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DE69712957T2 - Schwimmkörper für Untertageeinsatz und Herstellungsverfahren - Google Patents

Schwimmkörper für Untertageeinsatz und Herstellungsverfahren

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Publication number
DE69712957T2
DE69712957T2 DE69712957T DE69712957T DE69712957T2 DE 69712957 T2 DE69712957 T2 DE 69712957T2 DE 69712957 T DE69712957 T DE 69712957T DE 69712957 T DE69712957 T DE 69712957T DE 69712957 T2 DE69712957 T2 DE 69712957T2
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DE
Germany
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sleeve
valve
casing
annular space
body portion
Prior art date
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DE69712957T
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DE69712957D1 (de
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Dick A. Murray
Henry E. Rogers
Bobby L. Sullaway
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Halliburton Energy Services Inc
Original Assignee
Halliburton Energy Services Inc
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Publication date
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/10Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein schwebendes Gerät zum Einsatz bei Bohrlochzementierarbeiten und auf eine Vorgehensweise für die Herstellung eines solchen Geräts.
  • Typischerweise wird, nachdem ein Bohrloch für die Erzeugung von Öl bzw. Gas gebohrt worden ist, eine Verrohrung in dieses abgesenkt und darin einzementiert. Das Gewicht der Verrohrung führt insbesondere in tiefen Bohrlöchern zu äußerst starker Beanspruchung und Belastung der für das Absenken der Verrohrung in das Bohrloch verwendeten Vorrichtung. Um die Belastung auf ein Minimum zu reduzieren wird ein schwebendes Gerät, wie beispielsweise schwimmende Bohrlochöffnungen oder Schwimmschuhe, in der Verrohrungskette verwendet.
  • Typischerweise besteht das schwebende Gerät aus einem am äußeren Gehäuse befestigten Ventil, das Flüssigkeit durch die Verrohrung hinunter strömen lässt, jedoch die Strömung in die entgegengesetzte Richtung verhindert. Da die Aufwärtsströmung blockiert ist, wird ein Teil des Gewichts der Verrohrung auf der Bohrlochflüssigkeit schweben oder reiten, wodurch das Gewicht, das von dem die Verrohrung in das Bohrloch absenkenden Gerät getragen wird, reduziert wird. Sobald die Verrohrung sich an Ort und Stelle befindet, wird Zement durch den Innendurchmesser der Verrohrung, durch das Ventil und in den Ringraum zwischen dem Außendurchmesser der Verrohrung und dem Bohrloch hinuntergeführt. Nach Fertigstellung der Zementierarbeit hält das Ventil den Zement unter und hinter der Verrohrungskette zurück.
  • In US-A 5.379.835 wird ein schwebendes Gerät vom Insertionstyp beschrieben, das in der Verrohrung durch Verwendung von Schiebern oder eingesetzten Schrauben zurückgehalten werden kann. Schwebende Geräte für Unterbohrlöcher werden gewöhnlich jedoch durch Befestigen eines Absperrventils in einem äußeren Gehäuse hergestellt, das geeignet ist, direkt in eine Verrohrungskette eingeschraubt zu werden. Im US-A 5.472.053 wird ein schwebendes Gerät mit einer äußeren Hülse beschrieben, die geeignet ist, an eine Verrohrungskette angeschlossen zu werden. Das Ventil wird durch Füllen des Ringraums zwischen dem Ventilgehäuse und dem äußeren Gehäuse mit Zement hoher Druckfestigkeit unter Bildung eines Zementkörperteils befestigt. Der Zementkörperteil überträgt die Ventilbelastung an das äußere Gehäuse derart, dass das Ventil beim Aufbringen von Druck auf das äußere Gehäuse fest darin befestigt bleibt. Die vorliegende Erfindung bietet jedoch eine verbesserte Einrichtung für das Befestigen des Ventils in dem schwebenden Gerät und dadurch ein wirksames und noch wirtschaftlicher herzustellendes schwebendes Gerät.
