DE69108780T2

DE69108780T2 - Überbrückungsstopfen für ein Bohrgestänge und Anwendungsverfahren.

Info

Publication number: DE69108780T2
Application number: DE69108780T
Authority: DE
Inventors: David P Briscoe; Donald W Winslow
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1995-08-24
Anticipated expiration: 2011-06-04
Also published as: CA2043756A1; DE69108780D1; AU7643091A; US5029643A; US5058684A; EP0460902A3; NO911757D0; MX172734B; EP0460902A2; CA2043756C; NO911757L; EP0460902B1; AU639330B2

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Bridge- Plug, im Besonderen, jedoch nicht begrenzt auf einen rückziehbaren Bridge- Plug, zur Ausrichtung in der Bohrung eines Strangs Gestängerohre geeignet, als Hilfsmittel zur Kontrolle einer außer Kontrolle geratenen Ölquelle, und als eine Methode zur Kontrolle von fördermedien.
Bridge- Plugs sind Dichtungsvorrichtungen, die generell benutzt werden, um die Bohrung eines Rohrstranges vollständig abzudichten. Üblicherweise werden Bridge- Plugs benutzt, um die Bohrung einer Rohrfahrt in einer Ölquelle abzudichten. Bridge- Plugs werden normalerweise ausgerichtet, indem die Bohrung eines Rohrstrangs mit einem Satz Gestängeabfangkeile eingerückt wird und dann ein Dichtungsstück mechanisch oder hydraulisch gegen die Bohrung ausgerichtet wird.
US- A- 4 432 418 stellt den Stand der Technik, im Oberbegriff nach Anspruch 1 gekennzeichnet, dar und beschreibt eine Vorrichtung, die aus einem rückziehbaren Bridge- Plug besteht, der auf eine gewünschte Einstelltiefe in eine Ölquelle gesenkt werden kann, sowie einen Dichtungssatz am Plug, der dann ausgelöst werden kann, um die Vorrichtung zu positionieren. Nachdem die Arbeit ausgeführt wurde, wird ein Bergungswerkzeug in die Ölquelle gefahren, um den Bridge- Plug zu dessen Rückzug einzurücken. Wenn sich Sand oder andere Fremdkörper an der Oberseite des Plugs befinden, kann eine zirkulierende Substanz benutzt werden, um die Fremdkörper zu entfernen, selbst wie das Bergungswerkzeug in den Plug gesenkt wird.
Während eine Ölquelle gebohrt wird, zieht sich ein Strang Bohrgestänge, an dessen unterem Ende eine Bohrkrone befestigt ist, in ein Bohrloch und wird rotiert, um ein Bohrloch tiefenmäßig zu erweitern. Wenn die Bedienungsperson des Bohrgestänges Kontrolle über die im Bohrloch enthaltenen Flüssigkeiten verliert, z.B. wenn ein Ausbruch stattfindet, wird die Ölquelle automatisch unter Kontrolle gebracht, indem das Gestängerohr in der Nähe der Oberfläche mit Abscherblöcken abgeschert, das obere Teil des Gestängerohrs entfernt, und die Ölquelle über dem abgescherten oberen Teil des Gestängerohrs abgedichtet wird. Fördermedien können weiterhin durch das Bohrgestänge und die Bohrung aufwärts fließen, dieser Ausfluß nach oben durch das Bohrloch wird mit einem Drosselrohr kontrolliert.
Um die Ölquelle wieder unter Kontrolle zu bringen, wird es zu einem Zeitpunkt erforderlich werden, den beschädigten oberen Teil des Gestängerohrs zu entfernen und neue Rohrstücke daran anzuschließen. Wir haben hiermit einen Bridge- Plug erdacht, der in ein Bohrgestänge eingesetzt werden kann, um den Ausfluß nach oben durch das Gestängerohr einzudämmen, damit die beschädigten oberen Teile des Bohrgestänges entfernt und neue Rohrstücke daran angeschlossen werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine rückziehbare Bridge- Plug Vorrichtung zur Abdichtung einer Bohrung in einem Bohrgestänge bereitgestellt, die folgendes umfaßt: einen Satz Dichtungsspindeln, dessen längsweise verlaufende Spindelbohrung mit einer Sperre versehen ist, die diese Dichtungsspindel sperrt, dieser Satz Dichtungsspindeln besitzt einen Umleitungsanschluß, der radial durch dessen Wand angeordnet und mit dieser Dichtungsspindel unter dieser Sperre verbunden ist; Dichtungsmittel, die unter diesem Satz Dichtungsspindeln angeordnet sind, um diesen Satz Dichtungsspindeln und diese Bohrung in diesem Bohrgestänge abzudichten; eine Umleitungsmuffe die verschiebbar um diesen Satz Dichtungsspindeln angeordnet und längsweise relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln zwischen einer offenen Position beweglich ist, wobei dieser Umleitungsanschluß offen ist, und einer geschlossenen Position, wobei dieser Umleitungsanschluß geschlossen ist; dies wird dadurch gekennzeichnet, daß diese Muffe gegen rotierende Bewegung relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln befestigt ist; und daß die Vorrichtung weiterhin einen rotierenden Gehäusesatz umfaßt, der diesem Satz Dichtungsspindeln und dieser Umleitungsmuffe betriebsfähig zugeordnet ist, dieser Gehäusesatz wird mit einem Gewinde mit dieser Umleitungsmuffe eingerückt, so daß bei Rotierung diesem rotierenden Gehäusesatzes relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln diese Umleitungsmuffe wahlweise zwischen ihrer offenen und geschlossenen Position bewegt wird; und einem Traglagermittel zwischen diesem Satz Dichtungsspindeln und diesem rotierenden Gehäusesatz, damit Rotierung dieses rotierenden Gehäusesatzes relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln gestattet wird, während gleichzeitig ein genügender Aufwärtsdruck auf diesen Satz Dichtungsspindeln ausgehend von diesem rotierenden Gehäusesatz ausgeübt wird, um dieses Dichtungsmittel gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet zu halten, wobei dieses Dichtungsmittel mit einer internen Stauchung dieses Rohrstrangs einrückt.
Die Erfindung umfaßt ebenfalls eine rückziehbare Bridge- Plug Vorrichtung zur Dichtung einer Röhrenbohrung in einem Rohrstrang, die folgendes umfaßt: einen Satz Dichtungsspindeln, die mit einer dadurch angeordneten längsweisen Spindelbohrung versehen ist; auf diesem Satz Dichtungsspindeln angeordnete Dichtungsmittel, zur Abdichtung zwischen diesem Satz Dichtungsspindeln und dieser Röhrenbohrung in diesem Rohrstrang bei Einrücken dieses Dichtungsmittels mit einer internen Stauchung dieses Rohrstrangs und darauffolgende Ausübung eines Aufwärtsdrucks auf diesen Satz Dichtungsspindeln; und wahlweise positionierbare Umleitungsmittel, die ausgerichtet sind, um die Auffüllung eines Betriebsstrangs, der an diese Bridge- Plug Vorrichtung angeschlossen ist zu verhindern, wie dieser Betriebsstrang und diese Bridge- Plug Vorrichtung in diesem Rohrstrang auf Position gebracht werden; diese Röhrenbohrung unter dem Dichtungsmittel mit einer Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel durch diese Spindelbohrung vor Abdichtung des Dichtungsmittels gegen diese Röhrenbohrung zu verbinden; diese Röhrenbohrung unter diesem Dichtungsmittel von dieser Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel zu isolieren, nachdem dieses Dichtungsmittel gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet wurde; und um diese Röhrenbohrung unter diesem Dichtungsmittel mit dieser Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel durch diese Spindelbohrung wieder anzuschließen, um den Druck vollständig über diesem Dichtungsmittel vor Auslösung dieses Dichtungsmittels auszugleichen.
