DE69715019T2

DE69715019T2 - Verfahren und multifunktionale vorrichtung zum verteilen und zirkulieren von flüssigkeiten in futterrohren

Info

Publication number: DE69715019T2
Application number: DE69715019T
Authority: DE
Inventors: P. Hawkins; E. Mosing; L. Sipos
Original assignee: Franks International LLC
Current assignee: Franks International LLC
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-09-26
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2017-09-27
Also published as: DE69735828D1; NO991615L; EP0929731A1; EP0929731B1; EP1243746B1; EP0929731A4; EP1243746A1; US5735348A; NO991615D0; WO1998014688A1; NO317803B1; CA2267778A1; CA2267778C; DE69735828T2; DE69715019D1

Description

SACHGEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Ausrüstung, die bei dem Bohren und Fertigstellen unterirdischer Bohrlöcher verwendet wird, und insbesondere auf das Einfüllen und Zirkulieren von Bohrfluiden in einer Gehäusefolge ebenso wie auf das Pumpen von Zement in das Gehäuse, um das Gehäuse innerhalb des Bohrlochs anzuordnen.

HINTERGRUND

Das Verfahren zum Bohren von unterirdischen Bohrlöchern, um Öl und Gas aus Reservoirs zu gewinnen, besteht aus einem Bohren eines Lochs in die Erde nach unten zu der Petroleumansammlung und Installieren einer Rohrleitung von dem Reservoir zu der Oberfläche. Ein Gehäuse ist eine schützende Rohrauskleidung innerhalb des Bohrlochs, die an Ort und Stelle zementiert wird, um eine druckdichte Verbindung zu dem Öl- und Gasreservoir sicherzustellen. Das Gehäuse verläuft als eine einzelne Verbindung zu dem Zeitpunkt, zu dem es in das Bohrloch herabgelassen wird. Gelegentlich verklemmt sich das Gehäuse und ist nicht in der Lage, weiter in das Bohrloch herabgelassen zu werden. Wenn dies auftritt, muss eine Last auf die Gehäusefolge aufgebracht werden, um das Gehäuse in das Bohrloch hineinzudrücken, oder ein Bohrfluid muss nach unten entlang des Innenseitendurchmessers des Gehäuses und aus dem Gehäuse heraus in den Ringraum hinein zirkuliert werden, um das Gehäuse von dem Bohrloch zu befreien. Um dies vorzunehmen, ist es traditionell der Fall gewesen, dass ein spezielles Gestell installiert wird, um eine axiale Last auf die Gehäusefolge aufzubringen oder um ein Zirkulieren des Bohrfluids zu erleichtern.
Wenn das Gehäuse läuft, wird Bohrfluid zu jedem Abschnitt hinzugefügt, wenn es in das Bohrloch hineinläuft. Dieser Vorgang ist notwendig, um zu verhindern, dass das Gehäuse aufgrund von hohen Drücken innerhalb des Bohrlochs kollabiert. Das Bohrfluid wirkt als Schmiermittel, was ein Absenken des Gehäuses in das Bohrloch erleichtert. Wenn jedes Teilstück des Gehäuses zu der Folge hinzugefügt wird, wird Bohrfluid von dem Bohrloch verschoben. Der Stand der Technik offenbart Schlauchanordnungen, Gehäuse, verbunden mit dem obersten Teil des Gehäuses, und Werkzeuge, die von einem Bohrhaken aus zum Einfüllen des Gehäuses aufgehängt sind. Diese Vorrichtungen und Anordnungen nach dem Stand der Technik sind arbeitsintensiv zu installieren gewesen, erforderten mehrere solcher Vorrichtungen für eine Vielzahl von Gehäusefolgegrößen, haben nicht ausreichend den Verlust an Bohrfluid minimiert und sind nicht für einen Mehrfach-Zweck geeignet gewesen. Weiterhin ist ein Lösen dieser Vorrichtung nach dem Stand der Technik von der Innenseite des Gehäuses problematisch gewesen, was zu einer Beschädigung des Werkzeugs, einer erhöhten Stillstandszeit, einem Verlust von Bohrfluid und zu Verletzungen für das Personal führt.
Ein Zirkulieren des Fluids ist manchmal notwendig, wenn ein Widerstand auftritt, wenn das Gehäuse in das Bohrloch herabgelassen wird. Um das Bohrfluid zu zirkulieren, muss die Oberseite des Gehäuses abgedichtet werden, so dass das Gehäuse mit Bohrfluid unter Druck gesetzt werden kann. Da das Gehäuse unter Druck steht, ist die Integrität der Dichtung für einen sicheren Betrieb, und um den Verlust des teuren Bohrfluids zu minimieren, kritisch. Wenn das Gehäuse einmal den Boden erreicht, ist ein Zirkulieren des Bohrfluids erneut notwendig, um das Oberflächenrohrleitungssystem zu testen, um das Bohrfluid in dem Loch zu konditionieren, und um Wandmasse und Bohrmaterial von dem Loch herauszuspülen. Ein Zirkulieren wird fortgeführt, bis mindestens eine Menge an Bohrfluid gleich zu dem Volumen des Innenseitendurchmessers von dem Gehäuse und dem Bohrloch ersetzt worden ist. Nachdem das Bohrfluid ausreichend zirkuliert worden ist, kann das Gehäuse an Ort und Stelle einzementiert werden.
Der Zweck eines Einzementierens des Gehäuses ist derjenige, das Gehäuse an der Bohrlochformation abzudichten. Um das Gehäuse innerhalb des Bohrlochs einzuzementieren, wird die Anordnung, um Bohrfluid einzufüllen und zu zirkulieren, allgemein von dem Bohrgestell entfernt und eine Zementierkopfvorrichtung wird installiert. Dieser Vorgang ist zeitaufwendig, erfordert Arbeitskräfte und unterwirft die Mannschaft des Bohrgestells einer potentiellen Verletzungsgefahr, wenn die zusätzliche Ausrüstung gehandhabt und installiert wird, um den Schlamm mit Wasser vor dem Zementierschritt herauszuspülen. Ein spezieller Zementierkopf oder Stopfen-Behälter wird an dem oberen Bereich des Gehäuses, das durch einen Aufzug dort gehalten wird, installiert. Der Zementierkopf umfasst Verbindungen für die Ablaufleitung der Zementierpumpen und umfasst typischerweise einen bodenseitigen Abstreiferstopfen und einen Oberseiten-Abstreifstopfen. Da das Gehäuse und das Bohrloch voll mit Bohrfluid sind, ist es zunächst notwendig, ein Beabstandsfluid zu injizieren, um das Bohrfluid von dem Zement, der folgt, abzusondern. Die Zementierstopfen werden dazu verwendet, den inneren Durchmesser des Gehäuses abzustreifen, und dienen dazu, das Bohrfluid von dem Zement zu separieren, wenn der Zement nach unten entlang der Gehäusefolge geführt wird. Wenn das berechnete Volumen des Zements, das erforderlich ist, um den Ringraum zu Füllen, gepumpt worden ist, wird der Oberseiten-Stopfen von dem Zementierkopf gelöst. Bohrfluid, oder irgendwelches anderes, geeignetes Fluid, wird dann hinter den Oberseiten-Stopfen gepumpt, was demzufolge sowohl den Stopfen als auch den Zement, enthalten zwischen den Stopfen, zu einer Vorrichtung an dem Boden des Gehäuses, bekannt als ein floatierender Kragen (Float Collar), transportiert. Wenn der Bodenstopfen den Boden des Gehäuses abdichtet, erhöht sich der Pumpendruck, was ein Diaphragma in dem Boden des Stopfens zerreisst. Dies ermöglicht, dass die berechnete Menge an Zement von dem Innendurchmesser des Gehäuses zu einem bestimmten Niveau innerhalb des Ringraums fließt, der einzementiert wird. Der Ringraum ist der Raum innerhalb des Bohrlochs zwischen ID des Bohrlochs und OD der Gehäusefolge. Wenn der obere Stopfen in Kontakt mit dem Bodenstopfen gelangt, erhöht sich der Pumpendruck, was anzeigt, dass der Zementiervorgang abgeschlossen worden ist. Wenn einmal der Druck innerhalb des Gehäuses abgesenkt ist, schließt sich ein spezielles Absperrventil mit floatierendem bzw. oberem Kragen, was den Zement von dem Außendurchmesser des Gehäuses zurück in den Innenseitendurchmesser des Gehäuses fließend hält.
Ein Gehäusezirkulator und ein Verfahren zum Betreiben davon ist in der US-A-5191939 offenbart, mittels denen Fluid in das oberste Ende eines Strangs, ergriffen durch einen Aufzug, gehalten an einem Laufblock, eingegeben werden kann.
Weiterhin offenbart die US-A-5501280 eine Gehäuse-Einfüll- und Zirkuliervorrichtung, die einen Strömungsdurchgang dort hindurch und ein Absperrventil, angeordnet innerhalb des Strömungsdurchgangs, zum Verhindern eines Vergießens und zum Verhindern eines Fluidrückflusses durch die Vorrichtung, wenn die Gehäusefolge in ein Bohrloch hinein herabgelassen wird, besitzt. Die Vorrichtung umfasst auch eine Druckablass- Dichtungseinrichtung, die einen Druck von dem Gehäuse vor einer Trennung der Vorrichtung davon durch Rückfluss über die Vorrichtung ablässt, um dadurch ein Verspritzen von Fluid zu verhindern.