  • Der vorliegenden Erfindung gemäß wird ein schwebendes Gerät zur Verfügung gestellt zum Einsatz in einer Bohrlochverrohrung, bestehend aus einer Hülse mit einer externen Fläche und einer internen Fläche, einem im Inneren der Hülse ausgeführten Ventil, das ein Ventilgehäuse mit zentraler Öffnung aufweist; und einem ersten Körperteil, das fest mit dem Ventilgehäuse und der internen Fläche verbunden ist, wobei das erste Körperteil einen zwischen der internen Fläche der Hülse und dem Ventilgehäuse gebildeten Ringraum ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse aus einer Bohrlochverrohrung geborgen werden kann, die obere und untere Verrohrungskettensegmente aufweist, die mit einer Verrohrungskopplung verbunden sind sowie dadurch, dass sie einen Flansch zum Halten der Hülse an der Bohrlochverrohrung aufweist, wobei sich der Flansch von der Hülse aus nach außen erstreckt, so dass der Flansch zwischen den Verrohrungskettensegmenten eingeschoben werden kann, wenn diese Segmente miteinander verbunden sind.
  • Vorteilhafterweise umfasst das Ventil ein Absperrventil, das einen am Ventilgehäuse gebildeten Ventilsitz, eine sich in der zentralen Öffnung des Ventilgehäuses befindende Ventilführung, ein Ventilelement mit einer Dichtfläche, die dichtend in den Ventilsitz passt und einen Ventilschaft, der sich vom Ventilelement aufwärts erstreckt und gleitend durch die Ventilführung geht, umfasst.
  • Bevorzugt besteht das Gerät aus einer Einrichtung zum lösbaren Ausrasten des Ventilelements aus dem Ventilsitz, so dass Flüssigkeit durch die zentrale Öffnung strömen kann, während die Verrohrung in ein Bohrloch abgesenkt wird und so dass, nachdem die Verrohrung in das Bohrloch abgesenkt wurde, das Ventilelement und der Ventilsitz abdichtend ineinander greifen können.
  • Einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung entsprechend wird eine Vorgehensweise der Herstellung eines schwebenden Geräts zum Einsatz in einer Bohrlochverrohrung geboten, bestehend aus den folgenden Schritten: Positionieren eines Ventils in einer Hülse, die sich dadurch kennzeichnet, dass sie in der Bohrlochverrohrung aufgenommen werden kann, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse umfasst, in dem sich ein Ringraum zwischen einer internen Fläche der Hülse und dem Ventilgehäuse bildet; Füllen des Ringraumes zwischen der Hülse und dem Ventilgehäuse mit Zement zum Bilden eines ersten Zementkörperteils zum Befestigen des Ventilgehäuses an der Hülse und durch den weiteren Schritt des Positionierens der Hülse in der Bohrlochverrohrung.
  • Vorteilhafterweise umfasst diese Vorgehensweise des Weiteren den Schritt des Vorsehens eines zweiten Zementkörperteils zum Befestigen der Hülse an dem äußeren Gehäuse, wobei sich der zweite Zementkörperteil in einem Ringraum befindet, der sich zwischen der Hülse und dem äußeren Gehäuse bildet.
  • Das erfindungsgemäße schwebende Gerät ist so konstruiert, dass es eine verbesserte Einrichtung für das Übertragen der Ventilbelastung an ein äußeres Gehäuse bietet. Das schwebende Gerät, auf das hier Bezug genommen wird, kann irgend eine Vorrichtung umfassen, die in der Industrie als schwebend bezeichnet wird, wie beispielsweise - jedoch nicht darauf beschränkt - schwebende Bohrlochöffnungen und Schwimmschuhe. Im Allgemeinen weist das schwebende Gerät ein äußeres Gehäuse mit einer externen Fläche und einer internen Fläche auf. Die interne Fläche des äußeren Gehäuses bildet einen zentralen Strömungsdurchgang. Im Falle einer schwebenden Bohrlochöffnung umfasst das äußere Gehäuse gekoppelte obere und untere Verrohrungskettensegmente, während im Falle eines Schwimmschuhs das äußere Gehäuse einzeln an ein unteres Verrohrungskettensegment gekoppelt ist.