Die Erfindung sieht weiterhin eine Methode zur Eindämmung des Flüssigkeitsflusses aufwärts durch eine Röhrenbohrung in einem Rohrstrang eines Bohrloches vor, diese Methode umfaßt folgende Schritte:
a) eine Bridge- Plug Vorrichtung die in einem Betriebsstrang in diesen Rohrstrang auf eine Position gesenkt wird, in der diese Röhrenbohrung geschlossen werden soll;
b) diese Röhrenbohrung unter einem Dichtungsstück in dieser Bridge- Plug Vorrichtung durch diese Bridge- Plug Vorrichtung an eine Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsstück anzuschließen, damit diese Flüssigkeit durch diese Bridge- Plug Vorrichtung aufwärts fließen kann;
c) diese Bridge- Plug Vorrichtung mit einer internen Stauchung dieses Rohrstrangs einzurücken;
d) während diese Flüssigkeit durch diese Bridge- Plug Vorrichtung nach oben fließt, an diesem Betriebsstrang und dieser Bridge- Plug Vorrichtung nach oben zieht und dadurch dieses Dichtungsstück gegen diese Röhrenbohrung abdichtet;
e) nach Schritt d) diese Röhrenbohrung unter diesem Dichtungsstück von dieser Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsstück zu isolieren und dadurch den Fluß dieser Flüssigkeit nach oben durch diese Röhrenbohrung einzudämmen;
f) nach Schritt e) diesen Betriebsstrang von dieser Bridge- Plug Vorrichtung zu trennen; und
g) nach Schritt f) diese Bridge- Plug Vorrichtung in dieser internen Stauchung eingerückt und gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet zu halten, indem durch die darunter enthaltene Flüssigkeit ein Differentialdruck aufwärts auf die Bridge- Plug Vorrichtung ausgeübt wird.
In den Bridge- Plugs dieser Erfindung kann die Sperre und der Umleitungsanschluß im Satz der Dichtungsspindeln, die Umleitungsmuffe, der rotierende Gehäusesatz und das Traglagermittel kollektiv als wahlweise positionierbares Umleitungsmittel der Bridge- Plug Vorrichtung bezeichnet werden. Das Umleitungsmittel verrichtet verschiedene funktionen. Es verhindert die Auffüllung des Betriebsstrangs an den die Bridge- Plug Vorrichtung angeschlossen ist, denn der Betriebsstrang und die Bridge- Plug Vorrichtung werden im Bohrgestängestrang auf Position gefahren. Weiterhin schließt das Umleitungsmittel die Röhrenbohrung unter dem Dichtungsstück an eine Niedrigdruckzone über dem Dichtungsstück durch die Spindelbohrung an, bevor das Dichtungsstück gegen die Bohrung des Gestängerohrs abgedichtet wird. Weiterhin isoliert das Umleitungsmittel die Röhrenbohrung unter dem Dichtungsstück von der Niedrigdruckzone über dem Dichtungsstück nachdem das Dichtungsstück gegen die Bohrung des Gestängerohrs abgedichtet ist. Letztlich dient das Umleitungsmittel dazu die Bohrung des Gestängerohrs unter dem Dichtungsstück mit der Niedrigdruckzone über dem Dichtungsstück durch die Spindelbohrung wieder anzuschließen, um den Druck vollständig über das Dichtungsstück vor Auslösung des Dichtungsstücks und Rückzug der Bridge - Plug Vorrichtung auszugleichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ist eine schematische Zeichnung eines Strangs eines Gestängerohrs in einem Bohrloch nachdem das obere Ende des Gestängerohrs mit den Abscherblöcken abgeschert wurde.
Fig. 2 ist eine schematische Zeichnung ähnlich wie Figur 1 und zeigt eine Bridge- Plug Vorrichtung der vorliegenden Erfindung die an einem Anschlagblock mit Betriebsstrang in einen Strang des Bohrgestänges gesenkt wurde und im Strang des Bohrgestänges in Position ausgerichtet wurde um vollständig über die Bohrung des Gestängerohrs abzudichten.
Figuren 3 A bis 3 J umfassen nur eine rechtsseitige Teilansicht einer ersten Ausbildungsform der Bridge- Plug Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. Die Vorrichtung wird in einer Position vor der Ausdehnung des Dichtungsstücks und mit dem Umleitungsanschluß in offener Position dargestellt. Das Umleitungsmittel des Bridge- Plugs ist in offener Position gezeigt und ist so konstruiert, daß es in den Ringraum zwischen dem Anschlagblock mit Betriebsstrang und der Bohrung des Gestängerohrs umleitet.
Fig. 4 ist eine Draufsicht des oberen J- Schlitzes von Figur 3 B, der den Gestängekeilfänger mit dem rotierenden Gehäusesatz verbindet.
Fig. 5 ist eine Draufsicht des unteren J- Schlitzes von Figur 3 G, der eine Zwischenverbindung der Hülse mit dem Satz Dichtungsspindeln ist.
Figuren 6 A bis 6 K umfassen nur eine rechtsseitige Teilansicht einer alternativen Ausbildungsform der Bridge- Plug Vorrichtung der vorliegenden Erfindung. In der Ausbildungsform der Figuren 6 A bis 6 K ist das Umleitungsmittel in Figur 6 E in offener Position gezeigt und leitet Flüssigkeit nach oben in das Innere des Anschlagblocks mit Betriebsstrang um.
Fig. 7 ist eine Teilansicht einer typischen Verbindungsstelle zwischen Teilstücken von Gestängerohren und stellt eine typische Anordnung der internen Stauchung in der Bohrung des Bohrgestänges genauer dar.
In den Zeichnungen besonders in Figuren 1 und 2 ist die generelle Struktur einer Ölquelle schematisch dargestellt, zusammen mit der Positionierung der Bohrgestänge - Bridge- Plug Vorrichtung der vorliegenden Erfindung in einer solchen Ölquelle zur Kontrolle des flusses der Flüssigkeit nach oben durch das Gestängerohr.
In Fig. 1 ist eine typische Öl- oder Gasquelle 10 schematisch dargestellt. Ein Bohrloch 12 wurde nach unten durch die Erdoberfläche 14 mit einer Bohrkrone (nicht dargestellt) gebohrt die sich am unteren Ende eines Strangs Bohrgestänge 16 befindet. Eine Fahrt Oberflächenverschalung 18 wurde in das Bohrloch 12 eingesetzt.
Ein Bohrlochschieberaufsatz 20 ist auf die Oberflächenverschalung 18 montiert. Figur 1 zeigt, daß die Abscherblöcke 22 des Bohrlochschieberaufsatzes 20 dazu benutzt wurden den Strang des Bohrgestänges 16 abzuscheren und somit das obere Ende 24 des Strangs Bohrgestänge 16 beschädigten.
Fördermedien sind mit Pfeilen wie 26 schematisch dargestellt, die nach oben durch die Röhrenbohrung 28 des Bohrgestänges 16 und durch den zwischen Bohrloch 12 und Bohrgestänge 16 befindlichen Ringraum 30 fließen. Der Fluß dieser nach oben fließenden Flüssigkeiten wird durch das Drosselrohr 32 und dem darin angeordneten Ventilmittel 34 gestattet, durch das der Fluß kontrolliert werden kann.
