DE10008599A1 - Bohrloch-Auskleidungsaufhängung - Google Patents

Bohrloch-Auskleidungsaufhängung

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DE10008599A1
DE10008599A1 DE10008599A DE10008599A DE10008599A1 DE 10008599 A1 DE10008599 A1 DE 10008599A1 DE 10008599 A DE10008599 A DE 10008599A DE 10008599 A DE10008599 A DE 10008599A DE 10008599 A1 DE10008599 A1 DE 10008599A1
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David Paul Brisco
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Mike Bullock
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ausbilden einer Brunnenbohrungseinfassung. Ein ringförmiger Kolben wird in axialer Richtung durch Unterdrucksetzen einer ringförmigen Kolbenkammer verschoben. Die axiale Verschiebung des Kolbens in radialer Richtung weitet ein rohrförmiges Element in Kontakt mit einem vorab existierenden rohrförmigen Element auf. Eine radial aufgeweitete Einfassungsaufhängung wird daraufhin von der Vorrichtung entkoppelt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Bohrlocheinfassun­ gen und insbesondere Bohrlocheinfassungen, die unter Verwendung von aufweitbarem Rohrwerk gebildet sind.
Zur Erzeugung eines Bohrlochs bzw. einer Brunnenbohrung wurden bislang eine Anzahl von Einfassungsrohren (im folgenden auch kurz Einfassungen genannt) in dem Bohrloch installiert, um ein Einbrechen der Bohrlochwandung und unerwünschtes Ausströmen von Bohrfluid in die Formation bzw. das Strömen von Fluid aus der Formation in das Bohrloch hinein zu verhindern. Das Bohrloch wird in Intervallen gebohrt, wobei ein Einfassungsrohr, das in einem unteren Bohrlochintervall installiert werden soll, durch ein vorausgehend installiertes Einfassungsrohr eines oberen Bohrlochintervalls abgesenkt wird. Infolge dieser Prozedur be­ sitzt das Einfassungsrohr des tieferliegenden Intervalls einen kleineren Durchmesser als dasjenige des oberen Intervalls. Die Einfassungsrohre befinden sich in ineinandergesteckter bzw. verschachtelter Anordnung und ihre Durchmesser nehmen in Ab­ wärtsrichtung ab. Zementringe sind zwischen den Außenseiten der Einfassungsrohre und der Bohrlochwandung vorgesehen, um die Einfassungsrohre gegenüber der Bohrlochwandung abzudichten. In­ folge dieser ineinandergesteckten Anordnung ist ein relativ großer Bohrlochdurchmesser im oberen Teil des Bohrlochs erfor­ derlich. Ein derartiger großer Bohrlochdurchmesser verursacht erhöhte Kosten aufgrund entsprechend schwerer Einfassungshand­ habungseinrichtungen, großer Bohrspitzen und erhöhter Volumina an Bohrfluid und Bohrschneidabraum. Aufgrund des erforderlichen Pumpens und Aushärtens von Zement ist eine erhöhte Bohrgeräte­ einsatzzeit vorzusehen sowie der Austausch von Anlagen bzw. An­ lagenteilen aufgrund großer Variationen der Lochdurchmesser von Löchern, die im Laufe des Bohrlochs gebohrt werden müssen, und ein großes Volumen an gebohrtem Schneidabraum fällt an und muß entfernt werden.
Bislang wurde am Oberflächenende des Bohrlochs ein Bohrloch- bzw. Brunnenkopfende gebildet, welches typischerweise eine Oberflächeneinfassung, eine Anzahl von Produktions- und/oder Bohrspulen, Ventile und einen Weihnachtsbaum erfordert. Typi­ scherweise umfaßt das Bohrlochkopfende eine konzentrische An­ ordnung von Einfassungen mit einer Produktionseinfassung und einer oder mehreren Zwischeneinfassungen. Die Einfassungen wer­ den typischerweise unter Verwendung von Lasttragegleitelementen getragen, die über Grund angeordnet sind. Die herkömmliche Aus­ legung und Konstruktion von Bohrlochkopfenden ist teuer und komplex.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine oder mehrere der Beschränkungen bekannter Prozeduren zum Ausbilden von Bohr­ löchern und Bohrlochkopfenden zu überwinden.
In Übereinstimmung mit einem Aspekt schafft die vorliegende Er­ findung eine Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Ele­ ments mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend: ein erstes Tragelement mit einem ersten Fluiddurchlaß, einen Verteiler, der mit dem Tragelement verbunden ist und aufweist: Einen zweiten Fluiddurchlaß, der mit dem ersten Fluiddurchlaß verbunden ist und einen Verengungsdurchlaß umfaßt, der dazu ausgelegt ist, einen Stopfen aufzunehmen, einen dritten Durch­ laß, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist, und einen vierten Durchlaß, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist, ein zweites Tragelement, das mit dem Verteiler verbunden ist und einen fünften Fluiddurchlaß aufweist, der mit dem zwei­ ten Fluiddurchlaß verbunden ist, einen Aufweitungskonus, der mit dem zweiten Tragelement verbunden ist, ein rohrförmiges Element, das mit dem ersten Tragelement verbunden ist und ein oder mehrere Dichtungselemente umfaßt, die auf einer Außenseite angeordnet sind, eine erste innere Kammer, die durch den Teil des rohrförmigen Elements über dem Verteiler festgelegt ist, wobei die erste innere Kammer mit dem vierten Fluiddurchlaß verbunden ist, eine zweite innere Kammer, die durch den Teil des rohrförmigen Elements zwischen dem Verteiler und dem Auf­ weitungskonus festgelegt ist, wobei die zweite innere Kammer mit dem dritten Fluiddurchlaß verbunden ist, eine dritte innere Kammer, die durch den Teil des rohrförmigen Elements unter dem Aufweitungskonus festgelegt ist, wobei die dritte innere Kammer mit dem fünften Fluiddurchlaß verbunden ist, und einen Schuh, der mit dem rohrförmigen Element verbunden ist, aufweisend: Ei­ nen Verengungsdurchlaß, der mit der dritten inneren Kammer ver­ bunden und dazu ausgelegt ist, einen Wischeranker aufzunehmen, und einen sechsten Fluiddurchlaß, der mit dem Verengungsdurch­ laß verbunden ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden eines rohrförmi­ gen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, umfassend die Schritte: Positionieren eines Tragelements, eines Aufwei­ tungskonus und eines rohrförmigen Elements innerhalb einer vor­ ab existierenden Struktur, Einspritzen einer ersten Menge an flüssigem bzw. Fluidmaterial in die vorab existierende Struktur unter dem Aufweitungskonus und Einspritzen einer zweiten Menge von flüssigem Material bzw. Fluidmaterial in die vorab existie­ rende Struktur über dem Aufweitungskonus.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, aufweisend eine vorab existierende Struktur und ein aufgeweitetes rohrförmiges Ele­ ment, welches mit dieser verbunden ist. Das aufgeweitete rohr­ förmige Element wird mit der vorab existierenden Struktur durch folgenden Prozess verbunden: Positionieren eines Tragelements, eines Aufweitungskonus und des rohrförmigen Elements innerhalb der vorab existierenden Struktur, Einspritzen einer ersten Men­ ge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur un­ ter dem Aufweitungskonus und Einspritzen einer zweiten Menge an Fluidmaterial in die vorab existierende Struktur über dem Auf­ weitungskonus.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Ele­ menten, aufweisend ein Tragelement mit einem oder mehreren Tra­ gelementschlitzen, ein rohrförmiges Element mit einem oder meh­ reren Rohrelementschlitzen und eine Kupplung zum lösbaren Ver­ binden des rohrförmigen Elements mit dem Tragelement, umfas­ send: Einen Verbindungskörper, der mit dem Tragelement verbun­ den ist, ein oder mehrere Verbindungsarme, die sich ausgehend vom Verbindungskörper erstrecken und Verbindungselemente, die sich ausgehend von den entsprechenden Verbindungsarmen erstrec­ ken und dazu ausgelegt sind, mit dem entsprechenden Tragelement und den Rohrelementschlitzen zusammenzupassen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Verbindung eines ersten Elements mit einem zweiten Element, umfassend die Schritte: Bilden eines ersten Satzes von Verbindungsschlitzen in dem ersten Element, Bilden eines zweiten Satzes von Verbindungselementen indem zweiten Element, Ausrichten der ersten und zweiten Paare von Verbin­ dungsschlitzen und Einführen der Verbindungselemente in jedes der Paare von Verbindungsschlitzen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern der Strömung bzw. des Durchsatzes von Fluidmaterialien in ein Gehäuse, auf­ weisend einen ersten Durchlaß in dem Gehäuse, einen Verengungs­ durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Stopfen aufzunehmen, einen zweiten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem Verengungs­ durchlaß fluidmäßig verbunden ist, einen dritten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist, ein oder mehrere Ventilkammern in dem Gehäuse, die mit dem dritten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind und bewegliche Ven­ tilelemente umfassen, einen vierten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit den Ventilkammern und ein Bereich außerhalb des Gehäu­ ses fluidkmäßig verbunden ist, einen fünften Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem zweiten Durchlaß fluidmäßig und mit den Ventilkammern durch entsprechende Ventilelemente steuerbar ver­ bunden ist, und einen sechsten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem zweiten Durchlaß und den Ventilkammer fluidmäßig verbunden ist.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Steuern der Strömung bzw. des Durchsatzes von Fluidmaterialien in ein Gehäuse mit einem Einlaßdurchlaß und einem Auslaßdurchlaß, umfassend die Schritte: Einspritzen von Fluidmaterialien in den Einlaßdurch­ laß, Blockieren des Einlaßdurchlasses und Öffnen des Auslaß­ durchlasses.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung, aufweisend ein erstes rohrförmiges Element, ein zweites rohrförmiges Element, das im ersten rohrförmigen Element angeordnet und mit diesem verbunden ist, eine erste ringförmige Kammer, die durch den Raum zwischen den ersten und zweiten rohrförmigen Elementen festgelegt ist, einen ringförmigen Kolben, der mit dem zweiten rohrförmigen Element verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer ange­ ordnet ist, eine ringförmige Buchse, die mit dem ringförmigen Kolben verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer angeord­ net ist, ein drittes ringförmiges Element, welches mit dem zweiten ringförmigen Element verbunden und in der ringförmigen Buchse angeordnet sowie beweglich mit dieser verbunden ist, ei­ ne zweite ringförmige Kammer, die durch den Raum zwischen dem ringförmigen Kolben, dem dritten ringförmigen Element, dem zweiten rohrförmigen Element und der ringförmigen Buchse fest­ gelegt ist, einen Einlaßdurchlaß, der mit der ersten ringförmi­ gen Kammer fluidmäßig verbunden ist, und einen Auslaßdurchlaß, der mit der zweiten ringförmigen Kammer fluidmäßig verbunden ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung ein Verfahren zum Anlegen einer axialen Kraft an einen ersten Kolben, der in einer ersten Kolbenkammer angeordnet ist, wobei bei dem Verfahren das Anlegen einer axia­ len Kraft an den ersten Kolben unter Verwendung eines zweiten Kolbens vorgesehen ist, der in der ersten Kolbenkammer angeord­ net ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung zum radialen Aufweiten ei­ nes rohrförmigen Elements, aufweisend ein Tragelement, ein ringförmiges Element, das mit dem Tragelement verbunden ist, einen Dorn, der mit dem Tragelement beweglich verbunden und in dem rohrförmigen Element angeordnet ist, einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem Dorn verbunden und mit dem rohr­ förmigen Element zum radialen Aufweiten desselben beweglich verbunden ist, und eine Schmierungsanordnung, die mit dem Dorn zum Zuführen von Schmiermittel zu dem ringförmigen Aufweitungs­ konus verbunden ist, aufweisend: Ein Dichtungselement, welches mit dem ringförmigen Element verbunden ist, einen Schmiermit­ telkörper, der in einer ringförmigen Kammer angeordnet ist, die durch den Raum zwischen dem Dichtungselement, dem ringförmigen Element und dem rohrförmigen Element festgelegt ist, und einen Schmiermittelzufuhrdurchlaß, der mit dem Schmiermittelkörper und dem ringförmigen Aufweitungskonus fluidmäßig verbunden ist, um dem ringförmigen Aufweitungskonus Schmiermittel zuzuführen.