  • Ein Absperrventil ist in einer Hülse angebracht, die im äußeren Gehäuse geborgen werden kann. Das Ventil umfasst ein Ventilgehäuse mit einer externen Fläche und einer interne Fläche, wobei die interne Fläche als zentrale Öffnung bezeichnet werden kann, die mit dem zentralen Strömungsdurchgang kommuniziert. Ein erster Körperteil ist fest an dem Ventilgehäuse und der Hülse befestigt, wobei das Ventil innerhalb der Hülse gehalten wird. Der erste Körperteil füllt den Ringraum zwischen der Hülse und dem Ventilgehäuse und kann aus Zement hoher Druckfestigkeit bestehen.
  • Wenn die erfindungsgemäße Ausführungsform als schwebende Bohrlochöffnung konstruiert wird, umfasst die Hülse einen ringförmigen Flansch, der sich von der Hülse nach außen erstreckt. Der Außendurchmesser des Flansches ist größer als der Innendurchmesser des äußeren Gehäuses, wobei der Flansch sich zwischen den Enden der oberen und unteren Verrohrungskettensegmenten erstreckt, die einschraubbar in einer Verrohrungskupplung aufgenommen werden.
  • Der dazwischenliegende Flansch wird gegen das Ende des unteren Verrohrungskettensegments anstoßend aufgenommen, wobei die Hülse und das befestigte Ventil innerhalb des äußeren Gehäuses fest befestigt werden. Außerdem wird in einer in der Hülse gebildeten Rille eine Dichtung aufgenommen, die zwischen dem Flansch und dem oberen Verrohrungskettensegment positioniert ist, um eine für Flüssigkeiten dichte Dichtung zwischen diesen zu bilden. Da die Verrohrungskette als äußeres Gehäuse der schwebenden Bohrlochöffnung dient, ist die vorliegende erfindungsgemäße Ausführungsform wirtschaftlicher herzustellen als eine herkömmliche schwebende Bohrlochöffnung.
  • Als Alternative wird, wenn die erfindungsgemäße Ausführungsform als Schwimmschuh konstruiert ist, ein zweiter Körperteil fest an der Hülse und dem äußeren Gehäuse befestigt, wobei die Hülse daran festgehalten und das Ventil darin befestigt wird. Der zweite Körperteil füllt den Ringraum zwischen der Hülse und dem äußeren Gehäuse teilweise und kann aus Zement hoher Druckfestigkeit bestehen.
  • Des Weiteren kann, da der Ringraum zwischen der Hülse und dem äußeren Gehäuse nur teilweise mit Zement gefüllt wird, das untere Verrohrungskettensegment in dem Ringraum aufgenommen werden, um verschraubbar mit dem unteren Gehäuse gekoppelt zu werden. Aus diesem Grund ist das äußere Gehäuse des erfindungsgemäßen Schwimmschuhs kürzer und daher wirtschaftlicher herzustellen als derjenige, der gegenwärtig bei herkömmlichen Schwimmschuhen verwendet wird.
  • Die Erfindung umfasst auch eine Vorgehensweise der Herstellung eines schwebenden Geräts mit einer verbesserten Einrichtung für das Übertragen der Ventilbelastung an ein äußeres Gehäuse. Die Vorgehensweise umfasst die Bereitstellung eines äußeren Gehäuses mit einer internen Fläche und einer externen Fläche, wobei die interne Fläche einen zentralen Strömungsdurchgang bildet. Die Vorgehensweise umfasst des Weiteren das radial zentrische Positionieren eines Ventils in einer Hülse, wobei das Ventil ein Ventilgehäuse aufweist und ein Ringraum zwischen einer internen Fläche der Hülse und dem Gehäuse gebildet wird. Die Vorgehensweise umfasst des Weiteren das Füllen des Ringraums zwischen der Hülse und dem Ventilgehäuse mit Zement unter Bildung eines ersten Zementkörperteils, wobei das Ventilgehäuse an der Hülse befestigt wird. Die Hülse wird daraufhin in dem äußeren Gehäuse positioniert.