In Fig. 1 ist eine typische interne Stauchung 36 der Röhrenbohrung 28 schematisch dargestellt. Die wirkliche Anordnung einer solchen Stauchung ist am besten aus Figur 7 zu ersehen die eine Verbindung zwischen zwei Verbindungsstellen einer typischen Art von Gestängerohren darstellt die im Ölfeld verwendet werden. Die in Figur 7 dargestellte Verbindungsstelle ist ein Hydril PH- 4 Gestängerohr. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, besitzt die Röhrenwand an den Enden eines jeden Rohrteilstücks eine größere Dicke und definiert dadurch eine Röhrenbohrung mit Mindestdurchmesser 38 neben der Verbindungsstelle, mit einer Röhrenbohrung mit vergrößertem Durchmesser 40 auf beinahe der ganzen Länge einer jeden Verbindungsstelle und mit verjüngten Übergangsschultern, wie 36 und 42 an den unteren und oberen Enden der Bohrung 38 mit reduziertem Durchmesser. Diese untere Übergangsschulter 36 wird für den Zweck der vorliegenden Erfindung als interne Stauchung der Röhrenbohrung 28 verwendet, gegen die ein Bridge- Plug ausgerichtet werden kann.
Obowhl die in Figur 7 dargestellte interne Stauchung 36 integral an einem der Teilstücke des Gestängerohr gebildet wird, kann man davon ausgehen, daß die Bezeichnung interne Stauchung generell verwendet wird, jede nach unten zeigende Oberfläche zu beschreiben, die sich intern im Rohrstrang befindet und dazu benutzt werden könnte, eine Struktur wie die Hülse der Bohrgestänge - Bridge- Plug Vorrichtung 48 einzurücken, die unten weiter beschrieben ist.
Ein Anschlagblock 44 ist schematisch über dem Bohrlochschieberaufsatz 20 montiert dargestellt. Wie aus Figur 2 ersichtlich ist, wurde ein Anschagblock mit Betriebsstrang 46 mit der Bridge- Plug Vorrichtung 48 der vorliegenden Erfindung an einem unteren Ende davon angebracht, durch den Anschlagblock 44 in die Röhrenbohrung 28 gesenkt. Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 wurde in der Röhrenbohrung 28 und gegen deren interne Stauchung 36 ausgerichtet um die Röhrenbohrung 28 abzudichten. Der Anschlagblock 44 gestattet, daß der Anschlagblock mit Betriebsstrang 46 dadurch gesenkt werden kann, während eine Abdichtung um den Betriebsstrang 46 gehalten wird, so daß jeder Aufwärtsfluß von Flüssigkeiten noch vom Drosselrohr 32 und dem Ventilmittel 34 kontrolliert wird.
In Figuren 3 A bis 3 J werden die Einzelheiten der Konstruktion einer bevorzugten Ausbildungsform der Bohrgestänge - Bridge- Plug Vorrichtung 48 beschrieben.
Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 umfaßt einen Satz Dichtungsspindeln 50 (siehe Figuren 3 C bis 3 J) mit einer längsweise darin angeordneten Spindelbohrung 52 mit einer Sperre 54 (siehe Fig. 3 E) die die Spindelbohrung 52 sperrt. Der Satz Dichtungsspindeln 50 besitzt einen Umleitungsanschluß 56, der radial durch eine Wand 58 angeordnet, und an die Spindelbohrung 52 unter der Sperre 54 angeschlossen ist.
Der Satz Dichtungsspindeln 50 umfaßt eine Anzahl fest miteinander verbundener Komponente. Begonnen am oberen Ende des Satzes Dichtungsspindeln 50 in Figur 3 A, umfaßt der Satz 50 einen Differentialkolben 60, eine obere Spindel 62, einen Umleitungskörper 64, eine Dichtungsspindel 66, ein Verbindungsstück 68 und eine untere Führung 70.
Der Differentialkolben 60 und die obere Spindel 62 sind durch ein Gewinde an 72 (siehe Figur 3 C) mit einer Dichtung 74 dazwischen angeschlossen, und mit einer Stellschraube 76 um den Gewindeanschluß 72 zu schließen. Der Differentialkolben 60 trägt eine äußere ringförmige Dichtung 61, die den rotierenden Gehäusesatz abdichtend einrückt, wie unten weiter beschrieben ist.
Die obere Spindel 62 und der Umleitungskörper 64 werden durch ein Gewinde an 78 (siehe Figur 3 E) verbunden, und mit der Stellschraube 80 geschlossen.
Ein Satz Umleitungsdichtungen 82 wird vom Umleitungskörper 64 getragen und zwischen dem unteren Ende 84 der oberen Spindel 62 und einer aufwärts zeigenden Schulter 86 des Umleitungskörpers 64 auf Position gehalten. Eine ringförmige Dichtung 88 dichtet zwischen dem Umleitungskörper 64 und dem Satz Umleitungsdichtungen 82 ab.
Der Umleitungsanschluß 56 ist durch die Wand 58 des Umleitungskörpers 64 unmittelbar unter dem Satz Umleitungsdichtungen 82 angeordnet.
Der Umleitungskörper 64 trägt eine äußere ringförmige Dichtung 90 unter dem Umleitungsanschluß 56 um die Umleitungsmuffe abdichtend einzurücken, wie unten weiter beschrieben ist.
Fig. 3 F zeigt den Umleitungskörper 64 mit einer großen Anzahl sich nach außen streckenden längsweisen Keilwellen 92 zum Einrücken mit der Umleitungsmuffe, wie unten weiter beschrieben ist.
Umleitungskörper 64 ist durch ein Gewinde mit der Dichtungsspindel 66 an 94 mit einer Stellschraube 96, die diese schließt, und mit einer ringförmigen Dichtung 98 dazwischen verbunden.
Die Dichtungsspindel 66 ist durch ein Gewinde mit Verbindungsstück 68 an Gewindegang 100 angeschlossen (siehe Figur 3 J) und mit einer ringförmigen Dichtung 102 dazwischen versehen. Verbindungsstück 68 is durch ein Gewinde an die untere Führung 70 an 104 angeschlossen und mit einer Dichtung 106 dazwischen versehen.
Ein Dichtungsmittel, generell durch die Ziffer 108 gekennzeichnet, ist an der Dichtungsspindel 66 des Satzes Dichtungsspindeln 50 zur Abdichtung zwischen der Dichtungsspindel 66 und der Röhrenbohrung 28 angeordnet, nach Einrücken des Dichtungsmittels 108 mit der internen Stauchung 36 des Rohrstranges 16 und darauffolgende Ausübung von Aufwärtsdruck auf den Satz Dichtungsspindeln 50.
Das Dichtungsmittel 108 umfaßt eine Federhülse 110 (siehe Figuren 3 G bis 3 H), die schiebbar um die Dichtungsspindel 66 angeordnet ist. Hülse 110 umfaßt einen sich radial nach innen streckenden Mitnehmer 112, der in einem J- Schlitz 114 aufgenommen wird, der in der äußeren Oberfläche der Dichtungsspindel 66 angeordnet ist. Der Mitnehmer 112 und der J- Schlitz 114 sind am besten in der Draufsicht in Fig. 5 dargestellt. In Figuren 3 G und 5 ist der Mitnehmer 112 in einer ersten Position dargestellt, wobei er in einer oberen Position zu der Hülse 110 relativ zu der Dichtungsspindel 66 angeordnet ist. Wie am besten aus Fig. 5 ersichtlich ist, wird Abwärtsbewegung der Dichtungsspindel 66 relativ zur Hülse 110 mit darauffolgender Rotierung gegen den Uhrzeigersinn (wie von oben gesehen) der Dichtungsspindel 66, gefolgt von Aufnahme der Dichtungsspindel 66, den Mitnehmer 112 auf einen längeren Schenkel 116 des J- Schlitzes 144 bewegen, und gestattet dadurch der Hülse 110 sich auf eine niedrigere Position relativ zur Dichtungsspindel 66 zu bewegen.