Der Stand der Technik offenbart separate Vorrichtungen und Anordnungen für (1) Einfüllen und Zirkulieren von Bohrfluid, und (2) Zementieroperationen. Die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik zum Einfüllen und Zirkulieren von Bohrfluid offenbaren ein Verschlussrohr, das einen gesonderten Aktivierungsschritt erfordert, wenn einmal das Werkzeug innerhalb des Gehäuses positioniert ist. Die Verschlussrohre sind im Stand der Technik dahingehend bekannt, dass sie Fehlfunktionen aufgrund eines Verstopfens, Leckagen und dergleichen unterliegen, was zu Stillstandszeiten führt. Da jeder Schrift in dem Bohrloch-Bohrprozess potentiell gefährlich, zeitaufwendig und arbeitsintensiv und deshalb teuer ist, verbleibt ein Erfordernis im Stand der Technik, irgendwelche Stillstandszeiten zu minimieren. Dabei verbleibt auch ein Erfordernis im Stand der Technik, einen Werkzeugaustausch und die Installationen von Bauelemententeilen zu minimieren.
Deshalb verbleibt ein Erfordernis, beim Bohren von unterirdischen Bohrlöchern, nach einem Werkzeug, das zum Bohren von Fluid, zum Einfüllen und Zirkulieren und zu Zementiervorgängen verwendet werden kann.
Aus den vorstehenden Gründen ist ein Erfordernis nach einem Bohrfluid-Elnfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug vorhanden, das schnell während Bohrvorgängen installiert werden kann:
Aus den vorstehenden Gründen ist ein Erfordernis nach einem Bohrfluid-Einfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug vorhanden, das gegen den inneren Durchmesser eines Gehäuses, mit einem Energie aufbringenden Merkmal, abdichtet.
Aus den vorstehenden Gründen ist ein Erfordernis nach einem Bohrfluid-Einfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug vorhanden, das die Verschwendung von Bohrfluiden minimiert und die kontrollierte Druckentlastung des Systems ermöglicht.
Aus den vorstehenden Gründen ist ein Erfordernis nach einem Bohrfluid-Einfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug vorhanden, das für jede Gehäusegröße verwendet werden kann.
Aus den vorstehenden Gründen ist ein Erfordernis nach einem Bohrfluid-Einfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug vorhanden, das ermöglicht, zusätzliche axiale Lasten auf die Gehäusefolge aufzubringen, wenn dies notwendig ist.
Die vorliegende Erfindung schafft, gemäß Anspruch 1, ein Einfüll- und Zirkulierwerkzeug, die zum Befüllen eines Gehäuses und zum Zirkulieren von Fluid in dem Gehäuse betreibbar ist, wobei das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug aufweist: einen Körper, der einen Strömungsweg dort hindurch besitzt; eine Dichtung zum Dichten mit dem Gehäuse; wobei der Körper mindestens einen ersten Auslass für eine selektive Kommunikation zwischen dem Strömungsweg und der Innenseite des Gehäuse besitzt, wobei der mindestens eine erste Auslass zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position steuerbar ist, zum Ermöglichen einer Fluidströmung von dem Strömungsweg in das Gehäuse hinein über den mindestens einen ersten Auslass in der offenen Position, und zum Verhindern einer Fluidströmung durch den mindestens einen ersten Auslass und in das Gehäuse hinein in der geschlossenen Position, wobei der Körper mindestens einen zweiten Auslass für eine selektive Kommunikation zwischen dem Strömungsweg und der Innenseite des Gehäuses besitzt, wobei der mindestens eine zweite Auslass zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position steuerbar ist, zum Ermöglichen einer Fluidströmung von dem Strömungsweg in das Gehäuse hinein über den mindestens einen zweiten Auslass in der offenen Position, und zum Verhindern einer Fluidströmung durch den mindestens einen zweiten Auslass und in das Gehäuse hinein in der geschlossenen Position.
Die vorliegende Erfindung schafft weiterhin eine Vorrichtung, die von einem Laufblock für Zementiervorgänge in einem Bohrlochgehäuse herabhängt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine obere Antriebsgestellanordung, angepasst so, um von dem Laufblock angehoben und abgesenkt zu werden; eine Zementierkopfanordnung, verbunden mit der oberen Antriebsgestellanordnung; ein Einfüll- und Zirkulierwerkzeug nach Anspruch 1, das mit der Zementierkopfanordnung verbunden ist; und eine Abstreiferstopfenanordnung, die eine Mehrzahl von lösbaren Abstreiferstopfen, verbunden in Reihe mit dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug, zum Freigeben in das Gehäuse, um den Boden der Gehäusefolge abzudichten, aufweist.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Einfüllen und Zirkulieren von Fluid in ein Bohrlochgehäuse, herabhängend von einem Bohrgestellboden, und zum Zementieren der Gehäusefolge in dem Bohrloch, nach einem der Ansprüche 1 bis 18, zu schaffen, wobei das Verfahren aufweist: Verbinden eines Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs an der Gestellanordnung des oberen Antriebs; Absenken der Gestellanordnung des oberen Antriebs so, dass das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug oberhalb eines oberen Endes des Gehäuses, herabhängend von dem Bohrgestellboden, positioniert ist;
Pumpen von Fluid durch den oberen Antrieb über das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug und in die Gehäusefolge hinein; Installieren einer Zementierkopfanordnung und einer Abstreiferstopfenanordnung an dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug; und Pumpen eines berechneten Fluidvolumens durch die Zementierkopfanordnung, um die Abstreiferstopfenanordnung so zu aktivieren, um einen Abstreiferstopfen in die Gehäusefolge hinein zu drücken, um ein Zementieren des Gehäuses in das Bohrloch hinein zu erleichtern.
Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren und eine Vorrichtung gerichtet, die die vorstehenden Erfordernisse erfüllen. Ein Bohrfluid-Einfüll-, Zirkulier- und Zementierwerkzeug, das Merkmale der vorliegenden Erfindung besitzt, kann an Gestellen mit oberen Antriebsbohrsystemen und Gestellkonfigurationen vom herkömmlichen Drehtyp verwendet werden. Das Werkzeug kann schnell und leicht in einem oberen Antrieb oder einer Gestellanordnung vom Drehtyp installiert werden. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug der vorliegenden Erfindung umfasst einen Dorn, der eine zentrale, axiale Bohrung besitzt, die sich dort hindurch erstreckt. Eine obere Unteranordnung, die eine Reihe von Gewindeverbindungen und Abstandsteilen, verschraubt an dem oberen Ende des Dorns verbunden, umfasst, ist vorgesehen, um eine geeignete Beabstandung des Werkzeugs innerhalb der Gestellanordnung zu erzielen. Der unterste Teil des Dorns umfasst eine Mehrzahl von Öffnungen, die ermöglichen, dass Bohrfluid von der Bohrung und durch die Öffnungen fließt, und während des Bohrens Fluid zirkuliert. Eine Verriegelungshülse ist um den Außenseitendurchmesser des Dorns angeordnet und ist so positioniert, um die Dornöffnungen während des Einfüllbetriebsmodus abzudecken. Eine Rückhaltefeder ist an dem Außenseitendurchmesser des Dorns angeordnet, um die Verriegelungshülse zwischen der Einfüll- und Zirkulierposition vorzuspannen. Eine umgekehrte Bohrgestängedichtungskappe ist fest an einem Ende mit dem Außenseitendurchmesser der Verriegelungshülse verbunden. Das gegenüberliegende Ende der Kappe erstreckt sich radial nach außen und von dem Außenseitendurchmesser der Verriegelungshülse weg und ist so angepasst, um automatisch gegen den Innenseitendurchmesser der Gehäusefolge zu dichten, wenn die Kappe in das Gehäuse hinein eingesetzt wird. Eine Schlammsicherheitsventil- und -düsenanordnung ist mit dem unteren Ende des Dorns verbunden. Das Schlammsicherheitsventil wird zu der offenen Position durch eine erhöhten Fluiddruck von oben betätigt und reguliert die Strömung von Fluid von dem Werkzeug. Eine Düse ist an dem Auslass des Schlammsicherheitsventils befestigt, um einen Eintritt des Werkzeugs in die obere Seite der Gehäusefolge zu erleichtern. Diese Konfiguration wird in einer Konfiguration mit oberem Antrieb verwendet. Wenn das Werkzeug in einer Konfiguration vom Drehtyp verwendet wird, ist ein Bajonett-Adapter an dem Einlass des Dorns installiert und ist so angepasst, dass Fluid direkt zu dem Werkzeug gepumpt werden kann. Das Werkzeug kann auch in einer Zementier- und Bohrfluid-Einfüll- und Zirkulieranordnung konfiguriert sein. Die Zementier- und Bohrfluid-Einfüll- und Zirkulieranordnung umfasst eine Zementierkopfanordnung, verbunden mit der Oberseite des Dorns. Diese Konfiguration ermöglicht, dass das Werkzeug zuerst zum Einfüllen von Bohrfluid und zunächst zum Zirkulieren verwendet wird, und dann durch einfaches Entfernen des Schlammsicherheitsventils und der Düse und Installieren der Zementabstreiferstopfenanordnung an ihrer Stelle, um Zementiervorgänge zum Einzementieren des Gehäuse an Ort und Stelle zu beginnen, verwendet werden kann. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug der vorliegenden Erfindung ebenso wie andere solcher Werkzeuge, die dazu geeignet sind, in das Gehäuse eingesetzt zu werden, können mit einer Druckplattenanordnung konfiguriert sein, um das Gewicht der Drehgestellanordnung und/oder des oberen Antriebs auf die Gehäusefolge zu übertragen, um die Folge in das Bohrloch hineinzudrücken.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung wird, wenn die Anordnung zum Bohrfluid-Einfüllen und Zirkulieren innerhalb der Gehäusefolge verwendet wird, die Anordnung zuerst an dem oberen Antrieb oder der Einheit vom Drehtyp positioniert und dann oberhalb des Gehäuses positioniert, das gefüllt werden soll. Die Anordnung wird dann herabgelassen, bis sich die Schlauchverlängerung innerhalb des oberen Endes der Gehäusefolge befindet, ohne die Dichtungskappe mit der Innenseite des Gehäuses in Eingriff zu bringen. In dieser Position werden die Öffnungen an dem untersten Bereich des Dorns durch die Verriegelungshülse abgedeckt. Die Bohrfluidpumpen werden dann gestartet, was bewirkt, dass das Bohrfluid durch die Anordnung fließt, und öffnen sich, was einen ausreichenden Fluiddruck erzeugt, der durch das Schlammsicherheitsventil und aus der Düse heraus in das Gehäuse hinein fließt.
Um den Bohrfluid-Zirkulationsmodus zu beginnen, wird die Anordnung weiter in die Gehäusefolge herabgelassen, um zu bewirken, dass die Bohrgestängedichtungskappe automatisch in den Innenseitendurchmesser des Gehäuses eingreift und dagegen abdichtet, was allgemein die Bohrgestängedichtungskappe und die Gleithülse an Ort und Stelle in Bezug auf das Gehäuse fixiert. Ein weiteres Herablassen der Anordnung bewirkt, dass sich der Dorn axial nach unten bewegt, was dazu führt, dass die Dornöffnungen von der Gleithülse freigelegt werden. Bei einem ausreichenden Fluiddruck von den Pumpen tritt Fluid aus dem Werkzeug in das Gehäuse hinein über die Öffnungen und über die Düse ein. Eine fortführende Fluidströmung durch das Werkzeug und in das Gehäuse hinein setzt das Bohrfluid unter Druck, und ein ausreichender Druck bewirkt, dass das Fluid von dem Innenseitendurchmesser des Gehäuses in den und aus dem Ringraum zirkuliert, um das Gehäuse von dem Bohrloch freizugeben oder darin zu entfernen.
Wenn das Gehäuse zu der erwünschten Tiefe gelaufen ist und ein Bohrfluid-Einfüllen und Zirkulieren nicht länger erforderlich ist, kann die Anordnung für den Zementiervorgang konfiguriert werden. Die Bohrfluidleitungen werden abgetrennt und durch die Zementpumpleitungen ersetzt. Nachdem der Bohrfluidfluss gestoppt ist, wird die Vorrichtung von dem Gehäuse herausgezogen, um die Schlammsicherheitsventil- und Schlauchverlängerungsanordnung freizulegen. Die Schlammsicherheitsventil- und Schlauchverlängerungsanordnung kann einfach von dem unteren Gehäuse bzw. der Körper der Vorrichtung abgetrennt werden und die Zementabstreifer-Stopfenanordnung kann installiert werden. Die Vorrichtung mit der Zementstopfenanordnung und den Zementpumpleitungen, die installiert sind, wird dann zurück in das Gehäuse hinein abgelassen. Wenn die Bohrgestängedichtungskappe automatisch mit dem Gehäuse in Eingriff gebracht ist, beginnt der Zementiervorgang. Der Stopfenfreigabemechanismus kann zu geeigneten Zeiten während des Zementiervorgangs initiiert werden, um die Zementabstreiferstopfen freizugeben. Die vorliegende Erfindung kann in Gestellen mit oberem Antrieb oder solchen vom Drehtyp verwendet werden. Im Gegensatz zu Vorrichtungen nach dem Stand der Technik ermöglicht diese Erfindung, dass dasselbe Grundwerkzeug für alle Gehäusedurchmesser verwendet werden kann. Der einzige Unterschied liegt in der Auswahl der Durchmesser der Bohrgestängedichtungskappenanordnung. Demzufolge wird die Notwendigkeit, mehrere Werkzeuge an der Hand für mehrere Gehäusedurchmesser zu haben, beseitigt. Dieses Merkmal ist viel sicherer, spart Einrüstzeit ebenso wie Ausrüstungsleihkosten für jede Gehäuseinstallation ein. Dieselbe Basisanordnung kann zum Zementieren des Gehäuses innerhalb des Bohrlochs verwendet werden, was wiederum Einrüstzeit und Ausrüstungsmiete einspart. Zusätzlich kann die Anordnung zum Einfüllen von Bohrfluid und nur zum Zirkulieren konfiguriert werden. Der Stand der Technik offenbart keine einzelne Anordnung, die zum Einfüllen und Zirkulieren von Bohrfluid, zum druckmäßigen Testen des Gehäuses, zum Einfüllen und Zirkulieren von Zement, um das Gehäuse an Ort und Stelle zu platzieren, eingesetzt werden kann.
Damit die Erfindung gut verstanden werden kann, werden einige Ausführungsformen davon, anhand eines Beispiels, angegeben, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen:
Fig. 1 stellt eine obere Antriebsgestellanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung dar;
Fig. 2 stellt eine herkömmliche Drehgestellanordnung dar, die gemäß der Erfindung verwendet wird;
Fig. 3 stellt eine Seitenansicht des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs in dem Einfüll-Modus, und, konfiguriert für eine Gestellanordnung mit oberem Antrieb; dar;
Fig. 4 stellt eine Seitenansicht des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs in dem Einfüll-Modus, und, konfiguriert für eine herkömmliche Drehgestellanordnung, dar;
Fig. 5 stellt eine Seitenansicht des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs in dem Zementier- Modus, und, konfiguriert für eine Gestellanordnung mit Oberseitenantrieb, dar; und
Fig. 6 stellt eine Seitenansicht des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs, konfiguriert mit der Druckplattenanordnung, dar.
Fig. 1 stellt ein Bohrgestell 3 mit oberem Antrieb dar. Fig. 1 stellt auch das Gehäuse- Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 in der Konfiguration mit oberem Antrieb dar, was vollständiger nachfolgend beschrieben wird. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass von dem Laufblock 1 an einem Bohrgestell ein Haken 2 aufgehängt ist. Die obere Antriebseinheit 3 ist von dem Haken 2 aus aufgehängt. Unter Druck gesetztes Fluid wird von den Bohrfluidpumpen 8 über einen Schlauch 4 direkt zu der oberen Antriebseinheit 3 zugeführt. Eine obere Unterkastenverbindungsanordnung 6 ist verschraubt an einem Ende an der oberen Antriebsschulter 5 verbunden, um das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 aufzunehmen. Das gegenüberliegende Ende der oberen Unterkastenverbindungsanordnung ist geschraubt mit dem Gehäuse-Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 verbunden. Eine Werkzeuggreifplatte 7 kann an der oberen Unterkastenverbindungsanordnung 6 als ein Anschlag befestigt sein, die gegen den obersten Teil des Gehäuses eingreifen wird, wenn das Werkzeug von der oberen Antriebseinheit 3 gelöst wird. Ein Aufzug 14 ist von Gehängen 3a und 3b, befestigt an der oberen Antriebseinheit 3, aufgehängt. Es sollte für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich sein, dass eine Verbindung des Gehäuses 32 unter der oberen Antriebseinheit so positioniert werden kann, um zu ermöglichen, dass das obere Ende des Gehäuses durch den Aufzug 14 ergriffen wird, um dadurch das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 teilweise innerhalb des Gehäuses 32 einzusetzen. Das Gehäuse 32, aufgehängt von dem Aufzug 14, kann dann über Drehtischschlitten- bzw. Gleitteile 10 an dem Bohrgestellboden und dem Drehtisch 11 unterhalb des Gestellbodens und in das Bohrloch 12 hinein herabgelassen werden. Wenn das Gehäuse 32 herabgelassen ist, kann es mit Bohrfluid von dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 befüllt werden, wobei der gesamte Betrieb davon vollständiger nachfolgend beschrieben ist. Wenn einmal das Gehäuse 32 herabgelassen ist, so dass der Aufzug 14 nahezu in Kontakt mit den Drehtischgleitteilen 10 steht, werden die Gleitteile 10 dann in Eingriff gegen das Gehäuse 32 gebracht, um es in Position oberhalb des Gestellbodens zu halten, um die nächste Verbindung des Gehäuses 32 aufzunehmen. Der Vorgang wird wiederholt, bis die gesamte Gehäusefolge in das Bohrloch 12 hinein herabgelassen ist.