  • Für die Herstellung einer schwebenden Bohrlochöffnung umfasst die Vorgehensweise, dass die Hülse einen ringförmigen Flansch aufweist, der zwischen den Enden der oberen und unteren Verrohrungskettensegmente aufgenommen wird, um die Hülse und das innerhalb der Verrohrung befestigte Ventil festzuhalten. Eine Dichtung befindet sich zwischen dem Flansch und dem oberen Verrohrungskettensegment, um einen dichtenden Eingriff zwischen diesen zu bieten. Als Alternative umfasst die Vorgehensweise für die Herstellung eines Schwimmschuhs das radial zentrische Positionieren der Hülse in einem äußeren Gehäuse, das so verschraubt ist, dass es das untere Verrohrungskettensegment aufnimmt. Ein Ringraum wird zwischen einer internen Fläche des äußeren Gehäuses und der Hülse gebildet. Der sich zwischen der Hülse und dem äußeren Gehäuse befindende Ringraum wird teilweise mit Zement gefüllt unter Bildung eines zweiten Zementkörperteils, wobei die Hülse an dem äußeren Gehäuse befestigt wird. Des Weiteren wird die Verrohrung dann im Ringraum aufgenommen, wenn die Verrohrung verschraubbar mit dem äußeren Gehäuse gekoppelt ist.
  • Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird es möglich, ein verbessertes schwebendes Gerät für das Zementieren einer Verrohrungskette in einem Bohrloch zu bieten.
  • Eine Absicht der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine verbesserte Vorgehensweise zur Herstellung eines schwebendes Geräts für das Zementieren einer Verrohrungskette in einem Bohrloch zu bieten.
  • Die vorliegende Erfindung kann ein schwebendes Gerät zur Verfügung stellen, der eine verbesserte Einrichtung für das Übertragen der Ventilbelastung zwischen einem Ventil und einem äußeren Gehäuse bietet.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nun Ausführungsformen derselben ausschließlich durch ein Beispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden graphischen Darstellungen beschrieben, in denen
  • Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen schwebenden Geräts darstellt und
  • Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen schwebenden Geräts zeigt.
  • Mit Bezug auf Fig. 1 und Fig. 2 werden die Ausführungsformen des erfindungsgemäßen schwebenden Geräts aufgezeigt und im Allgemeinen durch die Zahl 10 bezeichnet. Insbesondere ist die in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform eine schwebende Bohrlochöffnung, die im Allgemeinen durch die Zahl 12 bezeichnet wird. Die schwebende Bohrlochöffnung 12 umfasst eine Verrohrungskette, die im Falle der Ausführungsform der schwebenden Bohrlochöffnung als äußeres Gehäuse 14 bezeichnet wird. Das äußere Gehäuse 14 umfasst ein oberes und ein unteres Verrohrungskettensegment 16, 18. Jedes Segment 16, 18 weist jeweils ein Ende 20, 22 auf, das verschraubbar innerhalb einer Verrohrungskupplung 24 aufgenommen wird. Das äußere Gehäuse 14 weist eine externe Fläche 26 und eine interne Fläche 28 auf, wobei die interne Fläche 28 auch als zentraler Strömungsdurchgang 28 bezeichnet werden kann.
  • Wiederum mit Bezug auf Fig. 1 befindet sich ein Absperrventil 30 zentral in einer Hülse 32, wobei die Hülse 32 innerhalb des äußeren Gehäuses 14 aufgenommen werden kann. Die Hülse 32 weist eine interne Fläche 34 und eine externe Fläche 36 auf. Ein ringförmiger Flansch 38 erstreckt sich von der externen Fläche 36 der Hülse 32 nach außen. Der Außendurchmesser des Flansches 38 ist größer als der Innendurchmesser der Verrohrungskettensegmente 16, 18, wodurch der Flansch 38 dann zwischen den Enden 20, 22 eingeschoben ist, wenn die Hülse 32 in dem äußeren Gehäuse 14 aufgenommen ist und wenn die Verrohrungskettensegmente 16, 18 verschraubbar in der Verrohrungskupplung 24 aufgenommen sind.