Gemäß einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum radialen Auf­ weiten eines rohrförmigen Elements, enthaltend einen Aufwei­ tungskonus, umfassend die Schritte: Schmieren der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus und dem rohrförmigen Element, zentrales Positionieren des Aufweitungskonus in dem rohrförmi­ gen Element und Anlegen einer im wesentlichen konstanten axia­ len Kraft an das rohrförmige Element vor Beginn des radialen Aufweitungsprozesses.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung, aufweisend ein Tragele­ ment, ein rohrförmiges Element, welches mit dem Tragelement verbunden ist, einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem Tragelement und dem rohrförmigen Element beweglich verbunden und in dem rohrförmigen Element zum radialen Aufweiten dessel­ ben angeordnet ist, und eine Vorbelastungsanordnung zum Anlegen axialer Kraft an den ringförmigen Aufweitungskonus, aufweisend: Eine zusammengedrückte bzw. komprimierte Feder, die mit dem Tragelement zum Anlegen der axialen Kraft an den ringförmigen Aufweitungskonus verbunden ist, und einen Abstandhalter, der mit dem Tragelement zum Steuern des Ausmaßes der Federkompres­ sion verbunden ist.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verbinden eines rohr­ förmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, auf­ weisend ein Tragelement, eine mit dem Tragelement verbundene Verteilungseinrichtung zum Steuern der Strömung bzw. des Durch­ satzes von Fluidmaterialien in die Vorrichtung, eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem Tragelement zum radialen Auf­ weiten des rohrförmigen Elements beweglich verbunden ist, und eine Verbindungs- bzw. Kupplungsanordnung zum lösbaren Verbin­ den des rohrförmigen Elements mit dem Tragelement.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Verbindung eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend: Ein ringförmiges Tragelement mit einem ersten Durchlaß, einen Verteiler, der mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist und aufweist: Einen Verengungsdurchlaß, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Fluidstopfen aufzunehmen, einen zweiten Durchlaß, der mit dem Verengungsdurchlaß fluidmäßig verbunden ist, einen dritten Durchlaß, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig ver­ bunden ist, einen vierten Durchlaß, der mit dem dritten Durch­ laß fluidmäßig verbunden ist, eine oder mehrere Ventilkammern, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind und ent­ sprechende bewegliche Ventilelemente umfassen, einen oder meh­ rere fünfte Durchlässe, die mit dem zweiten Durchlaß fluidmäßig verbunden und mit entsprechenden Ventilkammern durch entspre­ chende bewegliche Ventilelemente steuerbar verbunden sind, ei­ nen oder mehrere sechste Durchlässe, die mit einem Bereich au­ ßerhalb des Verteilers und entsprechenden Ventilkammern fluid­ mäßig verbunden sind, einen oder mehrere siebte Durchlässe, die mit entsprechenden Ventilkammern und dem zweiten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind, und einen oder mehrerer Kraftver­ vielfachungszufuhrdurchlässe, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind, eine Kraftvervielfachungsanordnung, die mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist und auf­ weist: Ein rohrförmiges Kraftvervielfachungselement, das mit dem Verteiler verbunden ist, eine ringförmige Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer, die mit dem Raum zwischen dem ringförmigen Tragelement und dem Kraftvervielfachungselement festgelegt und mit den Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässen verbunden ist, einen ringförmigen Kraftvervielfachungskolben, der in der ring­ förmigen Kraftvervielfachungskolbenkammer angeordnet und mit dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, eine Kraftvervielfachungsbuchse, die mit dem ringförmigen Kraftver­ vielfachungskolben verbunden ist, ein Kraftvervielfachungsbuch­ sendichtungselement, das mit dem ringförmigen Tragelement ver­ bunden und mit der Kraftvervielfachungsbuchse zum Abdichten der Grenzfläche zwischen der Kraftvervielfachungsbuchse und dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, eine ringför­ mige Kraftvervielfachungsauslaßkammer, die mit dem Raum zwi­ schen dem ringförmigen Kraftvervielfachungskolben, der Kraft­ vervielfachungsbuchse und dem Kraftvervielfachungsbuchsendich­ tungselement verbunden ist, und einen Kraftvervielfachungsaus­ laßdurchlaß, der mit der ringförmigen Kraftvervielfachungsaus­ laßkammer und dem Innern des ringförmigen Tragelements fluidmä­ ßig verbunden ist, ein aufweitbares rohrförmiges Element, eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem ringförmigen Tragele­ ment verbunden ist und aufweisend: Einen ringförmigen Dorn, der in der ringförmigen Kraftvervielfachungskolbenkammer angeordnet ist, einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem ringför­ migen Dorn verbunden und mit dem aufweitbaren rohrförmigen Ele­ ment beweglich verbunden ist, eine Schmierungsanordnung, die mit dem ringförmigen Dorn zum Zuführen von Schmiermittel zu der Grenzfläche zwischen dem Ringaufweitungskonus und dem aufweit­ baren rohrförmigen Element verbunden ist, einen Zentrierer, der mit dem ringförmigen Dorn zum Zentrieren des ringförmigen Auf­ weitungskonus in dem aufweitbaren rohrförmigen Element verbun­ den ist, und eine Vorbelastungsanordnung, die mit dem ringför­ migen Tragelement zum Anlegen axialer Kraft an den ringförmigen Dorn beweglich verbunden ist, und einen Kupplungsaufbau, der mit dem ringförmigen Element verbunden und mit dem aufweitbaren rohrförmigen Element lösbar verbunden ist, aufweisend: Ein ringförmiges Verbindungselement, welches mit dem aufweitbaren rohrförmigen Element verbunden ist und ein oder mehrere rohr­ förmige Verbindungselementschlitze aufweist, eine ringförmige Tragelementverbindungsgrenzfläche, die mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist und einen oder mehrere ringförmige Tragelementverbindungsgrenzflächenschlitze umfaßt, und eine Verbindungs- bzw. Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Verbindungselements mit der ringförmigen Tra­ gelementverbindungsgrenzfläche, aufweisend: einen Verbindungs­ einrichtungskörper, der mit dem ringförmigen Tragelement beweg­ lich verbunden ist, ein oder mehrere federnde bzw. elastische Verbindungseinrichtungsarme, die sich ausgehend von dem Verbin­ dungseinrichtungskörper erstrecken, und ein oder mehrere Ver­ bindungseinrichtungsverbindungselemente, die sich ausgehend von den entsprechenden Verbindungseinrichtungsarmen erstrecken und dazu ausgelegt sind, mit einem entsprechenden rohrförmigen Ver­ bindungselement und ringförmigen Tragelementverbindungsschlit­ zen lösbar zusammenzupassen.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Aspekt schafft die vor­ liegende Erfindung ein Verfahren zum Verbinden eines rohrförmi­ gen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend die Schritte: Positionieren eines Aufweitungskonus und des rohrförmigen Elements in der vorab existierenden Struktur unter Verwendung eines Tragelements, Verschieben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrförmigen Element in der axialen Richtung und Entkoppeln bzw. Lösen des rohrförmigen Elements von dem rohr­ förmigen Element.
In Übereinstimmung mit noch einem weiteren Aspekt schafft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die eine vorab existie­ rende Struktur sowie ein radial aufgeweitetes rohrförmiges Ele­ ment umfaßt, das mit dieser Struktur durch den Prozeß verbunden ist: Positionieren eines Aufweitungskonus und des rohrförmigen Elements in der vorab existierenden Struktur unter Verwendung eines Tragelements, Verschieben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrförmigen Element in der axialen Richtung und Entkoppeln bzw. Lösen des Tragelements von dem rohrförmigen Element.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispiel­ haft näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1A eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Plazie­ rung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zur Er­ zeugung einer Einfassung innerhalb eines Bohrlochs,
Fig. 1B eine Querschnittsansicht zur Erläuterung des Ein­ spritzvorgangs eines Fluidmaterials in das Brunnen­ bohrloch von Fig. 1A,
Fig. 1C eine Querschnittsansicht des Einspritzvorgangs eines Wischerstopfens in die Vorrichtung von Fig. 1B,
Fig. 1D eine fragmentarische Querschnittsansicht des Ein­ spritzvorgangs eines Kugelstopfens und eines Fluidma­ terials in die Vorrichtung von Fig. 1C,
Fig. 1E eine fragmentarische Querschnittsansicht zur Erläute­ rung des fortgesetzten Einspritzens eines Fluidmate­ rials in die Vorrichtung von Fig. 1D, um ein rohrför­ miges Element radial aufzuweiten,
Fig. 1F eine Querschnittsansicht einer fertiggestellten Bohr­ locheinfassung,
Fig. 2A eine Querschnittsansicht eines Teils einer Ausfüh­ rungsform einer Vorrichtung zum Ausbilden und/oder Reparieren eines Bohrlochs, einer Rohrleitung oder eines strukturellen Trägers,
Fig. 2B eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2C eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2D eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2E eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2F eine Querschnittsansicht eines weiteren Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2G eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2F,
Fig. 2H eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2F,
Fig. 2J eine Querschnittsansicht eines weiteren Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2A,
Fig. 2K eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2J,
Fig. 2L eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2J,
Fig. 2M eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2J,
Fig. 2N eine vergrößerte Darstellung eines Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 2J,
Fig. 2O eine Querschnittsansicht der Vorrichtung von Fig. 2J,
Fig. 3A bis 3D Explosionsansichten eines Abschnitts der Vor­ richtung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3E eine Querschnittsansicht eines äußeren Ringtragele­ ments und der Auskleidungsaufhängungsvorrichtungsein­ stellbuchse der Vorrichtung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3F eine Vorderansicht der Sperrhakenfeder der Vorrich­ tung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3G eine Vorderansicht der Sperrhakenfeder der Vorrich­ tung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3H eine Vorderansicht der Ringanordnung der Vorrichtung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3I eine Vorderansicht der Ringrückhaltebuchse der Vor­ richtung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 3J eine Vorderansicht des Ringrückhalteadapters der Vor­ richtung von Fig. 2A bis 20,
Fig. 4A bis 4G fragmentarische Querschnittsansichten zur Erläu­ terung einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Plazierung der Vorrichtung von Fig. 2A bis 20 in ei­ nem Bohrloch,
Fig. 5A bis 5C fragmentarische Querschnittsansichten zur Erläu­ terung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Entkoppeln der Verkleidungsaufhängungsvorrichtung, des äußeren Ringtragelements und der Verkleidungsauf­ hängungsvorrichtungseinstellbuchse für die Vorrich­ tung von Fig. 4A bis 4G,
Fig. 6A bis 6C fragmentarische Querschnittsansichten zur Erläu­ terung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Freigeben bzw. Lösen des vorauseilenden Wischers von der Vorrichtung von Fig. 4A bis 4G,
Fig. 7A bis 7G eine fragmentarische Querschnittsansicht zur Er­ läuterung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Zementieren des Bereichs außerhalb der Vorrichtung von Fig. 6A bis 6C,
Fig. 8A bis 8C fragmentarische Querschnittsansichten zur Erläu­ terung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Freigeben des nacheilenden Wischers von der Vorrich­ tung von Fig. 7A bis 7G,
Fig. 9A bis 9H fragmentarische Querschnittsansichten zur Erläu­ terung einer Ausführungsform eines Verfahrens zum ra­ dialen Aufweiten der Auskleidungsaufhängungsvorrich­ tung der Vorrichtung von Fig. 8A bis 8C,
Fig. 10A bis 10E fragmentarische Querschnittsansichten zur Er­ läuterung der Vervollständigung der radialen Aufwei­ tung der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung unter Verwendung der Vorrichtung von Fig. 9A bis 9H,
Fig. 11A bis 11E fragmentarische Querschnittsansichten zur Er­ läuterung des Entkoppelns des radial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängers von der Vorrichtung von Fig. 10A bis 10E,
Fig. 12A bis 12C fargmentarische Querschnittsansichten der fer­ tiggestellten Bohrlocheinfassung,
Fig. 13A eine Querschnittsansicht eines Abschnitts einer al­ ternativen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Bil­ den und/oder Reparieren eines Bohrlochs, einer Rohr­ leitung oder eines strukturellen Trägers,
Fig. 13B eine Querschnittsansicht des Abstandhalteradapters der Vorrichtung von Fig. 13A,
Fig. 13C eine Vorderansicht des Abstandhalteradapters von Fig. 13B,
Fig. 13D eine Querschnittsansicht eines weiteren Abschnitts einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung von Fig. 13A,
Fig. 13E eine vergrößerte Ansicht der Schraubverbindung zwi­ schen der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung und dem äußeren Ringtragelement von Fig. 13D,
Fig. 13F eine vergrößerte Ansicht der Verbindung zwischen dem äußeren Ringtragelement 645 und der Auskleidungsauf­ hängungseinstellbuchse 650 von Fig. 13D, und
Fig. 13G eine Querschnittsansicht der Auskleidungsaufhängungs­ einstellbuchse von Fig. 13F.
Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Ausbildung einer Bohrlo­ cheinfassung in einer unterirdischen Formation werden nunmehr erläutert. Die Vorrichtung und das Verfahren erlauben die Aus­ bildung einer Bohrlocheinfassung in einer unterirdischen Forma­ tion durch Plazieren eines rohrförmigen Elements und eines Dorns in einem neuen Abschnitt eines Bohrlochs, woraufhin das rohrförmige Element von dem Dorn weg durch Unterdrucksetzen ei­ nes inneren Teils des rohrförmigen Elements gepreßt wird. Die Vorrichtung und das Verfahren erlauben außerdem, daß benachbar­ te rohrförmige Elemente in dem Bohrloch unter Verwendung einer Überlappungsverbindung verbunden bzw. vereinigt werden, die ei­ nen Fluid- und/oder Gasdurchlaß verhindert. Die Vorrichtung und das Verfahren erlauben außerdem das Tragen bzw. Abstützen eines neuen rohrförmigen Elements durch ein existierendes rohrförmi­ ges Element durch Aufweiten des neuen rohrförmigen Elements in Eingriff mit dem existierenden rohrförmigen Element.
Die Vorrichtung und das Verfahren minimieren außerdem die Ver­ ringerung der Lochgröße der Bohrlocheinfassung, die erforder­ lich ist durch Hinzufügen der neuen Bohrlocheinfassungsab­ schnitte.
Eine Überführungsventilvorrichtung und ein Überführungsventil­ verfahren zum Steuern des radialen Aufweitens eines rohrförmi­ gen Elements werden außerdem erläutert. Die Überführungsventi­ lanordnung erlaubt das Einleiten des radialen Aufweitens eines Rohrs in präziser und gesteuerter Weise.
Eine Kraftvervielfachungsvorrichtung und ein Kraftvervielfa­ chungsverfahren zum Anlegen einer axialen Kraft an einen Auf­ weitungskonus werden außerdem erläutert. Die Kraftvervielfa­ chungsanordnung erlaubt eine Vergrößerung der axialen Antriebs­ kraft, die an den Aufweitungskonus angelegt wird. Auf diese Weise wird der radiale Aufweitungsprozeß verbessert.
Eine radiale Aufweitungsvorrichtung und ein radiales Aufwei­ tungsverfahren zum radialen Aufweiten eines rohrförmigen Ele­ ments werden außerdem erläutert. Die radiale Aufweitungsvor­ richtung umfaßt bevorzugt einen Dorn, einen Aufweitungskonus, einen Zentrierer und eine Schmierungsanordnung zum Schmieren der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus und dem rohrför­ migen Element. Die radiale Aufweitungsvorrichtung verbessert den Wirkungsgrad des radialen Aufweitungsprozesses.
Eine Vorbelastungsanordnung zum Anlegen einer vorbestimmten axialen Kraft an einen Aufweitungskonus wird außerdem erläu­ tert. Die Vorbelastungsanordnung umfaßt bevorzugt eine zusam­ mengedrückte bzw. komprimierte Feder und einen Abstandhalter zum Steuern des Kompressionsausmaßes der Feder. Die komprimier­ te Feder ihrerseits wird verwendet, um eine axiale Kraft an den Aufweitungskonus anzulegen. Die Vorbelastungsanordnung verbes­ sert den radialen Aufweitungsprozeß durch Voreinstellen einer Position des Aufweitungskonus unter Verwendung einer vorbe­ stimmten axialen Kraft.
Eine Kupplungs- bzw. Verbindungsanordnung zum steuerbaren und lösbaren Verbinden eines aufweitbaren rohrförmigen Elements mit einem Tragelement wird außerdem erläutert. Die Verbindungsan­ ordnung umfaßt bevorzugt eine Notfallfreigabe, um zu ermögli­ chen, daß der Verbindungsaufbau bei Auftreten eines Notfalls entkoppelt wird.
In Übereinstimmung mit mehreren alternativen Ausführungsformen werden die Vorrichtungen und Verfahren eingesetzt, um Bohrlo­ cheinfassungen, Rohrleitungen und/oder strukturelle Träger aus­ zubilden und/oder zu reparieren.
Anhand von Fig. 1A bis 1F wird zunächst eine Ausführungsform einer Vorrichtung und eines Verfahrens zum Ausbilden einer Bohrlocheinfassung in einer unterirdischen Formation erläutert. Wie in Fig. 1A gezeigt, ist ein Bohrloch 100 in einer unterir­ dischen Formation 105 angeordnet. Das Bohrloch 100 umfaßt einen existierenden Einfassungsabschnitt 110 mit einer rohrförmigen Einfassung 115 und eine ringförmige äußere Zementschicht 120.
Wie in Fig. 1A gezeigt, wird eine Vorrichtung 200 zur Ausbil­ dung einer Bohrlocheinfassung in einer unterirdischen Formation daraufhin in dem Bohrloch positioniert. Die Vorrichtung umfaßt bevorzugt ein erstes Tragelement 205, einen Verteiler 210, ein zweites Tragelement 215, ein rohrförmiges Element 220, einen Schuh 225, einen Aufweitungskonus 230, erste Dichtungselemente 235, zweite Dichtungselemente 240, dritte Dichtungselemente 245, vierte Dichtungselemente 250, einen Anker 255, einen er­ sten Durchlaß 260, einen zweiten Durchlaß 265, einen dritten Durchlaß 270, einen vierten Durchlaß 275, eine Verengungsstelle 280, einen fünften Durchlaß 285, einen sechsten Durchlaß 290, einen siebten Durchlaß 295, eine ringförmige Kammer 300, eine Kammer 305 und eine Kammer 310. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird die Vorrichtung 200 verwendet, um das rohrförmi­ ge Element 220 in innigen Kontakt mit der rohrförmigen Einfas­ sung 115 radial aufzuweiten. Auf diese Weise wird das rohrför­ mige Element 220 mit der rohrförmigen Einfassung verbunden. Auf diese Weise wird die Vorrichtung 200 bevorzugt verwendet, um eine Bohrlocheinfassung, eine Rohrleitung oder einen struktu­ rellen Träger auszubilden oder zu reparieren. Gemäß einer be­ sonders bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung ver­ wendet, um eine Bohrlocheinfassung zu reparieren oder auszubil­ den.
Das erste Tragelement 205 ist mit einem herkömmlichen Oberflä­ chenträger bzw. einem auf der Oberfläche angeordneten Träger und dem Verteiler 210 verbunden. Das erste Tragelement 205 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen rohrförmigen Tragelementen hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Tragelement 205 aus Edelstahl hergestellt, der eine minimale Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi aufweist, um in optimaler Weise hohe Festigkeit und Abriebbeständigkeit sowie Beständigkeit ge­ genüber Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erste Tragelement 205 außerdem den ersten Durchlaß 260 und den zweiten Durchlaß 265.
Der Verteiler 210 ist mit dem ersten Tragelement 205, dem zwei­ ten Tragelement 215, den Dichtungselementen 235a und 235b und dem rohrförmigen Element 200 verbunden. Der Verteiler 210 um­ faßt bevorzugt den ersten Durchlaß 260, den dritten Durchlaß 270, den vierten Durchlaß 275, die Verengungsstelle 280 und den fünften Durchlaß 285. Der Verteiler 210 kann aus einer beliebi­ gen Anzahl von herkömmmlichen rohrförmigen Elementen herge­ stellt sein.
Der zweite Träger 215 ist mit dem Verteiler bzw. dem Vertei­ lungsrohr 210, den Dichtungselementen 245a, 245b und 245c und dem Aufweitungskonus 230 verbunden. Das zweite Tragelement 215 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen rohrförmigen Tragelementen hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Tragelement 215 aus einer Edelstahllegierung hergestellt, die eine minimale Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi aufweist, um hohe Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Abrieb und Fluide­ rosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das zweite Tragelement 215 außerdem den fünften Durchlaß 285.
