 by means of a number of O-rings 42. When the bladder 20 is in the non-inflated condition of Figure 2, the shoe 36 rests against a top support ring 44, The ring 44 is welded to the outer cylindrical surface 40 of the doom 18, as indicated at 46.

De klep 24 heeft een cilindrisch kleplichaam 48, dat concentrisch is opgesteld rond het buitenoppervlak 40 van de doom 18. 10 Het kleplichaam 48 heeft een inlaat 26, die blijvend strookt met een gat 50 door een wand van de doom 18 en zo in verbinding staat met het inwendige 28 van die doom.The valve 24 has a cylindrical valve body 48 disposed concentrically around the outer surface 40 of the doom 18. 10 The valve body 48 has an inlet 26 permanently abutting a hole 50 through a wall of the doom 18 and thus communicating with the interior 28 of that doom.

Het kleplichaam 24 heeft ook een uitlaat 30 voor het richten van medium uit het inwendige 28 van de ringvormige met medium 15 gevulde ruimte 22 van de blaas 20. De blaas 20 is ook te noemen een onderdeel van een in een gat te gebruiken gereedschap, dat in werking moet worden gebracht door het medium van het inwendige van de doom 18 uit.The valve body 24 also has an outlet 30 for directing fluid from the interior 28 of the annular fluid-filled space 22 of the bladder 20. The bladder 20 may also be called a part of a downhole tool. must be actuated through the medium of the interior of the doom 18 from.

Zoals het beste blijkt uit de fig. 3 en 4 heeft het 20 kleplichaam 48 verder een eerste axiaal gat 52, dat de inlaat 26 verbindt met een eindvlak 54 van het cilindrische kleplichaam 48. Het kleplichaam 48 heeft tevens een tweede axiaal gat 56, dat in verbinding staat met het einde 54 van het kleplichaam 48. Het eindvlak 54 staat in verbinding met de ringvormige ruimte 16 rond het cilindrische 25 oppervlak 40 van de doorn 18.As best seen in Figures 3 and 4, valve body 48 further has a first axial hole 52 connecting inlet 26 to an end face 54 of cylindrical valve body 48. Valve body 48 also has a second axial hole 56, which communicates with the end 54 of the valve body 48. The end face 54 communicates with the annular space 16 about the cylindrical surface 40 of the mandrel 18.

Een eerste poort, die in het algemeen is gemerkt met 58 verbindt de eerste en de tweede boringen 52 en 56. De eerste poort 58 heeft een derde axiaal gat 60, dat wordt gesneden door de eerste en de tweede dwarsboringen 62 en 64. Die boringen 62 en 64 snijden ook 30 de eerste en de tweede axiale gaten 52 en 56.A first port, generally labeled 58, connects the first and second bores 52 and 56. The first port 58 has a third axial hole 60 cut through the first and second cross bores 62 and 64. Those bores 62 and 64 also cut the first and second axial holes 52 and 56.

Een tweede poort, die in het algemeen is gemerkt met 66, snijdt de tweede boring 56 met de uitlaat 30. De tweede poort 66 heeft een vierde axiaal gat 68, dat het eerste einde 54 van het kleplichaam 24 verbindt met de uitlaat 30. De tweede poort 66 heeft verder 35 een derde dwarsgat 70, dat de tweede en de vierde axiale boringen 56 7907852 ' » 5 en 68 snijdt.A second port, generally labeled 66, intersects the second bore 56 with the outlet 30. The second port 66 has a fourth axial hole 68 connecting the first end 54 of the valve body 24 to the outlet 30. The second port 66 further has a third transverse hole 70 which intersects the second and fourth axial bores 56, 7907852, 5 and 68.

Deze einden van de derde en de vierde axiale gaten 60 en 68 en van de eerste, tweede en derde dwarsgaten 62, 64 en 70, die in verbinding staan met het eerste einde 54 van het kleplichaam 5 48 of met het radiale buitenoppervlak 72 van het kleplichaam 48 wor den afgesloten na te zijn geboord met pijpproppen 74, zoals in fig, 4 is te zien.These ends of the third and fourth axial holes 60 and 68 and of the first, second and third transverse holes 62, 64 and 70 communicating with the first end 54 of the valve body 48 or with the radial outer surface 72 of the valve body 48 is closed after being drilled with pipe plugs 74, as shown in FIG. 4.

Een eerste, primaire zuiger 76 is verschuifbaar in het eerste gat 52. Die zuiger 76 heeft eerste en tweede einden 78 en 10 80, die in mediumverbinding staan met de inlaat 26 en het eerste ein de 54 van het kleplichaam 48.A first primary piston 76 is slidable in the first hole 52. That piston 76 has first and second ends 78 and 80 which are in fluid communication with the inlet 26 and the first end 54 of the valve body 48.

De eerste zuiger 76 is beweegbaar tussen een eerste stand, die in fig. 4 is getekend, waarbij de eerste poort 58 is geblokkeerd en een tweede stand, die naar rechts ten aanzien van de 15 stand volgens fig. 4 verplaatst ligt, zodanig dat hij komt te liggen tegen de onderste steunring 134, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de inlaat 26 en de eerste poort 58. Wanneer de eerste zuiger 76 in de tweede stand staat, wordt het eerste einde 78 verplaatst naar rechts voorbij het eerste dwarsgat 62, zodat de inlaat 26 in 20 verbinding komt met het eerste dwarsgat 62.The first piston 76 is movable between a first position shown in Fig. 4 with the first port 58 blocked and a second position displaced to the right with respect to the position of Fig. 4 such that it abuts the lower support ring 134, allowing fluid communication between the inlet 26 and the first port 58. When the first piston 76 is in the second position, the first end 78 is moved to the right past the first cross hole 62 so that the inlet 26 in 20 communicates with the first transverse hole 62.

In fig. 2C is de eerste zuiger 76 in zijn eerste stand getekend. De eerste zuiger 76 is verbonden met kleplichaam 48 door een eerste afschuifpen 82. Die pen 82 is een middel voor het vasthouden van de eerste zuiger 76 in zijn eerste stand, totdat een 25 drukverschil tussen het inwendige 28 van de doom 18 en het eerste einde 54 van het kleplichaam 48, dat wil zeggen de ringvormige ruimte 16, een eerste niveau bereikt en voor het loslaten van de eerste zuiger 76, zodat die kan worden bewogen naar zijn tweede stand door een drukverschil, wanneer dat dit eerste niveau bereikt.In Fig. 2C, the first piston 76 is shown in its first position. The first piston 76 is connected to valve body 48 by a first shear pin 82. That pin 82 is a means for holding the first piston 76 in its first position until a pressure difference between the interior 28 of the doom 18 and the first end 54 of the valve body 48, i.e. the annular space 16, reaches a first level and for releasing the first piston 76 so that it can be moved to its second position by a differential pressure when it reaches this first level.

