DE2361811C2

DE2361811C2 - Method for examining earth formations and arrangement for carrying out the method

Info

Publication number: DE2361811C2
Application number: DE2361811A
Authority: DE
Inventors: John C. Holden; Gary Q. Duncan Okla. Wray
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1973-11-15
Filing date: 1973-12-12
Publication date: 1983-03-10
Also published as: DK674573A; IT1012533B; CA984287A; NL183310C; BR7309717D0; DE2361811A1; ES426005A1; JPS5638757B2; NO147280B; JPS5080201A; ES421426A1; NO474673L; NL7316966A; GB1420485A; US3856085A; NO147280C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Untersuchen von Erdformationen mittels eines zu der Formation hin abgeteuften Bohrlochs, in dem ein Prüfrohrstrang, ein Packer und eine PrüfvorrichtungThe invention relates to a method and an arrangement for performing this method for Investigating earth formations by means of a borehole sunk towards the formation in which a Test tubing, a packer and a testing device

angeordnet sind, die aus einem von über Tage aus betätigbaren, in Offenstellung einen zentralen, axial verlaufenden Kanal für große Durchflußmengen freigebenden Prüfventil besteht, wobei zum Abziehen des Formationsfluids zunächst die Prüfvorrichtung mit geschlossenem Prüfventil in das Bohrloch eingelassen, sodann oberhalb der Formation der Packer gesetzt und der Ringraum um den Prüfrohrstrang abgedichtet wird sowie abschließend das Prüfventil für das Einfließen des Formationsfluids in den Prüfrohrstrang geöffnet wird.are arranged, which can be actuated from above ground, in the open position a central, axially running channel for large flow rates releasing test valve exists, whereby to pull off the Formation fluids first let the test device with the test valve closed into the borehole, then the packer is placed above the formation and the annulus around the test pipe string is sealed and finally the test valve is opened for the formation fluid to flow into the test pipe string.

Es ist eine Vorrichtung zum Untersuchen von Erdformationen der vorgenannten Art bekannt (US-PS 34 99 487), bei welcher das große Durchflußmengen freigebende Prüfventil mechanisch über einen teleskopartigen Teil des Prüfrohrstranges von über Tage aus betätigt wird. Eine derartige Vorrichtung ist aufwendig und auch störanfällig.A device for examining earth formations of the aforementioned type is known (US-PS 34 99 487), in which the large flow rate releasing test valve mechanically via a telescopic Part of the test pipe string is operated from above ground. Such a device is expensive and also prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens zum Untersuchen von Erdformationen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die eine einfache und störunanfällige Betätigung des Prüfventils ermöglicht. Dies wird verfahrensmäßig erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß für das Verschließen des Prüfventils in dessen Bereich eine vom Ringraumdruck abhängige erste Beaufschlagungskraft erzeugt wird, welche auf eine erste, die Schließstellung herbeiführende Kraftübertragungseinrichtung des Prüfventils übertragen wird, und daß zum Öffnen desThe invention is based on the object of a method and an arrangement for implementation to create this method for examining earth formations of the type mentioned above, which or which enables simple and failure-prone actuation of the test valve. This becomes procedural according to the invention achieved in that for the closing of the test valve in its area one of the Annular space pressure-dependent first loading force is generated, which is applied to a first, the closed position causing force transmission device of the test valve is transmitted, and that to open the

Prüfventils in dessen Bereich eine vom Ringraumdrock abhängige zweite Beaufsehlagungskraft erzeugt wird, welche auf eine zweite, die Offenstellung herbeiführende Kraftübertragungseinriehtung des Prüfventils übertragen wird.Test valve in its area one of the annulus dry dependent second Beaufsehlagungskraft is generated, which on a second, causing the open position Force transmission device of the test valve is transmitted.

Die Anordnung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Schließen des Prüfventils an der Prüfvorrichtung eine vom Ringraumdruck abhängig? erste Krafterzeugungseinrichtung vorgesehen ist, deren Kraft auf eine erste, vom Ringraumdruck abhängige Kraftübertragungseinrichtung übertragbar ist, und daß zum öffnen des Prüfventils an der Prüfvorrichtung eine vom Ringraumdruck abhängige zweite Krafterzeugungseinrichtung vorgesehen ist, deren Kraft auf eine zweite vom Ringraumdruck abhängige Kraftübertragungseinrichtung übertragbar istThe arrangement for performing the method is characterized in that to close the Test valve on the test device one of the annulus pressure addicted? first force generating device is provided, the force of which on a first, from Annular pressure dependent power transmission device can be transmitted, and that to open the Test valve on the test device, a second force generating device dependent on the annulus pressure is provided, the force of which is transmitted to a second force transmission device which is dependent on the annulus pressure is transferable

Die Vorrichtung kann eine erste, vom Anheben und vom Aufholen des Prüfrohrstranges aus dem Bohrloch abhängige Hemmeinrichtung zur Beseitigung der ersten Kraft und eine zweite, vor. einer Steigerung des Drucks im Ringraum abhängige Hemmeinrichtung :ör die Entgegenwirkung gegen die zweite Kraft enthalten.The device can have a first, from lifting and inhibition device dependent on the retrieval of the test pipe string from the borehole to remove the first Force and a second, before. an increase in pressure Inhibiting device dependent in the annulus: ör contain the counteraction against the second force.

Das Prüfventil kann ein Drehkugelventil und ein das Drehkugelventil, welches in der Prüfvorrichtung in bezug auf die Längsrichtung eine im wesentlichen feste Stellung einnimmt,'tragendes Gehäuse enthalten, wobei die erste und die zweite kraftübertragende Einrichtung sich im wesentlichen längs des Prüfrohrstranges erstreckende und relativ dazu längs- und drehbewegliehe Arme, vom Drehkugelventil getragene und zu dessen Oberfläche radial verlaufende exzentrisch angeordnete Vertiefungen und von Armen getragene und von den Vertiefungen drehbar und gleitbar aufgenommene Nasenglieder vorgesehen sind, wobei ferner durch die Arme in Abhängigkeit von einer durch die erste und die zweite Kraft erzeugende Einrichtung auf sie ausgeübten Längskraft über die Nasenglieder und Vertiefungen eine Drehbewegung veranlassende Kraft auf das Drehkugelventil übertragbar ist und sie in der Längsrichtung und um den Umfang des Prüfrohrstranges frei beweglich sind, wenn sich die Lage der Vertiefungen während der Drehung des Drehkugelventils ändert.The test valve can be a rotary ball valve and a rotary ball valve, which in the test device in occupies a substantially fixed position with respect to the longitudinal direction, 'contain supporting housing, wherein the first and second force transmitting devices extend substantially along the test tubing extending and relative to it longitudinally and rotationally movable arms, carried by the rotary ball valve and closed the surface of which has radially extending eccentrically arranged depressions and supported by arms and nose members rotatably and slidably received by the recesses are provided, wherein further by the arms in response to a means generating force by the first and the second force longitudinal force exerted on them via the nasal limbs and indentations causing a rotary movement Force can be transferred to the rotary ball valve and it is in in the longitudinal direction and around the circumference of the test pipe string, if the position of the Depressions changes during rotation of the rotary ball valve.

Es können ferner eine wahlweise lösbare Verbindungseinrichtang für die Verbindung der ersten und der zweiten Kraft erzeugenden Einrichtung mit dem Prüfventil unterhalb des Prüfventils und oberhalb des Packers, in der Prüfvorrichtung enthaltene Wandungen zur Bildung einer im wesentlichen hindernisfreien Außenfläche der Prüfvorrichtung im Ringraum und ein im wesentlk-hen hindernisi'reier, in Längsrichtung verlaufender und im wesentlichen zentral angeordneter Axialkanal im Innern der Prüfvorrichtung für den freien Durchfluß großer Mengen Formationsfluid in Offenstellung des Prüfventils vorgesehen sein.An optionally releasable connecting device can also be used for the connection of the first and the second force generating device with the Test valve below the test valve and above the packer, walls contained in the test device to form a substantially unobstructed outer surface of the test device in the annulus and a essentially no obstacles, lengthways running and essentially centrally arranged axial channel inside the test device for the free Flow of large amounts of formation fluid can be provided in the open position of the test valve.

Die Erfindung wird anhand von gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispielen dargelegt. Die Ausführung der Erfindung ist aber nicht auf die dargelegten Ausführungsbeispiele beschränkt. Ein Ausführungsbeispiei der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtThe invention is illustrated using currently preferred exemplary embodiments. the However, implementation of the invention is not limited to the exemplary embodiments presented. An exemplary embodiment the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. It shows

Fig. 1 einen schematischen vertikalen Querschnitt eines typischen ablandigen Aufbaus, der zur Prüfung von Schichten verwendet werden kann und einen Schicht-Prüfrohrstrang ucVr eine Gestängeanordnung in einem Unterwasserbohrloch zeigt, wobei der Schicht-Prflfrohrstrang nach oben zu einer schwimmenden Arbeit?- und Prüfstation verläuft,Figure 1 is a schematic vertical cross-section of a typical offshore structure used for testing of layers can be used and a layer test pipe string ucVr a rod arrangement in a subsea borehole showing the stratified test pipe string up to a floating one Work? - and test station runs,

Fig,2a und 2b einen entlang der Schnittlinie x-x anschließenden, vergrößerten, teilweise vertikalen Aufriß der Schicht-Prüfventilanordnung des in Pig.I gezeigten Schicht-Prüfrohrstranges, wobei sich die Prüfventilanordnung in einer geschlossenen Ventilstellung befindet,Fig, 2a and 2b a section along the line xx subsequent, enlarged, partly vertical elevation of the layer-test valve means of the layer-Prüfrohrstranges shown in Pig.I, wherein the test valve is in a closed valve position,

Fig.3a und 3b einen entlang der Schnittlinie y-y anschließenden, vergrößerten, teilweise vertikalen Aufriß der Schicht-Prüfventilanordnung des in F i g. 1 gezeigten Schicht-Prüfrohrstranges, wobei sich die Prüfventilanordnung in einer offenen Ventilstellung befindet,3a and 3b a section along the line yy subsequent, enlarged, partly vertical elevation of the layer-check valve assembly of the in F i g. 1 layer test pipe string shown, with the test valve arrangement in an open valve position,

Fig.4a einen Querschnitt der zuvor genannten Schicht-Prüfanordnung entlang der Schnittlinie 4-4, wobei sich das Ventil in seiner normalen »Einführung«- oder vollständig geschlossenen Stellung befindet,Fig.4a shows a cross section of the aforementioned Layer test arrangement along section line 4-4, with the valve in its normal "introduction" - or fully closed position,

F i g. 4b noch einen Querschnitt der Prüfventilanordnung entlang der Schnittlinie 4-4, "'obei sich das Drehkugelventi! in einer teilweise gedrehten Stellung, während seiner Drehung in die offene Ventilstellung, befindet, undF i g. 4b shows a cross-section of the test valve arrangement along the section line 4-4, "'above Rotary ball valve in a partially rotated position, is located during its rotation to the valve open position,, and

Fig.4c einen Querschnitt der Prüfventilanordnung entlang der Schnittlinie 4-4, wobei sich das Drehkugelventil in einer vollständig geöffneten, wie in Fig.3a gezeigten Stellung befindet4c shows a cross section of the test valve arrangement along the section line 4-4, wherein the rotary ball valve is in a fully open, as in Fig.3a position shown

Die Beschreibung der Erfindung beginnt als erstes mit einer Darstellung einer typischen Arbeiisumgebung und eines typischen Prüfrohrstranges und wird dann mit der Darstellung von Einzelheiten der verbesserten Merkmale des Prüfventils der vorliegenden Erfindung fortgesetzt zu weichen Merkmalen die Ringraumdruckabhängigkeit und die Fähigkeit des Prüfventils, sich ganz zu öffnen, gehören.The description of the invention begins first with an illustration of a typical work environment and of a typical test tubing string and is then presented with details of the improved features of the check valve of the present invention continued to feature the annulus pressure dependency and the ability of the check valve to open fully.