Das rohrförmige Element 220 ist mit den Dichtungselementen 235a und 235b und dem Schuh 225 verbunden. Das rohrförmige Element 220 ist außerdem mit dem Aufweitungskonus 230 und den Dich­ tungselementen 240a und 240b beweglich verbunden. Das erste Tragelement 205 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen rohrförmigen Elementen umfassen, das rohrförmige Element 220 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen rohrförmigen Elementen hergestellt sein. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform ist das rohrförmige Element 220 außerdem derart bereitgestellt, wie im wesentlichen in einer oder mehreren der folgenden Patentanmeldungen erläutert: (1) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/108 558, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/111 293, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/119 611, An­ waltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 11.02.1999, (4) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/121 702, Anwaltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US-Patentanmeldung Serien-Nr._____, An­ waltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 907, Anwaltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten-Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, Anwaltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten-Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07.1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Der Schuh 225 ist mit dem rohrförmigen Element 220 verbunden. Der Schuh 225 umfaßt bevorzugt den sechsten Durchlaß 290 und den siebten Durchlaß 295. Der Schuh 225 ist bevorzugt herge­ stellt aus einem rohrförmigen Element. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schuh 225 außerdem im wesentlichen so bereitgestellt, wie in einer oder mehreren der folgenden Anmel­ dungen erläutert: (1) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/108 558, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/111 293, An­ waltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/119 611, Anwaltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 11.02.1999, (4) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Bean­ spruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 702, Anwaltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 907, An­ waltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) proviso­ rische US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten- Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, Anwaltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten-Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07.1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Der Aufweitungskonus 230 ist mit den Dichtungselementen 240a und 240b und den Dichtungselementen 245a, 245b und 245c verbun­ den. Der Aufweitungskonus 230 ist außerdem mit dem zweiten Tra­ gelement 215 des rohrförmigen Elements 220 beweglich verbunden. Der Aufweitungskonus umfaßt bevorzugt ein ringförmiges Element mit einer oder mehreren konischen Außenseiten zum Eingriff mit dem Innendurchmesser des rohrförmigen Elements 220. Auf diese Weise weitet die radiale Bewegung des Aufweitungskonus 230 das rohrförmige Element 220 radial auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufweitungskonus 230 außerdem im we­ sentlichen so bereitgestellt wie in einer oder mehreren der folgenden Anmeldungen erläutert: (1) US-Patentanmeldung Serien- Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/108 558, An­ waltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/111 293, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Bean­ spruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/119 611, Anwaltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 2.11.1999, (4) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 702, An­ waltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/121 907, Anwaltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) provisorische US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten-Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, An­ waltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) proviso­ rische US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten- Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07.1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Die ersten Dichtungselemente 235a und 235b sind mit dem Vertei­ ler bzw. dem Verteilerrohr 210 und dem rohrförmigen Element 220 verbunden. Die ersten Dichtungselemente 235a und 235b isolieren bevorzugt die ringförmige Kammer 300 fluidmäßig von der Kammer 310. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 während des Betriebs der Vorrichtung 200 optimal unter Druck gesetzt. Die ersten Dichtungselemente 235a und 235b können eine beliebi­ ge Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dich­ tungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form umfassen die ersten Dichtungselemente 235a und 235b O- Ringe mit Dichtungsreserven, erhältlich von Parker Seals, um eine Fluidabdichtung zwischen dem rohrförmigen Element 200 und dem Aufweitungskonus 230 während der axialen Bewegung des Auf­ weitungskonus 230 bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die ersten Dichtungselemente 235a und 235b zusätzlich herkömmliche steuer­ bare Verriegelungselemente zur lösbaren Verbindung des Vertei­ lers 210 mit dem rohrförmigen Element 200. Auf diese Weise wird das rohrförmige Element 200 durch den Verteiler 210 optimal ge­ tragen. Alternativ ist das rohrförmige Element 200 bevorzugt durch das erste Tragelement 205 unter Verwendung herkömmlicher steuerbarer Verriegelungselemente lösbar getragen.
Die zweiten Dichtungselemente 240a und 240b sind mit dem Auf­ weitungskonus 230 verbunden. Die zweiten Dichtungselemente 240a und 240b sind mit dem rohrförmigen Element 220 beweglich ver­ bunden. Die zweiten Dichtungselemente 240a und 240b isolieren die ringförmige Kammer 300 bevorzugt fluidmäßig von der Kammer 305 während der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 optimal unter Druck gesetzt. Die zweiten Dichtungselemente 240a und 240b können ei­ ne beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die zweiten Dichtungselemente 240a und 240b zusätzlich einen herkömmlichen Zentrierer und/oder Lager zum Tragen bzw. Abstützen und Posi­ tionieren des Aufweitungskonus 230 in dem rohrförmigen Element 200 während der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230. Auf diese Weise werden die Position und Ausrichtung des Aufwei­ tungskonus 230 während der axialen Bewegung des Aufweitungsko­ nus 230 optimal gesteuert.
Die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c sind mit dem Aufweitungskonus 230 verbunden. Die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c sind mit dem zweiten Tragelement 215 beweg­ lich verbunden. Die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c isolieren die ringförmige Kammer 300 fluidmäßig von der Kammer 305 während der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 optimal unter Druck gesetzt. Die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c umfassen eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kom­ merziell erhältlichen Dichtungselementen. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform umfassen die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c O-Ringe mit Dichtungsreserven, erhältlich von Parker Seals, um eine Fluidabdichtung zwischen dem Aufwei­ tungskonus 230 und dem zweiten Tragelement 215 während der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230 bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die dritten Dichtungselemente 245a, 245b und 245c zusätzlich herkömmliche Zentrierer und/oder Lager zum Tragen bzw. Abstützen und Posi­ tionieren des Aufweitungskonus 230 um das zweite Tragelement 215 herum während der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230. Auf diese Weise werden die Position und Ausrichtung des Aufweitungskonus 230 während der axialen Bewegung des Aufwei­ tungskonus 230 optimal gesteuert.
Das vierte Dichtungselement 250 ist mit dem rohrförmigen Ele­ ment 220 verbunden. Das vierte Dichtungselement 250 isoliert die Kammer 315 nach der radialen Aufweitung des rohrförmigen Elements 200 fluidmäßig. Auf diese Weise wird die Kammer 315 außerhalb des radial aufgeweiteten rohrförmigen Elements 200 fluidmäßig isoliert. Das vierte Dichtungselement 250 umfaßt ei­ ne beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dichtungselement 250 um einen RTTS- Packer-Ring, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise eine Fluidabdichtung bereitzustellen.
Der Anker 255 ist mit dem rohrförmigen Element 220 verbunden. Der Anker 255 verankert bevorzugt das rohrförmige Element 200 am Gehäuse 115 nach radialer Aufweitung des rohrförmigen Ele­ ments 200. Auf diese Weise wird das radial aufgeweitete rohr­ förmige Element 200 in dem Bohrloch 100 optimal getragen bzw. abgestützt. Der Anker 255 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Verankerungseinrichtungen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Anker 255 mechanische RTTS-Gleitelemente, erhältlich von Halli­ burton Energy Services, um in optimaler Weise das rohrförmige Element 200 an der Einfassung 115 nach radialer Aufweitung des rohrförmigen Elements 200 zu verankern.
Der erste Fluiddurchlaß 260 ist mit einer herkömmlichen Ober­ flächenpumpe, dem zweiten Durchlaß 265, dem dritten Durchlaß 270, dem vierten Durchlaß 275 und der Verengungsstelle 280 ver­ bunden. Der erste Durchlaß 260 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien, enthaltend Bohrschlamm, Zement und/oder Schmiermittel mit Durchsätzen und Drücken zu fördern, die von etwa 0 bis 650 Gallonen/Minute bzw. 0 bis 10.000 psi reichen, um in optimaler Weise eine ringförmige Zementauskleidung zu bilden und um das rohrförmige Element 200 aufzuweiten.
Der zweite Durchlaß 265 ist mit dem ersten Durchlaß 260 und der Kammer 310 fluidmäßig verbunden. Der zweite Durchlaß 265 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien von dem ersten Durchlaß 260 zu der Kammer 210 in gesteuerter Weise zu fördern. Auf diese Weise werden Druckstöße bzw. Stoßdrücke während der Plazierung der Vorrichtung 200 in des Bohrlochs 100 in optima­ ler Weise minimal gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt der zweite Durchlaß 265 ein Ventil zum Steuern der Strömung bzw. des Durchsatzes von Fluidmaterialien durch den zweiten Durchlaß 265.
Der dritte Durchlaß 270 ist fluidmäßig mit dem ersten Durchlaß 260 und der ringförmigen Kammer 300 verbunden. Der dritte Durchlaß 270 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen dem ersten Durchlaß 260 und der ringförmigen Kammer 300 zu fördern. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 in optimaler Weise unter Druck gesetzt.
Der vierte Durchlaß 275 ist mit dem ersten Durchlaß 260, dem fünften Durchlaß 285 und der Kammer 310 fluidmäßig verbunden. Der vierte Durchlaß 275 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidma­ terialien zwischen dem fünften Durchlaß 285 und der Kammer 310 zu fördern. Während der radialen Aufweitung des rohrförmigen Elements 200 werden auf diese Weise Fluidmaterialien von der Kammer 305 zu der Kammer 310 übertragen. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform umfaßt der vierte Durchlaß 275 außerdem ein druckkompensiertes Ventil und/oder eine druckkompensierte Öff­ nung, um in optimaler Weise die Strömung bzw. den Durchsatz von Fluidmaterialien durch den vierten Durchlaß 275 zu steuern.
Die Verengungsstelle 280 ist mit dem ersten Durchlaß 260 und dem fünften Durchliaß 285 fluidmäßig verbunden. Die Verengungs­ stelle bzw. der Verengungsdurchlaß 280 ist bevorzugt dazu aus­ gelegt, einen herkömmlichen Fluidstopfen oder eine herkömmliche Fluidkugel aufzunehmen. Auf diese Weise wird der erste Durchlaß 260 von dem fünften Durchlaß 285 fluidmäßig isoliert.
Der fünfte Durchlaß 285 ist mit der Verengungsstelle 280, dem vierten Durchlaß 275 und der Kammer 305 fluidmäßig verbunden. Der fünfte Durchlaß 285 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidma­ terialien zu dem ersten Durchlaß 260, dem vierten Durchlaß 275 zur Kammer 275 und von dieser weg zu fördern.
Der sechste Durchlaß 290 ist mit der Kammer 305 und dem siebten Durchlaß 295 fluidmäßig verbunden. Der sechste Durchlaß ist be­ vorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zu der Kammer 305 und von dieser weg zu fördern. Der sechste Durchlaß 290 ist bevor­ zugt außerdem dazu ausgelegt, einen herkömmlichen Stopfen oder Anker aufzunehmen. Auf diese Weise wird die Kammer 305 von der Kammer 315 in optimaler Weise fluidmäßig isoliert.
Der siebte Durchlaß 295 ist mit dem sechsten Durchlaß 290 und der Kammer 315 fluidmäßig verbunden. Der siebte Durchlaß 295 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen dem sechsten Durchlaß 290 und der Kammer 315 zu fördern.
Die ringförmige Kammer 300 ist mit dem dritten Durchlaß 270 fluidmäßig verbunden. Das Unterdrucksetzen der ringförmigen Kammer 300 veranlaßt den Aufweitungskonus 230 bevorzugt dazu, in der axialen Richtung verschoben zu werden. Auf diese Weise wird das rohrförmige Element 200 durch den Aufweitungskonus 230 radial aufgeweitet. Während des Betriebs der Vorrichtung 200 ist die ringförmige Kammer 300 bevorzugt dazu ausgelegt, mit Betriebsdrücken unter Druck gesetzt werden, die von etwa 1.000 bis 10.000 psi reichen, um in optimaler Weise ein radiales Auf­ weiten des rohrförmigen Elements 200 bereitzustellen.
Die Kammer 305 ist mit dem fünften Durchlaß 285 und dem sech­ sten Durchlaß 290 fluidmäßig verbunden. Während des Betriebs der Vorrichtung 200 ist die Kammer 305 bevorzugt von der ring­ förmigen Kammer 300 isoliert und die Kammer 315 ist mit der Kammer 310 fluidmäßig verbunden.
Die Kammer 310 ist mit dem vierten Durchlaß 275 fluidmäßig ver­ bunden. Während des Betriebs der Vorrichtung 200 ist die Kammer 310 von der ringförmigen Kammer 300 bevorzugt fluidmäßig iso­ liert und mit der Kammer 305 fluidmäßig verbunden.
Die Vorrichtung 200 wird während des in Fig. 1A gezeigten Be­ triebs bevorzugt in dem Bohrloch 100 in vorbestimmter überlap­ pender Beziehung mit der vorab existierenden Einfassung 115 plaziert. Während der Plazierung der Vorrichtung 200 in dem Bohrloch 100 werden Fluidmaterialien in der Kammer 315 bevor­ zugt zu der Kammer 310 unter Verwendung der zweiten, ersten, fünften, sechsten und siebten Fluiddurchlässe 265, 260, 285, 290 und 295 gefördert. Auf diese Weise werden Stoßdrücke bzw. Druckstöße im Bohrloch 100 während der Plazierung der Vorrich­ tung 200 minimiert. Sobald die Vorrichtung 200 in der vorbe­ stimmten Stelle im Bohrloch 100 plaziert wurde, wird der zweite Durchlaß 265 unter Verwendung eines herkömmlichen Ventilele­ ments bevorzugt verschlossen.