Fig. 2 stellt ein herkömmliches Bohrgestell mit einer Gestellanordnung vom Drehtyp dar, wobei das Gehäusezirkulierwerkzeug installiert ist, 46. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen, dass von dem Laufblock an der Gestell-Konfiguration vom Drehtyp ein Haken 2 aufgehängt ist. Der Haken 2 umfasst zwei Augen 2a und 2b, die an jeder Seite des Hakens 2 angeordnet sind und dazu verwendet werden, ein Paar von Gehängen 13a und 13b und einen Aufzug 14 darunter zu verbinden. Das untere Ende der Gehänge 13a und 13b ist mit den Augen 14a und 14b des Aufzugs 14 verbunden. Der Haken 2 hängt auch eine Führungsplatte 15, verbunden mit einem U-förmigen Schraubring 16, auf, der an der Führungsplatte 15 mit Muttern 16a und 16b gesichert ist. Der U- förmige Schraubring 16 erstreckt sich durch Öffnungen 15c und 15d in der Führungsplatte 15. Die Gehänge 13a und 13b erstrecken sich durch zwei Öffnungen 15a und 156 in der Führungsplatte 15, so dass eine horizontale Bewegung der Gehänge 13a und 13b, des Aufzugs 14 und des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs 46 begrenzt ist. Ein Verriegelungsblock 18, der eine zentrale, axiale Bohrung besitzt, ist an einem Ende an der Bodenoberfläche 15e der Führungsplatte 15 angeschweißt. Der Verriegelungsblock 18 umfasst mindestens eine Öffnung 18a, die sich durch die Wand des Verriegelungsblocks 18 erstreckt, um einen Federstift 18b aufzunehmen. Der Federstift 18b ist so angepasst, um sich lösbar durch die Verriegelungsblocköffnung 18a hindurch zu erstrecken und in den Kanal 17a in dem oberen Ende des Bajonett-Adapters 17 an dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 einzugreifen. Der Federstift 18b ist durch die Öffnung 18 und in den Kanal 17a hinein eingesetzt, um den Bajonett-Adapter 17 innerhalb des Verriegelungsblocks 18 zurückzuhalten, um dadurch das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 von der Führungsplatte 15 aufzuhängen. Um Fluid zu dem Gehäuse zuzuführen, wird die Bohrfluidpumpe 8 aktiviert, was Bohrfluid in den Schlauch 4 und in das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug über die Düse 17b an dem Bajonett-Adapter 17 hinein abgibt, der das Bohrfluid zu dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 und in das Gehäuse 32 hinein transportiert. Alternative Ausführungsformen des Verriegelungsblocks und des Bajonett-Adapters sind durch die vorliegende Erfindung vorgesehen. Zum Beispiel kann der Verriegelungsblock 18 einen Zylinder mit Innengewinden und den Bajonett-Adapter mit einem Schraubengewindeende aufweisen, um so mit dem Verriegelungsblock verschraubt verbunden zu werden. In einer zweiten, alternativen Ausführungsform weist der Verriegelungsblock 18 einen Zylinder mit zwei Öffnungen, die sich durch die Wand des Zylinders 180º zu dem oberen Ende des Bajonett-Adapters beabstandet erstrecken, auf, der einen Zylinder mit zwei Öffnungen aufweist, die sich durch die Wand des Zylinders 180º von dem Zylinder entfernt erstrecken, mit einem Außenseitendurchrmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des Verriegelungsblocks. Das obere Ende des Bajonett-Adapters ist in die Innenseite des Verriegelungsblocks mit den Öffnungen in Ausrichtung zueinander eingesetzt. Ein Stift würde dann über die Öffnungen eingesetzt werden, um den Bajonett-Adapter, und deshalb das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug, zurückzuhalten.
Fig. 3 stellt die bevorzugte Ausführungsform des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs in der Konfiguration mit Oberseitenantrieb und in der Einfüllposition dar. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden erkennen und verstehen, dass jede Komponente in dem Strömungsweg einen Einlass und einen Auslass umfasst. Das Werkzeug besteht aus einem Dorn 19, der eine zentrale, axiale Bohrung besitzt, die einen Strömungsweg 19a definiert, über den Fluid durch das Werkzeug fließt. Eine Vielzahl von Öffnungen 19c, angeordnet nahe dem Auslass des Dorns 19, ermöglicht, dass Fluid durch die Öffnungen 19c während des Zirkulationsmodus des Werkzeugs 46 fließt, wie vollständiger nachfolgend beschrieben ist. Um den Dorn zu verlängern, um das Werkzeug in irgendeiner erwünschten Länge an dem Gestell auszudehnen, ist die obere Unteranordnung mit dem Einlass des Dorns 19 verbunden. Die obere Unteranordnung besteht aus einem oberen Unterteil 20, einem ersten Abstandsteil 21, einer Verbinderkupplung 22, einem zweiten Abstandsteil 23, einem oberen Kragen 24, verbunden in Reihe, um sich dadurch über die gesamte Länge des Werkzeugs, ebenso wie der Strömungsweg 19a, zu erstrecken. Irgendeine Zahl von Kupplungen und Abstandsteilen oder Längen von Abstandsteilen können verwendet werden, um eine geeignete Beabstandung an dem oberen Antrieb oder einer herkömmlichen Drehgestellkonfiguration zu erzielen. Wenn einmal die Abstandserfordernisse bestimmt worden sind, wird die obere Unteranordnung, verbunden mit dem oberen Kragen 24 an dem Einlass des Dorns 19, konfiguriert.
Eine Feder 25 ist um die äußere Oberfläche 19b des Dorns 19 angeordnet. Das obere Ende 25a der Feder 25 steht in einem eingreifenden Kontakt mit und unterhalb der unteren Oberfläche 24a des oberen Kragens 24. Eine Gleithülse 26 in eingreifendem Kontakt mit dem unteren Ende 25b der Feder 25 ist um die obere Oberfläche 19b des Dorns 19 angeordnet. Ein Federanschlag 25c ist innerhalb des ringförmigen Raums zwischen der Feder 25 und der äußeren Oberfläche 19b des Dorns 19 angeordnet. Der Federanschlag 25c ist vorgesehen, um zu verhindern, dass die Feder durch eine übermäßige Kompression beschädigt wird. Die Feder 25 spannt die Gleithülse 26 so vor, dass in dem Einfüllmodus des Werkzeugs 46 die Gleithülse 26 die Dornöffnungen 19c abdeckt, was dazu führt, dass Fluid ausschließlich über den Auslass des Dorns 19 fließt.
Das obere Ende der Gleithülse 26 umfasst einen Flanschbereich 26a, wobei die obere Oberfläche davon in einem eingreifenden Kontakt mit dem unteren Ende 25b der Feder 25 steht und die untere Oberfläche davon in einem eingreifenden Kontakt mit einem Abstandsring 27 steht. Die untere Oberfläche des Abstandsrings 27 steht in einem eingreifenden Kontakt mit einer Zwinge 28. Die Zwinge 28 ist so angepasst, um das obere Ende 29a einer Bohrgestängedichtungskappe 29 gegen und zwischen der unteren Oberfläche der Zwinge 28 und der äußeren Oberfläche der Gleithülse 26 nahe dem oberen Ende 26b zu halten. Der Abstandsring 27 minimiert das Potential für eine Ablenkung der Zwinge 28, wenn sie einem Fluiddruck unterworfen wird, was die Bohrgestängedichtungskappe 29 und die Zwinge 28 nach oben und nach außen drückt. Eine Verriegelungshülse 30 ist um die Gleithülse 26 angeordnet und steht in Kontakt mit dem unteren Ende 26b der Gleithülse 26. Das obere Ende 30a der Verriegelungshülse 30 steht in einem eingreifenden Kontakt mit dem oberen Ende 29a der Bohrgestängedichtungskappe 29, um weiterhin die Bohrgestängedichtungskappe 29 innerhalb der Zwinge 28 und gegen die äußere Oberfläche 26b der Gleithülse 26 zu halten. Die Bohrgestängedichtungskappe 29 hängt nach unten in Bezug auf das obere Ende 29a der Bohrgestängedichtungskappe 29, um sich radial nach außen und von der Gleithülse 26 weg auszubauchen, so dass sie einen Konus bildet, der einen ringförmigen Raum zwischen der inneren Oberfläche der Bohrgestängedichtungskappe 29 und der Gleithülse 26 bildet. Der Außenseitendurchmesser des unteren Endes 29b der Bohrgestängedichtungskappe 29 ist mindestens gleich zu dem Innenseitendurchmesser des Gehäuses 32. Das untere Ende 29b ist weiterhin so angepasst, um in das Gehäuse eingesetzt zu werden und um bei einem Einsetzen automatisch in den Innenseitendurchmesser des Gehäuses 32 einzugreifen und dagegen eine Leckagedichteabdichtung zu bilden. Die Bohrgestängedichtungskappe 29 ist aus einem flexiblen, elastomeren Material, wie beispielsweise Gummi, gebildet, allerdings sind andere Materialien oder eine Kombination von Materialien durch die vorliegende Erfindung vorgesehen. Zum Beispiel ist, in einer alternativen Ausführungsform, das obere Ende 29a der Bohrgestängedichtungskappe 29 aus Stahl hergestellt, während das untere Ende 29b aus Gummi oder einem bestimmten anderen Elastomer hergestellt ist.