30 De eerste zuiger 76 heeft een gedeelte 83, dat dunner is, tussen de eerste en de tweede einden 78 en 80. Het is zeer moeilijk een lang gat te maken met een betrekkelijk kleine middellijn, zoals het eerste gat 52, dat nauwkeurig recht is. Het gat 52 heeft in het algemeen een kleine kromming of een andere onregelmatigheid 35 of afwijking van de rechte lijn. Het dunnere gedeelte 83 van de eerste 7907852 « ' '< 6 zuiger 76 geeft echter aan die zuiger 76 voldoende buigzaamheid, zodat de zuiger een weinig kan buigen en zich kan aanpassen aan dergelijke onregelmatigheden in het gat 52, wanneer de zuiger 76 beweegt tussen zijn eerste en tweede standen binnen het gat 52. Dit betekent 5 een voordeel ten aanzien van een zuiger met een constante middellijn, die neiging heeft te gaan vastzitten binnen een enigszins onregelmatig gat.The first piston 76 has a portion 83, which is thinner, between the first and second ends 78 and 80. It is very difficult to make a long hole with a relatively small diameter, such as the first hole 52, which is exactly straight . The hole 52 generally has a small curvature or other irregularity or deviation from the straight line. However, the thinner portion 83 of the first 7907852 <6> piston 76 indicates that piston 76 has sufficient flexibility so that the piston can bend slightly and adapt to such irregularities in hole 52 when the piston 76 moves between its first and second positions within hole 52. This represents an advantage over a constant diameter piston which tends to get stuck within a slightly irregular hole.

Een tweede zuiger 84 is verschuifbaar in een tweede gat 56. De zuiger 84 heeft eerste en tweede einden 86 en 88. Het 10 eerste einde 86 staat in mediumverbinding met de eerste poort 58 en het tweede einde 88 staat in mediumverbinding met het eerste einde 54 van het kleplichaam 48, dat in verbinding staat met de ringvormige ruimte 16.A second piston 84 is slidable in a second hole 56. The piston 84 has first and second ends 86 and 88. The first end 86 is in medium communication with the first port 58 and the second end 88 is in medium connection with the first end 54 of the valve body 48, which communicates with the annular space 16.

De tweede zuiger 84 is beweegbaar tussen een eerste 15 stand, die is getekend in fig. 4, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de eerste en de tweede poorten 58 en 66 en een tweede stand, die verplaatst ligt naar rechts ten aanzien van de stand volgens fig. 4, zodanig dat het derde dwarsgat 70 wordt geblokkeerd, en waarbij de tweede poort 66 wordt geblokkeerd.The second piston 84 is movable between a first position, which is shown in Fig. 4, allowing medium connection between the first and second ports 58 and 66, and a second position, which is displaced to the right with respect to the position according to Fig. 4, such that the third transverse hole 70 is blocked, and the second gate 66 is blocked.

20 De tweede zuiger 84 heeft een middengedeelte 90, waarvan de middellijn kleiner is, zodat wanneer de tweede zuiger 84 zich bevindt in zijn eerste stand de eerste en de tweede poorten 58 en 66 door de tweede boring 56 in verbinding met elkaar komen rond het gedeelte 90 van de tweede zuiger 84, dat een kleinere middellijn 25 heeft.The second piston 84 has a center portion 90, the diameter of which is smaller, so that when the second piston 84 is in its first position, the first and second ports 58 and 66 connect through the second bore 56 around the portion. 90 of the second piston 84, which has a smaller diameter 25.

De tweede zuiger 84 is verbonden met kleplichaam 48, wanneer het staat in de eerste stand volgens fig. 4, door een niet getekende afschuifpen, soortgelijk aan de pen 82. De afschuifpen, die de tweede zuiger 84 verbindt met kleplichaam 48 is een middel voor 30 het vasthouden van de tweede zuiger 84 in zijn eerste stand, tot het drukverschil tussen het inwendige 28 en het eerste einde 54 van het kleplichaam 48 een tweede niveau bereikt, dat hoger is dan het eerste niveau en voor het loslaten van de tweede zuiger 84, zodat die kan worden bewogen naar zijn tweede stand door het drukverschil, wanneer 35 dit zijn tweede niveau bereikt.The second piston 84 is connected to valve body 48, when it is in the first position of FIG. 4, by a shear pin (not shown) similar to pin 82. The shear pin connecting second piston 84 to valve body 48 is a means for Holding the second piston 84 in its first position until the pressure differential between the interior 28 and the first end 54 of the valve body 48 reaches a second level higher than the first level and for releasing the second piston 84 so that it can be moved to its second position by the differential pressure when it reaches its second level.

790 7 8 52 # ♦ 7790 7 8 52 # ♦ 7

De eerste en de tweede zuiger 76 en 84 hebben ieder een aantal O-ringen 92 voor het afdichten tegen de respectievelijke gatwanden 52 en 56.The first and second pistons 76 and 84 each have a plurality of O-rings 92 for sealing against the respective hole walls 52 and 56.

De tweede zuiger 84 heeft een uitwendige ringvormige 5 groef, die een uitzetbare metalen vasthoudring 94 bevat. Wanneer de tweede zuiger 84 naar rechts wordt verplaatst uit de stand volgens fig. 4 naar zijn tweede stand, zet de ring 94 uit en werkt samen met een tegengat 96, dat concentrisch is met het tweede gat 56 en komt in verbinding met het eerste einde 54 van het kleplichaam 24. Daardoor 10 wordt de tweede zuiger 84 geborgd in zijn tweede stand en hij isoleert blijvend en automatisch het inwendige 28 van de ringvormige ruimte 22, wanneer het drukverschil het genoemde tweede niveau bereikt.The second piston 84 has an outer annular groove, which includes an expandable metal retaining ring 94. When the second piston 84 is moved to the right from the position of Fig. 4 to its second position, the ring 94 expands and interacts with a counterhole 96, which is concentric with the second hole 56 and communicates with the first end 54 of the valve body 24. Thereby, the second piston 84 is locked in its second position and it permanently and automatically insulates the interior 28 of the annular space 22 when the pressure difference reaches said second level.