Die Hülse 110 umfaßt eine große Anzahl sich generell abwärts streckender Arme 118 von denen jeder einen vergrößerten Kopf 120 besitzt, der am unteren Ende davon angeordnet ist. Der Kopf 120 umfaßt eine abwärts zeigende verjüngte Oberfläche 122, die die Arme 118 nach innen eingreift, und gestattet, daß die Hülse 110 abwärts durch Abschnitte mit reduziertem Durchmesser wie 38 (siehe Figur 7) der Röhrenbohrung 28 gezogen werden kann. Jeder der Köpfe 120 umfasst ebenfalls aufwärts zeigende verjüngte Einrückschultern 124 zum Einrücken der internen Stauchung 36 (siehe Figuren 1, 2 und 7) des Rohrstranges 16.
Das Dichtungsmittel 108 umfaßt ebenfalls ein ringförmiges Verankerungskeilmittel 126 schiebbar um die Dichtungsspindel 66 unter der Hülse 110 angeordnet. Der Verankerungskeil 126 umfaßt eine aufwärts zeigende verjüngte Keiloberfläche 128 die durch die innere Oberfläche 130 der Hülsenarme 118 eingerückt wird, wenn die Hülse 110 auf ihre untere Position relativ zur Dichtungsspindel 66 abfällt. Das Einrücken des Verankerungskeils 126 mit den Hülsenarmen 118 verhindert radiale Kompression der Arme 118 der Hülse 110 nach innen, wenn die Hülse 110 sich in ihrer unteren Position befindet, und dadurch die oberen Einrückmittel 124 der Hülsenarme 118 in einer radial ausgestreckten Position hält, so daß dies die interne Stauchung 36 des Rohrstranges 16 einrückt, wenn dieses aufwärts dagegen gezogen wird.
Das Dichtungsmittel 108 umfaßt weiterhin ein dehnbares Dichtungselement 132, das sich unmittelbar unter dem Verankerungskeil 126 befindet. Wenn die Hülse 110 sich relativ zur Dichtungsspindel 66 abwärts bewegen kann, so daß sie den Verankerungskeil 126 einrückt, zieht ein auf den Satz Dichtungsspindeln 50 ausgeübter Aufwärtszug die Einrückschultern 124 auf eingerückte Position mit der internen Stauchung 36 des Rohrstrangs 16, und die weitere Ausübung eines genügenden Aufwärtszugs auf den Betriebsstrang 46 und den Satz Dichtungsspindeln 50 hat zur Folge, daß der Verankerungskeil 126 relativ zur Dichtungsspindel 66 abwärts gleitet und dabei das Dichtungselement 132 zwischen Verankerungskeil 126 und dem Verbindungsstück 68 des Satzes Dichtungsspindeln 50 kompreßt, so daß sich das Dichtungselement 132 radial nach außen dehnen muß, wie in Figur 2 schematisch dargestellt ist, und dadurch gegen den Abschnitt mit größerem Durchmesser 40 der Röhrenbohrung 28 abdichtet.
Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 umfaßt weiterhin einen Satz Umleitungsmuffen 134 (siehe Figuren 3 D bis 3 F) schiebbar um den Satz Dichtungsspindeln 50 angeordnet und relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 längsweise beweglich, zwischen einer offenen Position, wie in Figuren 3 D bis 3 F dargestellt ist, wobei der Umleitungsanschluß 56 offen ist, und einer geschlossenen Position, wobei der Muffensatz 134 relativ zum Satz Umleitungsspindeln 50 aufwärts bewegt wird, um den Umleitungsanschluß 56 zu schließen.
Der Satz Umleitungsmuffen 134 umfaßt eine Spindel der Umleitungsmuffe 136 und eine Umleitungsmuffe 138. Die Spindel der Umleitungsmuffe 136 und die Umleitungsmuffe 138 sind am Verbindungsstück 140 durch ein Gewinde angeschlossen, das durch Stellschrauben 142 geschlossen wird, mit einer dazwischen vorgesehenen ringförmigen Dichtung 144.
Die Spindel der Umleitungsmuffe 136 trägt eine interne ringförmige Dichtung 146 in der Nähe ihres oberen Endes, die schiebbar abdichtend eine zylindrische äußere Oberfläche 148 der oberen Spindel 62 des Satzes Umleitungsspindeln einrückt. Die Spindel der Umleitungsmuffe 136 besitzt eine äußere Oberfläche mit Gewinde 150, die gegenüber ihrem oberen Ende mit einem rotierenden Gehäusesatz, der unten weiter beschrieben ist, zur Gewindeeinrückung versehen ist, und den Zweck besitzt, daß der Satz Umleitungsmuffen 134 sich bei Rotierung des rotierenden Gehäusesatzes relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 aufwärts und abwärts bewegt.
Die Umleitungsmuffe 138 besitzt an ihrem unteren Ende eine große Anzahl längsweise abwärts streckende Finger 151, die mit den Keilwellen 92 des Umleitungskörpers 64 ineinandergreifen, so daß der Satz Umleitungsmuffen 134 gegen rotierende Bewegung relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 feststehend ist.
Die Umleitungsmuffe 138 ist mit einem radial dadurch angeordneten Muffenanschluß 152 versehen. Wenn der Satz Umleitungsmuffen 143 sich in seiner offenen Position befindet wie in Figur 3 E dargestellt, verbindet der Muffenanschluß 152 den Umleitungsanschluß 56 und dadurch die Spindelbohrung 52 des Satzes Dichtungsspindeln 50 mit einem Ringraum 154 (siehe Figur 2) zwischen dem Satz Dichtungsspindeln 50 und der Röhrenbohrung 28 des Rohrstrangs 16. Dadurch wird die Röhrenbohrung 28 des Rohrstrangs 16 unter dem Dichtungselement 132 des Dichtungsmittels 108 mit dem Ringraum 154 über dem Dichtungselement 132 verbunden, wenn der Satz Umleitungsmuffen 134 sich in seiner offenen Position befindet. Man stellt fest, daß in der Ausbildungsform der Figuren 3 A bis 3 J die Spindelbohrung 52 des Satzes Dichtungsspindeln 50 ein offenes unteres Ende 154 besitzt (siehe Figur 3 J) das in offener Verbindung mit der Röhrenbohrung 28 des Rohrstrangs 16 unter dem Dichtungselement 132 des Dichtungsmittels 108 steht.
Wenn der Satz Umleitungsmuffen 134 relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 auf eine unten weiter beschriebene Weise aufwärts bewegt wird, bewegt sich eine innere Bohrung 155 der Umleitungsmuffe 138 zur abdichtenden Einrückung mit dem Satz Umleitungsdichtungen 82 und schließt dadurch den Umleitungsanschluß 56.
Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 umfaßt ebenfalls einen rotierenden Gehäusesatz, der generell durch die Ziffer 156 gekennzeichnet ist (siehe Figuren 3 A bis 3 D). Der rotierende Gehäusesatz 156 umfaßt eine Rückzugsspindel 158, ein Gehäuse 160 und eine Gewindespindel 162.
Die Rückzugsspindel 158 und das Gehäuse 160 sind durch eine Gewindeverbindung an Gewindegang 164 verbunden, der durch Stellschrauben 166 befestigt ist, und mit einer dazwischen angeordneten ringförmigen Dichtung 168. Gehäuse 160 ist durch eine, Gewindeverbindung mit der Gewindespindel 162 an Gewindegang 170 verbunden, der durch Stellschraube 172 mit einer dazwischen angeordneten ringförmigen Dichtung 174 geschlossen ist.