Der Auslass des Dorns 19 ist mit dem Einlass eines unteren Gehäuses bzw. Körpers 31 verbunden. Das untere Gehäuse bzw. der untere Körper 31 begrenzt den Lauf der Gleithülse 26 nach unten. In dem Einfüllmodus des Werkzeugs 46 spannt die Feder 25 die Gleithülse nach unten so vor, dass die bodenseitige Oberfläche der Gleithülse 26 in einem eingreifenden Kontakt mit der oberen Oberfläche des unteren Körpers 31 steht. Der untere Körper 31 ist auch mit einer Kanalverbindung zwischen dem Dorn 19 und dem Schlammsicherheitsventil 34 versehen. Ein Führungsring 33 ist mit der äußeren Oberfläche des unteren Körpers 31 verbunden und darum angeordnet. Der Führungsring 33 dient als eine Führung, um das Werkzeug 46 innerhalb des Gehäuses 32 zu zentrieren, wenn es abgelassen wird. Der Auslass des unteren Gehäuses 31 ist geschraubt mit einer Schlammsicherheitsventil- und Düsenanordnung verbunden. Die Schlammsicherheitsventil- und Düsenanordnung umfasst ein Schlammsicherheitsventil 34 und eine Düse 35. Die bevorzugte Ausführungsform weist ein Schlammsicherheitsventil 34 auf, das Gewinde an der äußeren Oberfläche des Ventileinlasses und Innengewinde an der inneren Oberfläche des Ventilauslasses besitzt. Das Schlammsicherheitsventil 34 ist mit dem Werkzeug 46 verbunden, indem es verschraubt an der Gehäuseverlängerung 36 an dem Schlammsicherheitsventil 34 mit dem Einlass des Auslasses des unteren Körpers 31 verbunden ist. Indern dies so vorgenommen ist, definieren die Gehäuseverlängerungen und ein Bereich des unteren Körpers 31 das Gehäuse und einen ringförmigen Raum für das Schlammsicherheitsventil 34 innen. Eine Gehäusedichtung 36a, die einen O-Ring aufweist, ist innerhalb eines Kanals, gebildet in der äußeren Oberfläche des oberen Endes der Gehäuseverlängerung 36, gebildet, um gegen den Auslass der inneren Oberfläche des unteren Körpers 31 und dagegen, dass das unter Druck gesetzte Fluid an der Verbindung leckagemäßig austritt, abzudichten. Beginnend mit den Innenteilen des Schlammsicherheitsventils 34 an dem Auslassbereich ist ein Choke 37 mit einer Choke-Verlängerung 38 zum Regulieren der Fluidströmung von dem Werkzeug 46 verbunden. Die Choke-Verlängerung 38 und die Gehäuseverlängerung 36 sind so angepasst, um eine Kolbenfeder 39 innerhalb des Raums, definiert durch einen Bereich der inneren Oberfläche der Gehäuseverlängerung 36 und der äußeren Oberfläche der Choke-Verlängerung 38, zurückzuhalten. Ein Kolben 40, der eine zentrale, axiale Bohrung besitzt, ist mit dem oberen Ende der Choke- Verlängerung 38 verbunden. Der Kolben 40 umfasst einen zentral angeordneten, vorspringenden, ringförmigen Bereich 41, der in einem gleitenden, eingreifenden Kontakt mit der inneren Oberfläche des Ventilgehäuses 42 steht. Eine Kolbendichtung 40a, die einen O-Ring aufweist, ist innerhalb des Kanals, gebildet in dem ringförmigen Bereich 41, angeordnet, um eine leckagedichte Dichtung gegen das Ventilgehäuse 42 zu bilden. Das obere Ende des Kolbens 40 umfasst eine Vielzahl von Öffnungen 40b, um zu ermöglichen, dass Fluid in die Bohrung des Kolbens 40 hinein und aus dem Choke 37 heraus fließt. Eine Kolbenspitze 40c ist so angepasst, um eine fluiddichte Dichtung gegen einen Kolbensitz 43a zu erzielen. Die Kolbenfeder 39 spannt den Kolben 40 vor, um dadurch eine nach oben gerichtete Kraft auf die Choke-Verlängerung 38 auszuüben und deshalb auf den Kolben 40, so dass die Kolbenspitze 40c in eine fluiddichte Dichtung gegen den Kolbensitz 43a eingreift und diese bildet. Ein Fluiddruck, ausgeübt auf die Kolbenspitze 40c, wird bewirken, dass sich die Kolbenfeder 39 zusammendrückt, was eine Öffnung erzeugt, die ermöglicht, dass Fluid durch das Schlammsicherheitsventil 34 durch die Düse 35 und in das Gehäuse 32 hinein fließt. Das Ventilgehäuse 42 ist zwischen dem Kolben 40 und dem unteren Gehäuse 31 angeordnet und steht in einem eingreifenden Kontakt damit. Eine Gehäusedichtung 42a, die einen O-Ring aufweist, ist innerhalb eines Kanals, gebildet in der äußeren Oberfläche des Ventilgehäuses, angeordnet, um eine leckagedichte Dichtung gegen das untere Gehäuse 31 zu erzielen. Ein Sitzring 43, der eine zentrale, axiale Bohrung besitzt, steht in einem eingreifenden Kontakt mit dem obersten, inneren Bereich des unteren Körpers 31 und ist innerhalb darin angeordnet und steht in einem eingreifenden Kontakt mit dem Ventilgehäuse 43 und dem oberen Körper 37. Eine Dichtung 31a des unteren Körpers, die einen O-Ring aufweist, ist innerhalb eines Kanals, gebildet in dem unteren Gehäuse 31, angeordnet, um eine leckagedichte Dichtung gegen den Sitzring 43 zu erzielen. Der Auslass einer zentral angeordneten Bohrung innerhalb des Sitzrings 43 definiert den Kolbensitz 43a. Der Kolbensitz 43a ist so angepasst, um dichtend die Kolbenspitze 40c aufzunehmen. Der Sitzring 43 umfasst weiterhin eine Vielzahl von federvorbelasteten Absperrventilen 44, die innerhalb vertikaler Hohlräume 43b aufgenommen sind. Eine Öffnung 43c erstreckt sich von jedem der Hohlräume 43b so, um eine Fluidkommunikation zwischen der Sitzringbohrung und den Hohlräumen 43b zu schaffen. Wenn der Druck unterhalb des Sitzrings 43 den Druck oberhalb des Sitzrings 43 übersteigt, wird Fluid durch die Absperrventile 44 und die Öffnungen 45 hindurchdrücken, bis ein Gleichgewichtsdruck oberhalb und unterhalb des Sitzrings 43 erreicht ist. Die Absperrventile 44 arbeiten deshalb als Sicherheitsablassventile, um sicherzustellen, dass ein Fluid unter hohem Druck nicht unterhalb des Werkzeugs eingeschlossen wird, was dazu führen könnte, dass das Werkzeug 46 unkontrolliert von dem Gehäuse 43 herausgeschleudert wird, wenn es entfernt wird, oder könnte zu einer nicht kontrollierten, unter Druck stehenden Strömung des Fluids von dem Gehäuse 32 führen, wenn das Werkzeug entfernt wird. Es wird für Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet ersichtlich werden, dass die unkontrollierte Unterdrucksetzung des Fluids zu einer wesentlichen Stillstandszeit aufgrund eines Verlustes von Fluid, einer Beschädigung der Ausrüstung und einer Verletzung des Personals führen könnte. Das Schlammsicherheitsventil 34 funktioniert auch als ein Absperrventil, um es zu öffnen, wenn der Fluiddruck einen Solldruckpunkt von ungefähr 21 bar (300 psig) erreicht. Wenn der Fluiddruck oberhalb von 21 bar (300 psig) ansteigt, wird der Kolben 40 gegen die Feder 39 zusammengedrückt, was den Kolben 40 von dem Kolbensitz 43 anhebt, was ermöglicht, dass Fluid durch das Werkzeug 46 und in das Gehäuse 32 hinein fließt. Wenn der Fluiddruck unterhalb von ungefähr 21 bar (300 psig) abfällt, spannt die Kolbenfeder 39 den Kolben 40 nach oben vor, was bewirkt, dass sich die Kolbenspitze gegen den Sitzring 43 anlegt. Demzufolge hält das Schlammsicherheitsventil 34 Fluid zurück, das ansonsten von dem Werkzeug 46 abgelassen und verschwendet werden würde. Die Düse 35 ist mit dem Auslass des Schlammsicherheitsventils 34 verbunden. Die Düse 35 ist allgemein konisch, um ein Einsetzen in das Gehäuse zu erleichtern, und umfasst eine Öffnung 35a, wobei alle davon ermöglichen, dass Fluid von dem Werkzeug 46 in einen Bereich einer im Wesentlichen laminaren Strömung entweicht. Mehrere Konfigurationen aus Schlammsicherheitsventil 34 und Düse 35 sind durch die vorliegende Erfindung vorgesehen. Zum Beispiel kann ein Schlauch zwischen dem Schlammsicherheitsventil 34 und der Düse 35 verbunden sein oder ein Schlauch kann zwischen dem unteren Gehäuse 31 und dem Schlammsicherheitsventil 34 verbunden sein.
Um den Fluidfüllprozess zu beginnen, wird das Einfüll = und Zirkulierwerkzeug 46 über das Gehäuse 32, das gefüllt werden soll, herabgelassen. Nur der Bereich des Werkzeugs 46 unterhalb der Bohrgestängedichtungskappe 29 wird in das Gehäuse 32 eingesetzt. Die Bohrgestängedichtungskappe 29 verbleibt oberhalb und außerhalb des Gehäuses während des Einfüllprozesses. Das Einfüllen von Fluid wird durch einfaches Aktivieren der Pumpe 8, um einzufüllen, und dann durch Deaktivieren der Pumpe 8 beim Abschluss ausgeführt. Wenn sich der Fluiddruck innerhalb des Werkzeugs 46 erhöht, wird der Schlammsicherheitsventilkolben 40 von dem Kolbensitz 43a angehoben und Fluid wird ermöglicht, durch das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 und in das Gehäuse 32 hinein, das gefüllt werden soll, zu fließen.