F i g. 1 zeigte eine typische ablandige Arbeitsumgebung. F i g. 1 showed a typical offshore work environment.

Die in F i g. 1 dargestellte typische Umgebung, in der gearbeitet wird und der Proben entnommen werden, stimmt mit der in der US-PS 36 64 415 beschriebenen Umgebung überein. Um eine Beziehung leicht herstellen zu können, wurden für die diese Umgebung darstellenden Bezugszeichen in F i g. 1 der vorliegenden Zeichnungen dieselben Zahlen verwendet, wie für die gleichen Elemente dieser Umgebung in air Beschreibung der zuvor genannten US-Patentschrift 36 64 415.The in F i g. The typical environment shown in FIG. 1, in which work is carried out and samples are taken, corresponds to the environment described in US Pat. No. 3,664,415. In order to be able to easily establish a relationship, the reference symbols representing this environment in FIG. 1 of the present drawings, the same numerals are used as for the same elements in this environment air description of the aforementioned U.S. Patent No. 36 64 415th

In F i g. 1 der Zeichnungen bedeuten:In Fig. 1 of the drawings mean:

Nr. 1 eine schwimmende Bohrinsel oder Arbeitsstation, No. 1 a floating oil rig or work station,

Nr. 2 ein unter Wasser liegender Bohrplatz, Nr. 3 eine Bohrung,No. 2 a submerged drilling site, No. 3 a borehole,

Nr. 4 ein an der Bohrung 3 entlang führender Kohrstrang,No. 4 a Kohrstrang leading along the hole 3,

Nr. 5 die Schicht, deren Ergiebigkeit geprüft werden soll,No. 5 the layer whose productivity is to be checked,

Nr. 6 das Innere der Bohrung 3,No. 6 the inside of hole 3,

Nr. 7 eine unter Wasser-Iiegende-Bohrlochkopfanordnung mit einem Ausbruchsventilmechanismus, No. 7 a submerged wellhead assembly with a blowout valve mechanism,

Nr. 8 eine sich zwischen dem Bohrlochkopf 7 Und der Arbeitsstation 1 erstreckende Unte'-wusserleitung, No. 8 an underwater pipe extending between the wellhead 7 and the work station 1,

Nr. 9 der Deckaufbau auf der Arbeilsstation I,No. 9 the deck structure on work station I,

Nr. 10 ein Schicht-Prifrohrstrang (das heißt eine Anordnung von im allgemeinen rohrförmigen Bestandteilen, die zwischen der Schicht 5 und der Arbeitsstation 1 verlaufen und durch die# 10 a layered tubing string (i.e., a Arrangement of generally tubular components between the layer 5 and the Workstation 1 run and through the

Unterwasserleitung 8 und die Bohrung hindurchführen), Pass underwater pipe 8 and the hole),

Nr. 11 eine den Prüfrohrstrang 10 tragende Fördereinrichtung, No. 11 a conveying device carrying the test pipe string 10,

Nr. 12 ein die Fördereinrichtung 11 tragender Bohrturm,
Nr. 13 ein Bohrlochkopfverschluß am oberen Ende der Unterwasserleitung 8.No. 12 a derrick carrying the conveyor 11,
No. 13 a wellhead closure at the upper end of the subsea line 8.

Nr. 14 eine Versorgungsleitung für eine Flüssigkeit zum Transport von Flüssigkeiten, wie etwa Schlamm in das Innere 6 des Bohrlochkopfes unterhalb des Ausbruchsventils der Anordnung 7.No. 14 a liquid supply line for transporting liquids such as mud into the interior 6 of the wellhead below the breakout valve of the assembly 7.

Nr. 15 eine Pumpe, mit der ein Druck auf die FlüssigkeitNo. 15 a pump, with which a pressure on the liquid

in der Leitung 14 ausgeübt wird, Nr. 16 ein den Prüfrohr- oder Leitungsstrang 10 umgebender Ringraum,is exercised in the line 14, No. 16 on the test pipe or line strand 10 surrounding annulus,

Nr. 17 ein zum Arbeitsplatz 1 verlaufender oberer Leitungsstrangabschnitt (gewöhnlich miteinander verschratibbare Leiiungsaöschniiie). Nr. 18 ein hydraulisch betätigter Leitungsstrang-wPrüfbaum«, # 17 an upper section of wiring (usually with one another) running to workstation 1 negotiable line aschiiie). No. 18 a hydraulically operated wiring harness test tree «,

Nr. 19 ein Zwischenleitungsabschnitt, Nr. 20 eine ein Drehmoment übertragende Druck- undNo. 19 an intermediate line section, No. 20 a pressure and torque transmitting

Volumenausgleichs-Gleitverbindung, Nr. 21 ein Zwischenleitungsabschnitt, mit dem ein Packereinstellgewicht auf den unteren Abschnitt des Stranges ausgeübt wird, Nr. 22 ein Umlaufventil,
Nr. 23 ein Zwischenleitungsabschnitt, Nr. 24 ein oberes Druckregistriergerät und Gehäuse, Nr. 25 ein Ventil- und Probeneinschlußmechanismus, Nr. 26 ein unteres Druckregistriergerät und Gehäuse, Nr. 27 ein Packermechanismus,Volume equalizing sliding joint, # 21 an intermediate line section that applies a packer adjustment weight to the lower portion of the string, # 22 a circulation valve,
No. 23 an intermediate line section, No. 24 an upper pressure recorder and housing, No. 25 a valve and sample containment mechanism, No. 26 a lower pressure recorder and housing, No. 27 a packer mechanism,

Nr. 28 ein gelochtes Strahlrohr, durch das eine Flußverbindung zwischen dem Inneren des Prüfrohrstranges 10 und der Schicht 5 geschaffen wird.No. 28 a perforated jet pipe through which a flow connection between the interior of the test pipe string 10 and the layer 5 is created.

Einzelheiten der Bestandteile 1 bis 28 und anderer möglicher Bestandteile sowie deren Einbau in der in F i g. 1 gezeigten Anordnung sind in den Spalten 3 bis 6 4n der US-PS 36 64 415 genau beschrieben; auf die gesamte Beschreibung dieser Patentschrift wird hier Bezug genommen, um eine Widerholung bei der Beschreibung dieser typischen Prüfumgebung zu vermeiden. Details of components 1 to 28 and other possible components as well as their installation in the in F i g. 1 are in columns 3 to 6 4n the US-PS 36 64 415 described in detail; the entire description of this patent is here Reference is made to avoid repetition in describing this typical test environment.

In den Spalten 3 bis 5 der zuvor genannten Patentschrift wird auf Patentschriften Bezug genommen, welche Einzelheiten verschiedener Bestandteile dieser typischen Anordnung der Erfindung zeigen, sowie auf US-Patentanmeldungen, welche solche bestimmte Bestandteile beschreiben. Auf die in Spalte 4 der obenerwähnten Patentschrift genannte Patentanmeldung 8 29 388 ist das US-Patent 35 84 684 erteilt worden. Auf die in den Spalten 3, 4, 5 und 6 erwähnte Patentanmeldung 8 82 856, die in Verbindung mit verschiedenen Bestandteilen erwähnt ist ist das US-Patent 36 46 995 erteilt worden.In columns 3 to 5 of the aforementioned patent specification reference is made to patent specifications, showing details of various components of this typical arrangement of the invention, as well as US patent applications describing such certain components. On the in column 4 U.S. Patent No. 3,584,684 is granted to U.S. Patent No. 3,584,684 of the aforementioned patent application 8 29 388 been. To the patent application 8 82 856 mentioned in columns 3, 4, 5 and 6, which in connection with Various components mentioned, US Patent 3,646,995 has been issued.

Die Beschreibung einer typischen Umgebung sowie der geeigneten Informationsquellen hinsichtlich einer genauen Darlegung einer solchen Umgebung soll hier nicht in Einzelheiten ausgeführt werden, da dies nicht weiter zur Klärung der durch die vorliegende Erfindung erzielten Vorteile beiträgtA description of a typical environment and the appropriate sources of information regarding a Explanation of such an environment is not intended to be detailed here as it is not further helps to clarify the advantages achieved by the present invention

In diesem Zusammenhang soll auch bemerkt werden, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die in F i g. 1 gezeigte ablandige Umgebung und nicht auf die in F i g. 1 dargestellte typische Prüfrohrstrang-Anordnung beschränkt istIn this context it should also be noted that that the present invention does not relate to the processes shown in FIG. 1 offshore environment and not on the in F i g. 1 is limited to the typical test pipe string arrangement shown

Bei dieser Sachlage erweist es sich als geeignet, anhand einer typischen Arbeits- und Prüfumgebung, wie sie gezeigt ist, die den Aufbau und die Arbeitsweise betreffenden Einzelheiten des technischen Fortschrittes ■> zu betrachten, der durch die verbesserte Schicht-Prüfventil-Anordnung der vorliegenden Erfindung erzielt wird.In this situation, it proves to be suitable, based on a typical work and test environment, such as it is shown the details of technical progress relating to the structure and mode of operation ■> to consider the improved layer check valve arrangement of the present invention is achieved.

Das verbesserte Prüfventil der vorliegenden Anordnung ist in den F i g. 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b und 4c in i'i verschiedenen Betriebszuständen gezeigt.The improved check valve of the present arrangement is shown in FIGS. 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b and 4c in i'i shown different operating states.