Gehäuse 160 besitzt eine innere Bohrung 176 in der die ringförmige Dichtung 61 des Differentialkolbens 60 schiebbar aufgenommen wird. Gewindespindel 162 besitzt eine innere Bohrung 178 die eine ringförmige Dichtung 180 trägt, durch die eine zylindrische äußere Oberfläche 182 der oberen Spindel 62 des Satzes Dichtungsspindeln 50 schiebbar aufgenommen wird.
Eine Dichtungskammer 184 ist radial zwischen der oberen Spindel 62 und dem Gehäuse 160 angeordnet, und längsweise zwischen dem Differentialkolben 60 und einem oberen Ende der Gewindespindel 162. Insbesondere ist die Dichtungskammer 184 mit ringförmigen Dichtungen 61, 74, 174 und 180 abgedichtet. Ein Paar Eingußanschlüsse 188 und 190 sind durch das Gehäuse 160 angeordnet und gestatten, daß die Kammer 184 mit einer relativ inkompressiblen Flüssigkeit wie Öl gefüllt werden kann. Wenn die Kammer 184 so gefüllt ist, stellt sie ein generell als 185 gekennzeichnetes Traglagermittel dar, an dessen oberen Ende der Satz Dichtungsspindeln 50 angeordnet ist und an dessen unteren Ende der rotierende Gehäusesatz 156 angordnet ist, so daß Aufwärtsdrucke vom rotierenden Gehäusesatz 156 auf den Satz Dichtungsspindeln 50 durch Kompression des in der Dichtungskammer 184 enthaltenen Öls übertragen werden können.
Die Verwendung einer abgedichteten Ölfeldkammer um das Traglagermittel 185 zu liefern, ist besonders in der Bohrgestänge - Bridge- Plug Vorrichtung 48 von Nutzen, die notwendigerweise ein relativ schmales Werkzeug ist, da es in der inneren Bohrung eines konventionellen Rohrstrangs aufgenommen werden muß. Die Radialdicke 192 (siehe Figur 3 C) der Komponente, die im Traglagermittel 184 angeordnet sind, ist deshalb relativ gering, in der Größenordnung von 2,70 cm (1,063 Zoll), was für typische mechanische Traglager nicht geeignet ist.
Das Traglagermittel 185 wird Rotierung des rotierenden Gehäusesatzes 156 relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 gestatten, während es gleichzeitig genügend Aufwärtsdruck vom rotierenden Gehäusesatz 156 auf den Satz Dichtungsspindeln 50 ausübt, damit das Dichtungsmittel 108 gegen die Röhrenbohrung 28 abgedichtet gehalten wird.
Die Gewindespindel 162 des rotierenden Gehäusesatzes 156 umfaßt einen verlängerten internen Gewindegang 194 neben ihrem unteren Ende, der durch Gewindeanschluß mit dem äußeren Gewindegang 150 der Spindel der Umleitungsmuffe 136 verbunden ist.
Nachdem das Dichtungsmittel 108 in der Bohrung 28 der Röhrenbohrung 16 ausgerichtet ist, kann der Umleitungsanschluß 56 durch Rotierung des rotierenden Gehäusesatzes 156 im Uhrzeigersinn (wie von oben gesehen) mit dem Betriebsstrang 46 geschlossen werden, so daß Einrücken zwischen den Gewindegängen 150 und 194 den Satz Umleitungsmuffen 134 relativ zum Satz Dichtungsspindeln 50 aufwärts zieht, so daß die Umleitungsmuffe 138 den Umleitungsanschuß 56 schließen wird. Der Umleitungsanschluß 56 kann darauffolgend wieder geöffnet werden, indem der rotierende Gehäusesatz 156 gegen den Uhrzeigersinn rotiert wird, um den Satz Umleitungsmuffen 134 wieder abwärts in seine offene Position zu bewegen.
Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 umfaßt weiterhin einen Satz Gestängekeilfänger 196, der wiederauslösbar mit der Rückzugsspindel 158 verbunden werden kann.
Der Satz Gestängekeilfänger 196 umfaßt ein Gestängekeil- Anpaßstück 198 und einen Gestängekeil 200, die durch ein Gewinde an Verbindungsstück 202 mit einer Stellschraube 204, die dieses schließt und mit einer ringförmigen Dichtung 206 dazwischen verbunden sind.
Das Gestängekeil- Anpaßstück 198 besitzt einen internen Gewindegang 208 neben seinem oberen Ende zu dessen Verbindung an den Betriebsstrang 46 von Figur 2.
Gestängekeil 200 umfaßt einen radial nach innen vorstehenden Mitnehmer 210 der in einem J- Schlitz 212 aufgenommen wird, der in der äußeren Oberfläche der Rückzugsspindel 158 angeordnet ist. Der Mitnehmer 210 und der J- Schlitz 212 sind am besten aus der Draufsicht in Figur 4 ersichtlich. Der J- Schlitz 212 umfaßt einen längeren abwärts verjüngten Schenkel 214, der ein offenes oberes Ende 216 besitzt, angeordnet am oberen Ende 218 der Rückzugsspindel 158. Der J- Schlitz 212 umfaßt ebenfalls einen eingeschlossenen kürzeren Schenkel 220.
Der Satz Gestängekeilfänger 196 und die Rückzugsspindel 158 sind wiederauslösbar miteinander verbunden, wenn der Mitnehmer 210 sich im eingeschlossenen kürzeren Schenkel 220 des J- Schlitzes 212 befindet, wie in Figuren 3 B und 4 gezeigt. Nachdem die Bridge- Plug Vorrichtung 48 in der Röhrenbohrung 16 positioniert wurde, wie in Figur 2 schematisch dargestellt ist, kann der Satz Gestängekeilfänger davon getrennt werden, indem der Betriebsstrang gesenkt wird, um den Mitnehmer 210 in die in Figuren 3 B und 4 gezeigte Position zu bewegen, dann der Betriebsstrang 46 im Uhrzeigersinn (wie von oben gesehen) rotiert wird, um den Betriebsstrang 46 aufwärts zu ziehen, um dadurch den Mitnehmer 210 durch den längeren Schenkel 214 und durch dessen offenes oberes Ende 216 zu bewegen.
Der Satz Dichtungsspindeln 50 in dem die Spindelbohrung 52, die Sperre 54 und der Umleitungsanschluß 56 angeordnet sind, zusammen mit dem Satz Umleitungsmuffen 134, dem rotierenden Gehäusesatz 156 und dem Traglagermittel 185 kann kollektiv als wahlweise positionierbares Umleitungsmittel bezeichnet werden, das eine große Anzahl Funktionen in der Bridge- Plug Vorrichtung 48 durchführen kann. Erstens verhindert dieses wahlweise positionierbare Umleitungsmittel das Auffüllen des Betriebsstrangs 46, wie der Betriebsstrang 46 und die angebrachte Bridge- Plug Vorrichtung 48 im Bohrgestänge 16 auf Position gebracht werden. Zweitens liefert dieses wahlweise positionierbare Umleitungsmittel ein Mittel zur Verbindung der Röhrenbohrung 28 unter dem Dichtungsmittel 108 mit einer Niedrigdruckzone wie Ringraum 154 über dem Dichtungsmittel 108 durch die Spindelbohrung 52 vor dem Abdichten des Dichtungselements 132 des Dichtungsmittels 108 gegen die Röhrenbohrung 28. Drittens liefert dieses wahlweise positionierbare Umleitungsmittel ein Mittel zur Isolierung der Röhrenbohrung 28 unter dem Dichtungsmittel 108 von der Niedrigdruckzone 154 über dem Dichtungsmittel 108 nachdem das Dichtungselement 132 des Dichtungsmittels 108 gegen die Röhrenbohrung 28 abgedichtet ist. Viertens liefert dieses wahlweise positionierbare Umleitungsmittel ein Mittel zur Wiederverbindung der Röhrenbohrung 28 unter dem Dichtungsmittel 108 mit der Niedrigdruckzone 154 über dem Dichtungsmittel 108 durch die Spindelbohrung 52, um den Druck über das Dichtungselement 132 des Dichtungsmittels 108 vor Auslösung des Dichtungsmittels 108 vollständig auszugleichen.