Fig. 4 stellt die bevorzugte Ausführungsform des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs in der Konfiguration vom Drehtyp dar. Fig. 4 stellt einen Bajonett-Adapter 17 dar, der mit dem ersten Abstandsteil 21 anstelle des oberen Unterteils 20 an der oberen Unteranordnung verbunden ist. Wenn die obere Unteranordnung nicht benötigt wird, kann der Bajonett- Adapter 17 direkt mit dem Dorn verbunden werden. Der Bajonett-Adapter 17 umfasst eine Fluidschlauchverbindung 17b, so angepasst, um mit dem Fluidschlauch 4 verbunden zu werden, und eine zylindrische Säule 17c, die sich von der Oberseite des Bajonett- Adapters 17 aus erstreckt. Der Außendurchmesser der Säule 17c ist geringfügig kleiner als der Innenseitendurchmesser des Verriegelungsblocks, so dass die Säule 17c innerhalb der Bohrung des Verriegelungsblocks 18 eingesetzt werden kann. Die äußere Oberfläche des oberen Endes der Säule 17 umfasst einen Kanal zum Aufnehmen eines Federstifts, was ermöglicht, dass das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 in einer Drehgestellkonfiguration aufgehängt werden kann.
Fig. 4 stellt auch das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 in einem Fluidzirkulationsmodus dar. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 ist, in der Drehgestellkonfiguration, ist in das Gehäuse 32 herabgelassen dargestellt, so dass die Bohrgestängedichtungskappe 29 in einem dichtend eingreifenden Kontakt mit dem Innenseitendurchmesser des Gehäuses 32 steht. Eine Strömung von Fluid von der Pumpe 8 wird bewirken, dass Fluiddruck innerhalb des Gehäuses 32 aufgebaut wird, bis der hydrostatische Druck überwunden wird, was dadurch zu der erwünschten Zirkulation von Fluid von innerhalb des Gehäuses 32 in das Bohrloch 12 hinein führt. Die Bohrgestängedichtungskappe 29 greift automatisch gegen den Innenseitendurchmesser des Gehäuses 32 ein, wenn es darin herabgelassen wird. Deshalb wird, wenn ein Zirkulieren innerhalb des Gehäuses erwünscht ist (z. B. wenn das Gehäuse in dem Bohrloch 12 wächst), eine weitere nach unten gerichtete Kraft auf das Werkzeug 47 ausgeübt, indem die Anordnung von dem Laufblock 1 herabgelassen wird. Dies bewirkt, dass die Feder 25, angeordnet um die Außenseite des Dorns 19, zwischen dem oberen Kragen 24 und dem Flanschbereich 26a an der Gleithülse 26 komprimiert wird. Die nach unten gerichtete Kraft bewirkt, dass sich der Dorn 19 vertikal nach unten in Bezug auf die Gleithülse 26 bewegt, um dadurch das untere Ende des Dorns 19 und die Öffnungen 19c darin freizugeben. Unter Druck gesetztes Fluid von der Fluidpumpe 8 kann nun dem Strömungsweg 19a durch das Werkzeug 46 ebenso wie durch die Öffnungen 19d in das Gehäuse 32 hinein folgen. Wenn die Gehäusefolge 32 gefüllt ist, erhöht sich der Fluiddruck innerhalb des Gehäuses, was weiter die Bohrgestängedichtungskappe 29 gegen die Innenseitenoberfläche des Gehäuses 32 in Eingriff bringt. Wenn ein Zirkulieren nicht länger benötigt wird, wird die Pumpe 8 einfach gestoppt. Dies führt dazu, dass sich der Kolben 40 innerhalb des Schlammsicherheitsventils 34 wieder gegen den Kolben 43a angelegt, was die Strömung von Fluid von der Düse 35 aus stoppt. Das Werkzeug 46 wird dann von dem Gehäuse 32 durch Anheben der Anordnung, aufgehängt oder herabhängend von dem Laufblock 1, zurückgezogen, so dass die nächste Verbindung des Gehäuses 32 aufgenommen werden kann, oder zum Präparieren des Werkzeugs 46 für Zementiervorgänge.
Fig. 5 stellt das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug in der Zementierkonfiguration dar. Während Fig. 5 die bevorzugte Ausführungsform des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs, dargestellt in den Fig. 3 und 4, darstellt, sieht die vorliegende Erfindung ein Einfüll- und Zirkulierwerkzeug von anderen Ausführungsformen vor und umfasst diese. Demzufolge wird die Diskussion, die folgt, wo auf das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 Bezug genommen wird, für erläuternde Zwecke vorgenommen. Weiterhin kann diese Konfiguration entweder in dem oberen Antriebsgestell oder in herkömmlichen Drehgestellanordnungen verwendet werden. Irgendein Einfüll- und Zirkulierwerkzeug, geeignet zum Einsetzen in das Gehäuse, kann schnell und leicht von einem Bohrfluid-Einfüll- und Zirkulationsmodus eines Betriebs zu einer Zementierkonfiguration, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist, umgeschaltet bzw. umgerüstet werden. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug ist, in der Zementierkonfiguration, mit dem Strömungsweg von einer Zementierkopfanordnung 47 zu einer Abstreiferstopfenanordnung 52 verbunden und verlängert diesen. Unter Verwendung des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs 46 weist, wie vollständiger vorstehend beschrieben ist, die Zementierkonfiguration eine Zementierkopfanordnung 47, verbunden mit dem ersten Abstandsteil 21 an der oberen Unteranordnung, und eine Zementabstreifer- Stopfenanordnung 52 anstelle des Schlammsicherheitsventils 37 und der Düse 35, auf. Da die vorliegende Erfindung Einfüll- und Zirkulierwerkzeuge verschiedener anderer Ausführungsformen vorsieht und umfasst, werden Einrichtungen zum Befestigen des oberen Antriebs oder Einheiten vom herkömmlichen Drehtyp vorgesehen, wie dies durch das bestimmte Einfüll- und Zirkulierwerkzeug, das in der Zementierkonfiguration verwendet wird, erforderlich ist.
Der Einlass der Zementierkopfanordnung 47 umfasst ein Kelley-Ventil 48. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden mit dem Design und der Betriebsweise eines Kelley- Ventils bzw. eines Mitnehmerstangen-Ventils 48 vertraut sein, weshalb es deshalb nicht notwendig ist, die Komponenten darin zu diskutieren und zu beschreiben. Der Einlass des Kelley-Ventils 48 ist direkt mit dem oberen Antrieb 3 verbunden oder ein Bajonett- Adaptere 17 ist mit dem Einlass des Kelley-Ventils verbunden, so dass das Werkzeug (in der Zementierkonfiguration) von dem konventionellen Drehgestell herabgehängt werden kann, wie es vollständiger vorstehend beschrieben ist. Das Kelley-Ventil 48 wird dazu verwendet, das Werkzeug 46 gegen das Bohrfluid zu isolieren. Das Kelley-Ventil 48 arbeitet auch so, um die Anordnung zu isolieren, um Teile der Zementieranordnung zurückzuspülen oder Teile der Anordnung herauszuspülen, um irgendwelche blockierenden Bestandteile oder Strömungshindernisse zu entfernen. Die Zementierkopfanordnung umfasst weiterhin eine Kugelabfallpumpe im T-Stück 49, verbunden mit dem Auslass des Kelley- Ventils 48. Die Kugelabfallpumpe im T-Stück 49 weist eine Einlassdüse 49a, eine Auslassdüse 49b, eine Pumpenöffnung 49c, eine Steuerkugelkammer 50 und eine Zugstiftanordnung 51 auf. Eine oder eine Vielzahl von Steuerkugeln 50a ist innerhalb der Steuerkugelkammer angeordnet. Die Ziehstiftanordnung 51 weist eine Stift- bzw. Nadeldüse 51a, verbunden an einem Ende mit der Kugelabfallpumpe im T-Stück 49, eine Endkappe 41b, fest verbunden mit dem gegenüberliegenden Ende der Düse, und einen zurückziehbaren Stift 51c, verbunden mit der Endkappe 51b und sich durch diese hindurch erstreckend, auf. Die Ziehstiftanordnung 51 kann manuell betätigt werden oder kann an einer fern- oder lokal gesteuerten Betätigungseinrichtung befestigt sein, um den zurückziehbaren Stift 48h zurückzuziehen, um die Steuerkugel 50a freizugeben. Die Auslassdüse 49b an der Kugelabfallpumpe im T-Stück 49 ist mit dem ersten Abstandsteil 21 verbunden, wobei die Lage davon vollständiger vorstehend diskutiert ist.
Falls das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 mit der Zementierkopfanordnung 47 und der Abstreifer-Stopfenanordnung 52 installiert ist, ist es bevorzugt, Zement von der Strömung durch die Dornöffnungen 19c abzuhalten. Falls Zement ermöglicht wird, durch die Dornöffnungen 19c zu strömen, kann ein Verstopfen der Öffnungen ebenso wie Erosionen auftreten. Um dies zu verhindern, muss die Gleithülse 26 an dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug der vorliegenden Erfindung so befestigt werden, dass die Dornöffnungen 19c während des Zementiervorgangs abgedeckt verbleiben. Um dies vorzunehmen, ist eine Einstellschraube 27a innerhalb jeder einer Vielzahl von Gewindeeinstellschrauböffnungen 27b in der äußeren Oberfläche 19c des Dorns 19 nahe des Dornauslasses 19c angeordnet. Vorzugsweise sind die Öffnungen 27d einen minimalen Abstand oberhalb des Federanschlags 25c so angeordnet, um die Gleithülse 26 in einer Position zu fixieren, um die Dornöffnungen 27b während der Zementiervorgänge abzudecken. Demzufolge wird der Zement nicht von dem Dorn 19 durch die Dornöffnungen 19c fließen. Es ist deshalb für die vollständige Strömung von Zement erwünscht, einem Strömungspfad 19a zu folgen, um so einen geeigneten Betrieb der Kugelabfallfunktion sicherzustellen und um ein Verstopfen oder eine Erosion des Dorns 19 zu verhindern. Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden leicht andere Verfahren zum Verhindern erkennen, dass sich die Gleithülse 26 nach oben bewegt, um die Dornöffnungen 19d freizulegen. Zum Beispiel kann eine rohrförmiges Elements oberhalb der Feder 25 zwischen dem oberen Kragen 24 und der Gleithülse 26 angeordnet sein, was die Gleithülse 26 an Ort und Stelle fixiert.