Wie in Fig. 1B gezeigt, werden daraufhin ein bis mehrere Volu­ mina eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials in die Kammer 315 unter Verwendung der ersten, fünften, sechsten und siebten Durchlässe 260, 265, 290 und 295 eingespritzt, um sicherzustel­ len, daß sämtliche der Durchlässe durchlässig sind. Eine Menge eines aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials, wie etwa beispiels­ weise Zement, wird daraufhin bevorzugt in die Kammer 315 unter Verwendung der ersten, fünften, sechsten und siebten Durchlässe 260, 265, 290 und 295 eingespritzt. Auf diese Weise wird eine ringförmige äußere Dichtungsschicht bevorzugt um das radial aufgeweitete rohrförmige Element 200 gebildet.
Wie in Fig. 1C gezeigt, wird ein herkömmlicher Wischerstopfen 320 daraufhin bevorzugt in den ersten Durchlaß 260 unter Ver­ wendung eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials eingespritzt.
Der Wischerstopfen 320 durchsetzt bevorzugt die ersten und fünften Durchlässe 260 und 285 und gelangt in die Kammer 305. In der Kammer 305 drängt der Wischerstopfen 320 bevorzugt zwangsweise im wesentlichen das gesamte aushärtbare Fluidmate­ rial aus der Kammer 305 durch den sechsten Durchlaß 290 hinaus. Der Wischerstopfen 320 gelangt daraufhin zum Sitz in dem sech­ sten Durchlaß 290 und dichtet diesen fluidmäßig ab. Auf diese Weise wird die Kammer 305 von der Kammer 315 in optimaler Weise fluidmäßig isoliert. Die Menge des aushärtbaren Dichtungsmate­ rials in der Kammer 305 wird dadurch außerdem minimal gehalten.
Wie in Fig. 1D gezeigt, wird daraufhin eine herkömmliche Dich­ tungskugel oder ein Dichtungsstopfen 325 bevorzugt in den er­ sten Durchlaß 260 unter Verwendung eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials eingespritzt. Die Dichtungskugel 325 gelangt in der Verengung 280 in Sitzeingriff und dichtet diese ab. Auf diese Weise wird der erste Fluiddurchlaß 260 von dem fünften Fluiddurchlaß 285 fluidmäßig isoliert. Infolge hiervon durch­ setzt das eingespritzte, nicht aushärtbare Fluiddichtungsmate­ rial den ersten Durchlaß 260 in den dritten Durchliaß 270 und in die ringförmige Kammer 300 hinein. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 unter Druck gesetzt.
Wie in Fig. 1E gezeigt, erhöht fortgesetztes Einspritzen eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials in die ringförmige Kammer 300 den Betriebsdruck in der ringförmigen Kammer 300, wodurch ver­ anlaßt wird, daß der Aufweitungskonus 230 sich in der axialen Richtung bewegt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weitet die axiale Bewegung des Aufweitungskonus 230 das rohrförmige Element 200 radial auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die ringförmige Kammer 300 auf Betriebsdrücke unter Druck gesetzt, die von etwa 1.000 bis 10.000 psi reichen, während des radialen Aufweitungsprozesses. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird der Differenzdruck zwischen dem ersten Durchlaß 260 und dem fünften Durchlaß 285 auf zumindest etwa 1.000 bis 10.000 psi während des radialen Aufweitungsprozesses gehalten, um die Verengung 280 unter Verwendung der Dichtungskugel 325 in optimaler Weise fluidmäßig abzudichten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird während der axia­ len Bewegung des Aufweitungskonus 230 zumindest ein Teil der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus 230 und dem rohrför­ migen Element 200 durch die Dichtungselemente 240a und 240b fluidmäßig abgedichtet. Während der axialen Bewegung des Auf­ weitungskonus 230 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform zumindest ein Teil der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungsko­ nus 230 und dem zweiten Tragelement 215 durch die Dichtungsele­ mente 245a, 245b und 245c fluidmäßig abgedichtet. Auf diese Weise wird die ringförmige Kammer 300 von der Kammer 305 wäh­ rend des radialen Aufweitungsprozesses in optimaler Weise fluidmäßig isoliert.
Während des radialen Aufweitungsprozesses nimmt das Volumen der ringförmigen Kammer 300 bevorzugt zu, während das Volumen der Kammer 305 während des radialen Aufweitungsprozesses bevorzugt abnimmt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden während des radialen Aufweitungsprozesses Fluidmaterialien in der klei­ ner werdenden Kammer 305 zu der Kammer 310 unter Verwendung der vierten und fünften Durchlässe 275 und 285 übertragen. Auf die­ se Weise werden die Geschwindigkeit und das Ausmaß der axialen Bewegung des Aufweitungskonus 230 durch den Durchsatz der Fluidmaterialien optimal gesteuert, die aus der Kammer 300 in die Kammer 310 gefördert werden. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform umfaßt der vierte Durchlaß 275 außerdem ein her­ kömmliches druckkompensiertes Ventil bzw. Druckkompensations­ ventil, um in optimaler Weise die Einleitung des radialen Auf­ weitungsprozesses zu steuern. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt der vierte Durchlaß 275 eine herkömmliche druckkompensierte Öffnung bzw. Druckkompensationsöffnung, um in optimaler Weise die Geschwindigkeit des radialen Aufweitungs­ prozesses zu steuern.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform veranlaßt eine fortge­ setzte radiale Aufweitung des rohrförmigen Elements 200 durch den Aufweitungskonus 230, daß das Dichtungselement 250 die In­ nenseite der existierenden Einfassung 115 kontaktiert. Auf die­ se Weise wird die Grenzfläche zwischen dem radial aufgeweiteten rohrförmigen Element 200 und der vorab existierenden Einfassung 115 in optimaler Weise fluidmäßig abgedichtet. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform veranlaßt eine fortgesetzte radiale Aufweitung des rohrförmigen Elements 200 durch den Aufweitungs­ konus 230 den Anker 255 dazu, die Innenseite der vorab existie­ renden Einfassung zu kontaktieren und zumindest teilweise zu durchsetzen. Auf diese Weise wird das radial aufgeweitete rohr­ förmige Element 200 mit der vorab existierenden Einfassung 115 in optimaler Weise verbunden.
Wie in Fig. 1F gezeigt, wird bei Beendigung der radialen Auf­ weitung unter Verwendung der Vorrichtung 200 und Aushärten des aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials ein neuer Bohrlocheinfas­ sungsabschnitt erzeugt, welcher bevorzugt ein radial aufgewei­ tetes rohrförmiges Element 200 und ein äußeres ringförmiges Fluidabdichtungselemente 330 umfaßt. Auf diese Weise wird ein neuer Bohrlocheinfassungsabschnitt durch radiales Aufweiten ei­ nes rohrförmigen Elements in Kontakt mit einem vorab existie­ renden Bohrlocheinfassungsabschnitt aufgeweitet. Gemäß mehreren alternativen bevorzugten Ausführungsformen wird die Vorrichtung 200 verwendet, um eine Bohrlocheinfassung, eine Rohrleitung oder einen strukturellen Träger auszubilden oder zu reparieren.
Anhand von Fig. 2A bis 20 und 3A bis 3J wird eine bevorzugte Ausführungsform einer Vorrichtung 500 zum Ausbilden oder Repa­ rieren einer Bohrlocheinfassung, einer Rohrleitung oder eines strukturellen Trägers erläutert. Die Vorrichtung 500 umfaßt be­ vorzugt ein erstes Tragelement 505, einen Schmutzschild 510, ein zweites Tragelement 515, ein oder mehrere Überführungsven­ tilelemente 520, ein äußeres Kraftvervielfachungstragelement 525, ein inneres Kraftvervielfachungstragelement 530, einen Kraftvervielfachungskolben 535, eine Kraftvervielfachungsbuchse 540, eine erste Kupplung 545, ein drittes Tragelement 550, ei­ nen Federabstandhalter 555, eine Vorbelastungsfeder 560, ein Schmierungsanschlußstück 565, eine Schmierungsdichtungsstück­ buchse 570, einen Schmiermittelkörper 575, einen Dorn 580, ei­ nen Aufweitungskonus 585, einen Zentrierer 590, eine Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595, eine Bewegungsöffnungsabdich­ tungsbuchse 600, eine zweite Kupplung 605, einen Ringdorn 610, eine Lastübertragungsbuchse 615, einen oder mehrere Verriege­ lungshaken 620, einen Verriegelungshakenhalter 622, eine Rin­ ganordnung 625, eine Ringhaltebuchse 635, einen Ringhalteadap­ ter 640, ein äußeres Ringtragelement 645, eine Auskleidungsauf­ hängungsvorrichtungseinstellungsbuchse 650, einen oder mehrere Überführungsventilscherstifte 655, eine oder mehrere Einstel­ schrauben 660, einen oder mehrere Ringrückhaltebuchsenscher­ stifte 665, einen ersten Durchlaß 670, einen oder mehrere zwei­ te Durchlässe 675, einen dritten Durchlaß 680, eine oder mehre­ re Überführungsventilkammern 685, einen primären Verengungs­ durchlaß 690, einen sekundären Verengungsdurchlaß 695, einen vierten Durchlaß 700, eine oder mehrere innere Überführungsöff­ nungen 705, eine oder mehrere äußere Überführungsöffnungen 710, eine Kraftvervielfachungskolbenkammer 715, eine Kraftvervielfa­ chungsauslaßkammer 720, einen oder mehrere Kraftvervielfa­ chungsauslaßdurchlässe 725, eine zweite ringförmige Kammer 735, eine oder mehrere Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740, eine oder mehrere Ringfreigabeöffnungen 745, eine dritte Ringkammer 750, einen Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755, einen fünften Durchlaß 760, eine oder mehrere sechste Durchlässe 765, einen oder mehrere siebte Durchlässe 770, einen oder mehrere Ringbuchsendurchlässe 775, einen oder mehrere Kraftvervielfa­ chungszufuhrdurchlässe 790, einen ersten Schmiermittelzufuhr­ durchlaß 795, einen zweiten Schmiermittelzufuhrdurchlaß 800 und eine Ringbuchsenfreigabekammer 805.
Das erste Tragelement 505 ist mit dem Schmutzschild 510 und dem zweiten Tragelement 515 verbunden. Das erste Tragelement 505 umfaßt den ersten Durchlaß 670 und die zweiten Durchlässe 675 zum Fördern von Fluidmaterialien. Das erste Tragelement 505 be­ sitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Das erste Tragelement 505 kann aus einer beliebigen Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Tragelement 505 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestig­ keit hergestellt, die von etwa 75.000 bis 140.000 psi reicht, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegen­ über Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Das erste Trage­ lement 505 umfaßt bevorzugt außerdem ein erstes Ende 1005, ein zweites Ende 1010, einen ersten Gewindeabschnitt 1015, ein Dichtungselement 1020, einen zweiten Gewindeabschnitt 1025 und einen Kragen 1035.
Das erste Ende 1005 des ersten Tragelements 505 umfaßt bevor­ zugt den ersten Gewindeabschnitt 1015 und den ersten Durchlaß 670. Der erste Gewindeabschnitt 1015 ist bevorzugt dazu ausge­ legt, mit einem herkömmlichen Tragelement lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1015 kann eine beliebige An­ zahl von herkömmlichen, kommerziel erhältlichen Gewinden umfas­ sen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1015 um einen 4 1/2"-API-1F- Muttergewindeabschnitt, um hohe Zugfestigkeit in optimaler Wei­ se bereitzustellen.