  • Eine Dichtung 40 wird in einer in der Hülse 32 gebildeten Rille 42 aufgenommen und ist zwischen dem Flansch 38 und dem Ende 20 des oberen Verrohrungskettensegments 16 so positioniert, dass sie eine flüssigkeitsdichte Dichtung dazwischen bildet. Die Rille 42 befindet sich neben dem Flansch 38. Auf diese Weise sind die Hülse 32 und das Ventil 30 dichtend innerhalb des äußeren Gehäuses 14 befestigt. Bevorzugt besteht die Hülse 32 aus einem bohrfähigen Material wie Aluminium oder aus Nichtmetallmaterialien, einschließlich Kunststoffen, Harzen, Verbundmaterialien oder anderen geeigneten bekannten Materialien technischer Qualität.
  • Insbesondere umfasst das Ventil 30 ein Ventilgehäuse 44 mit einem oberen Ende 46, einem unteren Ende 48, einer externen Fläche 50 und einer internen Fläche 52. Die interne Fläche 52 kann auch als zentrale Öffnung 52 bezeichnet werden. Ein Ringraum 54 wird zwischen dem Ventilgehäuse 44 und der internen Fläche 34 der Hülse 32 gebildet.
  • Ein Ventilsitz 56 wird an der internen Fläche 52 des Gehäuses 44 gebildet. Das Absperrventil 30 umfasst des Weiteren ein Ventilelement 58 mit einer Dichtfläche 60, die dichtend in den Ventilsitz 56 passt. An der Dichtfläche 60 kann eine Lippendichtung 62 ausgebildet sein. Eine Ventilführung 64, die sich am Ventilgehäuse 44 befindet, nimmt gleitend einen Ventilschaft 66 auf, der sich vom Ventilelement 58 aufwärts erstreckt. An einem oberen Ende 70 des Ventilschafts 66 ist eine Ventilkappe 68 befestigt. Eine Ventilfeder 72 ist um den Ventilschaft 66 zwischen der Ventilkappe 68 und der Ventilführung 64 angebracht. Die Ventilfeder 72 richtet die Ventilkappe 68 aufwärts, wobei sie dichtend in den Ventilsitz 56 und die Dichtfläche 60 des Ventilelements 58 eingreift.
  • Das Ventil 30 kann des Weiteren einen selbstfüllenden Riemen 74 umfassen, der an das Ventilelement 58 befestigt ist. Der selbstfüllende Riemen 74 weist an jedem Ende ein rundes Ende oder einen Bördelrand 76 auf. Die Bördelränder 76 können sich zwischen dem Ventilsitz 56 und einer Dichtfläche 60 befinden, bevor die Verrohrungskette in eine Bohrung gesenkt wird, wodurch Flüssigkeit durch die Verrohrung und durch das Gerät 10 fließen kann, während es in die Bohrung abgesenkt wird.
  • Sobald sich die Verrohrung an Ort und Stelle befindet, wird Flüssigkeit in das Gerät 10 gepumpt, wodurch das Ventilelement 58 hinuntergedrückt und die Bördelränder 76 freigesetzt werden. Nachdem die Flüssigkeitsströmung zu Ende geht, wird die Feder 72 den Ventilschaft 66 nach oben drücken, so dass das Ventilelement 58 dichtend an die Dichtfläche 60 passt. Deshalb kann der selbstfüllende Riemen 74 als Einrichtung bezeichnet werden für das freisetzende Loslassen des Ventilelements 58 aus dem Ventilsitz 56.
  • Das Gerät 10 umfasst des Weiteren einen ersten Körperteil 78, der sich im Ringraum 54 befindet, der zwischen dem Ventilgehäuse 44 und der internen Fläche 34 der Hülse 32 gebildet wird. Der Körperteil 78 besteht typischerweise aus Zement hoher Druckfestigkeit, der das Ventilgehäuse 44 fest an der internen Fläche 34 der Hülse 32 befestigt.