Die F i g. 2a und 2b, die entlang der Verbindungslinie x-x miteinander verbunden gehören, stellen die Prüfventil-Anordnung 100 der vorliegenden Erfindung im »Einführungs«- oder nicht aktivierten Zustand dar, ι > wobei das Ventil geschlossen ist. Die F i g. 3a und 3b zeigen die Prüfventil-Anordnung nach dem Einbau in einer Prüfstellung, wie z. B. in F i g. 1 gezeigt ist, wobei die Prüfpackeranordnung eingestellt und die Prüfventil-Änordnung in einem einem offenen Veniii enisprcchen-¹I) den Zustand gebracht worden sind.The F i g. 2a and 2b, which are connected to one another along the connecting line xx , represent the test valve arrangement 100 of the present invention in the “introductory” or non-activated state, with the valve being closed. The F i g. 3a and 3b show the test valve arrangement after installation in a test position, such as. B. in Fig. Is shown 1, wherein the Prüfpackeranordnung set and the test valve-Änordnung enisprcchen- in an open Veniii ¹ I) the condition have been implicated.

Vor der Beschreibung der Arbeitsweise der Prüfventil-Anordr.ung 100 der vorliegenden Erfindung (entsprechend dem Mechanismus 25 im Prüfrohrstrang 10 der Fig. 1) werden zuerst die Bauteile der Anordnung "> beschrieben.Before describing how the test valve arrangement works 100 of the present invention (corresponding to mechanism 25 in test tubing 10 of FIG Fig. 1) the components of the arrangement "> are described first.

Wie aus der folgenden Aufzählung ersichtlich ist, enthält die Prüfventil-Anordnung 100 eine Ventileinheit 101, eiiw Betätigungs- oder »Energiew-Einheit 121 und eine trennbare Verbindungsvorrichtung 139 für die o wahlweise Verbindung oder Trennung dieser beiden Bestandteile. Im foigenden werden nun die Bestandteile der gesamten Ventilanordnung IiA) beschrieben. Inder Ventileinheit 101 bec.euten:As can be seen from the following list, the test valve arrangement 100 contains a valve unit 101, eiiw actuation or »Energiew unit 121 and a separable connector 139 for optionally connecting or disconnecting the two Components. In the following, the components of the entire valve arrangement IiA) will now be described. In the valve unit 101 because:

"> Nr. 102 ein im wesentlichen rohrförmiges Gehäuse, zusammengesetzt aus im wesentlichen rohrförmigen schraubbar miteinander verbundenen Bestandteilen und versehen mit einem sich in der Längsrichtung erstreckenden n zentralen Flußweg 102a,"> No. 102 a substantially tubular housing composed of substantially tubular screwable interconnected components and provided with one extending in the longitudinal direction n central river path 102a,

Nr. 103 ein Kegelventil mit einem axial verlaufenden Mittelweg 103a,No. 103 a cone valve with an axially extending Mittelweg 103a,

Nr. 104aNo. 104a

und 1046 am Umfang 1036 des Kugelventils 103 exzentrisch angeordnete Einschnitte, die zwischen der Flußstrecke 103a und dem Außenumfang 1036 des Kugelventils radial verlaufen, wie in den F i g. 2a, 3a, 4a, 4b und 4c gezeigt ist und die in bezug auf die Längsachsen der F i g. 2a und 3a spiegelbildlich angeordnet sind,and 1046 on the circumference 1036 of the ball valve 103 eccentrically arranged incisions, the radially between the flow path 103a and the outer circumference 1036 of the ball valve run as shown in FIGS. 2a, 3a, 4a, 4b and 4c and that relating to FIG Longitudinal axes of FIG. 2a and 3a are arranged in mirror image,

Nr. 105 ein im allgemeinen zylindrisches Ventilgehäuse, das mit dem Gehäuse 102 verbunden ist,No. 105 a generally cylindrical valve body, which is connected to the housing 102,

Nr. 106 ein oberer Kugelventilsitz, der vom Gehäuse 105 getragen wird und mit dem oberen Teil des Kugelventils 103 zusammenpaßtNo. 106 an upper ball valve seat carried by the housing 105 and with the upper part of the ball valve 103 fits together

Nr. 107 ein im allgemeinen ringförmiger unterer Ventilsitz, der für die ineinanderschiebbare oder vertikal gleitbare Bewegung innerhalb des Gehäuses 105 angebracht istNo. 107 a generally annular lower valve seat used for the telescoping or vertically slidable movement mounted within housing 105

Nr. 108 eine Spiralfeder, die vom Gehäuse 102 getragen wird und den unteren Sitz 107 gegen die untere Seite des Kugeiventils 103 und das Kugelventil 103 gegen den oberen Sitz 106 drückt,No. 108 a coil spring which is carried by the housing 102 and the lower seat 107 against the lower side of the ball valve 103 and the ball valve 103 against the upper seat 106 presses,

Nr. 109aNo. 109a

und 1096 sich in der Längsrichtung erstreckende Betätigungsarme, die mit dem Kugelventiland 1096 longitudinally extending actuator arms associated with the ball valve

Nr. HOa
und 110tNo. HOa
and 110t

Nr.No.

Nr. illNo. ill

Nr. 112No. 112

Nr. 113
Nr. 114
Nr. 115No. 113
No. 114
No. 115

Nr. 116No. 116

Nr. 117
Nr. 118No. 117
No. 118

Nr.No.

103 betätigbar verbunden und zu den Längsachsen der Fig. 2a und 3a spiegelbildlich angeordnet sind,103 operably connected and mirror-inverted to the longitudinal axes of FIGS. 2a and 3a are arranged

Nasenglieder, die von den Betätigungsarmen 109a und 1096 getragen werden und mit diesen verbunden sind. Jedes Nasenglied ist im wesentlichen kugelförmig, wobei die Achsen der Nasenglieder im wesentlichen radial von der Längsachse des Priifrohrstranges wegführen. Das Nasenglieü HOa wird drehbar und gleitbar innerhalb der exzentrischen Vertiefung 104a aufgenommen und das Nasenglied 1106 wird innerhalb der exzentrischen Vertiefung 1046 drehbar und gleitbar aufgenommen. Die beiden Nasenglieder 110a, 1106 liegen hinsichtlich der Längsachse der F i g. 2a und 3a spiegelbildlich zueinander,
eine am oberen Ende einer ausziehbaren Mitnehmermuffe ausgebildete umfänglich verlaufende nach außen zeigende Nut. Im Inneren der umlaufenden Nut sind untere, radial nach innen verlaufende Flanschabschnitte 109c enthalten, die mit den entsprechenden Betätigungsarmen 109a und 1096 verbunden sind und um den Umfang gleiten können, so daß die Betätigungsarme 109a und 1096 in der Nut 111 eine umfänglich gleitende Bewegung um die Längsachse des Prüfrohrstranges ausführen können, während sie sich 30 Nr. in der Längsrichtung mit der Muffe 112 bewegen,Nose members carried by and connected to actuator arms 109a and 1096. Each nose member is substantially spherical with the axes of the nose members extending substantially radially from the longitudinal axis of the test tubing string. The nose member 1106 is rotatably and slidably received within the eccentric recess 104a, and the nose member 1106 is rotatably and slidably received within the eccentric recess 1046. The two nose members 110a, 1106 lie with respect to the longitudinal axis of FIG. 2a and 3a mirror images of each other,
a circumferentially extending outwardly pointing groove formed at the upper end of an extendable driver sleeve. Inside the circumferential groove lower, radially inwardly extending flange portions 109c are included, which are connected to the corresponding actuating arms 109a and 1096 and can slide around the circumference, so that the actuating arms 109a and 1096 in the groove 111 a circumferentially sliding movement around the Can run the longitudinal axis of the test pipe string while moving 30 no. In the longitudinal direction with the socket 112,

eine im allgemeinen rohrförmige und zylindrische Mitnehmermuffe, die mit dem unteren Ende des Gehäuses 105 ineinander verschieb- 35 Nr. bar verbunden ist Die Mitnehmermi ^rre 112 kann in sich verschoben werden und kann aus einer äußeren verschiebbaren Muffe 113 und einer inneren verschiebbaren Muffe 114 zusammengesetzt sein, welche durch zwei 40 Nr. zusammenwirkende Gliederlager 113a und 114a miteinander verbunden sind, so daß zwischen den Bestandteilen 113 und 114 eine einen toten Gang darstellende Verbindung 115 besteht, 45 Nr.a generally tubular and cylindrical carrier sleeve which interengage with the lower end of the housing 105 displaceable 35 no. connected bar The Mitnehmermi ^rr e 112 can be moved in and may be made of a movable external sleeve 113 and an inner sliding sleeve 114 assembled which are connected to one another by two link bearings 113a and 114a which cooperate with each other, so that between the components 113 and 114 there is a connection 115 representing a dead gear, 45 no.

ein äußerer rohrförmiger Bestandteil der Muffe 112,an outer tubular component of the sleeve 112,

ein innerer verschiebbarer Bestandteil der Muffe 112,an internal slidable component of the sleeve 112,

eine tote Gang-Einrichtung mit gegenseitig zusammenwirkenden Widerlagern 113a und 114a, die eine begrenzte ineinanderschiebende Bewegung der Muffenglieder 113 und 114 Nr. J28 erlauben, jedoch eine gleichzeitige Abwärtsbewegung dieser Glieder veranlassen, wenn das Widerlager 114a nach unten in die Verbindung mit dem Widerlager 113a bewegt wird,a dead gear device with mutually cooperating abutments 113a and 114a, which allows limited telescoping movement of socket members 113 and 114 No. J28 allow, but cause a simultaneous downward movement of these limbs, if the abutment 114a is moved down into connection with the abutment 113a will,

ein zeitweilig betätigtes Umgehungsventil, mit dem während des Auseinanderschiebens der Muffen 113 und 114 der Druck innerhalb der inneren zentralen Strecke 102a der Prüfventil-Anordnung über und unter dem Kugelventil 103 ausgeglichen wird,
radial nach außen verlaufende Umgehungsöffnungen, die in der Muffe 114 angeordnet sind,
Umgehungsöffnungen, die an einem radiala temporarily operated bypass valve with which the pressure within the inner central path 102a of the test valve arrangement above and below the ball valve 103 is equalized while the sleeves 113 and 114 are being pushed apart,
radially outwardly extending bypass openings which are arranged in the sleeve 114,
Bypass openings on a radial

nach innen ungeordneten Muffenabschnitt 1026 des Gehäuses 102 angeordnet sind und mit den Öffnungen 117 derart zusammenwirken, daß sie ein verschiebbares Muffenventil 116 bilden, welches mit dem Umgehungswegare arranged inwardly disordered sleeve portion 1026 of the housing 102 and cooperate with the openings 117 in such a way that they form a sliding sleeve valve 116 form, which with the bypass

119 verbunden ist,119 is connected,

ein Umgehungsweg, der zwischen den öffnungen 118, um den Umfang der Muffe 112, um das Ventil 103 und um das Ventilgehäuse 105 verläuft und mit einem Umgehungswega bypass path between the openings 118, around the circumference of the sleeve 112, around the valve 103 and around the valve housing 105 and having a bypass path