Das zweite Ende 1010 des ersten Tragelements 505 ist bevorzugt dazu ausgelegt, sich sowohl in den Schmutzschild 510 wie das zweite Tragelement 515 hineinzuerstrecken. Das zweite Ende 1010 des ersten Tragelements 505 umfaßt bevorzugt das Dichtungsele­ ment 1020, den zweiten Gewindeabschnitt 1025, den ersten Durch­ laß 670 und den zweiten Durchlaß 675. Das zweite Dichtungsele­ ment 1020 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwi­ schen dem ersten Tragelement 505 und dem zweiten Tragelement 515 fluidmäßig abzudichten. Das Dichtungselement 1020 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem Dichtungselement 1020 um ein O-Ring-Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in op­ timalerweise eine Fluidabdichtung bereitzustellen. Der zweite Gewindeabschnitt 1025 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Tragelement 515 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1025 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1025 um ein von Halliburton Energy Services verfügbares Acme-Stichgewinde, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das zweite Ende 1010 des ersten Tragele­ ments 505 mehrere Durchlässe 675, um in optimaler Weise einen großen Strömungsquerschnitt bereitzustellen. Der Kragen 1035 erstreckt sich bevorzugt ausgehend vom zweiten Ende 1010 des ersten Tragelements 505 in radialer Auswärtsrichtung. Auf diese Weise stellt der Kragen 1035 einen Halterungsträger für den Schmutzschild 510 bereit.
Der Schmutzschild 510 ist mit dem ersten Tragelement 505 ver­ bunden. Der Schmutzschild 510 verhindert bevorzugt, daß Schmutz in den Durchlaß 680 eindringt. Auf diese Weise wird der Betrieb der Vorrichtung 200 optimiert. Der Schmutzschild 510 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Schmutzschild 510 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömm­ lichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schmutzschild 510 aus Edelstahl mit minimaler Streck- bzw. Dehnfestigkeit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in op­ timaler Weise Erosionsfestigkeit bereitzustellen. Das Schmutz­ schild 510 umfaßt außerdem bevorzugt ein erstes Ende 1040, ein zweites Ende 1045, einen Kanal 1050 und ein Dichtungselement 1055.
Das erste Ende 1040 des Schmutzschilds 510 ist bevorzugt über sowohl der Außenseite des zweiten Endes 1010 des ersten Trage­ lements 505 und den zweiten Durchlässen 675 wie unter der Un­ terseite des zweiten Tragelements 515 angeordnet. Auf diese Weise strömen Fluidmaterialien aus den Durchlässen 675 von den Durchlässen 675 zu dem Durchlaß 680. Außerdem verhindert das erste Ende 1040 des Schmutzschilds 510 bevorzugt das Eindringen von Fremdmaterialien in den Durchlaß 680.
Das zweite Ende 1045 des Schmutzschilds 510 umfaßt bevorzugt den Kanal 1050 und das Dichtungselement 1055. Der Kanal 1050 des zweiten Endes 1045 des Schmutzschilds 510 ist bevorzugt da­ zu ausgelegt, mit dem Kragen 1035 des zweiten Endes 1010 des ersten Tragelements 505 zusammenzupassen und in Verbindung zu treten. Das Dichtungselement 1055 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1010 des ersten Tra­ gelements 505 und dem zweiten Ende 1045 des Schmutzschilds 510 abzudichten. Das Dichtungselement 1055 kann eine beliebige An­ zahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungsele­ menten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform han­ delt es sich bei dem Dichtungselement 1055 um ein O-Ring- Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen.
Das zweite Tragelement 515 ist mit dem ersten Tragelement 505, dem äußeren Kraftvervielfachungstragelement 525, dem inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 und den Übertragungsventil­ scherstiften 655 verbunden. Das zweite Tragelement 515 ist mit den Überführungsventilelementen 520 beweglich verbunden. Das zweite Tragelement 515 besitzt bevorzugt im wesentlichen ring­ förmigen Querschnitt. Das zweite Tragelement 515 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist das zweite Tragelement 515 aus einer Stahllegie­ rung mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Das Tragelement 515 umfaßt bevorzugt außerdem ein erstes Ende 1060, einen Zwischenabschnitt 1065, einen zweiten Abschnitt 1070, einen ersten Gewindeabschnitt 1075, einen zweiten Gewin­ deabschnitt 1080, einen dritten Gewindeabschnitt 1085, ein er­ stes Dichtungselement 1090, ein zweites Dichtungselement 1095 und ein drittes Dichtungselement 1100.
Das erste Ende 1060 der zweiten Tragelements 515 ist bevorzugt dazu ausgelegt, das erste Ende 1010 des ersten Tragelements 505 und den Schmutzschild 510 aufzunehmen. Das erste Ende 1060 des zweiten Tragelements 515 umfaßt bevorzugt den dritten Durchlaß 680 und den ersten Gewindeabschnitt 1075. Der erste Gewindeab­ schnitt 1075 des ersten Endes 1060 des zweiten Tragelements 515 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1025 des zweiten Endes 1010 des ersten Tragelements 505 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1075 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1010 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen.
Der Zwischenabschnitt 1065 des zweiten Tragelements 515 umfaßt bevorzugt die Überführungsventilelemente 520, die Überführungs­ ventilscherstifte 655, die Überführungsventilkammern 685, den primären Verengungsdurchlaß 690, den sekundären Verengungs­ durchlaß 695, den vierten Durchlaß 700, die siebten Durchlässe 770, die Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe 790, den zweiten Gewindeabschnitt 1080, das erste Dichtungselement 1090 und das zweite Dichtungselement 1095. Der zweite Gewindeabschnitt 1080 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem äußeren Kraftvervielfa­ chungstragelement 525 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1080 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1080 um ein Acme-Stichgewinde, erhält­ lich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise ho­ he Zugfestigkeit bereitzustellen. Die ersten und zweiten Dich­ tungselemente 1090 und 1095 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem Zwischenabschnitt 1065 des zweiten Tragelements 515 und dem äußeren Kraftvervielfachungstragele­ ment 525 fluidmäßig abzudichten.
Das zweite Ende 1070 des zweiten Tragelements 515 umfaßt bevor­ zugt den vierten Durchlaß 700, den dritten Gewindeabschnitt 1085 und das dritte Dichtungselement 1100. Der dritte Gewinde­ abschnitt 1085 des zweiten Endes 1070 des zweiten Tragelements 515 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem inneren Kraftverviel­ fachungstragelement 530 lösbar verbunden zu werden. Der dritte Gewindeabschnitt 1085 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem dritten Gewindeabschnitt 1085 um ein Acme-Stichgewinde, erhält­ lich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise ho­ he Zugfestigkeit bereitzustellen. Das dritte Dichtungselement 1100 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1070 des zweiten Tragelements 515 und dem inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 fluidmäßig abzudichten. Das dritte Dichtungselement 1100 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen um­ fassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem dritten Dichtungselement 1100 um ein O-Ring- Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluidabdichtung bereitzustellen.
Jedes Überführungsventilelement 520 ist mit den entsprechenden Überführungsventilscherstiften 655 verbunden. Jedes Überfüh­ rungsventilelement 520 ist außerdem mit dem zweiten Tragelement 515 beweglich verbunden in einer entsprechenden Überführungs­ ventilkammer 685 enthalten. Jedes Überführungsventilelement 520 besitzt im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Die Überfüh­ rungsventilelemente 520 können aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Überfüh­ rungsventilelemente 520 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit hergestellt, die von etwa 75.000 bis 140.000 psi reicht, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Fe­ stigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jedes Überfüh­ rungsventilelement 520 ein erstes Ende 1105, einen Zwischenab­ schnitt 1110, ein zweites Ende 1115, ein erstes Dichtungsele­ ment 1120, ein zweites Dichtungselement 1125 und Eintiefungen bzw. Vertiefungen 1130.
Das erste Ende 1105 des Überführungsventilelements 520 umfaßt bevorzugt ein erstes Dichtungselement 1120. Der Außendurchmes­ ser des ersten Endes 1105 des Überführungsventilelements 520 ist bevorzugt kleiner als der Innendurchmesser der entsprechen­ den Überführungsventilkammer 685, um in optimaler Weise einen Gleitsitz bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form ist der Außendurchmesser des ersten Endes 1105 des Über­ führungsventils 520 bevorzugt etwa 0,005 bis 0,010 Inch kleiner als der Innendurchmesser der entsprechenden Überführungsventil­ kammer 685, um einen optimalen Gleitsitz bereitzustellen. Das erste Dichtungselement 1120 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen dem ersten Ende 1105 des Über­ führungsventilelements 520 und der entsprechenden Überführungs­ ventilkammer 685 fluidmäßig abzudichten. Das erste Dichtungs­ element 1120 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kom­ merziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besteht das erste Dichtungselement 1120 aus einem O-Ring-Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine dynamische Fluiddichtung be­ reitzustellen.
Das Zwischenende 1110 des Überführungsventilelements 520 be­ sitzt bevorzugt einen Außendurchmesser, der kleiner ist als die Außendurchmesser der ersten und zweiten Enden 1105 und 1115 des Überführungsventilelements 520. Auf diese Weise werden Fluidma­ terialien in optimaler Weise von der entsprechenden inneren Überführungsöffnung 705 zu der entsprechenden äußeren Überfüh­ rungsöffnung 710 während des Betriebs der Vorrichtung 200 ge­ fördert.
Das zweite Ende 1115 des Überführungsventilelements 520 umfaßt bevorzugt das erste Dichtungselement 1125 und die Eintiefungen 1130. Der Außendurchmesser des zweiten Endes 1115 des Überfüh­ rungsventilelements 520 ist bevorzugt kleiner als der Innen­ durchmesser der entsprechenden Überführungsventilkammer 685, um einen Gleitsitz bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform ist der Außendurchmesser des zweiten Endes 1115 des Überführungsventilelements 520 bevorzugt etwa 0,005 bis 0,010 Inch kleiner als der Innendurchmesser der entsprechenden Überführungsventilkammer 685, um einen optimalen Gleitsitz be­ reitzustellen. Das zweite Dichtungselement 1125 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1115 des Überführungsventilelements 520 und der entspre­ chenden Überführungsventilkammer 685 fluidmäßig abzudichten. Das zweite Dichtungselemente 1125 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Dichtungselement 1125 um ein O-Ring- Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine dynamische Fluiddichtung bereitzustellen. Die Ein­ tiefungen 1130 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die entsprechen­ den Überführungsventilscherstifte 655 aufzunehmen. Auf diese Weise wird das Überführungsventilelement 520 in im w 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010008599 00004 99880esentlichen stationärer Position gehalten.
Das äußere Kraftvervielfachungstragelement 525 ist mit dem zweiten Tragelement 515 und der Auskleidungsaufhängungsvorrich­ tung 595 verbunden. Das äußere Kraftvervielfachungstragelement 525 besitzt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Das äu­ ßere Kraftvervielfachungstragelement 525 kann aus einer belie­ bigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Mate­ rialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form ist das äußere Kraftvervielfachungstragelement 525 aus Le­ gierungsstahl hergestellt, der eine minimale Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi aufweist, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluide­ rosion bereitzustellen. Das äußere Kraftvervielfachungstragele­ ment 525 umfaßt außerdem bevorzugt ein erstes Ende 1135, ein zweites Ende 1140, einen ersten Gewindeabschnitt 1145 und ein Dichtungselement 1150.