  • Nachdem das Ventil 30 und die befestigte Hülse 32 innerhalb des äußeren Gehäuses 14 gekoppelt sind, wird die Verrohrungskette, einschließlich der vorliegenden Erfindung, in ein Bohrloch abgesenkt. Sobald die Verrohrungskette sich an Ort und Stelle befindet, strömt Zement hinunter und aus dem unteren Ende der Verrohrungskette hinaus. Der Zement füllt einen Ringraum zwischen der externen Fläche der Verrohrungskette und dem Bohrloch und zementiert dadurch die Verrohrung ein.
  • Eine alternative Ausführungsform der Erfindung wird in Fig. 2 gezeigt. Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform umfasst Merkmale, die ähnlich derjenigen sind, die in Fig. 1 aufgezeigt sind, die jedoch modifiziert worden sind und im allgemeinen durch die Nachsilbe A bezeichnet werden. Die übrigen Merkmale sind im wesentlichen den Merkmalen der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform identisch. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform handelt es sich um einen Schwimmschuh, der im Allgemeinen durch die Zahl 12A bezeichnet wird. Der Schwimmschuh 12A weist ein äußeres Gehäuse 80 auf, mit einem unteren Ende 82 und einem unteren Ende 84. Das obere Ende 82 ist mit einem Gewinde 86 so ausgestattet, dass es in eine sich darüber befindende Verrohrungskette 88 eingeschraubt werden kann. Das untere Ende 84 weist jedoch kein Gewinde auf. Der Schwimmschuh 12A umfasst ein Endteil 90, das sich bis unterhalb des unteren Endes 84 des äußeren Gehäuses 80 erstreckt und eine Führungsfläche 92 bildet.
  • Die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform umfasst ebenfalls ein Absperrventil 30A, das sich in einer Hülse 32A befindet, wobei die Hülse 32A sich in dem äußeren Gehäuse 80 befindet und ein Ringraum 94 dazwischen gebildet wird. Die Verrohrungskette 88 kann zwischen dem äußeren Gehäuse 80 und einer Hülse 32A zum Einschrauben in das äußere Gehäuse 80 aufgenommen werden.
  • Das Ventil 30A umfasst ein Ventilgehäuse 44A mit einem oberen Ende 46A, einem unteren Ende 48A, einer externen Fläche 50A und einer internen Fläche 52A. Die interne Fläche 52A kann auch als zentrale Öffnung 52A bezeichnet werden. Ein Ringraum 54A wird zwischen dem Ventilgehäuse 44A und einer internen Fläche 34A der Hülse 32A gebildet. Der Schwimmschuh 12A umfasst des Weiteren einen ersten Körperteil 78A, der sich in dem Ringraum 54A zwischen dem Ventilgehäuse 44A und der internen Fläche 34A der Hülse 32A befindet. Der Körperteil 78A besteht typischerweise aus Zement hoher Druckfestigkeit, der das Ventilgehäuse 44A an die interne Fläche 34A der Hülse 32A fest befestigt.
  • Außerdem umfasst der Schwimmschuh 12A einen zweiten Körperteil 96, der sich in dem zwischen dem Ventilgehäuse 44A und dem äußeren Gehäuse 80 gebildeten Ringraum 94 befindet. Der zweite Körperteil 96 besteht typischerweise aus Zement hoher Druckfestigkeit, der eine externe Fläche 36A der Hülse 32A fest an eine interne Fläche 98 des äußeren Gehäuses 80 befestigt. Aus diesem Grund sollte nach Abschluss der Zementierarbeit das Ventil 30A so funktionieren, dass es den Zement vom erneuten Eindringen in die Verrohrung 88 abhält.
  • Der bevorzugte zweite Körperteil 96 füllt den Ringraum 94 zwischen der Hülse 32A und dem äußeren Gehäuse 80 nur teilweise. Da der Ringraum 94 zwischen der Hülse 32A und dem äußeren Gehäuse 80 außerdem nur teilweise mit Zement gefüllt ist, kann die Verrohrungskette 88 zwischen der Hülse 32A und dem äußeren Gehäuse 80 aufgenommen werden für die verschraubbare Verkupplung mit dem äußeren Gehäuse 80.
  • Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Vorgehensweise für die Herstellung eines schwebenden Geräts, wie beispielsweise der schwebenden Bohrlochöffnung und des Schwimmschuhs, mit einer verbesserten Einrichtung für das Übertragen der Ventilbelastung auf das äußere Gehäuse desselben. Die Vorgehensweise umfasst das radial zentrische Positionieren eines ein Ventilgehäuse aufweisenden Ventils in einer Hülse derart, dass ein Ringraum zwischen einer externen Fläche des Ventilgehäuses und einer internen Fläche der Hülse gebildet wird. Die Hülse wird dann innerhalb des äußeren Gehäuses positioniert.
  • Die Vorgehensweise umfasst des Weiteren das Füllen des Ringraums zwischen der Hülse und dem Ventilgehäuse mit Zement unter Bildung eines ersten Zementkörperteils, wobei die externe Fläche des Ventilgehäuses an der internen Fläche der Hülse befestigt wird. Beim Herstellen der schwebenden Bohrlochöffnung umfasst die Hülse einen Flansch, der zwischen den Enden von Verrohrungskettensegmenten aufgenommen wird, um die Hülse und das darin befestigte Ventil festzuhalten. Des Weiteren wird eine Dichtung in einer Rille aufgenommen, die in der Hülse gebildet, wobei die Dichtung zwischen dem Flansch und einem Ende eines oberen Verrohrungskettensegments positioniert ist.
  • Als Alternative ist beim Herstellen des Schwimmschuhs die Hülse radial zentrisch im äußeren Gehäuse positioniert, in dem ein Ringraum zwischen einer internen Fläche des äußeren Gehäuses und der Hülse gebildet wird. Der zwischen der Hülse und dem äußeren Gehäuse gebildete Ringraum wird mit Zement gefüllt unter Bildung eines zweiten Zementkörperteils, wobei die Hülse an das äußere Gehäuse befestigt wird.
  • Das Gerät und die Vorgehensweise gemäß der vorliegenden Erfindung stellen schwebende Geräte 10 zur Verfügung, die wirksam und wirtschaftlicher herzustellen sind als herkömmliche schwebende Geräte. Des Weiteren ist zu sehen, dass das erfindungsgemäße schwebende Gerät 10 und die Vorgehensweisen für die Herstellung derartiger Geräte für die erwähnten sowie die darin inhärenten Zwecke und Vorteile gut geeignet sind.
  • Die obige Beschreibungen der spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind ausschließlich zum Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung aufgeführt. Sie sollen nicht umfassend sein und es sind viele Modifikationen und Variationen im Licht der obigen Lehre möglich, ohne über die Reichweite der beiliegenden Ansprüche hinauszugehen.

Claims (9)

1. Ein schwebendes Gerät (10) zum Einsatz in einer Bohrlochverrohrung, bestehend aus einer Hülse (32) mit einer externen Fläche (36) und einer internen Fläche (34), einem im Inneren der Hülse (32) ausgeführten Ventil (30), das ein Ventilgehäuse (44) mit zentraler Öffnung (52) aufweist; und einem ersten Körperteil (78), das fest mit dem Ventilgehäuse (44) und der internen Fläche (34) verbunden ist, wobei das erste Körperteil (78) einen zwischen der internen Fläche (34) der Hülse (32) und dem Ventilgehäuse gebildeten Ringraum ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse aus einer Bohrlochverrohrung geborgen werden kann, die obere (16) und untere (18) Verrohrungskettensegmente aufweist, die mit einer Verrohrungskopplung (24) verbunden sind sowie dadurch, dass sie einen Flansch (38) zum Halten der Hülse (32) an der Bohrlochverrohrung aufweist, wobei sich der Flansch (38) von der Hülse (32) aus nach außen erstreckt, so dass der Flansch (38) zwischen den Verrohrungskettensegmenten (16, 18) eingeschoben werden kann, wenn diese Segmente miteinander verbunden sind.