In fig. 5 zijn de bijzonderheden van de constructie van het tegengat 96 getekend. Een borst 98 tussen het tweede gat 56 15 en het tegengat 96 ligt onder een hoek 100 met een vlak normaal op de langshartlijn van het gat 56. De hoek 100 bedraagt bij voorkeur ongeveer 20°. De borst 98 is verbonden met het tegengat 96 door middel van een taps oppervlak 102, dat een tapsheid heeft onder een hoek 104 met de langshartlijn van het tegengat 56. De hoek 104 bedraagt bij 20 voorkeur ongeveer 15°. Deze constructie van het tegengat 96 verdient de voorkeur om de uitzetbare tegenhoudring 94 behulpzaam te zijn bij het zichzelf vastzetten in het tegengat 96.In Fig. 5, the details of the construction of the counter hole 96 are shown. A breast 98 between the second hole 56 and the counter hole 96 is at an angle 100 with a plane normal to the longitudinal axis of the hole 56. The angle 100 is preferably about 20 °. The chest 98 is connected to the counterhole 96 by a tapered surface 102, which is tapered at an angle 104 to the longitudinal axis of the counterhole 56. The angle 104 is preferably about 15 °. This construction of the counterhole 96 is preferable to assist the expandable retaining ring 94 in self-locking into the counterhole 96.

Zoals blijkt uit fig. 2C werkt een verwijderbare uit te slane prop 106 samen met gat 50 in de wand van doom 18 en blokkeert 25 dit. De prop 106 heeft een buisvormig deel 108 met uitwendige schroefdraden 110, die samenwerken met het gat 50. De prop 106 heeft ook een uitsteeksel 112, dat radiaal uitsteekt in het inwendige 28 van de doom 18. De prop 106 is zodanig geconstrueerd,dat het uitsteeksel 112 kan worden afgebroken of afgeschoven door een kracht van boven af.As shown in Fig. 2C, a removable slat plug 106 interacts and blocks hole 50 in the wall of doom 18. The plug 106 has a tubular portion 108 with external threads 110 that cooperate with the hole 50. The plug 106 also has a projection 112 projecting radially into the interior 28 of the doom 18. The plug 106 is constructed such that protrusion 112 can be broken or sheared by a force from above.

30 Het uitsteeksel 112 wordt in het algemeen afgeschoven door het pompen van een cementprop in het inwendige van de bekledings-buis 12 naar omlaag en in de doom 18 of door het drijven van een of ander ander gereedschap op een boorserie naar omlaag in de bekledings-buis 12, zodanig dat een slag wordt toegebracht op de prop 106 en dan 35 het uitsteeksel 112 wordt afgeschoven.The protrusion 112 is generally sheared by pumping a cement plug into the interior of the casing 12 down and in the doom 18 or by driving some other tool on a drill string down the casing. tube 12 such that a blow is applied to the plug 106 and then the protrusion 112 is sheared.

790 7 8 52 «# - % 8790 7 8 52 «# -% 8

De prop 106 is zodanig geconstrueerd, dat wanneer het uitsteeksel 112 wordt afgeschoven, de geschiedt op een plaats binnen het gat 50, zodanig dat geen scherpe randen uitsteken in het inwendige 28 van de doom 18, die in de bekledingsbuis 12 een zekere 5 snijwerking zouden kunnen uitoefenen.The plug 106 is constructed such that when the protrusion 112 is sheared, it occurs at a location within the hole 50 such that no sharp edges protrude into the interior 28 of the doom 18, which would provide a certain cutting action in the casing 12 can exercise.

Wanneer het uitsteeksel 112 wordt afgeschoven van de prop 106, komt een mediumverbinding tot stand tussen het inwendige 28 en de inlaat 26 van het kleplichaam 48 door het buisvormige deel 50 van de prop 106.When the protrusion 112 is sheared from the plug 106, a fluid connection is established between the interior 28 and the inlet 26 of the valve body 48 through the tubular portion 50 of the plug 106.

10 De klep 24 is zodanig geconstrueerd, dat hij gemakke lijk kan worden aangebracht aan de doorn 18. De klep heeft een cilindrisch kleplichaam 48 met een eerste einde 54 en een tweede einde 114.The valve 24 is constructed such that it can be easily attached to the mandrel 18. The valve has a cylindrical valve body 48 with a first end 54 and a second end 114.

Een binnenoppervlak 116 van het kleplichaam 48, dat 15 een cilinder is met een constante middellijn, verbindt de beide einden 54 en 114. Het cilindrische buitenoppervlak 40 van de doorn wordt goed passend opgenomen binnen het cilindrische vlak 116 van het kleplichaam 48. Het cilindrische buitenvlak 40 van de doom 18 strekt zich uit tot voorbij ieder van de einden 54 en 114 van het klep-20 lichaam 48.An inner surface 116 of the valve body 48, which is a cylinder with a constant diameter, joins both ends 54 and 114. The cylindrical outer surface 40 of the mandrel is well-received within the cylindrical surface 116 of the valve body 48. The cylindrical outer surface 40 of the doom 18 extends beyond each of the ends 54 and 114 of the valve body 48.

De uitlaat 30 van de klep 24 heeft een ringvormige axiale groef 118, die is geplaatst in het tweede einde 114 van het kleplichaam 48. De axiaal lopende groef 118 bakent radiaal inwendige en uitwendige, axiaal lopende concentrische tongen 120 en 122 af.The outlet 30 of the valve 24 has an annular axial groove 118 positioned in the second end 114 of the valve body 48. The axially extending groove 118 radially defines internal and external axially extending concentric tongues 120 and 122.

25 Een gedeelte 124 van de onderste ringvormige afdicht- schoen 38 nabij het tweede einde 114 van het kleplichaam 48 ligt radiaal op een afstand van het uitwendige cilindrische vlak 40 van de doom 18, zodat een ringvormig kanaal 126 wordt gevormd, dat in verbinding staat met de ringgroef 118 van de uitlaat 30 van de klep 24.A portion 124 of the lower annular sealing shoe 38 near the second end 114 of the valve body 48 is radially spaced from the outer cylindrical face 40 of the doom 18 to form an annular channel 126 which communicates with the annular groove 118 of the outlet 30 of the valve 24.