Das erste Ende 1135 des äußeren Kraftvervielfachungstragele­ ments 525 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1145 und die Kraftvervielfachungskolbenkammer 715. Der erste Gewindeab­ schnitt 1145 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Ge­ windeabschnitt 1080 des Zwischenabschnitts 1065 des zweiten Tragelements 515 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewinde­ abschnitt 1145 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewinden umfassen. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewinde­ abschnitt 1145 um ein Acme-Stichgewinde, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1140 des äußeren Kraftvervielfachungstragele­ ments 525 ist bevorzugt dazu ausgelegt, sich in zumindest einem Teil der Einfassungsaufhängungsvorrichtung 595 zu erstrecken. Das zweite Ende 1140 des äußeren Kraftvervielfachungstragele­ ments 525 umfaßt bevorzugt das Dichtungselement 1150 und die Kraftvervielfachungskolbenkammer 715. Das Dichtungselement 1150 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1140 des äußeren Kraftvervielfachungstragelements 525 und der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 fluidmäßig abzudichten. Das Dichtungselement 1150 kann eine beliebige An­ zahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungsele­ menten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform han­ delt es sich bei dem Dichtungselement 1150 um einen O-Ring mit Dichtungsreserven, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen.
Das innere Kraftvervielfachungstragelement 530 ist mit dem zweiten Tragelement 515 und der ersten Kupplung 545 verbunden. Das innere Kraftvervielfachungstragelement 530 ist mit dem Kraftvervielfachungskolben 535 beweglich verbunden. Das innere Kraftvervielfachungstragelement 530 besitzt bevorzugt im we­ sentlichen ringförmigen Querschnitt. Das innere Kraftvervielfa­ chungselement 530 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömm­ lichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das innere Kraft­ vervielfachungstraglement 530 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit hergestellt, die von etwa 75.000 bis 140.000 psi reicht, um in optimaler Wiese hohe Beständigkeit und Fe­ stigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Außenseite des inneren Kraftvervielfachungstragelements 530 eine Nickelplat­ tierung bzw. -galvanisierung, um eine optimale dynamische Dich­ tung mit dem Kraftvervielfachungskolben 535 bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das innere Kraftvervielfachungstragelement 530 außerdem ein erstes Ende 1155, ein zweites Ende 1160, einen ersten Gewindeabschnitt 1165 und einen zweiten Gewindeabschnitt 1170.
Das erste Ende 1155 des inneren Kraftvervielfachungstragele­ ments 530 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1165 und den vierten Durchlaß 700. Der erste Gewindeabschnitt 1165 des ersten Endes 1155 des inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem dritten Gewindeab­ schnitt 1085 des zweiten Endes 1070 des zweiten Tragelements 515 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1165 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1165 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen.
Das zweite Ende 1160 des inneren Kraftvervielfachungstragele­ ments 530 umfaßt bevorzugt den zweiten Gewindeabschnitt 1170, den vierten Durchlaß 700 und die Kraftvervielfachungsauslaß­ durchlässe 725. Der zweite Gewindeabschnitt 1170 des zweiten Endes 1160 des inneren Kraftvervielfachungstragelements 530 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit der ersten Kupplung 545 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1170 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1170 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen.
Der Kraftvervielfachungskolben 535 ist mit der Kraftvervielfa­ chungsbuchse 540 verbunden. Der Kraftvervielfachungskolben 535 ist mit dem inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 beweg­ lich verbunden. Der Kraftvervielfachungskolben 535 besitzt be­ vorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Kraftver­ vielfachungskolben 535 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kraftver­ vielfachungskolben 535 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit hergestellt, die von etwa 75.000 bis 140.000 psi reicht, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Fe­ stigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Kraftverviel­ fachungskolben 535 ein erstes Ende 1175, ein zweites Ende 1180, ein erstes Dichtungselement 1185, einen ersten Gewindeabschnitt 1190 und ein zweites Dichtungselement 1195.
Das erste Ende 1175 des Kraftvervielfachungskolbens 535 umfaßt bevorzugt das erste Dichtungselement 1185. Das erste Dichtungs­ element 1185 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen der Innenseite des Kraftvervielfachungs­ kolbens 535 und der Außenseite des innerne Kraftvervielfa­ chungstragelements 530 fluidmäßig abzudichten. Das erste Dich­ tungselement 1185 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Dichtungselement 1185 um einen O-Ring mit Dichtungsreserven, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine dynami­ sche Dichtung bereitzustellen.
Das zweite Ende 1180 des Kraftvervielfachungskolbens 535 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1190 und das zweite Dich­ tungselement 1195. Der erste Gewindeabschnitt 1190 ist bevor­ zugt dazu ausgelegt, mit der Kraftvervielfachungsbuchse 540 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1190 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1190 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen. Das zweite Dichtungselement 1195 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1180 des Kraftvervielfachungskolbens 535 und der Kraftvervielfachungs­ buchse 540 fluidmäßig abzudichten. Das zweite Dichtungselement 1195 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Dichtungs­ element 1195 um ein O-Ring-Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereit­ zustellen.
Die Kraftvervielfachungsbuchse 540 ist mit dem Kraftvervielfa­ chungskolben 535 verbunden. Die Kraftvervielfachungsbuchse 540 ist mit der ersten Kupplung 545 beweglich verbunden. Die Kraft­ vervielfachungsbuchse 540 besitzt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Kraftvervielfachungsbuchse 540 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist die Kraftvervielfachunsgbuchse 540 aus Legie­ rungsstahl mit einer minimalen Streckfestigkeit im Bereich von 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Innenseite der Kraftvervielfachungsbuchse 540 eine Nickel­ plattierung bzw. -galvanisierung, um eine optimale dynamische Dichtung mit der Außenseite der ersten Kupplung 545 bereitzu­ stellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Kraftvervielfachungsbuchse 540 außerdem ein erste Ende 1200, ein zweites Ende 1205 und einen dritten Gewindeabschnitt 1210.
Das erste Ende 1200 der Kraftvervielfachungsbuchse 540 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1210. Der erste Gewinde­ abschnitt 1210 des ersten Endes 1200 der Kraftvervielfachungs­ buchse 540 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem ersten Gewin­ deabschnitt 1190 des zweiten Endes 1180 des Kraftvervielfa­ chungskolbens 535 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewin­ deabschnitt 1210 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1210 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfe­ stigkeit bereitzustellen.
Die erste Kupplung 545 ist mit dem inneren Kraftvervielfa­ chungstragelement 530 und dem dritten Tragelement 550 verbun­ den. Die erste Kupplung 545 ist mit der Kraftvervielfachungs­ buchse 540 beweglich verbunden. Die erste Kupplung 545 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die erste Kupplung 545 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Kupplung 545 aus Legierungsstahl mit einer minimalen Streckfestigkeit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in op­ timaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Ab­ rieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die erste Kupplung 545 außerdem den vierten Durchlaß 700, ein erstes Ende 1215, ein zweites Ende 1220, ein erstes inneres Dichtungselement 1225, ein erstes äu­ ßeres Dichtungselement 1230, einen ersten Gewindeabschnitt 1235, ein zweites inneres Dichtungselement 1240, ein zweites äußeres Dichtungselement 1245 und einen zweiten Gewindeab­ schnitt 1250.
Das erste Ende 1215 der ersten Kupplung 545 umfaßt bevorzugt das erste innere Dichtungselement 1225, das erste äußere Dich­ tungselement 1230 und den ersten Gewindeabschnitt 1235. Das er­ ste innere Dichtungselement 1225 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem ersten Ende 1215 der ersten Kupp­ lung 545 und dem zweiten Ende 1160 des inneren Kraftvervielfa­ chungstragelements 530 fluidmäßig abzudichten. Das erste innere Dichtungselement 1225 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Dichtungselement 1225 um eine O-Ringdichtung, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung be­ reitzustellen. Das erste äußere Dichtungselement 1230 ist be­ vorzugt dazu ausgelegt, zu verhindern, daß Fremdmaterialien in die Grenzfläche zwischen dem ersten Ende 1215 der erste Kupp­ lung 545 und dem zweiten Ende 1205 der Kraftvervielfachungs­ buchse 540 eindringen. Das erste äußere Dichtungselement 1230 ist außerdem bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem ersten Ende 1215 der ersten Kupplung 545 und dem zweiten Ende 1205 der Kraftvervielfachungsbuchse 540 fluidmäßig abzu­ dichten. Das erste äußere Dichtungselement 1230 kann eine be­ liebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem ersten äußeren Dichtungsele­ ment 1230 um eine Dichtung mit Dichtungsreserve, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Barriere gegenüber Fremdmaterialien bereitzustellen. Der erste Gewindeabschnitt 1235 des ersten Endes 1215 der ersten Kupplung 545 ist bevor­ zugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1170 des zweiten Endes 1160 des inneren Kraftvervielfachungstragelements 530 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1235 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1235 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen.
Das zweite Ende 1220 der ersten Kupplung 545 umfaßt bevorzugt das zweite innere Dichtungselement 1240, das zweite äußere Dichtungselement 1245 und den zweiten Gewindeabschnitt 1250. Das zweite innere Dichtungselement 1240 ist bevorzugt dazu aus­ gelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1220 der er­ sten Kupplung 545 und dem dritten Tragelement 550 fluidmäßig abzudichten. Das zweite innere Dichtungselement 1240 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem zweiten inneren Dichtungsele­ ment 1240 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen. Das zweite äußere Dichtungselement 1245 ist bevorzugt dazu auslegt, die dynamische Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1220 der er­ sten Kupplung 545 und dem zweiten Ende 1205 der Kraftvervielfa­ chungsbuchse 540 fluidmäßig abzudichten. Das zweite äußere Dichtungselement 1245 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten äußeren Dichtungselement 1245 um einen O-Ring mit Dich­ tungsreserven, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen. Der zweite Gewindeab­ schnitt 1250 des zweiten Endes 1220 der ersten Kupplung 545 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem dritten Tragelement 550 lös­ bar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1250 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältli­ chen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1250 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen.
Das dritte Tragelement 550 ist mit der ersten Kupplung 545 und der zweiten Kupplung 605 verbunden. Das dritte Tragelement 550 ist mit dem Federabstandhalter 555, der Vorbelastungsfeder 560, dem Dorn 580 und der Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600 be­ weglich verbunden. Das dritte Tragelement 550 besitzt im we­ sentlichen ringförmigen Querschnitt. Das dritte Tragelement 550 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform ist das dritte Tragelement 550 aus Le­ gierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit im Bereich von et­ wa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluide­ rosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Außenseite des dritten Tragelements 550 eine Nickel­ plattierung bzw. -galvanisierung, um eine optimale dynamische Abdichtung mit den Innenseiten des Dorns 580 und der Bewe­ gungsöffnungsabdichtungsbuchse 600 bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das dritte Tragelement 550 außerdem ein erstes Ende 1255, ein zweites Ende 1260, einen er­ sten Gewindeabschnitt 1265 und einen zweiten Gewindeabschnitt 1270.
Das erste Ende 1255 des dritten Tragelements 550 umfaßt bevor­ zugt den ersten Gewindeabschnitt 1265 und den vierten Durchlaß 700. Der erste Gewindeabschnitt 1265 des ersten Endes 1255 des dritten Tragelements 550 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1250 des zweiten Endes 1220 der ersten Kupplung 545 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeab­ schnitt 1265 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kom­ merziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Ge­ windeabschnitt 1265 um ein Acme-Stichgewinde, erhältliche von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfe­ stigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1260 des dritten Tragelements 550 umfaßt bevor­ zugt den zweiten Gewindeabschnitt 1270 und den vierten Durchlaß 700 und die Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740. Der zweite Gewindeabschnitt 1270 des zweiten Endes 1260 des dritten Tragelements 550 ist bevorzugt dazu ausgelegt mit der zweiten Kupplung 605 beweglich verbunden zu werden. Der zweite Gewinde­ abschnitt 1270 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1270 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfe­ stigkeit bereitzustellen.