Nachdem die Gehäusefolge gelaufen ist, muss sie in den Boden des Bohrlochs 12 hinein zementiert werden. Nachdem die letzte Gehäuseverbindung mit Bohrfluid gefüllt worden ist, wird ein Volumen an Wasser oder Spülfluid durch die Anordnung und in das Gehäuse hinein gepumpt. Die Anordnung wird dann von der Gehäusefolge entfernt, um für den Zementiermodus konfiguriert zu werden. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug wird dann von dem oberen Antrieb oder der Drehantriebseinheit getrennt. Die Zementierkopfanordnung 47 wird mit dem Einlass des Werkzeugs verbunden. In der Alternativen kann die Zementierkopfanordnung 47 mit dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug für einen Betrieb in sowohl dem Bohrfluid- als auch dem Zementiermodus vorinstalliert werden. Der nächste Schritt ist derjenige, die Abstreifer-Stopfenanordnung 52 an dem unteren Körper 31 an dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 zu verbinden. Zuerst werden das Schlammsicherheitsventil 34 und die Düse 35 von dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 entfernt. Die Abstreifer- Stopfenanordnung 52 wird dann installiert. Die Abstreifer-Stopfenanordnung 52 weist einen oberen Abstreiferstopfen 52a, lösbar mit einem bodenseitigen Abstreiferstopfen 52b verbunden, auf. Das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug befindet sich nun in der Zementierkopfanordnung und wird dann erneut mit der oberen Antriebs- oder Dreheinheit verbunden. Der nächste Schritt ist derjenige, den bodenseitigen Stopfen 48d von der Abstreifer- Stopfenanordnung 49 freizugeben. Um den bodenseitigen Stopfen 52b freizugeben, muss die erste und die zweite Steuerkugel 50a von der Steuerkugelkammer 50 gelöst werden. Um die Steuerkugel 50a zu lösen, wird der Stift 51c zurückgezogen, was ermöglicht, dass sich die Kugel 50a von der Steuerkugelkammer 50 und durch das Werkzeug 46 hindurch absenkt. Die erste Steuerkugel 50a dient für die Verbindung zwischen zwei Abstreiferstopfen 52a und 52b, was bewirkt, dass der bodenseitige Abstreiferstopfen 52b in die Gehäusefolge 32a herabfällt. Ein berechnetes Volumen aus Zement wird dann durch das Werkzeug und die Anordnung gepumpt, was den bodenseitigen Abstreiferstopfen 52b nach unten entlang der Gehäusefolge treibt. Da der bodenseitige Abstreiferstopfen 52b die Gehäusefolge absenkt, streift er Schlamm von dem innenseitigen Durchmesser des Gehäuses ab. Der Zement treibt den bodenseitigen Abstreiferstopfen 52b so, um mit dem floatierenden Kragen an dem Boden des Gehäuses 32 in Eingriff zu treten. Nachdem das berechnete Volumen an Zement gepumpt worden ist, wird eine zweite Steuerkugel von der Kugelabfallpumpe im T-Stück 49 freigegeben. Die zweite Steuerkugel trennt den oberen Stopfen 52a von der Abstreifer-Stopfenanordnung 52 und senkt sich in die Gehäusefolge ab. Der obere Stopfen 52a wird nach unten entlang des Gehäuses 52 getrieben, indem Bohrfluid oder ein anderes, geeignetes Fluid hinter den oberen Stopfen 59a gepumpt wird, was auch den Zement von der Innenseite des Gehäuses abstreift. Wenn ein ausreichender Druck zwischen den zwei Abstreiferstopfen 52a und 52b erzeugt ist, wird ein Diaphragma in dem bodenseitigen Abstreiferstopfen 52b zerrissen, was ermöglicht, dass Zement zwischen den Abstreiferstopfen 52a und 52b von der Innenseite des Gehäuses 32 durch den bodenseitigen Abstreiferstopfen 52b und in den Ringraum hinein fließt. Nachdem der obere Stopfen 52a zur Ruhe durch Eingriff gegen den bodenseitigen Stopfen 52b gelangt ist, beginnt sich der Auslassdruck an der Pumpe zu erhöhen, was anzeigt, dass das Gehäuse 32 erfolgreich gegen den Ringraum 12 abgedichtet worden ist.
Fig. 6 stellt eine Druckplattenanordnung 53 dar. Während Gehäuseoperationen kann es notwendig sein, eine nach unten gerichtete Kraft aufzubringen, um das Gehäuse 32 in das Bohrloch hinein zu drücken. Dieses Merkmal ermöglicht, dass das Gewicht der Gestellanordnung auf die Oberseite des Gehäuses über die Druckplattenanordnung 53 aufgebracht wird. Während Fig. 6 die bevorzugte Ausführungsform des Einfüll- und Zirkulierwerkzeugs, dargestellt in Fig. 3, zeigt, sieht die vorliegende Erfindung Einfüll- und Zirkulierwerkzeuge anderer Ausführungsformen vor und umfasst diese. Demzufolge dient die Diskussion, die folgt, wo auf das Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 Bezug genommen wird, für erläuternde Zwecke. Weiterhin kann diese Konfiguration in entweder dem oberen Antriebsgestell oder in herkömmlichen Drehgestellanordnungen verwendet werden. Die Druckplattenanordnung 53 ist zwischen dem oberen Kragen 24 und der oberen Untereinheit 20 an dem Einfüll- und Zirkulierwerkzeug 46 angeordnet und ist an Ort und Stelle mit der standardmäßigen Verbinderkupplung 22 installiert. Die Druckplattenanordnung 53 umfasst eine Kupplung 54 mit einer Vielzahl von J-förmigen Schlitzen 55 innerhalb der äußeren Wand 56 der Kupplung 54. Eine drehbare Platte 57 ist radial um die Kupplung 54 herum angeordnet und ist so angepasst, um um die Kupplung 54 mit einer Mehrzahl von Stiften 58 fixiert zu werden.
Um eine Last auf die Gehäusefolge aufzubringen, muss die Platte 57 zuerst gedreht werden, bis der Stift 58 innerhalb des horizontalen Bereichs des J-förmigen Schlitzes 55 in Eingriff gebracht ist. Dies verriegelt die Platte 57 innerhalb der Anordnung 53, so dass eine Last dann auf die Gehäusefolge übertragen werden kann. Die Spinne 10 wird dann gegen das Gehäuse 32 in Eingriff gebracht, um die Folge an Ort und Stelle zu halten. Der Aufzug 14 wird dann von dem Gehäuse oberhalb des Gestellbodens gelöst. Die obere Antriebseinheit 3 wird dann durch den Laufblock 1 herabgelassen, bis die Platte 57 in Kontakt mit der Oberseite der Gehäusefolge steht. Der Aufzug 14 wird dann an dem Gehäuse 32 befestigt. Die Spinne 10 wird dann gelöst. Das Gehäuse 32 wird nur durch den Aufzug 14 gehalten. Ein weiteres Herablassen der oberen Antriebseinheit 3 fügt eine Last (das Gewicht des Gestells) auf die Gehäusefolge hinzu, was die Folge in das Bohrloch 12 hineindrückt. Um die Last von dem Gestell zu lösen und freizugeben, wird die Spinne 10 gegen das Gehäuse eingestellt, um die Gehäusefolge zu halten. Der Laufblock 1 wird dann ungefähr 6 Inch angehoben, um sich an der oberen Antriebseinheit 3 genug einzuhängen, um die Platte 57 von der Oberseite des Gehäuses 32 zu lösen. Die Platte 57 wird dann so gedreht, dass die Stifte 58 zu dem vertikalen Bereich des J-förmigen Schlitzes ausgerichtet sind. Der Laufblock 1 wird dann ungefähr 6 Inch herabgelassen, um auf die obere Antriebseinheit 3 genug zu drücken, um zu ermöglichen, dass der Aufzug von der Gehäusefolge freigegeben werden kann. Die Anordnung kann nun so positioniert werden, um die nächste Verbindung des Gehäuses 32 aufzunehmen, um sie zu der Folge hinzuzufügen.
Fachleute auf dem betreffenden Fachgebiet werden leicht erkennen, wie die vorliegende Erfindung noch weiter zu modifizieren ist. Zum Beispiel sind viele Verbindungen, die gezeigt sind, gewindeförmig dargestellt worden, allerdings sollte verständlich werden, dass irgendeine Verbindungseinrichtung (Gewinde, Verschweißung, O-Ring, usw.), die eine leckagedichte Verbindung erzielen kann, verwendet werden kann, ohne den Gegenstand der Erfindung, wie er hier offenbart ist, zu verändern. Zusätzlich sollte der Gegenstand der vorliegenden Erfindung nicht als einschränkend auf das bestimmte Konstruktionsmaterial angesehen werden. Deshalb sind viele Konstruktionsmaterialien durch die vorliegende Erfindung vorgesehen, einschließlich, allerdings nicht darauf beschränkt, Metalle, Fiberglas, Kunststoffe, ebenso wie Kombinationen und Variationen davon.