2. Ein Gerät nach Anspruch 1, bei dem das Ventil (30) ein Rückschlagventil umfasst, bestehend aus einem Ventilsitz (56), der auf dem Ventilgehäuse (44) ausgebildet ist; einer Ventilführung (64), die sich in der zentralen Öffnung (52) des Ventilgehäuses (44) befindet; einem Ventilelement (58) mit einer Dichtfläche (60), die dichtend in den Ventilsitz (56) passt und einem Ventilschaft (66), der sich vom Ventilelement (58) aufwärts erstreckt und gleitend durch die Ventilführung (64) geht.
3. Ein Gerät nach Anspruch 3, weiter bestehend aus einer Einrichtung (74) zum lösbaren Ausrasten des Ventilelements (58) aus dem Ventilsitz (56), so dass Flüssigkeit durch die zentrale Öffnung (52) strömen kann, während die Verrohrung in ein Bohrloch abgesenkt wird und so dass, nachdem die Verrohrung in das Bohrloch abgesenkt wurde, das Ventilelement (58) und der Ventilsitz (56) abdichtend ineinander greifen können.
4. Ein Gerät nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem die Hülse (32) aus einem bohrfähigen Material besteht und/oder sich der Flansch (38) ringförmig von der Hülse (32) erstreckt und/oder eine Dichtung (40) zwischen dem Flansch (38) und dem oberen Verrohrungskettensegment (16) ausgeführt ist, wobei die Dichtung vorzugsweise in einer in der Hülse (32) gebildeten Rille (42) aufgenommen wird.
5. Eine Vorgehensweise der Herstellung eines schwebenden Geräts (10) zum Einsatz in einer Bohrlochverrohrung, bestehend aus den folgenden Schritten: Positionieren eines Ventils (30) in einer Hülse (32), die sich dadurch kennzeichnet, dass sie in der Bohrlochverrohrung aufgenommen werden kann, wobei das Ventil (30) ein Ventilgehäuse (44) umfasst, in dem sich ein Ringraum zwischen einer internen Fläche (34) der Hülse (32) und dem Ventilgehäuse (44) bildet; Füllen des Ringraumes zwischen der Hülse (32) und dem Ventilgehäuse (44) mit Zement zum Bilden eines ersten Zementkörperteils (78) zum Befestigen des Ventilgehäuses (44) an der Hülse (32) und durch den weiteren Schritt des Positionierens der Hülse (32) in der Bohrlochverrohrung.
6. Eine Vorgehensweise nach Anspruch 5, bei der das erwähnte Gerät einem der Ansprüche 1 bis 4 entspricht.
7. Eine Vorgehensweise nach Anspruch 5, weiter den folgenden Schritt umfassend: Vorsehen eines zweiten Zementkörperteils (96) zum Befestigen der Hülse (32) an einer äußeren Verrohrung (80), wobei sich der zweite Zementkörperteil (96) in einem Ringraum befindet, der sich zwischen der Hülse (32) und dem äußeren Gehäuse (80) bildet.
8. Eine Vorgehensweise nach Anspruch 7, wobei das zweite Körperteil (96) den zwischen der Hülse (32) und der äußeren Verrohrung gebildeten Ringraum nur teilweise ausfüllt.
9. Eine Vorgehensweise nach einem der Ansprüche 7 oder 8, weiter den folgenden Schritt umfassend: Verschrauben der äußeren Verrohrung (80) mit der Bohrlochverrohrung, wobei die Bohrlochverrohrung zwischen der äußeren Verrohrung (80) und der Hülse (32) aufgenommen wird.
DE69712957T 1996-03-21 1997-03-18 Schwimmkörper für Untertageeinsatz und Herstellungsverfahren Expired - Fee Related DE69712957T2 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/620,056 US5647434A (en) 1996-03-21 1996-03-21 Floating apparatus for well casing

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Publication Number Publication Date
DE69712957D1 DE69712957D1 (de) 2002-07-11
DE69712957T2 true DE69712957T2 (de) 2002-09-19

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