120 verbunden ist, welcher eine Verbindung mit dem Inneren oder zentralen Weg 102a des Prüfrohrstranges über dem Ventil 103 schafft, ein Weg 120 im Gehäuse 102, der eine Flußverbindung zwischen dem Umgehungsweg 119 und dem Inneren 10a der Prüfrohrstrang-Anordnung schafft.120, which connects to the interior or central pathway 102a of the Test pipe string above the valve 103 creates a path 120 in the housing 102, the one Flow communication between the bypass 119 and the interior 10a of the test tubing assembly creates.

in der uetätigungseinheic i2i bedeuten:in the actuation unit i2i mean:

Nr. ein im allgemeinen rohrförmiges Gehäuse aus im allgemeinen rohrförmigen miteinander schraubbar verbundenen Bestandteilen und mit einem zentralen, im allgemeinen in der Längsrichtung verlaufenden Weg 122a,
ein im allgemeinen rohrörmiger kraftübertragender Stößel, der innerhalb des Gehäuses 122 in der Längsrichtung verschiebbar angeordnet ist,No. A generally tubular housing of generally tubular components threadably connected together and having a central, generally longitudinal path 122a,
a generally tubular force transmitting plunger that is longitudinally slidable within housing 122,

ein ringförmiger Kolben, der am äußeren Umfang des kraftübertragenden Stößels 123 sitzt und innerhalb des Zylinderabschnitts 125 des Gehäuses 122 verschiebbar aufgenommen wird.an annular piston attached to the outer periphery of the power transmitting plunger 123 seated and slidably received within the cylinder section 125 of the housing 122 will.

ein im allgemeinen ringförmiger, radial nach innen geöffneter Zylinder, der am inneren Umfang des Gehäuses 122 ausgebildet ist und den ringförmigen Kolben 124 verschiebbar aufnimmt.a generally annular, radially inwardly open cylinder, the inner The circumference of the housing 122 is formed and the annular piston 124 is slidable records.

Öffnungen, die am Umfang des Gehäuses 122 ausgebildet sind und eine Flüssigkeitsverbindung zwischen dem Bohrlochringraum 16 und dem Inneren des Zylinders 125 über dem ringförmigen Kolben 124 bilden,
eine Spiralfeder, die unterhalb des Kolbens 124 angeordnet ist und im Zylinder 125 getragen wird, so daß eine Vorspannung zwischen dem Gehäuse 122 und der Unterseite des Kolbens 124 erzeugt und der kraftübertragende Stößel 123 in die obere oder ventilschließende Stellung, wie in F i g. 2a ist gedrückt wird,
Gas enthaltende Kammern, die mit dem unteren Ende des Zylinders 125 verbunden sind und sich vom Zylinder 125 aus nach unten innerhalb des Gehäuses 122 erstrecken. Die Kammer 128 kann z. B. mit Stickstoffgas gefüllt sein, das an der Oberflächenstation 1 vor dem Einbau des Gerätes Atmosphärendruck oder einen relativ niedrigen Druck haben könnte,Openings formed on the periphery of the housing 122 for fluid communication between the well annulus 16 and the interior of the cylinder 125 above the annular piston 124,
a coil spring disposed beneath piston 124 and carried in cylinder 125 so that a bias is created between housing 122 and the underside of piston 124 and force-transmitting plunger 123 to the upper or valve-closing position, as shown in FIG. 2a is pressed,
Gas containing chambers connected to the lower end of the cylinder 125 and extending downwardly from the cylinder 125 within the housing 122. The chamber 128 can e.g. B. be filled with nitrogen gas, which could be atmospheric pressure or a relatively low pressure at the surface station 1 before the installation of the device,

ein vertikal gleitender, im allgemeinen ringförmiger »Schwimm«-Kolben, der innerhalb der Gaskammer 128 in einem ringförmigen zyünderartigen Bereich, der durch die radial getrennten Gehäuseabschnitte 1226 und 122c gebildet wird, verschiebbar aufgenommen wird,a vertically sliding, generally ring-shaped "floating" piston which, within of the gas chamber 128 in an annular cylinder-like area, which extends through the radially separate housing sections 1226 and 122c is formed, slidably received will,

Nr. 130 eine vom Ringraumdruck abhängige Vorkammer, die innerhalb des Gehäuses 122 liegt und mit dem unteren Ende des SchwimmkolbensNo. 130 an antechamber which is dependent on the annulus pressure and is located within the housing 122 and with the lower end of the floating piston

129 verbunden ist,129 is connected,

Nr. 131 ein verschiebbarer Kolbenschieber, der wahlweise die Flüssigkeitsverbindung zwischen der Vorkammer 130 und dsm Bohrloch-Ringrauni 16 herstellen oder unterbrechen kann,No. 131 a sliding piston valve, which optionally controls the fluid connection between the prechamber 130 and dsm borehole ring room 16 can produce or interrupt,

Nr. 132 ein äußerer Muffenabschnitt 132 des Kolbenschiebers 131,No. 132 an outer sleeve portion 132 of the piston valve 131,

Nr. 133 ein innerer Muffenabschnitt des verschiebbaren Schiebers 131 mit einem Widerlager 133a, mit dem die Schiebbewegung der Bestandteile 132 und 133 durch das Eingreifen in die Widerlager 132a und 132b begrenzt wird, welche wie der Muffenabschnitt 132 vom unteren Abschnitt des die Muffe 1226 enthaltenden Gehäuses 122 getragen werden iinA ς·*^ς fcstS ^*"!!""" !·■ bfiZU™ ^a"f ^*Ή untern Abschnitt des Gehäuses 122 einnehmen, No. 133 is an inner sleeve portion of the sliding slide 131 with an abutment 133a, with which the sliding movement of the components 132 and 133 is limited by the engagement with the abutments 132a and 132b, which like the sleeve portion 132 from the lower portion of the housing containing the sleeve 1226 122 are worn iinA ς · * ^ ς fcstS ^ * "!!"""! · ■ bfiZU ™ ^a "f ^ * Ή occupy the lower section of the housing 122,

Nr. 134 eine Ventilöffnung in der Muffe 132,
Nr. 135 Ventilöffnungen an der Muffe 133, die mit den Öffnungen 134 in Verbindung gebracht werden, wenn sich das Prüfventil 100 im »Einführungs«-Zustand befindet, so daß zwischen dem Ringraum 16 und der VorkammerNo. 134 a valve opening in the sleeve 132,
No. 135 Valve openings on sleeve 133 which are brought into communication with openings 134 when test valve 100 is in the "lead-in" state so that between annulus 16 and the antechamber

130 eine Flüssigkeitsverbindung besteht,130 there is a fluid connection,

Nr. 136 eine Vorspannungs-Spiralfeder, die zwischen dem Flansch 133a und dem Widerlager 1326 angeordnet ist und die Muffe 133 in die in F i g. 2b gezeigte obere Stellung drückt, wo die Öffnungen 135 und 134 miteinander verbunden sind und der Flansch 133a an das Widerlager 132a anstößt,No. 136 is a preload coil spring which is inserted between the flange 133a and the abutment 1326 is arranged and the sleeve 133 in the in F i g. 2b pushes upper position shown where the openings 135 and 134 are connected to one another and the flange 133a to the Abutment 132a abuts,

Nr. 137 ein Keilnutverbindungsstück, das die Muffe 133a und den Gehäuseteil 1226 verbindet. Durch diese Anordnung kann im Kolbenschieber 131 ein Drehmoment übertragen werden, wobei das Drehmoment durch die Prüfventil-Anordnung übertragen werden kann, um, wem es erforderlich ist, solche Tätigkeiten wie die Handhabung der Packeranordnung zu bewirken,No. 137 is a keyway connector connecting sleeve 133a and housing portion 1226. By this arrangement, a torque can be transmitted in the piston valve 131, the torque through the Check valve arrangement can be transferred to whom it is required such To carry out activities such as handling the packer arrangement,

Nr. 138 ein schematisch gezeigter, wahlweise betätigbarer Hemmechanismus, der in Abhängigkeit von einem außergewöhnlichen Druck im Ringraum 16 dem Einfluß des durch die Öffnung 126 am Kopf des Kolbens 124 wirkenden Ringraumdruckes entgegenwirkt oder diesen ausgleicht Dieser Hemmechanismus kann eine zerbrechbare öffnung oder ein zu öffnendes Ventil enthalten, weiche in Abhängigkeit von einem ausreichenden Obermaß des Ringraumdruckes wahlweise betätigt werden können, um eine Flußverbindung zwischen dem Ringraum 16 und der Gaskammer 128 herzustellen. Durch dieses ausreichende Übermaß des Ringraumdruckes kann z. B. am zerbrechbaren Wandabschnitt oder zu öffnenden Ventilteil des die Kammer 128 umgebenden Gehäuses 122 ein Druckunterschied entstehen, so daß diese Wandabschnitte geöffnet werden und über dem Weg 128 eine Flußverbindung zwischen dem Ringraum 16 und der Unterseite des Kolbens 124 hergestellt werden.No. 138 is a schematically shown, selectively operable inhibiting mechanism, which is dependent on from an extraordinary pressure in the annulus 16 to the influence of the through the opening 126 at the head of the piston 124 acting annulus pressure counteracts or compensates this This inhibition mechanism may contain a breakable orifice or an openable valve which is inserted into Optional depending on a sufficient excess of the annulus pressure can be operated to establish a flow connection between the annulus 16 and the Produce gas chamber 128. Because of this sufficient excess of the annulus pressure can e.g. B. on the frangible wall section or openable valve part of the chamber 128 surrounding housing 122 a pressure difference arise, so that these wall sections are opened and over the path 128 a flow connection between the annular space 16 and the underside of the piston 124 can be established.

In der lösbaren Verbindung 139 bedeuten:In the detachable connection 139:

Nr. 140No. 140

Nr. 141No. 141

eine lösbare Gewindeverbindung, welche die Gehäuse 102 und 122 abnehmbar verbindet,
eine lösbare und wahlweise betätigbare Gewindeverbindung, welche den Mitnehmermuffenteil 114 mit dem kraftübertragenden Stößel 123 verbindet. Die Ganghöhen der Gewindeverbindungen 141 und 140 würden gleich sein, so daß gleichzeitig auch eine Trennung der Ventileinheit 101 und der Betätigungseinheit 121 durch Auseinanderschrauben möglich ist.a releasable threaded connection which detachably connects the housings 102 and 122,
a detachable and optionally actuatable threaded connection which connects the driver sleeve part 114 to the force-transmitting tappet 123. The pitch of the threaded connections 141 and 140 would be the same, so that at the same time the valve unit 101 and the actuating unit 121 can also be separated by being screwed apart.