Alternative Ausbildungsform der Figuren 6 A bis 6 K

In Figuren 6 A bis 6 K wird eine modifizierte Version der Bridge- Plug Vorrichtung 48 gezeigt und generell durch die Ziffer 222 gekennzeichnet. Die meisten Komponente der Bridge- Plug Vorrichtung 222 sind nahezu identisch zu den Komponenten der Bridge- Plug Vorrichtung 48, und diesen Komponenten wurden in den Zeichnungen identische Kennziffern gegeben.
Der hauptsächliche Unterschied zwischen Bridge- Plug Vorrichtung 222 in Figuren 6 A bis 6 K und der Bridge- Plug Vorrichtung 48 in Figuren 3 A bis 3 J besteht darin, daß die alternative Bridge- Plug Vorrichtung 222 konstruiert wurde, um Flüssigkeiten von unterhalb der Dichtung 108 in das Innere des Betriebsstrangs 46 umzuleiten, anstatt in den Ringraum 154.
Die Bridge- Plug Vorrichtung 222 wurde im Vergleich zu Vorrichtung 48 an drei Stellen modifiziert.
Zuerst wurde der Differentialkolben 60 in Figur 3 C mit einem modifizierten Differentialkolben 224 in Figur 6 C ausgewechselt, der eine dadurch angeordnete offene Bohrung 226 besitzt, so daß die längsweise Bohrung 52 des Satzes Dichtungsspindeln 50 des modifizierten Bridge- Plugs 222 durch eine Bohrung 228 der Rückzugsspindel 158 mit der Innenseite des Betriebsstrangs 46 verbunden ist.
Zweitens wurde die Umleitungsmuffe 138 in Figur 3 E mit einer modifizierten Umleitungsmuffe 230 in Figur 6 E ausgewechselt. Die modifizierte Umleitungsmuffe 230 besitzt keinen Muffenanschluß, wie der Anschluß 152 in Figur 3 E. Stattdessen ist in der modifizierten Umleitungsmuffe 230 ein ringförmiger Umleitungsdurchlaß 232 angeordnet, der mit einem oberen Umleitungsanschluß 234, der in der Wand der oberen Spindel 62 angeordnet ist, verbunden ist und mit einem oberen Abschnitt der Spindelbohrung 52, die in der oberen Spindel 62 angeordnet ist, verbunden ist. Wenn deshalb die Umleitungsmuffe 230 der modifizierten Bridge- Plug Vorrichtung 222 sich in ihrer offenen Position befindet, wie in Figur 6 E dargestellt ist, sind die jeweiligen oberen und unteren Abschnitte der Spindelbohrung 52 über und unter der Sperre 54 durch den Umleitungsdurchlaß 232 und die oberen und unteren Umleitungsanschlüsse 234 und 56 miteinander verbunden.
Die dritte Modifizierung der Bridge- Plug Vorrichtung 222 ist der Zusatz zu deren unteren Abschnitt eines auslösbaren Verschlußplugmittels 236 zur anfänglichen Sperrung des Flusses der Fördermedien nach oben durch die Spindelbohrung 52, wie die Bridge- Plug Vorrichtung 222 mit dem Betriebsstrang 46 in das Bohrgestänge 16 gesenkt wird.
Das auslösbare Verschlußplugmittel 236 umfaßt einen Verschlußplug 238, der dicht in einer Erweiterung des Pluggehäuses 240 des Satzes Dichtungsspindeln 50 aufgenommen wird. Eine ringförmige Dichtung 239 dichtet zwischen Verschlußplug 238 und der Erweiterung des Pluggehäuses 240 ab.
Ein auslösbares Vorsatzmittel 242, das vorzugsweise ein Scherstift 242 ist, stellt ein Mittel dar, um den Verschlußplug 238 erstweilig in Position in der Spindelbohrung 52 zu halten, und zur darauffolgenden Auslösung des Verschlußplugs 238, so daß der Verschlußplug 238 abwärts gepumpt werden kann, um die Spindelbohrung 52 unter der Sperre 54 in Position zur Verbindung mit der Röhrenbohrung 28 des Bohrgestänges 16 unter dem Dichtungsmittel 108 zu bringen.
Der modifizierte Satz Dichtungsspindeln 50 umfaßt weiterhin ein Korbmittel 244, das an die Erweiterung des Pluggehäuses 240 an Gewindeverbindung 246 angeschlossen ist. Das Korbmittel 244 stellt ein Mittel zum Auffang des Verschlußplugs 238 dar, wenn dieser aus der Erweiterung des Pluggehäuses 240 auf ausgerückte Position gepumpt wird.
Das Korbmittel 244 besitzt durch eine Wand davon angeordnet eine große Anzahl radialer Anschlüsse 247. Wenn der Verschlußplug 238 aus der Gehäuseerweiterung 240 ausfällt, wird er von einer ringförmigen Leiste mit reduziertem Durchmesser 248 unter den Anschlüssen 247 aufgefangen, so daß die Bohrung 28 des Bohrgestänges 16 durch die Anschlüsse 247 und aufwärts durch die Spindelbohrung 52 an den unteren Umleitungsanschluß 56 angeschlossen ist.

Betriebsart

Die Methoden zur Anwendung der eben beschriebenen Vorrichtungen 48 und 222, um den Aufwärtsfluß durch die Röhrenbohrung 16 einer außer Kontrolle geratenen Ölquelle 10 zu kontrollieren, sind wie folgt.
Die Ölquelle 10 wird sich anfänglich in einem wie generell in Figur 1 beschriebenen Zustand befinden. Ein oberes Ende 24 des Bohrgestänges 16 ist beschädigt und Fördermedien fließen dadurch aufwärts. Es ist notwendig, die beschädigten Abschnitte am oberen Ende des Bohrgestänges 16 zu entfernen und neue Rohrstücke am unbeschädigten Abschnitt des Bohrgestänges anzuschließen, bevor die Ölquelle 10 vollständig unter Kontrolle gebracht werden kann.
Die Reparatur des beschädigten Bohrgestänges wird teilweise durch Senken der Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 am Betriebsstrang 46 durchgeführt, und durch den Anschlagblock 44 abwärts in die Bohrung 28 des Bohrgestänges 16 auf eine Position in der die Gestängebohrung 28 geschlossen werden soll, d.h. in einem unbeschädigten Rohrstück des Bohrgestänges.
Wie die Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 in die Bohrung 28 gesenkt wird, ist es wünschenswert zu verhindern, daß die durch das Bohrgestänge 16 aufwärts fließende Flüssigkeit in den Betriebsstrang 46 fließt. Mit der Bridge- Plug Vorrichtung 48 stellt der Differentialkolben 60 eine Sperre über die vollständige Bohrung der Bridge- Plug Vorrichtung dar, und verhindert somit die Auffüllung des Betriebsstrangs 46. Mit der Bridge- Plug Vorrichtung 222 verhindert das Verschlußplugmittel 236, daß Flüssigkeit aufwärts durch die Bridge- Plug Vorrichtung 222 und in den Betriebsstrang 46 fließt.
Wenn der Bridge- Plug 48 oder 222 in der Nähe der Stelle positioniert ist, an der man die Gestängebohrung 28 absperren möchte, sollte die Bohrung 28 unter Dichtungsmittel 108 durch die Spindelbohrung 52 mit einer Niedrigdruckzone über dem Dichtungsmittel 108 verbunden sein, so daß der Aufwärtsfluß der Flüssigkeit nicht mit der Ausrichtung des Dichtungsmittels 108 störend eingreift. Mit dem Bridge- Plug 48 wird dies erreicht, indem Muffe 138 sich in der offenen Position von Figur 3 E befindet, so daß das Fördermedium in den Ringraum 154 fließt. Wenn die alternative Bridge- Plug Vorrichtung 222 verwendet wird, muß auf die Innenseite des Betriebsstrangs 46 Druck ausgeübt werden, um den Verschlußplug 238 aus der abgedichteten eingerückten Position mit der Erweiterung des Pluggehäuses und abwärts in den Korb 244 zu pumpen, und dadurch zu gestatten, daß Fördermedium durch die Spindelbohrung 52 abwärts in den Betriebsstrang 46 fließt.
Das nächste Dichtungsmittel 108 muß ausgerichtet werden. Der Betriebsstrang wird gesenkt und gegen den Uhrzeigersinn rotiert (wie von oben gesehen), dann wieder angehoben, um den Mitnehmer 112 in den längeren Schenkel 116 des J- Schlitzes 114 zu manipulieren, und der Hülse 110 zu gestatten, abwärts auf eingerückte Position mit dem ringförmigen Verankerungskeil 126 abzufallen. Der Betriebsstrang 46 und die Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 wird dann gehoben, so daß die Einrückschultern 124 der Arme 118 der Hülse 110 mit der internen Stauchung 36 der Röhrenbohrung 28 einrücken, und dadurch jegliche weitere Aufwärtsbewegung der Hülse 108 und des ringförmigen Keils 126 verhindern. Ein fortwährender und verstärkter Aufwärtszug auf den Betriebsstrang 46 zieht die Dichtungsspindel 66 relativ zum Verankerungsring 126 aufwärts, und kompreßt und dehnt dadurch das Dichtungselement 132 radial nach außen, so daß dieses gegen den Abschnitt mit größerem Durchmesser 40 der Röhrenbohrung 28 abdichtet, wie in Figur 2 schematisch dargestellt ist.
Nachdem die Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 ausgerichtet und gegen die Röhrenbohrung 28 abgedichtet wurde, ist es notwendig, die Röhrenbohrung 28 unter dem Dichtungselement 132 von der Niedrigdruckzone darüber zu isolieren, d.h. entweder den Ringraum 154 oder die Innenseite des Betriebsstrangs 46, um damit den Fluß von Fördermedien aufwärts durch das Bohrgestänge 16 einzudämmen. Dies wird durch Rotierung des Betriebsstrangs 46 im Uhrzeigersinn (wie von oben gesehen) um eine genügende Anzahl Drehungen erreicht, um den Muffenventilsatz 134 über Gewindeverbindung 150, 194 entlang aufwärts zu bewegen und dadurch den Umleitungsanschluß 56 zu schließen. Auf dem Dichtungsmittel 108 muß genügend Aufwärtszug gehalten werden, um dieses gegen die interne Stauchung 36 in Position zu halten, während der Umleitungsanschluß 56 geschlossen wird.
Nachdem der Umleitungsanschluß 56 geschlossen wurde, kann der Betriebsstrang 46 von der Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 getrennt werden, indem der Betriebsstrang 46 gesenkt wird, dies im Uhrzeigersinn rotiert wird (wie von oben gesehen), dann der Betriebsstrang 46 aufwärts gehoben wird, um den Mitnehmer 210 durch den längeren Schenkel mit offenem Ende 214 des J- Schlitzes 212 aufwärts zu bewegen.
Nachdem der Betriebsstrang 46 von der Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 getrennt wurde, wird die Bridge- Plug Vorrichtung in eingerückter Position mit der internen Stauchung 36 gehalten und gegen die Röhrenbohrung 28 abgedichtet, durch einen aufwärts ausgeübten Differentialdruck auf die Bridge- Plug Vorrichtung durch die unter Druck stehenden Fördermedien die im Bohrgestänge 16 unter der Bridge- Plug Vorrichtung enthalten sind.
Nachdem der Betriebsstrang 46 entfernt wurde, können die beschädigten oberen Abschnitte des Bohrgestänges 16 über der Bridge- Plug Vorrichtung ohne störenden Eingriff der dadurch aufwärts fließenden Flüssigkeiten entfernt werden. Darauffolgend können neue Rohrstücke an die im Bohrloch verbleibenden angeschlossen werden.
Dann kann die Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 zurückgezogen werden, indem der Betriebsstrang 46 mit dem daran befestigten Satz Gestängekeilfänger 196 zurück in das Bohrloch gelassen wird, der Mitnehmer 210 im J- Schlitz 212 wieder eingerückt wird, dann der Betriebsstrang 46 gegen den Uhrzeigersinn (wie von oben gesehen) rotiert wird, um den Umleitungsmuffensatz 134 zurück auf eine offene Position zu bewegen, so daß die Röhrenbohrung 28 unter dem Dichtungsmittel 108 wieder mit der Niedrigdruckzone über dem Dichtungsmitel 108 verbunden wird, um den Ausgleich im Aufwärtsdruck auszulösen, der über die vollständige Bridge - Plug Vorrichtung 48 oder 222 ausgeübt wird. Dies wird vorzugsweise erreicht, indem ein Aufwärtszug auf den Betriebsstrang 46 und die Bridge- Plug Vorrichtung 48 ausgeübt wird, wie der Betriebsstrang 46 rotiert wird, um den Umleitungsanschluß 56 wieder zu öffnen.
Nachdem der Druck auf Dichtungsmittel 108 ausgeglichen und umgelegt wurde, wird der Betriebsstrang 46 mit einem Gewicht belastet und dadurch das Dichtungsmittel 108 von der Röhrenbohrung 28 gelöst. Der Betriebsstrang 46 wird manipuliert, so daß die Hülse 108 zurück auf ihre obere Position bewegt wird, wie in Figur 3 G dargestellt ist. Die Bridge- Plug Vorrichtung 48 oder 222 kann dann vom Bohrgestänge 16 zurückgezogen werden, indem der Betriebsstrang 46 und die Bridge- Plug Vorrichtung vom Bohrgestänge 16 entfernt werden.
Es wird daraus ersichtlich, daß die Vorrichtung und die Methoden der vorliegenden Erfindung die darin angeführten Ziele und Vorteile, sowie dessen innewohnenden leicht erfüllen. Während bestimmte bevorzugte Ausbildungsformen der Erfindung zeichnerisch dargestellt und für den Zweck der vorliegenden Bekanntgabe beschrieben wurden, können zahlreiche Änderungen in der Anordnung oder Konstruktion der Erfindung von Fachleuten durchgeführt werden, ohne aus dem Rahmen der Erfindung zu kommen, wie in den beigefügten Patentansprüchen definiert ist.