30 De binnenste tong 120 van het eerste einde 114 van het kleplichaam 48 is vastgelast aan het radiale buitenvlak 40 van de doom 18, zoals bij 128 is aangeduid. De radiale buitentong 122 van het eerste einde 114 van het kleplichaam 48 is vastgelast aan de onderste ringvormige afdichtschoen 38, zoals aangeduid bij 130. Deze 35 constructie levert de sterkte van volle 6 mm lasrupsen bij 128 en 130, 790 7 8 52 9 terwijl ook een grote stromingsdoortocht wordt verkregen door het snijden van de groef 118 en het ringkanaal 126.The inner tongue 120 of the first end 114 of the valve body 48 is welded to the radial outer face 40 of the doom 18, as indicated at 128. The radial outer tongue 122 of the first end 114 of the valve body 48 is welded to the lower annular sealing shoe 38, as indicated at 130. This construction provides the strength of full 6 mm weld beads at 128 and 130, 790 7 8 52 9 while also a large flow passage is obtained by cutting the groove 118 and the ring channel 126.

Het eerste einde 54 van kleplichaam 48 is gelast aan het buitenste cilindrische oppervlak 40 van de doorn 18, zoals aange-5 duid bij 132, Het eerste einde 54 van het kleplichaam 48 werkt samen met een onderste steunring 134, die zelve is vastgelast aan de doom 18 bij 136.The first end 54 of valve body 48 is welded to the outer cylindrical surface 40 of the mandrel 18, as indicated at 132. The first end 54 of valve body 48 cooperates with a lower support ring 134, which itself is welded to the doom 18 at 136.

Een bovengedeelte van de onderste steunring 134 ligt radiaal op een afstand van het buitenvlak 40 van de doom 18 en bakent 10 een ringvormige ruimte 138 af, die in verbinding staat met het eerste einde 54 van het kleplichaam 48 en met de eerste en de tweede gaten 52 en 56. Een ontlast gat 140 brengt de ringvormige ruimte 138 in verbinding met de holte 16 tussen de doom 18 en het boorgat 14.An upper portion of the lower support ring 134 is radially spaced from the outer surface 40 of the dome 18 and defines an annular space 138 communicating with the first end 54 of the valve body 48 and with the first and second holes 52 and 56. A relief hole 140 communicates the annular space 138 with the cavity 16 between the doom 18 and the borehole 14.

De modulaire constructie van de opblaasbare afdicht-15 inrichting 10, die hierboven werd beschreven, maakt een verscheidenheid mogelijk van verschillende gewichtsgebieden van de inrichting 10, waarbij eenzelfde blaas 20 en een-zelfde klep 24 worden toegepast.The modular construction of the inflatable sealing device 10 described above allows for a variety of different weight ranges of the device 10 using the same bladder 20 and the same valve 24.

Al hetgeen nodig is voor het veranderen van het vermogen of de capaciteit van de constructie van de inrichting 10 is het veranderen van 20 het gewicht van de doom 18. Daardoor worden de vervaardigingskosten van de inrichting 10 aanzienlijk verminderd vergeleken met de bekende constructies, waarbij de klep als een geheel is geconstrueerd met een deel van de bekledingsbuis of van de doom.All that is required to change the power or capacity of the construction of the device 10 is to change the weight of the doom 18. Thereby, the manufacturing costs of the device 10 are significantly reduced compared to the known structures, the valve constructed as a whole with part of the casing or of the doom.

De werking van de opblaasbare afdichting 10 is als 25 volgt. De inrichting wordt gemonteerd, zoals getekend in de fig. 1 en 4 met de eerste en de tweede zuigers 76 en 84 in hun eerste standen en de afschuifpennen op hun plaats. De inrichting 10 wordt dan als een geheel van de bekledingsbuis 12 bevestigd, zoals aangeduid in fig.The operation of the inflatable seal 10 is as follows. The device is mounted as shown in Figures 1 and 4 with the first and second pistons 76 and 84 in their first positions and the shear pins in place. The device 10 is then mounted as a whole of the casing 12, as indicated in FIG.

1 en wordt neergelaten in het boorgat 14, totdat de afdichting 20 30 zich bevindt nabij de plaats, waar gewenst wordt dat dit orgaan de holte 16 tussen de bekleding 12 en het boorgat 14 afsluit.1 and is lowered into the borehole 14 until the seal 20 is located near the location where it is desired that this member seal the cavity 16 between the casing 12 and the borehole 14.

Voor het verhinderen van een voortijdig opblazen van de blaas 20, terwijl de bekleding 12 in het gat 14 wordt gebracht, worden het gat 50 en de inlaat 26 door de prop 106 geblokkeerd.To prevent premature inflation of the bladder 20 while inserting the liner 12 into the hole 14, the hole 50 and the inlet 26 are blocked by the plug 106.

35 Wanneer eenmaal de bekleding goed is geplaatst en 790 7 8 52 J * * 10 gewenst wordt de blaas 20 op te blazen, wordt het uitsteeksel 112 af-geschoven, zodat medium van het inwendige 28 van de doorn 18 de inlaat 26 kan binnentreden.Once the liner is properly positioned and it is desired to inflate the bladder 20, the protrusion 112 is sheared off so that fluid from the interior 28 of the mandrel 18 can enter the inlet 26.

Bij een uitvoeringsvorm van de uitvinding, waaraan 5 voorkeur wordt gegeven, blijft, wanneer eenmaal de prop 106 is verwijderd, de eerste zuiger 76 in zijn eerste stand staan, totdat een drukverschil over de eerste zuiger, dat wil zeggen een drukverschil tussen het inwendige 28 van de doom 18 en de holte 16, een eerste bepaalde waarde bereikt, waarbij de pen 82 zodanig is geconstrueerd, 10 dat hij dan afschuift. Bij een uitvoeringsvorm, waaraan voorkeur wordt gegeven, is deze eerste waarde of dit eerste niveau van het drukver- 2 2 schil ongeveer 106 kg/cm + 11 kg/cm bij een waarschijnlijkheid van 99 %. Wanneer het drukverschil deze eerste waarde bereikt, wordt de pen 82 afgeschoven. Dan kan de eerste zuiger 84 bewegen naar zijn 15 tweede stand, zodat medium kan stromen door de eerste poort 58, het tweede gat 56 en de tweede poort 66 naar de uitlaat 30. Het medium stroomt door de uitlaat 30, dan door het ringkanaal 126 en vervolgens door de nauwe ringvormige ruimte 142, tussen de onderste afdichtschoen 38 en het buitenoppervlak 40 van de doom 18 naar de ringruimte 22 20 tussen de blaas 20 en de doom 18.In a preferred embodiment of the invention, once the plug 106 has been removed, the first piston 76 remains in its first position until a pressure difference across the first piston, ie a pressure difference between the interior 28 of the dome 18 and the cavity 16, a first predetermined value is reached, the pin 82 being constructed such that it then slides. In a preferred embodiment, this first value or first level of the pressure difference is about 106 kg / cm + 11 kg / cm at a probability of 99%. When the differential pressure reaches this first value, the pin 82 is sheared. Then the first piston 84 can move to its second position, so that medium can flow through the first port 58, the second hole 56 and the second port 66 to the outlet 30. The medium flows through the outlet 30, then through the ring channel 126 and then through the narrow annular space 142, between the lower sealing shoe 38 and the outer surface 40 of the doom 18 to the annulus 22 20 between the bladder 20 and the doom 18.