Claims

1. Füll- und Zirkuliervorrichtung; die zum Befüllen eines Gehäuses und zum Zirkulieren von Fluid in dem Gehäuse betreibbar ist, wobei die Füll- und Zirkuliervorrichtung aufweist:

einen Körper (19), der einen Strömungsweg (19a) dort hindurch besitzt;

eine Dichtung (29) zum Dichten mit dem Gehäuse (32);

wobei der Körper mindestens einen ersten Auslass (19c) für eine selektive Kommunikation zwischen dem Strömungsweg (19a) und der Innenseite des Gehäuse (32) besitzt, wobei der mindestens eine erste Auslass (19c) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position steuerbar ist, zum Ermöglichen einer Fluidströmung von dem Strömungsweg (19a) in das Gehäuse (32) hinein über den mindestens einen ersten Auslass (19c) in der offenen Position, und zum Verhindern einer Fluidströmung durch den mindestens einen ersten Auslass (19c) und in das Gehäuse (32) hinein in der geschlossenen Position;

wobei der Körper (19) mindestens einen zweiten Auslass (35a) für eine selektive Kommunikation zwischen dem Strömungsweg (19a) und der Innenseite des Gehäuses (32) besitzt, wobei der mindestens eine zweite Auslass (35a) zwischen einer offenen und einer geschlossenen Position steuerbar ist, zum Ermöglichen einer Fluidströmung von dem Strömungsweg (19a) in das Gehäuse (32) hinein über den mindestens einen zweiten Auslass (35a) in der offenen Position, und zum Verhindern einer Fluidströmung durch den mindestens einen zweiten Auslass (35a) und in das Gehäuse (32) hinein in der geschlossenen Position.

2. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 1, die weiterhin eine obere Unteranordnung (20) aufweist, die mit einem Einlass des Körpers (19) verbunden ist, um den Körper mit dem Bohrgestell zu verbinden, wobei das Dichtelement eine Kappendichtung (29) ist.

3. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 2, wobei die obere Unteranordnung ein oberes Unterteil (20), ein erstes Abstandsteil (21), eine Verbinderkupplung 22, ein zweites Abstandsteil (23), einen oberen Kragen (24), verbunden eines mit dem anderen, aufweist.

4. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, wobei die obere Unteranordnung (20) einen Drehgestelldapter (17) für das Drehgestell aufweist.

5. Füll- und Zirkulirvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin ein Schlammsicherheitsventil (34) zum Kontrollieren des Flusses des Fluids durch den Körper (19) aufweist.

6. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Schlammsicherheitsventil (34) selektiv eine Fluidströmung steuert, um eine Fluidströmung von dem Strömungsweg (19a), über den mindestens einen zweiten Auslass (35a), gebildet in dem Körper (19) und in die Abdeckung (32) hinein, zu ermöglichen.

7. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei das Schlammsicherheitsventil (34) mittels Druck betätigt ist.

8. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine Zementierkopfanordnung (47) aufweist, die mit dem Körper (19) verbunden ist.

9. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Strömungsweg des Körpers eine zentrale, axiale Bohrung (19a) ist, die mit der Zementierkopfanordnung (53) verbunden ist, um den Boden der Gehäusefolge zu dichten.

10. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, wobei die Zementierkopfanordnung (47) ein Mitnehmerstangenventil (48) und eine Kugelabzweigvorrichtung (49), verbunden mit dem Mitnehmerstangenventil, aufweist.

11. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Kugelabzweiganordnung (49) eine Einlassdüse (49a) und eine Auslassdüse (49b), eine Pumpdüse (49c), eine Auslösekugelkammer (50) und eine Zugstiftanordnung (51) aufweist.

12. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 11, wobei eine Mehrzahl von Auslösekugeln (50a) innerhalb der Kugelabzweiganordnung (49) angeordnet ist.

13. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 11 oder Anspruch 12, wobei die Zugstiftanordnung eine Düse (51a), eine Endkappe (51b), verbunden mit der Düse (51a), und einen zurückziehbaren Zugstift (51c) aufweist.

14. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Zugstiftanordnung weiterhin eine Betätigungseinrichtung zum Positionieren des Zugstifts (51c) durch eine Fernsteuerung aufweist.

15. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, die weiterhin einen Drehgestelladapter (17), verbunden mit der Zementierkopfanordnung zum Aufhängen des Werkzeugs von einem herkömmlichen Drehgestell aufweist, wobei der Drehgestelladapter so angepasst ist, um zu ermöglichen, dass Fluid dort hindurch und in das Füll- und Zirkulierwerkzeug gepumpt werden kann.

16. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine Schubplatteneinrichtung (53) zum Übertragen von Lastkräften auf das Gehäuse (32), um die Gehäusefolge in das Bohrloch (12) hinein zu drücken, aufweist.

17. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 16, die weiterhin eine Verriegelungsanordnung (57a) für die Schubplatteneinrichtung (53) aufweist.

18. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 17, die weiterhin ein geschlitztes Element (55) für die Verriegelungsanordnung (57a) aufweist.

19. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Dichtung (29) eine Kappendichtung (29) ist, die zwischen einem Werkzeug (46) und dem Gehäuse (32) abdichtet.

20. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Kappendichtung das obere Ende des Gehäuses (32) abdichtet.

21. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine Anordnung (6) aufweist, die so angepasst ist, um das Füll- und Zirkulierwerkzeug zu der Mitte des Gehäuses auszurichten.

22. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die weiterhin eine Abstreiferstopfenanordnung zum Abstreifen des Innenseitendurchmessers des Gehäuses (32), und um den Boden der Gehäusefolge abzudichten, aufweist.

23. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 22, wobei die Abstreiferstopfenanordnung aus einer Mehrzahl von abnehmbaren Abstreiferstopfen, verbunden mit dem Werkzeug, aufgebaut ist.

24. Füll- und Zirkuliervorrichtung nach Anspruch 22 oder Anspruch 23, wobei die Abstreiferstopfenanordnung einen oberen Abstreiferstopfen (52a), lösbar mit dem Bodenabstreiferstopfen (52b) verbunden, aufweist.

25. Vorrichtung, von einem Laufblock 1 herunterhängend, für Zementiervorgänge in einem Bohrlochgehäuse, wobei die Vorrichtung aufweist:

eine obere Antriebsgestellanordung (3), angepasst so, um von dem Laufblock (1) angehoben und abgesenkt zu werden;

eine Zementierkopfanordnung (47), verbunden mit der oberen Antriebsgestellanordnung (3);

ein Füll- und Zirkulierwerkzeug (46) nach Anspruch 1, verbunden mit der Zementierkopfanordnung (47); und

eine Abstreiferstopfenanordnung (52), die eine Mehrzahl von lösbaren Abstreiferstopfen, verbunden in Reihe mit dem Füll- und Zirkulierwerkzeug (46), zum Freigeben in das Gehäuse (32), um den Boden der Gehäusefolge abzudichten, aufweist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei die Zementierkopfanordnung ein Mitnehmerstangenventil (48) aufweist, das einen Einlass und einen Auslass besitzt, und ein Kugelzabweig-Hineinpump-T-Stück (49), verbunden mit dem Auslass des Mitnehmerstangenventils (48), aufweist, wobei das Kugelabzweig-Hineinpump-T-Stück eine Einlassdüse (49a), eine Auslassdüse (49b), eine Pumpdüse (49c), eine Auslasskugelkammer (50) und eine Zugstiftanordnung (51) aufweist.

27. Verfahren zum Füllen und Zirkulieren von Fluid in ein Bohrlochgehäuse, herabhängend von einem Bohrgestellboden, und zum Zementieren der Gehäusefolge in dem Bohrloch, wobei das Verfahren aufweist:

Verbinden eines Füll- und Zirkulierwerkzeugs (46) nach einem der Ansprüche 1 bis 18 an der Gestellanordnung des oberen Antriebs (3);

Absenken der Gestellanordnung des oberen Antriebs so, dass das Füll- und Zirkulierwerkzeug oberhalb eines oberen Endes des Gehäuses (32), herabhängend von dem Bohrgestellboden, positioniert ist;

Pumpen von Fluid durch den oberen Antrieb (3) über das Füll- und Zirkulierwerkzeug (46) und in die Gehäusefolge (32) hinein;

Installieren einer Zementierkopfanordnung (47) und einer Abstreiferstopfenanordnung (52) an dem Füll- und Zirkulierwerkzeug (46); und

Pumpen eines berechneten Fluidvolumens durch die Zementierkopfanordnung (47), um die Abstreiferstopfenanordnung (52) so zu aktivieren, um einen Abstreiferstopfen (52b) in die Gehäusefolge hinein zu drücken, um ein Zementieren des Gehäuses in das Bohrloch (32) hinein zu erleichtern.