Claims

1. Eine rückziehbare Bridge- Plug Vorrichtung (48, 222) zur Abdichtung einer Bohrung (40) in einem Bohrgestänge (16), die folgendes umfaßt: einen Satz Dichtungsspindeln (50), der eine darin angeordnete längsweise Spindelbohrung (52) besitzt mit einer Sperre (54), die diese Spindelbohrung abdichtet, dieser Satz Dichtungsspindeln besitzt einen Umleitungsanschluß (56) radial durch eine Wand (58) davon angeordnet und mit dieser Spindelbohrung unter dieser Sperre verbunden; Dichtungsmittel (108) an diesem Satz Dichtungsspindeln (50) angeordnet, zur Abdichtung zwischen diesem Satz Dichtungsspindeln und dieser Bohrung in diesem Bohrgestänge; eine Umleitungsmuffe (134) schiebbar an diesem Satz Dichtungsspindeln angeordnet und längsweise relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln bewegbar zwischen einer offenen Position wobei dieser Umleitungsanschluß offen ist und einer geschlossenen Position wobei dieser Umleitungsanschluß geschlossen ist; dadurch gekennzeichnet, daß diese Muffe gegen rotierende Bewegung relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln befestigt ist; und in dem, daß diese Vorrichtung weiterhin einen rotierenden Gehäusesatz (156) umfaßt, der betriebsfähig mit diesem Satz Dichtungsspindeln und dieser Umleitungsmuffe verbunden ist, und dieser Gehäusesatz durch Gewinde mit dieser Umleitungsmuffe (134) verbunden ist, so daß bei Rotierung dieses rotierenden Gehäusesatzes relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln (50) diese Umleitungsmuffe wahlweise zwichen ihrer offenen und geschlossenen Position bewegbar ist; und Traglagermittel (185) zwischen diesem Satz Dichtungsspindeln (50) und diesem rotierenden Gehäusesatz (156), um Rotierung dieses rotierenden Gehäusesatzes (156) relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln (50) zu gestatten, während gleichzeitig ein genügender Aufwärtsdruck auf diesen Satz Dichtungsspindeln (50) von diesem rotierenden Gehäusesatz (156) ausgeübt wird, um dieses Dichtungsmittel (108) gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet zu halten, wobei dieses Dichtungsmittel mit einer internen Stauchung (36) dieses Bohrgestänges einrückt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei dieser rotierenden Gehäusesatz (156) eine Rückzugsspindel (158) umfaßt, die in einem oberen Abschnitt davon angeordnet ist; und diese Vorrichtung umfaßt weiterhin einen Gestängekeil (200) der wiederauslösbar mit dieser Rückzugsspindel verbindbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei dieses Dichtungsmittel (108) eine Federhülse (110) umfaßt, die schiebbar um diesen Satz Dichtungsspindeln (50) angeordnet ist, diese Hülse besitzt daran angeordnete Einrückmittel (120), um diese interne Stauchung (36) dieses Rohrstrangs einzurücken; J- Schlitz- (114) und Mitnehmermittel (112), die diese Hülse und diesen Satz Dichtungsspindeln verbinden, um zu gestatten, daß diese Hülse zwischen einer oberen Position und einer unteren Position davon relativ zu diesem Satz Dichtungsspindeln bewegbar ist; und ein ringförmiges Verankerungskeilmittel (126) um diesen Satz Dichtungsspindeln (50) unter dieser Hülse (110) angeordnet, um radiale Kompression dieser Hülse nach innen zu verhindern, wenn diese Hülse sich in ihrer unteren Position mit diesem Einrückmittel und eingerückt mit dieser internen Stauchung dieses Rohrstrangs befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei dieses Traglagermittel (185) eine abgedichtete, mit Flüssigkeit gefüllte Kammer (184) umfaßt, an deren oberen Ende dieser Satz Dichtungsspindeln (50) angeordnet ist, und einem unteren Ende, an dem dieser rotierenden Gehäusesatz (156) angeordnet ist, so daß auf diesen Satz Dichtungsspindeln von diesem rotierenden Gehäusesatz (156) ausgeübte Aufwärtsdrucke durch Kompression der Flüssigkeit in dieser Kammer übertragen werden.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei dieser Satz Dichtungsspindeln (50) weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß diese Spindelbohrung (52) ein offenes unteres Ende in offener Verbindung mit dieser Bohrung (40) dieses Bohrgestänges (16) unter diesem Dichtungsmittel (108) besitzt; und dieser Umleitungsanschluß (56) dieses Satzes Dichtungsspindeln (50) mit einem Ringraum (154) zwischen diesem Satz Dichtungsspindeln (50) und dieser Bohrung (40) dieses Bohrgestänges (16) über diesem Dichtungsmittel (108) verbunden ist, wenn diese Umleitungsmuffe sich in ihrer offenen Position befindet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei dieser Satz Dichtungsspindeln (50) weiter dadurch gekennzeichnet ist, daß dieser Umleitungsanschluß (56) unter dieser Sperre ein unterer Umleitungsanschluß ist und dieser Satz Dichtungsspindeln ebenfalls einen oberen Umleitungsanschluß (234) besitzt, mit dieser Spindelbohrung (52) über dieser Sperre verbunden; und diese oberen und unteren Umleitungsanschlüsse durch einen abgedichteten Umleitungsdurchlaß (232) miteinander verbunden sind, der in dieser Umleitungsmuffe angeordnet ist, wenn diese Umleitungsmuffe sich in ihrer offenen Position befindet.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6 umfaßt weiterhin einen Verschlußplug (236), der abdichtend in dieser Spindelbohrung unter diesem unteren Umleitungsanschluß aufgenommen wird; und auslösbare Vorsatzmittel (242) um diesen Verschlußplug in dieser Spindelbohrung anfänglich in Position zu halten, und zur darauffolgenden Auslösung dieses Verschlußplugs, so daß dieser Verschlußplug abwärts gepumt werden kann, um diese Spindelbohrung unter dieser Sperre in Verbindung mit dieser Bohrung dieses Bohrgestänges unter diesem Dichtungsmittel zu bringen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei dieses Vorsatzmittel einen Scherstift (242) umfaßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei dieser Satz Dichtungsspindeln an einem unteren Ende davon ein Korbmittel (244) umfaßt, um diesen Verschlußplug aufzufangen.