Wanneer het medium onder druk van het inwendige 28 van de doom 18 stroomt in de ringruimte 22, wordt de blaas 20 opgeblazen van de platte stand volgens fig. 2A en 2B naar de opgeblazen stand volgens fig. 1.When the medium flows under pressure from the interior 28 of the doom 18 into the annulus 22, the bladder 20 is inflated from the flat position of FIGS. 2A and 2B to the inflated position of FIG. 1.

25 De ringvormige ruimte 22 blijft in mediumverbinding met het inwendige 28 van de doorn 18, totdat het drukverschil tussen het inwendige 28 en de holte 16 een tweede niveau bereikt, waarbij de afschuifpen van de tweede zuiger 84 afgeschoven wordt en het mogelijk wordt, dat de tweede zuiger 84 beweegt uit zijn tweede blijvend ge-30 grendelde stand. Wanneer de tweede zuiger 84 zich bevindt in zijn tweede stand, is de tweede poort 66 blijvend geïsoleerd van het inwendige 28 van de doom 18, zodat de blaas 20 opgeblazen blijft. Het tweede niveau, waarbij de afschuifpen van de tweede zuiger wordt afgeschoven, ligt hoger dan de eerste waarde van het drukverschil. Bij een 35 uitvoeringsvorm, die voorkeur verdient, beloopt dit tweede niveau 790 7 8 52 11 2 2 140 kg/cm + 14 kg/cm bij een waarschijnlijkheid van 99 %.The annular space 22 remains in fluid communication with the interior 28 of the mandrel 18 until the pressure differential between the interior 28 and the cavity 16 reaches a second level, shearing the shear pin of the second piston 84 and allowing the second piston 84 moves out of its second permanently locked position. When the second piston 84 is in its second position, the second port 66 is permanently insulated from the interior 28 of the dome 18, so that the bladder 20 remains inflated. The second level, at which the shear pin of the second piston is slid, is higher than the first value of the differential pressure. In a preferred embodiment, this second level is 790 7 8 52 11 2 2 140 kg / cm + 14 kg / cm at a probability of 99%.

Een belangrijk kenmerk van de onderhavige uitvinding is, dat wanneer de tweede klep 84 beweegt uit zijn eerste stand naar zijn tweede stand voor het blokkeren van de tweede poort 66, geen 5 verlies van medium plaatsvindt uit de ringvormige ruimte 22. Het volume van de tweede poort 66, wanneer de tweede zuiger 84 zich in de eerste stand volgens fig. 4 bevindt, is gelijk aan een volume van de tweede poort 66, wanneer de tweede zuiger 84 zich bevindt in zijn tweede stand, waarbij de poort 66 wordt geblokkeerd. Automatische 10 besturingskleppen voor opblaasbare afdichtingen, die bekend zijn, zijn voorzien van middelen voor het automatisch afsluiten van de toevoer van medium naar de opblaasbare afdichting. Die bekende besturingskleppen bezitten typisch een constructie, zoals die volgens het Amerikaans octrooischrift nr. 3.524.503 met een verschuifbare zuiger, 15 waarvan één einde in mediumverbinding is met de ringvormige ruimte 22, zodat wanneer een zekere druk wordt bereikt binnen de ringvormige ruimte 22, de zuiger wordt bewogen naar een gesloten stand. Bij dergelijke bekende constructies veroorzaakt echter de beweging van de zuiger naar de tweede gesloten stand dat het einde van de zuiger, dat 20 in verbinding staat met de ringvormige ruimte 22 wordt wegbewogen van die ruimte, zodat een kleine hoeveelheid medium uit de ringvormige ruimte 22 wordt verloren.An important feature of the present invention is that when the second valve 84 moves from its first position to its second position to block the second port 66, no loss of medium occurs from the annular space 22. The volume of the second port 66, when the second piston 84 is in the first position of FIG. 4, is equal to a volume of the second port 66, when the second piston 84 is in its second position, blocking the port 66. Automatic control valves for inflatable seals, which are known, are provided with means for automatically closing the supply of medium to the inflatable seal. Those known control valves typically have a construction such as that according to U.S. Patent No. 3,524,503 with a sliding piston, one end of which is in fluid communication with the annular space 22, so that when a certain pressure is reached within the annular space 22, the piston is moved to a closed position. However, in such known structures, the movement of the piston to the second closed position causes the end of the piston, which communicates with the annular space 22, to be moved away from that space, so that a small amount of medium is removed from the annular space 22 lost.

Bij de toepassingen van de onderhavige uitvinding, waarbij het medium in den regel een in hoofdzaak nietsamendrukbaar 25 medium is zoals water of boor spoeling en staat onder zeer hoge druk in een diepe olieput, kan het verlies van zelfs een kleine hoeveelheid medium, bijvoorbeeld van slechts 1 cn^ een aanzienlijk verlies teweegbrengen van druk binnen de ringvormige ruimte 22. Aangezien de eigenschap van de blaas 20 een kolom medium te kunnen ondersteunen boven 30 de blaas binnen de ringvormige ruimte 16 direct in verband staat met de opblaasdruk van de blaas 20, resulteert dit verlies aan druk binnen de ruimte 22 onmiddellijk in een geringere capaciteit van de opblaasbare blaas.In the applications of the present invention, where the medium is generally a substantially incompressible medium such as water or drilling mud and is under very high pressure in a deep oil well, the loss of even a small amount of medium, for example, of only 1, causing a significant loss of pressure within the annular space 22. Since the property of the bladder 20 to support a column of medium above the bladder within the annular space 16 is directly related to the inflation pressure of the bladder 20, this loss of pressure within the space 22 immediately in a smaller capacity of the inflatable bladder.

Hoewel aan de uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-5 35 de voorkeur wordt gegeven, is een andere uitvoeringsvorm, die is 790 7 8 52 ; ·» 4 12 getekend in de fig. 6-8 mogelijk met een secundaire zuiger, soortgelijk aan de verschuifbare zuiger volgens het Amerikaans octrooi-schrift nr. 3.524.503. Hoewel deze uitvoeringsvorm volgens de fig.Although the embodiment of Figures 1-5 is preferred, another embodiment is 790 7 8 52; 4 12 shown in FIGS. 6-8 may have a secondary piston similar to the sliding piston of U.S. Patent No. 3,524,503. Although this embodiment according to FIG.