Wie man bei der Betrachtung der herkömmlichen Methoden, die bei der Herstellung und Benützung einet Bohrgestänges eine Rolle spielen, erkennt, kann es sich bei den bisher beschriebenen Bestandteilen um Segmsntstück? har>d?ln_; rlas heißt um Stücke, die aus Vielfachbestandteilen hergestellt werden. Üblicherweise sind solche Bestandteile im allgemeinen rohrförmig und durch ein Gewinde oder auf andere Weise miteinander verbunden, damit der gesamte Zusammenbau, die Zerlegung und die Bedienung des Bohrgerätes erleichtert wird.As you can see when looking at the conventional methods that play a role in the manufacture and use of a drill string, can the components described so far be a segment? har> d? ln _; rlas means pieces that are made from multiple components. Typically, such components are generally tubular and threaded or otherwise interconnected to facilitate overall assembly, disassembly, and operation of the drilling tool.

Es wird insbesondere festgestellt, daß das Drehkugelventilgehäuse 105 ein Segmentstück sein kann und aus dem in der Längsrichtung verbundenen Bestandteilen, welche mit dem Gehäuse 102 abnehmbar verbunden sind, hergestellt werden kann. Wie in der Zeichnung (z. B. F i g. 2a und 4a) schematisch gezeigt ist, enthält das Drehkugelventilgehäuse 105 umfänglich verlaufende Seitenwandöffnungen 105a, damit die Arme 109a und 1096 mit ihren in den Kugeleinschnitt eingreifenden Nasengliedern HOa und 1106 um den Umfang herum gleiten können.In particular, it is noted that the rotary ball valve housing 105 can be a segment piece and off the longitudinally connected components which are detachably connected to the housing 102 can be produced. As shown schematically in the drawing (e.g. Figs. 2a and 4a), the Rotary ball valve housing 105 circumferentially extending side wall openings 105a, so that the arms 109a and 1096 with their nose members HOa and 1106 engaging in the ball incision around the circumference can slide.

In den F i g. 4a bis 4c ist die umlaufende öffnung 105a so dargestellt, daß sie sich vollständig zwischen den Arbeitsstellungen der Arme 109a und 1096 erstreckt und diese Arbeitsstellungen umschließt. Es ist jedoch beabsichtigt, in der Längsrichtung verlaufende Zwischenträger im Gehäuse 105 an einer zwischen den in Fig.4b gezeigten Armpositionen liegenden Stelle vorzusehen. Ein solcher Zwischenträger ist nicht dargestellt, damit die Darstellung der in den F i g. 4a bis 4c gezeigten Armbewegungen nicht unübersichtlich wird.In the F i g. 4a to 4c is the circumferential opening 105a shown extending completely between the operative positions of arms 109a and 1096 and encloses these working positions. It is intended, however, to have intermediate supports running in the longitudinal direction in the housing 105 at a location lying between the arm positions shown in FIG to be provided. Such an intermediate carrier is not shown so that the representation of the FIGS. 4a to 4c is not confusing.

Nachdem die Grundbestandteile eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Prüfventil-Anordnung 100After the basic components of a preferred exemplary embodiment of a test valve arrangement 100

so zusammen mit dem Aufbau beschrieben worden ist, soll nun die Betriebsweise dieses Bohrgerätes betrachtet werden.As has been described together with the structure, the mode of operation of this drilling device will now be considered will.

Als erstes wird die »Einführungs«- oder »Ruhe«-Stellung der Prüfventil-Anordnung beschrieben.The first thing is the "introductory" or "rest" position the test valve arrangement described.

Die Fig.2a und 2b zeigen die Anordnung der Bestandteile der Prüfventil-Anordnung 100 während der »Einführung« des Prüfrohrstranges 10 (d. h. wenn der Prüfrohrstrang 10 in das Bohrloch 3 gesenkt wird) und vor jenem Zeitabschnitt, in dem der Druck der2a and 2b show the arrangement of the Components of the test valve assembly 100 during the "introduction" of the test pipe string 10 (i.e. when the test tubing 10 is lowered into the borehole 3) and before the period in which the pressure of the

Bohrflüssigkeit im Raungraum 16 erhöht wird, um die Anordnung 100 zu veranlassen, das Ventil zu öffnen.Drilling fluid in the chamber 16 is increased to cause the assembly 100 to open the valve.

Wie in F i g. 2a gezeigt ist, übt die Spiralfeder 127 eine nach oben wirkende Kraft auf die miteinander verbundenen Stößel 123 und 114 aus, wobei durch Anstoßen des Widerlagers 114a der Muffe 114 an dem ringförmigen Widerlager 1136 der Muffe 113 είπε Hubkraft auf die Muffe 113 ausgeübt wird. Die auf die Muffe 113 ausgeübte Hubkraft hebt die Arm? lOSa undAs in Fig. 2a, the coil spring 127 exerts a upward force acting on the interconnected plungers 123 and 114, whereby through The abutment 114a of the sleeve 114 abuts the annular abutment 1136 of the sleeve 113 είπε Lifting force is exerted on the sleeve 113. The lifting force exerted on sleeve 113 raises the arm? lOSa and

1096 in die in den F i g. 2a und 4a gezeigte obere Stellung, wobei die Kugelventilveriiefungen 104a und 1046 mit den Nasengliedern 110a bzw. 1106 zusammenwirken, so daß das Kugelventil in der in Fig. 2a geschlossenen Stellung gehalten wird. Dieses Ventil befindet sich dann in einer geschlossenen Stellung, wenn das Widerlager 123a des Stößels 123 an das Widerlager 122a des Gehäuses 122 anstößt. In dieser geschlossenen Stellung ist die Kugel gedreht, so daß die Längs- oder Mittelflußstrecke 103a quer oder senkrecht zur Ventilanordnungs-Strecke 102a verläuft und diese Strecke sperrt.1096 in the in the F i g. 2a and 4a shown upper Position, with the ball valve grooves 104a and 1046 cooperate with the nose members 110a or 1106, so that the ball valve is held in the closed position in Fig. 2a. This valve is then in a closed position when the abutment 123a of the plunger 123 is against the abutment 122a of the housing 122 abuts. In this closed position, the ball is rotated so that the longitudinal or Middle flow path 103a runs transversely or perpendicular to the valve arrangement path 102a and this Blocked route.

Während des »Einführungs«-Zustandes der Ventilbestandteile sind die Umgehungsöffnungen 117 und 118 versetzt, so dt;D die den Umgehungsweg steuernden Ventile 116 geschlossen sind.During the "introduce" state of the valve components, bypass ports 117 and 118 are offset, so dt; D the valves 116 controlling the bypass route are closed.

Die Betätigungseinheit 121 ist, wie in Fig.2b gezeigt ist, während ihrer »Einführung« derart angeordnet, daß sich der Schwimmkolben 129 am Boden der Gaskammer 128 befindet und der Kolbenschieber 131 sich in einem offene-; Zustand befindet, d. h. daß die ÖffnungenThe actuation unit 121 is as shown in Figure 2b is arranged during its "introduction" in such a way that the floating piston 129 is at the bottom of the gas chamber 128 and the piston valve 131 is in an open-; State is, d. H. that the openings

134 und 135 eine Flußverbindung zwischen dem Bohrringraum und der Flüssigkeits-Vorkammer gewähren. Dieser geöffnete Zustand des Kolbenschieber 131 wird durch die vorspannende Wirkung der Spiralfeder 136 beibehalten, welche das Bestreben hat, die Muffen in dem in F i g. 2b gezeigten Zustand, in dem die öffnungen aneinanderliegen, zu halten, während der Gerätestrang 10 in dem Bohrloch frei herabhängt.134 and 135 provide flow communication between the well annulus and the fluid pre-chamber. This open state of the piston valve 131 is due to the pretensioning effect of the spiral spring 136 retained, which endeavors to make the sleeves in the one shown in FIG. 2b shown state in which the openings abut one another to hold while the tool string 10 is freely suspended in the borehole.

Im folgenden wird der »Einführ«-Vorgang beschrieben. The "insertion" procedure is described below.

Wenn der Gerätestrang 10 in das Bohrloch gesenkt wird, wird der Ringraumdruck über die Öffnungen 126 zum Zylinder 125 am Kopf des Kolbens 124 und durch die öffnungen 134 und 135 auch auf die Unterseite des Schwimmkolbens 129 übertragen. Durch die Übertragung des Ringraumdruckes auf die Unterseite des Kolbens 129 wird der Ringraumdruck durch das Gas in der Kammer 128 auf die Unterseite des Kolbens 124 weitergeleitet.As the tool string 10 is lowered into the wellbore, the annulus pressure across the openings 126 is increased to the cylinder 125 at the head of the piston 124 and through the openings 134 and 135 also to the underside of the Floating piston 129 transferred. By transferring the annulus pressure to the underside of the Piston 129 applies the annulus pressure by the gas in chamber 128 to the bottom of piston 124 forwarded.

Auf diese Weise wird während des »Einführungs«-Zustandes der Prüfrohrstranges 10 der Kolben 124 in einem fließenden Druckgleichgewicht gehalten, während der Druck des Gases in den Kammern 130 und 128 ununterbrochen zunimmt sowie der hydrostatische Ringraumdruck mit größer werdender Tiefe der Ventilanordnung 100 wächst. Diese Zunahme des Gasdruckes in der Kammer 128 hat eine Aufwärtsbewegung des Schwimmkolbens 129 zu einem mittler η Abschnitt des zylinderförmigen Bereichs 128a zur Folge, wie im wesentlichen in F i g. 3b gezeigt ist.In this way, during the "lead-in" state of test tubing 10, piston 124 in a flowing pressure equilibrium is maintained while the pressure of the gas in chambers 130 and 128 increases continuously as well as the hydrostatic annulus pressure with increasing depth of the Valve assembly 100 grows. This increase in gas pressure in chamber 128 has an upward movement of the floating piston 129 to a middle η section of the cylindrical region 128a to Result, as essentially in FIG. 3b is shown.

Wenn das Gerät in eine geeignete Tiefe gesenkt ist, kann der Packer 27 betätigt und eingestellt werden, nach der Einstellurg des Packers bewirkt eine Verminderung der durch die Fördereinrichtung 11 ausgeübten Hubkraft eine nach unten schiebende Bewegung des Kolbenschiebers 131, so daß das Ventil geschlossen wird, das heißt, daß die öffnungen 134 undWhen the implement is lowered to a suitable depth, the packer 27 can be operated and adjusted, after the packer has been set, the amount caused by the conveying device 11 is reduced exerted lifting force a downward sliding movement of the spool 131, so that the valve is closed, that is, the openings 134 and

135 gegeneinander versetzt werden, wie in Fig.3b gezeigt Durch dieses Schließen des Ventils 131 wird der Ringraumdruck in der Kammer 130 aufgefangen und auf diese Weise innerhalb der Gaskammer 128 festgehalten, so daß der auf die Unterseite des Kolbens 124 wirkende statische Ringraumdruck (d. h, der an den Öffnungen 135 und 134 auftretende hydrostatische Höhendruck) verwendet werden kann. Auf diese Weise wird, wenn der Prüfrohrstrang 10 eingebaut Ist, durch die Zusammenwirkung des hydrostatische;· Rmgraumdrukkes und der Vorspannung der Spiralfeder 127 der Kolben 124 nach oben in die ventilschließende Stellung gedrückt.135 are offset from one another, as in Fig. 3b As a result of this closing of the valve 131, the annulus pressure in the chamber 130 is absorbed and opened held in this way within the gas chamber 128, so that the acting on the underside of the piston 124 static annulus pressure (i.e. the hydrostatic head pressure experienced at ports 135 and 134) can be used. In this way, when the test tubing 10 is installed, through the Interaction of the hydrostatic pressure and the preload of the spiral spring 127 of the Piston 124 pushed up into the valve-closing position.