10. Vorrichtung nach jedem der vorangehenden Ansprüche, die wahlweise positionierbare Umleitungsmittel (50, 52, 54, 56, 134, 156, 185) umfaßt, angeordnet um Auffüllung eines Betriebsstrangs (46) zu verhindern, befestigt an dieser Bridge- Plug Vorrichtung, wie dieser Betriebsstrang und diese Bridge- Plug Vorrichtung in diesem Bohrgestänge auf Position gebracht werden; um diese Röhrenbohrung (28) unter diesem Dichtungsmittel (108) mit einer Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel durch diese Spindelbohrung (52) vor Abdichtung dieses Dichtungsmittels gegen diese Röhrenbohrung in Verbindung zu bringen; um diese Röhrenbohrung unter diesem Dichtungsmittel von dieser Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel zu isolieren, nachdem dieses Dichtungsmittel gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet wurde; und um diese Röhrenbohrung unter diesem Dichtungsmittel mit dieser Niedrigdruckzone über diesem Dichtungsmittel durch diese Spindelbohrung wieder in Verbindung zu bringen, um den Druck über dieses Dichtungsmittel vor Auslösung dieses Dichtungsmittels vollständig auszugleichen.

11. Eine Methode zur Eindämmung des Flusses von Flüssigkeit durch eine Röhrenbohrung eines Bohrgestänges (16) in einer Ölquelle, diese Methode umfaßt folgenden Schritte:

a) Senken einer Bridge- Plug Vorrichtung (48, 222) nach einem der vorangehenden Ansprüche an einem Betriebsstrang in dieses Bohrgestänge auf eine Position, an der diese Röhrenbohrung geschlossen werden soll;

b) diese Röhrenbohrung unter einer Dichtung (108) dieser Bridge- Plug Vorrichtung durch diese Bridge- Plug Vorrichtung mit einer Niedrigdruckzone über dieser Dichtung in Verbindung zu bringen, um zu gestatten, daß diese Flüssigkeit aufwärts durch diese Bridge- Plug Vorrichtung fließen kann;

c) diese Bridge- Plug Vorrichtung mit einer internen Stauchung (36) dieses Bohrgestänges einzurücken;

d) während diese Flüssigkeit aufwärts durch diese Bridge- Plug Vorrichtung fließt, an diesem Betriebsstrang und dieser Bridge- Plug Vorrichtung aufwärts zieht, und dadurch diese Dichtung gegen diese Röhrenbohrung abdichtet;

e) nach Schritt d) diese Röhrenbohrung unter dieser Dichtung von dieser Niedrigdruckzone über dieser Dichtung isolieren, und dadurch den Fluß dieser Flüssigkeit aufwärts durch diese Röhrenbohrung eindämmen;

f) nach Schritt e) diesen Betriebsstrang von dieser Bridge- Plug Vorrichtung trennen; und

g) nach Schritt f) diese Bridge- Plug Vorrichtung mit dieser internen Stauchung in eingerückter Position zu halten und gegen diese Röhrenbohrung abgedichtet zu halten, durch einen aufwärts ausgeübten Differentialdruck auf diese Bridge- Plug Vorrichtung durch die darunter enthaltene Flüssigkeit.

12. Eine Methode nach Anspruch 11 umfaßt weiterhin in Schritt a) eine Verhinderung, daß dieser Betriebsstrang sich mit dieser Flüssigkeit auffüllt.

13. Eine Methode nach Anspruch 11 oder 12, wobei in Schritt b) diese Niedrigdruckzone ein Ringraum zwischen diesem Betriebsstrang und diesem Rohrstrang ist.

14. Eine Methode nach Anspruch 11, 12 oder 13, die weiterhin umfaßt:

h) diesen Betriebsstrang wieder an dieser Bridge- Plug Vorrichtung anzuschließen;

i) diese Röhrenbohrung unter dieser Dichtung mit dieser Niedrigdruckzone wieder anzuschließen, um diesen Differentialdruck aufwärts aufzuheben;

j) diesen Betriebsstrang abzusetzen und dabei diese Dichtung von dieser Röhrenbohrung zu lösen; und

k) diese Bridge- Plug Vorrichtung von diesem Rohrstrang zurückzuziehen.

15. Eine Methode nach Anspruch 14, wobei Schritt i) und/ oder Schritt e) durch Rotierung dieses Betriebsstangs durchgeführt wird.

16. Eine Methode nach jedem der Ansprüche 11 bis 15, wobei Schritt b) durch Herauspumpen eines Verschlußplugs aus einer Bohrung dieser Bridge - Plug Vorrichtung durchgeführt wird.

17. Eine Methode nach jedem der Anprüche 11 bis 16, wobei Schritt e) durchgeführt wird, während ein genügender Aufwärtszug auf diese Bridge- Plug Vorrichtung mit diesem Betriebsstrang gehalten wird, um diese Bridge- Plug Vorrichtung mit dieser internen Stauchung mit dieser Dichtung gegen diese Röhrenborung abgedichtet in eingerückter Position zu halten.

18. Eine Methode nach Anspruch 17, wobei Schritt e) durch Rotierung dieses Betriebsstrangs durchgeführt wird.

19. Eine Methode nach Anspruch 18, wobei dieser Schritt, einen genügenden Aufwärtszug auf diese Bridge- Plug Vorrichtung während Schritt e) zu halten, durch Übertragung des Aufwärtszugs dieses Betriebsstrangs auf diese Bridge- Plug Vorrichtung durch Kompression einer in einer Dichtungskammer eines rotierbaren Traglagersatzes enthaltenen Flüssigkeit durchgeführt wird.