6-8 het nadeel heeft, dat hierboven is beschreven van een volume-5 verlies uit de ringruimte 22 bij het sluiten van de secundaire zuiger, heeft deze uitvoering toch vele goede eigenschappen van de uitvoering volgens de fig. 1-5.6-8 has the drawback described above of a volume loss from the annulus 22 when closing the secondary piston, this embodiment nevertheless has many good features of the embodiment according to FIGS. 1-5.

De besturingsklep volgens de fig. 6-8 is algemeen gemerkt met 200. Fig. 6 is een soortgelijk aanzicht als fig. 2C en 10 geeft een doorsnede van alleen de besturingsklepinrichting. Deze inrichting 200 heeft een doom 202 en een kleplichaam 204, dat is verbonden met de doom 202. Het lichaam 204 heeft een inlaat 206, voor communicatie met het inwendige van een buisvormig orgaan 12 via het inwendige 208 van de doorn 202 en kleplichaam 204.The control valve of Figures 6-8 is generally marked 200. FIG. 6 is a similar view to FIGS. 2C and 10 is a sectional view of only the control valve arrangement. This device 200 has a doom 202 and a valve body 204 connected to the doom 202. The body 204 has an inlet 206 for communicating with the interior of a tubular member 12 through the interior 208 of the mandrel 202 and valve body 204.

15 Dit lichaam 204 heeft verder een uitlaat 210 (zie fig. 8) voor het voeren van medium naar de blaas 20. Een eerste gat 212 is geplaatst in kleplichaam 204 voor het verbinden van de inlaat 206 met de ringvormige ruimte 16 tussen de buis 12 en het boorputgat 14. Een eerste gat 212 staat in verbinding met de ringruimte 16 via 20 een ontlastgat 214, dat in hoofdzaak radiaal loopt door de wand van kleplichaam 204.This body 204 further has an outlet 210 (see Fig. 8) for feeding medium to the bladder 20. A first hole 212 is placed in valve body 204 for connecting the inlet 206 to the annular space 16 between the tube 12 and the wellbore hole 14. A first hole 212 communicates with the annulus 16 through a relief hole 214 which extends substantially radially through the wall of valve body 204.

Een tweede boring 216 bevindt zich ook in kleplichaam 204 en staat in verbinding met de ringruimte 16 via een tweede ontlastgat 218.A second bore 216 is also located in valve body 204 and communicates with the annulus 16 through a second relief hole 218.

25 Een eerste poort 220 verbindt de gaten 212 en 216. Een tweede poort 222 verbindt het tweede gat 216 en de uitlaat 210.A first port 220 connects the holes 212 and 216. A second port 222 connects the second hole 216 and the outlet 210.

Een eerste zuiger 224 is geplaatst in het eerste gat 212 en deze zuiger heeft einden 226 en 228, die in verbinding staat met de inlaat 206 en de ringvormige ruimte 16. De eerste zuiger 224 30 is beweegbaar tussen een eerste stand volgens fig. 6, waarbij de eerste poort 222 is geblokkeerd en een tweede stand, die naar boven verplaatst ligt in het gat 212, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de inlaat 206 en de eerste poort 220.A first piston 224 is placed in the first hole 212 and this piston has ends 226 and 228 which communicate with the inlet 206 and the annular space 16. The first piston 224 is movable between a first position of FIG. 6, wherein the first port 222 is blocked and a second position, which is displaced upwardly in the hole 212, allowing medium connection between the inlet 206 and the first port 220.

Een tweede zuiger 230 is geplaatst in het tweede gat 35 216 en heeft einden 232 en 234, die in verbinding staan met de eerste 7907852 13 poort 220 en de ringvormige ruimte 16, wanneer de tweede zuiger 230 zich in zijn eerste stand bevindt, zoals getekend in fig. 8. De tweede zuiger 230 is beweegbaar naar een tweede stand, die naar omlaag verplaatst ligt binnen het gat 216, waarbij de tweede poort 222 is ge-5 sloten.A second piston 230 is placed in the second hole 35 216 and has ends 232 and 234 communicating with the first 7907852 13 port 220 and the annular space 16 when the second piston 230 is in its first position, as shown in Fig. 8. The second piston 230 is movable to a second position, which is displaced downwardly within the hole 216, the second port 222 being closed.

De tweede zuiger 230 heeft een axiaal blindgat 236, dat in verbinding staat met de tweede poort 222 en een radiaal gat 238, dat het blinde gat 236 verbindt met de eerste poort 220, wanneer de tweede zuiger 230 zich in zijn eerste stand bevindt. Wanneer de tweede 10 zuiger 230 wordt bewogen naar zijn tweede stand, wordt het radiale gat 230 buiten de stand van stroken met de eerste poort 220 gebracht.The second piston 230 has an axial blind hole 236 communicating with the second port 222 and a radial hole 238 connecting the blind hole 236 with the first port 220 when the second piston 230 is in its first position. When the second piston 230 is moved to its second position, the radial hole 230 is moved out of the position of strips with the first port 220.

Het eerste einde 232 van de tweede zuiger 230, waarop de druk van het medium binnen zowel de eerste als de tweede poort 220 en 222 werkt, wanneer de tweede zuiger 230 zich in zijn eerste 15 stand bevindt, heeft het blinde einde van het blinde gat 236, zoals in fig. 8 is getekend. Het bevat ook het ringvormige eindvlak 240 aan het bovenste einde van de tweede zuiger 230.The first end 232 of the second piston 230, on which the pressure of the medium acts within both the first and second ports 220 and 222, when the second piston 230 is in its first position, has the blind end of the blind hole 236, as shown in FIG. 8. It also includes the annular end face 240 at the top end of the second piston 230.

De eerste en de tweede zuigers 224 en 230 worden in hun eerste standen gehouden door afschuifpennen 242 en 244, die op 20 soortgelijke wijze werken als eerder beschreven voor de pennen bij de uitvoeringsvorm volgens de fig. 1-5.The first and second pistons 224 and 230 are held in their first positions by shear pins 242 and 244, which operate in a similar manner as previously described for the pins in the embodiment of Figures 1-5.

De opblaasbare afdichtinrichting volgens de onderhavige uitvinding blijkt derhalve goed geschikt te zijn om de gewenste voordelen te verkrijgen.The inflatable sealing device of the present invention therefore appears to be well suited to obtain the desired benefits.