Im rodenden wird die Tätigkeit des Prüfventils besrh^r'5ben.In grubbed up the activities of the check valve is 5ben besrh ^r '.

Um das Ventil 3 zu öffnen und in die in Fig. 3b gezeigte Stellung zu bringen, muß der Flüssigkeitsdruck im Ringraum 16 in der Nachbarschaft der öffnungen 126 vergrößert werden. Dies wird durch die BetätigungTo open the valve 3 and in Fig. 3b To bring the position shown, the liquid pressure in the annular space 16 in the vicinity of the openings 126 can be enlarged. This is done through the actuation

ίο der Pumpe 15 erreicht, die den Ringraum 16 über die Leitung 14 unter Druck setzt, wie in der US-PS 36 64 415 im wesentlichen beschrieben ist: dies kann aber auch durch andere, den Ringraum unter Druck setzende Vorrichtungen erreicht werden.ίο the pump 15 reached, which the annular space 16 on the Line 14 is pressurized, as is essentially described in US-PS 36 64 415: this can but can also be achieved by other devices that pressurize the annulus.

Nachdem das Muffenventil 131 geschlossen worden ist, wird eine Vergrößerung des Druckes im Ringraum 16 durch die Öffnungen 126 nur zur oberen Seite des Kolbens 124 übertragen, wobei die Druckvergrößerung x. B. durch die Tätigkeit der Pumpe 15 erreicht wird, welche von der Oberflächenstation 1 aus über die Leitung 14 den Ringraum 16 unter Druck setzt.After the socket valve 131 has been closed, an increase in the pressure in the annular space 16 is transmitted through the openings 126 only to the upper side of the piston 124, the pressure increase x. B. is achieved by the action of the pump 15, which pressurizes the annular space 16 from the surface station 1 via the line 14.

Eine solche geeignete Vergrößerung des Ringraumdruckes wird, wobei der Pumpdruck von der Oberflächenstation 1 aus gesteuert wird, auf diese Weise übei die Öffnung 126 eine ventilöffnende, nach unten gerichtete Kraft auf den Kolben 124 ausüben.Such a suitable increase in annulus pressure is taken with the pumping pressure from the surface station 1 is controlled from, in this way via the opening 126 a valve opening, downward exert a directed force on the piston 124.

Unter der Wirkung dieser nach unten gerichteten Kraft wird sich die Muffe 114 nach unten bewegen. Während eines Abscnnittes dieser Abwärtsbewegung bringt die Muffe 114 die Umgehungs- oder Ausgleichsöffnungen 117 und 118 in Verbindung. Während sich die öffnungen in Verbindung befinden, wird der Druck innerhalb des Weges 102a über und unter dem Kugelventil 103 durch die Umgehungswege 119 und 120 ausgeglichen. Durch diesen Druckausgleich kann das Kugelventil relatix leicht die Arbeitsbewegung ausführen, das heißt, daß dadurch eine außergewöhnliche Reibung zwischen dem Kugelventil und den entsprechend verbundenen Ventilsitzen 106 und 107 verhindert wird.Under the action of this downward force, the sleeve 114 will move downward. During a portion of this downward movement, the sleeve 114 brings the bypass or equalization openings 117 and 118 in communication. While the orifices are in communication, the pressure within path 102a is above and below the Ball valve 103 balanced by bypasses 119 and 120. This pressure equalization can do that Ball valve relatix easily perform the working movement, which means that thereby an extraordinary one Friction between the ball valve and the correspondingly connected valve seats 106 and 107 are prevented will.

Die fortgesetzte Abwärtsbewegung der Muffe 114, die in Abhängigkeit von der Abwärtsbewegung des Kolbens 124 und der damit verbundenen Muffe 123 stattfindet, veranlaßt, daß das Widerlager 1 ί -> a das Widerlager 113a berührt, so daß auf die Arme 109a und 1096 eine nach unten ziehende Kraft ausgeübt wird, wodurch diese relativ zur Kugel 103 in der Längsrichtung nach unten bewegt werden.
Die Abwärtsbewegung der Arme 109a und 1096 relativ zur Kugel 103 (weiche in bezug auf das Gehäuse 102 in der Längsrichtung eine feste Stellung beibehält) veranlaßt, daß die vom Arm getragenen Nasenglieder HOa und 1106 und die exzentrisch angeordneten Vertiefungen 104a und 1046 des Kugelventils 103 zusammenwiken und das Ventil öffnen.The continued downward movement of the sleeve 114, which takes place in response to the downward movement of the piston 124 and the associated sleeve 123, causes the abutment 1 ί -> a to contact the abutment 113a, so that on the arms 109a and 1096 one down pulling force is exerted, whereby these are moved relative to the ball 103 in the longitudinal direction downwards.
The downward movement of the arms 109a and 1096 relative to the ball 103 (which maintains a fixed position in the longitudinal direction with respect to the housing 102) causes the nose members HOa and 1106 carried by the arm and the eccentrically arranged recesses 104a and 1046 of the ball valve 103 to wedge together and open the valve.

Wenn diese Kugel öffnende Bewegung beginnt, scheint sich die Stellung der Vertiefungen 104a und 1046 in bezug auf den Umfang zu verschieben, wenn das Gerät im Querschnitt, das heißt in der Längsrichtung, betrachtet wird, wie in Fig.4b gezeigt ist Diese Verschiebung der Umfangsstellung der Vertiefungen 104a und 1046 verursacht eine um den Umfang führende Gleitbewegung oder Konvergenz der Arme 109a, 1096 und der damit verbundenen Nasenglieder, wie hauptsächlich in F i g. 4b gezeigt ist, und zwar so lange, bis die Vertiefungen iO4a und 1046 auf einer quer verlaufenden Mittelebene des Kugelventils zu liegen kommen. Während dieser Bewegung führen die NasengliederWhen this ball-opening movement begins, the position of the indentations 104a and 1046 appears to be the same to shift with respect to the circumference if the device in cross-section, i.e. in the longitudinal direction, This is considered as shown in Fig.4b Shifting the circumferential position of the recesses 104a and 1046 causes a circumferential displacement Sliding movement or convergence of arms 109a, 1096 and associated nose members, such as primarily in Fig. 4b is shown, until the depressions iO4a and 1046 on a transverse Come to rest in the middle plane of the ball valve. During this movement, the nasal limbs guide

13 1413 14

llOa und 1106 relativ zu den dazugehörigen Vertiefun- Schichtprüfventil 3 und drückt das Ventil 3 in die in110a and 1106 relative to the associated indentations layer test valve 3 and presses the valve 3 into the in

gen 104a und 1046 eine Dreh-, Gleit- und Schiebbewe- F i g, 2a gezeigte geschlossene Stellung,gen 104a and 1046 a rotating, sliding and sliding movement F i g, 2a shown closed position,

gung aus, wobei diese Bewegungen durch eine im Es ist auch zu erkennen, daß die verbesserte ^jexercise from, these movements being characterized by an im It is also to be seen that the improved ^ j

wesentlichen kugelförmige Segmentform der Nasenglie- Prüfventilanordnung 100 eine vom Rjngraumdruck Jjessential spherical segment shape of the nasal joint test valve arrangement 100 one from the inner chamber pressure Jj

der llOaundllOfrerleichtertwird. 5 abhängige, das sich ganz öffnende Schicht-Prüfventil ~^!i. the llOaundllOfris made easier. 5 dependent, the fully opening layer test valve ~ ^! i.

Durch eine fortgesetzte Abwärtsbewegung des öffnende Einrichtung umfaßt, die durch die Bestandteile ■' Covered by a continued downward movement of the opening device, which is covered by the components ■ ' Kolbens 124 werden die Bestandteile der Ventileinheit 126,125,124,123,112,109a und 1096 gebijdet wird.Piston 124 will form the components of the valve unit 126, 125, 124, 123, 112, 109a and 1096.

101 in die in den Fig.3a und 4c gezeigte Stellung In dieser ventflöffnenden Einrichtung ist eine zweite, gebracht Da sich die Vertiefungen 104a und 1046 nach vom Ringraumdrück abhängige kraftefzeugende Ein- -vj unten unter die quer verlaufende Mittelebene des io richtung enthalten, die durch die Bestandteile 126,125 Kt Kugelventfls bewegen, verschieben sich die Vertiefun- und 124 gebildet wird. Diese zweite krafterzeugende 8 gen 104a und 1046 nach rückwärts zu den ursprüngli- Einrichtung arbeitet in Abhängigkeit vom Flüssigkeits- Ij chen in F i g. 4a gezeigten Stellungen, so daß die Arme druck im Ringraum 16 des Bohrloches 3 in der Nähe des p 109a und 1096 veranlaßt werden, eine um den Umfang Schichtprüfventils 3 und erzeugt in dem Bohrloch 3 eine f| gleitende Trennbewegung auszuführen. 15 zweite, über die öffnungen 126 nach unten auf den % 101 in the position shown in FIGS. 3a and 4c. In this vent opening device, a second device is brought the components move 126.125 Kt Kugelventfls, move the recess and 124 is formed. This second force-generating 8 gen 104a and 1046 backwards to the original device works as a function of the fluid level in FIG. 4a, so that the arms pressure in the annular space 16 of the borehole 3 in the vicinity of the p 109a and 1096 are caused, a circumferential layer test valve 3 and generates an f | in the borehole 3 perform a sliding separating movement. 15 second, over the openings 126 down to the %

Während der um den Umfang führenden Gleitbewe- Kolben 124 wirkende Kraft Die ventilöffnendeDuring the sliding movement piston 124 leading around the circumference, the force that opens the valve

gung der Arme 109a und 1096 wird dann durch ein Einrichtung enthält zusätzlich eine zweite, vommovement of the arms 109a and 1096 is then provided by a device additionally containing a second, from

entsprechendes Zusammenwirken der zylindrischen Ringraumdruck abhängige Kraftübertragungseinrich- ^?t corresponding interaction of the cylindrical annular space pressure-dependent force transmission ^device

Außenflächen' 109c/ und 109e der Arme 109a und 1096 tung, die in diesem Fall mit der ersten Kraftübertra- ⁿ Outer surfaces of '109 c / and 109e of the arms 109a and 1096 tung that ⁿ in this case with the first Kraftübertra-

mit den zylindrischen Innenflächen 142 des Gehäuses 20 gungseinrichtung übereinstimmt und von den Bestand- (coincides with the cylindrical inner surfaces 142 of the housing 20 transmission device and from the stock (

102 eine aufrechte oder längsgerichtete Ausrichtung teilen 124,123,112,109a und 1096 gebildet wird. Diese -, festgelegt Kraftübertragungseinrichtung überträgt die zweite, >~102 share an upright or longitudinal alignment 124,123,112,109a and 1096 is formed. These -, set power transmission device transmits the second,> ~

Wenn sich das Kugelventil in der in Π g. 3a vom Ringraumdruck erzeugte Kraft auf das vollständig * When the ball valve is in the position shown in Π g. 3a force generated by the annulus pressure on the fully *

gezeigten, voll geöffneten Stellung befindet, das heißt, geöffnete Schichtprüfventil 3 und drückt dieses Ventil in Jshown, fully open position is, that is, open layer test valve 3 and pushes this valve in J

wenn das Muffen widerlager 113a das obere Ende der 25 die in F ig. 3a gezeigte vollständig geschlossene *■ if the sleeve abutment 113a the upper end of the 25 in Fig. 3a shown completely closed * ■

Gehäusemuffe 1026 berührt, wird die Bewegung der Stellung.Housing sleeve 1026 touches the movement of the position. Ventilteile angehalten, wobei das Kugelventil in die voll Die zusammengesetzten Bestandteile, dieValve parts stopped, the ball valve in the full The assembled components that

do PfllfrohÄlranges 10 anil übereinstiimm. Durch » °''^nende Sdndtt-Pniftaitil scMieOsnde Bnnch.do planting crops of 10 anil match. By »° '' ^nende Sdndtt-Pniftaitil scMieOsnde Bnnch.

diese Überstimmung wird ein im wesentlichen hinder- . .. **" _. , , ., _ . , . ,this overriding becomes essentially a hindrance. .. ** "_.,,., _.,.,

η sfreier, einen relaüv großen Fluß zulassender Mittel- ²> *« ^vom *™^S*J"* ΐ^"⁸'^ £* ?'? ^ga"^Z η s-free, a relatively large flow permitting mean ² > * « ^from * ™ ^ S * J" * ΐ ^ " ⁸ '^ £ *?'? ^ga " ^Z

weg geschaffen, der durch die Ventilanordnung 101 und „ °^ffnende Sch'cht-Pmfvent.l öffnende Emnchtung.created off the ^ffnende through the valve assembly 101 and "° Sch'cht-Pmfvent.l open Emnchtung.

die Kraftübertragungseinheit 121 in der zentralen- und ³^ das vollstand.g öffnende Sch.cht-Prüfvent.1 selbstthe power transmission unit 121 in the central and ³ ^ the fully open Sch.cht test valve. 1 itself

Längsrichtung des Prüfrohrstranges 10 verläuft 35 umfassen, arbeiten zusammen und schließen und öffnenThe longitudinal direction of the test pipe string 10 extends 35 include, work together and close and open Ein solcher Mittelweg ist nicht nur der Übertragung das Ventil 3 in Abhängigkeit von den Änderungen desSuch a middle ground is not only the transmission of the valve 3 in dependence on the changes of the

von großen und gleichmäßigen Flußgeschwindigkeiten Flüssigkeitsdruckes im Ringraum 16, während sie einenof large and steady flow rates of liquid pressure in the annulus 16 while it is a

der Schichtflüssigkeiten, sondern auch der Durchleitung relativ ungehinderten Fluß der Schichlflüssigkeit zentralthe layer fluids, but also the passage of the relatively unhindered flow of the layer fluid centrally

von Prüfgeräten, Arbeitsgeräten usw. durch den in und längs des Schicht-Prüfrohrstrangs 10 durch dieof test equipment, tools, etc. through the in and along the layer test pipe string 10 through the

gesamten Prüfrohrstrang dienlich. Überdies kann ein an 40 Schicht-Prüfventilanordnung 100 erlauben, wenn sichentire test pipe string useful. In addition, a 40 layer check valve assembly 100 may allow if there is

den in der F i g. 1 mit 26 bezeichneten Ort angeordnetes das Ventil 3 in der in Fig. 3a gezeigten vollständigthe in the F i g. 1 with the location designated 26 arranged the valve 3 in the one shown in Fig. 3a completely

Druckmeßgerät durch das offene Ventil 100 herausge- offenen Stellung befindetPressure measuring device through the open valve 100 is in the open position

holt werden, wenn der Prüfvorgang beendet ist Ein Hauptvorteil der Erfindung besteht darin, daß mitbe fetched when the test is finished. A main advantage of the invention is that with

Wie zu sehen ist, läßt sich das Kugelventil 103 einem vom Ringraumdruck abhängigen und betätigtenAs can be seen, the ball valve 103 can be operated as a function of the annulus pressure

dadurch zyklisch schließen und offenen, indem einfach 45 Prüfventil eine vollständige Öffnung und ein hoher undthis will cyclically close and open by simply giving 45 test valve a full opening and a high and

der Druck der Bohrflüssigkeit im Ringraum 16 in der ununterbrochener Fluß in einem Prüfgestänge ermög-the pressure of the drilling fluid in the annular space 16 in the uninterrupted flow in a test rod enables

Nähe der Ventilanordnung 100 zyklisch erhöht oder licht wird,The vicinity of the valve arrangement 100 is cyclically increased or light,

gesenkt wird. Die durch den auf die Oberfläche der Gaskammer 128 fcjis lowered. The by the on the surface of the gas chamber 128 fcj

An dieser Stelle läßt sich erkennen, daß die ausgeübten Druck auftretenden Gefahren werden durch ΐAt this point it can be seen that the pressure exerted is caused by ΐ Bestandteile 131,130,129,128,124,123,112,109a und so die Erzeugung eines eine Wirkung ausübenden Vor- ?jComponents 131,130,129,128,124,123,112,109a and thus the generation of an effect exerting a benefit

1096 eine vom Ringraumdruck abhängige, das sich ganz druckes in dieser Kammer beseitigt, wenn das Gestänge ρ 1096 a dependent on the annulus pressure, which eliminates the whole pressure in this chamber when the linkage ρ

öffnende Schicht-Prüfventil schließende Einrichtung in das Bohrloch hinabgesenkt wird. μopening layer check valve closing device is lowered into the borehole. μ

bilden. In dieser Schließeinrichtung ist eine erste vom Zu dem Zeitpunkt, wenn das Gestänge aus dem "Jjform. In this locking device, a first of the At the time when the linkage from the "Jj

Ringraumdruck abhängige krafterzeugende Einrichtung Bohrloch zurückgeholt wird, das heißt, wenn es fAnnular pressure dependent force-generating device borehole is retrieved, that is, when there is f

enthalten, die durch die Bestandteile 131,130,129,128 55 angehoben wird, öffnet sich automatisch das Muffen- SJcontained, which is raised by the components 131, 130, 129, 128 55, the socket-SJ opens automatically

und 124 gebildet wird. Diese erste vom Ringraumdruck ventil 131 (was ein Ergebnis des durch die Hubvorrich- gjand 124 is formed. This first from the annulus pressure valve 131 (which is a result of the lifting device gj

abhängige krafterzeugende Einrichtung arbeitet in tung 11 bewirkten Hebvorganges ist, der durch die fdependent force-generating device works in device 11 is caused lifting process, which is through the f

Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck im Ringraum 16 Federkraft 136 verstärkt wird). Durch diese Öffnung des ^ Depending on the fluid pressure in the annular space 16, spring force 136 is increased). Through this opening of the ^

und im Bohrloch 3 in der Nähe der Schichtprüfventilan- Muffenventils 131 kann der Druck in der Kammer 128 |and in the borehole 3 in the vicinity of the layer check valve socket valve 131, the pressure in the chamber 128 |

Ordnung und erzeugt im Bohrloch 3 eine erste Kraft, die ao sich automatisch auflösen oder verbraucht werden, da iOrder and generates a first force in the borehole 3, which ao automatically dissolve or are consumed, since i

durch die Kammer 130 und die Gaskammer 128 nach das Gestinge angehoben wird.through chamber 130 and gas chamber 128 after the rod is raised.

oben auf die Unterseite des Kolbens 124 wirkt. Diese Wenn das Gestänge an die Oberflächenstation 1acts on the underside of the piston 124 above. When the linkage is attached to surface station 1

Ventilschließvorrichtung enthält zusätzlich eine erste gebracht worden ist, sind daher die Arbeiter nicht mehrValve closing device also contains a first has been brought, therefore the workers are no longer

vom Ringraumdruck abhängige Kraftübertragungsein- gefährlich hohen Druckwerten in der Gaskammer 128 richtung, die von den Bestandteilen 124, 123, 112, 109a 65 ausgesetzt, wenn das Gestänge auseinandergenommenForce transmission dependent on the annulus pressure at dangerously high pressure values in the gas chamber 128 direction exposed by the components 124, 123, 112, 109a 65 when the linkage is disassembled

und 1096 gebildet wird. Diese Kraftübertragungsein- oder mit dem Gestänge umgegangen wird,and 1096 is formed. This power transmission input or with the linkage is bypassed,

richtung überträgt die zuvor genannte erste, vom Ist die Betätigungseinheit 121 von der die ProbeDirection transmits the aforementioned first, from the actuator unit 121 from which the sample

Ringraumdruck erzeugte Kraft auf das ganz geöffnete aufnehmenden Ventilanordnung 101 abgetrennt undAnnular pressure generated force on the fully opened female valve assembly 101 disconnected and

unterhalb dieser angeordnet (die Anordnung tOl enthält eine Probe der Sehichtflüssigkeit im Inneren des Innenwegs 100a und über dem geschlossenen Ventil 103), so ist es möglich, einen Teil des die Probe der Schichtflüssigkeit enthaltenden Gestänges von der Betätigungseinheit abzutrennen und die Probe unversehrt an einen geeigneten Analyseort zu bringen.arranged below this (the arrangement tOl contains a sample of the visual fluid inside the inner path 100a and above the closed valve 103), so it is possible to separate part of the rods containing the sample of the layer fluid from the actuation unit and to transfer the sample intact to a suitable one Bring analysis location.

Die hindernisfreie äußere Beschaffenheit des Gestänges erleichtert die Bewegung in das und aus dem Bohrloch und verbürgt eine wirksame äetätigung des Gestänges in Abhängigkeit von den Ringraumdruckänderungen. In ähnlicher Weise erleichtert der relativ ungehinderte, zentral und in der Längsrichtung verlaufende Flußweg der Prüfventilanordnung relativ hohe und ununterbrochene Flußgeschwindigkeiten der Schichtflüssigkeiten während des Bohrprüfvorganges. Solch ein »vollständig offener« Flußweg erlaubt zusätzlich den Transport von zusätzlichen Arbeits-, Prüf- oder Untersuchungsgeräten durch die gesamte Länge des Prüfrohrstranges während der Bohrungsprüf- und Ergänzungs- oder Auswertungsarbeiten.The unobstructed external nature of the linkage makes it easy to move in and out of the Borehole and guarantees effective actuation of the rod as a function of changes in annulus pressure. Similarly, the relatively unobstructed, central and longitudinal one facilitates Flow path of the test valve assembly relatively high and uninterrupted flow rates of the Layer fluids during the drilling test process. Such a "completely open" river path is permitted in addition, the transport of additional work, test or examination equipment through the entire Length of the test pipe string during the drilling test and supplementary or evaluation work.