25 79 0 7 8 5225 79 0 7 8 52

Claims (21)

1. Opblaasbare afdichtinrichting, voorzien van een cilindrische doom, een afdichtorgaan, dat is aangebracht rond een cilindrisch buitenvlak van de doom en een opblaasbaar deel bevat en 5 een klepinrichting, die is verbonden met het afdichtorgaan en ingericht voor het voeren van medium onder druk naar dat orgaan, teneinde het op te blazen, welke klepinrichting een cilindrisch kleplichaam heeft met eerste en tweede einden met een cilindrisch binnenopper-vlak, dat die einden verbindt en waarbij het cilindrische buitenop- 10 pervlak van de doom goed passend is opgenomen binnen het cilindrische binnenoppervlak van de klep en het cilindrische buitenoppervlak van de doom zich uitstrekt tot voorbij ieder van de einden van de klep.1. Inflatable sealing device, comprising a cylindrical doom, a sealing member arranged around a cylindrical outer surface of the doom and containing an inflatable portion and a valve device connected to the sealing member and adapted to carry pressurized medium to said member, in order to inflate it, said valve device having a cylindrical valve body having first and second ends with a cylindrical inner surface connecting those ends and the outer cylindrical surface of the doom being well fitted within the cylindrical inner surface of the valve and the cylindrical outer surface of the doom extends beyond each of the ends of the valve. 2. inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het cilindrische binnenoppervlak van de klep een constante inwen- 15 dige middellijn bezit.2. Device according to claim 1, characterized in that the inner cylindrical surface of the valve has a constant internal diameter. 3. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afdichtinrichting verder een ringvormige schoen bevat, die is verbonden met een einde van het opblaasbare deel en de klepinrichting verder bevat een inlaat, die in verbinding staat met een inwendige 20 holte van de doorn, een uitlaat, die is aangebracht in één van de einden van het kleplichaam dat is verbonden met de ringvormige schoen van de afdichtinrichting en poortorganen geplaatst in het kleplichaam, welke de inlaat en de uitlaat verbinden.3. Device according to claim 1, characterized in that the sealing device further comprises an annular shoe connected to one end of the inflatable part and the valve device further comprising an inlet communicating with an internal cavity of the mandrel , an outlet disposed in one of the ends of the valve body connected to the annular shoe of the sealing device and gate members located in the valve body connecting the inlet and the outlet. 4. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, 25 dat de uitlaat van de klep een ringvormige axiale groef bevat, die is aangebracht in het bedoelde einde van het kleplichaam, welke groef radiaal binnenste en buitenste, axiaal lopende concentrische tongen afbakent.4. Device according to claim 3, characterized in that the outlet of the valve comprises an annular axial groove, which is arranged in the intended end of the valve body, which groove delimits radially inner and outer axially running concentric tongues. 5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, 30 dat een deel van de ringvormige schoen nabij het genoemde ene einde van het kleplichaam radiaal op een afstand ligt van het cilindrische buitenoppervlak van de doom en dan een ringvormig kanaal vormt tussen de schoen en de doorn, welk ringvormig kanaal in verbinding staat met de ringvormige groef van de uitlaat van de klep.5. Device according to claim 4, characterized in that a part of the annular shoe near said one end of the valve body is radially spaced from the cylindrical outer surface of the doom and then forms an annular channel between the shoe and the mandrel, which annular channel communicates with the annular groove of the valve outlet. 6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, 7907852 dat de radiaal gelegen binnenste tong van genoemd einde van het klep-lichaam is vastgelast aan het radiaal buitenwaarts gelegen oppervlak van de doom en de radiaal buitenwaarts gelegen tong van bedoeld einde van het kleplichaam is vastgelast aan de ringvormige schoen van 5 het afdichtorgaan.The device of claim 5, characterized in that 7907852 is the radially located inner tongue of said end of the valve body welded to the radially outwardly facing surface of the doom and the radially outwardly extending tongue of said end of the valve body welded to the annular shoe of the sealing member. 7. Inrichting met een besturende klep voor een in een boorgat te gebruiken gereedschap, dat is ingericht om te worden verbonden met een buisvormig orgaan, ingericht om te worden neergelaten in een boorput, welke klepinrichting is voorzien van: een doorn, een 10 kleplichaam, dat is verbonden met de doorn en bevat: een inlaat voor verbinding met een inwendig deel van het buisvormige orgaan, een uitlaat voor het voeren van medium naar een onderdeel van het gereedschap, dat moet worden tot werking gebracht door het medium, een eerste gat of boring in het kleplichaam voor het verbinden van de inlaat 15 met een ringvormige ruimte tussen het buisvormige orgaan en het boor-putgat, een tweede boring of gat in het kleplichaam voor verbinding met de ringvormige ruimte, een eerste poort, die het eerste en het tweede gat verbindt, en een tweede poort, die het tweede gat en de uitlaat met elkaar verbindt, waarbij een eerste zuiger is geplaatst 20 in het eerste gat en eerste en tweede einden heeft, die zijn ingericht voor mediumverbinding met de inlaat en de ringvormige ruimte, welke eerste zuiger beweegbaar is tussen een eerste stand, waarbij de eerste poort wordt afgesloten en een tweede stand, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de inlaat en de eerste poort en organen voor het 25 vasthouden van de eerste zuiger in zijn eerste stand, totdat een drukverschil van het medium tussen het inwendige van het buisvormige orgaan en de ringvormige ruimte een bepaald niveau bereikt voor het loslaten van de eerste zuiger, zodanig dat deze kan worden bewogen naar de tweede stand door een drukverschil, wanneer dat het eerste 30 niveau bereikt, alsmede een tweede zuiger, die is geplaatst in de tweede boring of in het tweede gat en eerste en tweede einden heeft, die zijn ingericht voor mediumverbinding met de eerste poort en de ringvormige ruimte, welke tweede zuiger beweegbaar is tussen een eerste stand, waarbij mediumverbinding mogelijk is tussen de eerste 35 en de tweede poort en een tweede stand, waarbij de tweede poort wordt 790 7 8 52 afgesloten en organen voor het vasthouden van die tweede zuiger in zijn eerste stand, totdat het drukverschil voornoemd een tweede bepaald niveau bereikt, dat hoger is dan het eerste en voor het loslaten van de tweede zuiger, zodanig dat deze kan worden bewogen naar de 5 tweede stand door het drukverschil, wanneer dit verschil het tweede niveau bereikt.7. Device with a borehole tool control valve, adapted to be connected to a tubular member, adapted to be lowered into a wellbore, said valve device comprising: a mandrel, a valve body, connected to the mandrel and comprising: an inlet for connection to an internal portion of the tubular member, an outlet for feeding medium to a part of the tool to be actuated through the medium, a first hole or bore in the valve body for connecting the inlet 15 to an annular space between the tubular member and the wellbore hole, a second bore or hole in the valve body for connection to the annular space, a first port, connecting the first and the second hole, and a second port, connecting the second hole and the outlet, a first piston being placed 20 in the first hole and having first and second ends, d they are adapted for medium connection with the inlet and the annular space, the first piston being movable between a first position, closing the first port and a second position, whereby medium connection is possible between the inlet and the first port and means for holding the first piston in its first position until a pressure difference of the medium between the interior of the tubular member and the annular space reaches a certain level for releasing the first piston such that it can be moved to the second position by a differential pressure when it reaches the first level, as well as a second piston located in the second bore or in the second hole and having first and second ends adapted for medium communication with the first port and the annular space, which second piston is movable between a first position, allowing medium connection between the first 35 and the second port and a second position, the second port being closed and means for holding said second piston in its first position, until said differential pressure reaches a second predetermined level higher than the first and for releasing the second piston, such that it can be moved to the second position by the differential pressure, when this difference reaches the second level. 8. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het kleplichaam een cilindrische gedaante heeft met een eerste eindvlak voor verbinding met de ringvormige ruimte en het eerste en 10 het tweede gat eerste en tweede axiale boringen zijn, die in verbinding staan met het eindvlak voornoemd van het kleplichaam.8. Device according to claim 7, characterized in that the valve body has a cylindrical shape with a first end face for connection to the annular space and the first and second holes are first and second axial bores communicating with the end face aforementioned of the valve body. 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het cilindrische kleplichaam concentrisch is gelegen rond de doorn en de inlaat en het cilindrische kleplichaam blijvend stroken met een 15 gat door een wand van de doom.9. Device as claimed in claim 8, characterized in that the cylindrical valve body is located concentrically around the mandrel and the inlet and the cylindrical valve body permanently tapes with a hole through a wall of the doom. 10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat een beweegbaar orgaan aanwezig is voor het afsluiten van het gat in. de wand van de doorn.10. Device as claimed in claim 9, characterized in that a movable member is present for closing the hole in. the wall of the thorn. 11. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, 20 dat de uitlaat van het kleplichaam een ringvormige, axiaal gelegen groef bevat, die in verbinding staat met een tweede einde van het cilindrische kleplichaam.11. Device according to claim 8, characterized in that the outlet of the valve body comprises an annular, axially located groove, which communicates with a second end of the cylindrical valve body. 12. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het cilindrische kleplichaam met zijn einden is vastgelast aan 25 de doom.12. Device according to claim 8, characterized in that the cylindrical valve body is welded with its ends to the doom. 13. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat het cilindrische kleplichaam voorts een tegenboring bevat, die concentrisch is met het tweede gat bij het eindvlak van het kleplichaam en de tweede zuiger een uitzetbare ring heeft, die kan samenwerken 30 met het tegengat en de zuiger kan vastzetten in zijn tweede stand.13. Device according to claim 8, characterized in that the cylindrical valve body further comprises a counterbore concentric with the second hole at the end face of the valve body and the second piston having an expandable ring which can cooperate with the counterhole and the piston can lock in its second position. 14. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het orgaan voor het vasthouden van de eerste zuiger een eerste afschuifbare pen bevat, welke de eerste zuiger verbindt met het kleplichaam en dat het orgaan voor het vasthouden van de tweede zuiger 35 een tweede afschuifbare pen bevat, welke de tweede zuiger verbindt 790 7 8 52 met het kleplichaam.Device according to claim 7, characterized in that the first piston holding member comprises a first shear pin connecting the first piston to the valve body and the second piston holding means a second shear pin which connects the second piston 790 7 8 52 to the valve body. 15. Inrichting volgens conclusie 7r met het kenmerk/ dat de tweede zuiger een gedeelte heeft met een kleinere middellijn/ zodat wanneer die tweede zuiger zich bevindt in de eerste stand de 5 eerste en de tweede poort met elkaar in verbinding staan via het tweede gat rond het gedeelte van de tweede zuiger met de kleinere middellijn.15. Device as claimed in claim 7r, characterized in that the second piston has a portion with a smaller diameter / so that when said second piston is in the first position the first and the second port are connected via the second hole around the portion of the second piston with the smaller diameter. 16. Inrichting volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat een volume van de tweede poort, wanneer de tweede zuiger zich 10 bevindt in de eerste stand, gelijk is aan een volume van de tweede poort, wanneer de zuiger zich bevindt in de tweede stand.16. Device according to claim 15, characterized in that a volume of the second port, when the second piston is in the first position, is equal to a volume of the second port, when the piston is in the second position. . 17. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat een volume van de tweede poort, wanneer de tweede zuiger zich bevindt in de eerste stand, gelijk is aan een volume van de tweede 15 poort, wanneer de tweede zuiger zich in de tweede stand bevindt.17. Device according to claim 7, characterized in that a volume of the second port, when the second piston is in the first position, is equal to a volume of the second port, when the second piston is in the second position located. 18. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de eerste zuiger een gedeelte heeft met een kleinere middellijn tussen de beide einden, zodat de eerste zuiger een weinig kan buigen, wanneer hij beweegt tussen zijn beide standen binnen het eerste gat.Device according to claim 7, characterized in that the first piston has a portion with a smaller diameter between the two ends, so that the first piston can bend slightly when it moves between its two positions within the first hole. 19. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het eerste en het tweede gat ook eerste en tweede ontlastgaten bevatten voor het verbinden van de ringvormige ruimte, welke gaten in hoofdzaak radiaal zijn aangebracht door een wand van het kleplichaam.The device of claim 7, characterized in that the first and second holes also include first and second relief holes for connecting the annular space, which holes are arranged substantially radially through a wall of the valve body. 20. Inrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat de tweede zuiger een axiaal blindgat heeft, dat in verbinding staat met de tweede poort en een radiaal gat voor verbinding van dat blinde gat met de eerste poort, wanneer de tweede zuiger zich bevindt in zijn eerste stand.A device according to claim 7, characterized in that the second piston has an axial blind hole communicating with the second port and a radial hole for connecting that blind hole with the first port when the second piston is located in his first position. 21. Opblaasbare afdichtinrichting en klep daarvoor, in hoofdzaak zoals beschreven en/of getekend. 35 790 7 8 5221. Inflatable sealing device and valve therefor substantially as described and / or drawn. 35 790 7 8 52