Durch den besonderen Aufbau der das Drehkugelventil haltenden und betätigenden Bauteile, so wie diese beschrieben wurden, wird ein besonders stabiler und zuverlässiger Drehkugelventilmechanismus geschaffen, der in besonderer Weise einen entweder unter oder oberhalb dem Ventil wirkenden Flüssigkeitsdruck aufnehmen und diesem widerstehen und Aufwärts- oder Abwärtsströmungen einschränken kann.Due to the special structure of the components holding and actuating the rotary ball valve, such as these a particularly stable and reliable rotary ball valve mechanism is created, which in a special way a fluid pressure acting either below or above the valve can absorb and withstand it and restrict upward or downward currents.

Zusätzlich zur Hemmwirkung des Muffenventils 31, das eine erste Hemmvorrichtung zum Unschädlichmachen des Einflusses der auf die Unterseite des Kolbens 124 wirkenden Ringraumdruckänderungen und zum Unschädlichmachen des Ringraumdruckes in der Kammer 128 beim Emporheben des Gestängestranges und bei dessen Herausnahme aus dem Bohrloch, kann die Prüfventilanordnung 100 mit einer zweiten Hemmvorrichtung 138 versehen werden, wie zuvor bemerkt wurde. Eine solche zweite Hemmvorrichtung 138 kann verschiedene Formen besitzen, die zerreißbare Einrichtungen, Einrichtungen die geöffnet werden können, oder Verriegelungseinrichtungen, die wahlweise geöffnet werden können, enthalten, welche in Abhängigkeit von einem außergewöhnlichen Ringraumdruck das Ventil schließen und in dieser geschlossenen Stellung halten.In addition to the inhibiting effect of the sleeve valve 31, which is a first inhibiting device for rendering harmless the influence of the changes in the annular space pressure acting on the underside of the piston 124 and for rendering harmless the annular space pressure in the chamber 128 when the drill string is lifted up and when it is removed from the borehole, the test valve arrangement 100 can with a second jam 138 , as previously noted. Such a second obstruction device 138 may take various forms including rupturable devices, devices which can be opened, or locking devices which can be selectively opened which, in response to an exceptional annulus pressure, close and hold the valve in that closed position.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung natürlich in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden kann, weiche von dem hier beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispiel abweichen.It will be apparent that the invention can, of course, be carried out in various embodiments may differ from the preferred embodiment described here.

Zum Beispiel kann ein Paar gleichzeitig betätigbarer, in der Längsrichtung angeordneter Ventilanordnungen 100 verwendet werden, um eine Probe einer SchichtflüsFor example, a pair of concurrently actuatable longitudinally disposed valve assemblies 100 can be used to sample a layer of fluid

sigkeit nicht nur innerhalb des Prüfrohrstranges, sondern zwischen in der Längsrichtung voneinander getrennte DrehkugeJventileinriehtungen oder vollständig öffnende Schichtprüfventileinrichtungen einzuschließen. Dies könnte, wenn es gewünscht wird, durch eine zylindrische, Schichtflüssigkeit aufnehmende Probekammer bewirkt werden, die zwischen einer am unteren Ende der zylindrischen Kammer angeordneten Einrichtung 100, wie in den Zeichnungen gezeigt, und einer weiteren Anordnung 100 liegt, welche über der die Probe aufnehmenden rohrförmigen Kammer, jedoch umgekehrt in bezug auf die in den vorliegenden Zeichnungen gezeigte Stellung angeordnet istIt is not only possible to enclose it within the test pipe string, but between rotary ball valve units or fully opening layer test valve units that are separated from one another in the longitudinal direction. This could, if so desired, be effected by a cylindrical sample chamber which receives sheet liquid and which lies between a device 100 arranged at the lower end of the cylindrical chamber, as shown in the drawings, and a further arrangement 100 which is above that which receives the sample tubular chamber, but reversed with respect to the position shown in the present drawings

Mit dieser Anordnung wäre es möglich, die Betätigungseinheiten von jedem Ende der Probenkammer abzutrennen, wobei die Ventileinheiten an ihrem Platz gelassen werden, so daß eine Probe einer eingeschlossenen Schichtflüssigkeit abgesondcr* wird.With this arrangement it would be possible to remove the actuators from either end of the sample chamber with the valve units left in place so that a sample of a enclosed layer fluid is secreted.

Die Erfindung kann in Verbindung mit dem hier beschriebenen Prüfrohrstrang mit einem Umlaufventil und einer lösbar verbundenen, ringraumdruckabhängigen Betätigungs- oder kraftübertragenden Einheit ausgeführt werden, wie in der US-Patentschrift 38 50 250 beschrieben ist Ein solches Umlaufvendl könnte unter der Ventilanordnung und über dem Packer 27 angeordnet oder als Ventileinrichtung 22 an einem Ort über dem Prüfventil 100 (das heißt der Ventileinrichtung 25 in Fig. 1) benützt werden. Auf die Beschreibung dieser US-Patentschrift wird hier verwiesen. The invention can be carried out in connection with the test pipe string described here with a circulation valve and a releasably connected, annular space pressure-dependent actuation or force-transmitting unit, as is described in US Pat. No. 3,850,250 arranged or used as a valve device 22 at a location above the test valve 100 (that is to say the valve device 25 in FIG. 1). Reference is made here to the description of this US patent specification.

Was die Ringraumdruckbetätigung der Vorkammer 128 anbelangt, so läßt sich ein größeres Verständnis der Einzelheiten dieses Grundgedankens aus der US-Patentschrift 38 58 649 gewinnen. Auf die Beschreibung dieser US-Patentschrift sei hier ebenfalls verwiesen.For the annulus pressure actuation of the prechamber 128 , a greater understanding of the details of this concept can be obtained from US Pat. No. 3,858,649. Reference is also made here to the description of this US patent specification.

Es soll auch bemerkt werden, daß die Steuerung der Relativgeschwindigkeiten der Bewegung der verschiebbaren Bauteile der Prüfventilanordnung durch die Verwendung einer bewegungshemmenden Vorrichtung durchgeführt werden kann, von der typische Ausführungsbeispiele in den US-Patentschriften 36 64 415 und 34 99 487 dargelegt sind.It should also be noted that the control of the relative speeds of movement of the sliding Components of the test valve assembly through the use of a movement-inhibiting device can be performed, of the typical embodiments in US Patents 3,664,415 and 34 99 487 are set out.

Es soll außerdem zur Kenntnis genommen werden, daß andere vollständig öffnende Ventilglieder als die beschriebenen Drehkugelventile unter bestimmten Umständen verwendet und daß Drehkugelventil betätigende Mechanismen, die von den hier beschriebenen abweichen, benützt werden können. So können z. B. unter bestimmten Umständen solche Beiäiigungsmechanismen für das Drehkugelventil benutzt werden, die in den US-Patentschriften 34 99 487, 34 35 897 oder 33 47 318 beschrieben sind.It should also be noted that other fully opening valve members than the rotary ball valves described used in certain circumstances and that rotary ball valve actuating Mechanisms that differ from those described here can be used. So z. B. such compliance mechanisms under certain circumstances be used for the rotary ball valve, the in U.S. Patent Nos. 3,499,487, 3,435,897, or 3,347,318.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Claims;

1. Methods of investigating earth formations by means of a borehole sunk towards the formation in which a test string, a packer and a test device are arranged, which can be actuated from above ground and is in the open position there is a central, axially running channel for large flow-rate releasing test valves, whereby to withdraw the formation fluid first the test device with the test valve closed in the borehole was sunk, then the packer was set above the formation and the annulus was converted the test pipe string is sealed and finally the test valve is opened to allow formation fluid to flow into the test pipe string, characterized in that one for closing the test valve in its area first loading force dependent on the ring rail pressure is generated, which is transmitted to a first, the closing position causing force transmission device of the test valve, and that to open the test valve in its area, a second application force dependent on the annulus pressure is generated, which is transmitted to a second force transmission device of the test valve which brings about the open position.

2. Arrangement for carrying out the method according to claim 1, with a test pipe string, a packer and a test device, which consists of a test valve which can be actuated from above ground, in the open position, a central, axially extending channel for large flow rates releasing the facilities to open t .id closing of the valve, characterized in that a first force generating device (128 to 131, 124) dependent on the annulus pressure is provided on the test device (100) to close the test valve (101), the force of which is transmitted to a first force transmission device ( 124, 123, 112, 109a, iO9b) , and that a second force generating device (124 to 126) dependent on the annulus pressure is provided to open the test valve (101) on the test device (100), the force of which is transmitted to a second force transmission device ( 124, 123, 112, 109a, 1096; is transferable.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by a first, from lifting and from catching up the test pipe string (10) from the borehole (3) dependent inhibiting device (131) for removal the first force and a second, dependent on an increase in the pressure in the annular space (16) Inhibiting device (138) for counteracting the second force.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the test valve (101) has a rotary ball valve (103) and a housing supporting the rotary ball valve (103) which in the test device (löö) occupies a substantially fixed position with respect to the longitudinal direction (105), and that the first and the second force-transmitting device extend essentially along the test pipe string (10) and relatively longitudinally and rotatably movable arms (109a, 109b), carried by the rotary ball valve (103) and to its surface (103ibJ Radially extending eccentrically arranged indentations (104s, 1046; and by the arms (109a, 1096J carried and by the indentations (Wa, 104Z>; rotatably and slidably received nose members (110a, 11 Ob) carried by the arms (109a, 1096 ; depending on a longitudinal force exerted on them by the first and the second force-generating device via the nose members (110a, HOty and depressions (104s, 1046; ehU a

ίο The force causing the rotary movement can be transmitted to the rotary ball valve (103) and they can move freely in the longitudinal direction and around the circumference of the test pipe string (10) when the position of the depressions (104a, 1Mb) changes during the rotation of the rotary ball valve (103)

5. Apparatus according to claim 2, characterized by an optionally releasable connecting device (139) for the connection of the first and the second force generating device with the Test valve (101) below the test valve (101) and above the packer (27), through in the test device (100} contained walls (102, 122, 122c) to form a substantially obstacle-free Outer surface of the test device in the annular space (16) and by a substantially unobstructed, in Axial channel (103a, 102a) in the longitudinal direction and essentially arranged in the center Inside the test device (100) for the free flow of large quantities of formation fluid in Open position of the test valve (101).