Der Federabstandhalter 555 ist mit der vorbelastungsfeder 560 verbunden. Der Federabstandhalter 555 ist mit dem dritten Tra­ gelement 550 beweglich verbunden. Der Federabstandhalter 555 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Federabstandhalter 555 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Federab­ standhalter 555 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestig­ keit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen.
Die Vorbelastungsfeder 560 ist mit dem Federabstandhalter 555 verbunden. Die Vorbelastungsfeder 560 ist mit dem dritten Tra­ gelement 550 beweglich verbunden. Die Vorbelastungsfeder 560 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform ist die Vorbelastungsfeder 560 aus Chromvanadium- oder Chromsilicium-Legierungen hergestellt, um in optimaler Weise eine hohe Vorbelastungskraft zum Abdichten der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus 585 und der Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 bereitzustellen. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform besitzt die Vorbelastungsfeder 560 eine Federkonstante im Bereich von etwa 500 bis 2.000 lbf/Inch, um in optimaler Weise eine Vorbelastungskraft bereit­ zustellen.
Das Schmierungsanschlußstück 565 ist mit der Schmierungsdich­ tungsstückbuchse 570, dem Schmiermittelkörper 575 und dem Dorn 580 verbunden. Das Schmierungsanschlußstück 565 besitzt bevor­ zugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Das Schmierungs­ anschluß 565 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Schmierungsan­ schlußstück, 565 aus Edelstahl mit minimaler Streckfestigkeit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Das Schmierungsanschlußstück 565 umfaßt bevor­ zugt ein erstes Ende 1275, ein zweites Ende 1280, ein Schmie­ rungseinspritzanschlußstück 1285, einen ersten Gewindeabschnitt 1290 und den ersten Schmierungszufuhrdurchlaß 795 auf.
Das erste Ende 1275 des Schmierungsanschlußstücks 565 umfaßt bevorzugt das Schmierungseinspritzanschlußstück 1285, den er­ sten Gewindeabschnitt 1290 und den ersten Schmierungszufuhr­ durchlaß 795. Das Schmierungseinspritzanschlußstück 1285 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Schmiermittel in den ersten Schmie­ rungszufuhrdurchlaß 795 einspritzen zu können. Das Schmierungs­ einspritzanschlußstück 1285 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Einspritzanschlußstücken umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Schmierungseinspritzanschlußstück 1285 um ein Fettanschlußstück Modell 1641-B, erhältlich von Alemite Corp., um in optimaler Weise einen Anschluß bzw. eine Verbindung zum Einspritzen von Schmiermitteln bereitzustellen. Der erste Ge­ windeabschnitt 1290 des ersten Endes 1275 des Schmierungsan­ schlußstücks 565 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Dorn 580 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1290 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1290 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services. Das zweite Ende 1280 des Schmierungsanschlußstücks 565 ist bevorzugt über der Außenseite des Dorns 580 beabstandet angeordnet, um einen Abschnitt des ersten Schmierungszufuhr­ durchlasses 795 festzulegen.
Die Schmierungsdichtungsstückbuchse 570 ist mit dem Schmie­ rungsanschlußstück 565 und dem Schmiermittelkörper 575 verbun­ den. Die Schmierungsdichtungsstückbuchse 570 ist mit der Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 verbunden. Die Schmierungs­ dichtungsstückbuchse 570 ist bevorzugt dazu ausgelegt, den ra­ dialen Spalt zwischen der Außenseite des zweiten Endes 1280 des Schmierungsanschlußstücks 565 und der Innenseite der Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 fluidmäßig abzudichten. Die Schmierungsdichtungsstückbuchse 570 ist bevorzugt dazu ausge­ legt, den Schmiermittelkörper 575 zusammenzudrücken bzw. zu komprimieren. Auf diese Weise werden die Schmiermittel in dem Schmiermittelkörper 575 optimal zur Außenseite des Aufweitungs­ konus 585 gepumpt.
Die Schmiermitteldichtungsstückbuchse 570 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungs­ stückbuchsen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Schmierungsdichtungsstückbuchse 570 um ein 70-Durometer-Dichtungsstück, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise eine Niedrigdruckfluid­ dichtung bereitzustellen.
Der Schmiermittelkörper 575 ist mit dem ersten Schmierungszu­ fuhrdurchlaß 795 und dem zweiten Schmierungszufuhrdurchlaß 800 fluidmäßig verbunden. Der Schmiermittelkörper 575 ist mit dem Schmierungsdichtungsstück 565, der Schmierungsdichtungsstück­ buchse 570, dem Dorn 580, dem Aufweitungskonus 585 und der Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 beweglich verbunden. Der Schmiermittelkörper 575 stellt bevorzugt Schmiermittelzufuhr zum Schmieren der dynamischen Grenzfläche zwischen der Außen­ seite des Aufweitungskonus 585 und der Innenseite der Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 bereit. Der Schmiermittelkörper 575 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Schmiermitteln umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Schmiermittelkörper 575 Anti-seize 1500, erhältlich von Climax Lubricants and Equipment Co., um in optimaler Weise Hochdruckschmieren bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schmiert der Schmier­ mittelkörper 575 während des Betriebs der Vorrichtung 500 die Grenzfläche zwischen der Innenseite des aufgeweiteten Ab­ schnitts der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 und der Au­ ßenseite des Aufweitungskonus 585. Wenn auf diese Weise der Aufweitungskonus 585 vom Innern der radial aufgeweiteten Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 entfernt bzw. gelöst wird, schmiert der Schmiermittelkörper 575 die dynamischen Grenzflä­ chen zwischen der Innenseite des aufgeweiteten Abschnitts der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 und der Außenseite des Aufweitungskonus 585. Der Schmiermittelkörper 595 verringert dadurch in optimaler Weise die Kraft, die erforderlich ist, den Aufweitungskonus 585 von der radial aufgeweiteten Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595 zu lösen.
Der Dorn 580 ist mit dem Schmierungsanschlußstück 565, dem Auf­ weitungskonus 585 und dem Zentrierer 590 verbunden. Der Dorn 580 ist mit dem dritten Tragelement 550, dem Schmiermittelkör­ per 575 und der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 beweg­ lich verbunden. Der Dorn 580 besitzt im wesentlichen ringförmi­ gen Querschnitt. Der Dorn 580 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien herge­ stellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Dorn 580 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in op­ timaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Ab­ rieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Dorn 580 ein erstes Ende 1295, einen Zwischenabschnitt 1300, ein zweites Ende 1305, einen ersten Ge­ windeabschnitt 1310, ein erstes Dichtungselement 1315, ein zweites Dichtungselement 1320 und einen zweiten Gewindeab­ schnitt 1225, einen ersten Verschleißring 1326 und einen zwei­ ten Verschleißring 1327.
Das erste Ende 1295 des Dorns 580 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1310, das erste Dichtungselement 1315 und den ersten Verschleißring 1326. Der erste Gewindeabschnitt 1310 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem ersten Gewindeabschnitt 1290 des ersten Endes 1275 des Schmierungsanschlußstücks 565 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1310 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1310 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen. Das erste Dichtungselement 1315 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen der Innenseite des ersten Endes 1295 des Dorns 580 und der Außenseite des dritten Tragelements 550 fluidmäßig abzudichten. Das erste Dichtungselement 1315 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Dichtungselement 1315 um einen O-Ring mit Dichtungsre­ serven, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine dynamische Fluiddichtung bereitzustellen. Der erste Verschleiß­ ring 1326 ist bevorzugt in einer Innennut positioniert, die im ersten Ende 1295 des Dorns 580 gebildet ist. Der erste Ver­ schleißring 1326 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Konzentrizi­ tät zwischen und im Bereich des Dorns 580 und dem dritten Tra­ gelement 550 während der axialen Verschiebung des Dorns 580 aufrechtzuerhalten, Reibungskräfte zu minimieren und seitliche Lasten aufzunehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Verschleißring 1326 um einen Verschleißring Modell GR2C, erhältlich von Busak & Shamban.
Der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 1300 des Dorns 580 ist bevorzugt etwa 0,05 bis 0,25 Inch kleiner als der Innen­ durchmesser der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595. Auf diese Weise ist der zweite Schmierungszufuhrdurchlaß 800 durch den radialen Spalt zwischen dem Zwischenabschnitt 1300 des Dorns 580 und der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 fest­ gelegt.
Das zweite Ende 1305 des Dorns 580 umfaßt bevorzugt das zweite Dichtungselement 1320, den zweiten Gewindeabschnitt 1325 und den zweiten Verschleißring 1327. Das zweite Dichtungselement 1320 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen der Innenseite des Aufweitungskonus 585 und der Außenseite des Dorns 580 fluidmäßig abzudichten. Das zweite Dichtungselement 1320 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Dichtungs­ element 1320 um ein O-Ring-Dichtungselement, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereit­ zustellen. Der zweite Gewindeabschnitt 1325 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Zentrierer 590 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1325 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten um­ fassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1325 um eine Acme- Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen. Der zweite Verschleißring 1327 ist bevorzugt in einer Innenut positio­ niert, die in dem zweiten Ende 1305 des Dorns 580 gebildet ist. Der zweite Verschleißring 1327 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Konzentrizität zwischen und unter dem Dorn 580 und dem dritten Tragelement 580 während einer axialen Verschiebung des Dorns 580 aufrechtzuerhalten, Reibungskräfte zu minimieren und seit­ liche Lasten aufzunehmen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form handelt es sich bei dem zweiten Verschleißring 1327 um ei­ nen Verschleißring Modell GR2C, erhältlich von Busak & Scham­ ban.
Der Aufweitungskonus 585 ist mit dem Dorn 580 und dem Zentrierer 590 verbunden. Der Aufweitungskonus 585 ist mit dem zweiten Schmierungszufuhrdurchlaß 800 fluidmäßig verbunden. Der Aufwei­ tungskonus 585 ist mit dem Schmiermittelkörper 575 und der Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 beweglich verbunden. Der Aufweitungskonus 585 kann aus einer beliebigen Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufwei­ tungskonus 585 aus kaltbearbeitetem Werkzeugstahl hergestellt, um in optimaler Weise hohe Festigkeit und Verschleißbeständig­ keit bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufweitungsko­ nus 585 außerdem im wesentlichen so bereitgestellt, wie in ei­ ner oder mehreren der folgenden Patentanmeldungen erläutert: (1) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/108 558, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/111 293, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/119 611, An­ waltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 11.02.1999, (4) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/121 702, Anwaltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 907, Anwaltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten-Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, Anwaltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten-Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07,1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Der Zentrierer 590 wird mit dem Dorn 580 und dem Aufweitungsko­ nus 585 verbunden. Der Zentrierer 590 ist mit der Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595 beweglich verbunden. Der Zentrierer 590 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Zentrierer 590 kann aus einer beliebigen Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zentrie­ rer 590 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit im Bereich von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in op­ timaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Ab­ rieb und Fluiderosion bereitzustellen. Der Zentrierer 590 um­ faßt bevorzugt ein erstes Ende 1330, ein zweites Ende 1335, mehrere Zentriererrippen 1340 und einen Gewindeabschnitt 1345.
Das zweite Ende 1335 des Zentrierers 590 umfaßt bevorzugt die Zentriererrippen 1340 und den Gewindeabschnitt 1345. Die Zen­ triererrippen 1340 erstrecken sich bevorzugt ausgehend vom zweiten Ende 1335 des Zentrierers 590 in im wesentlichen radia­ ler Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der radiale Spalt zwischen dem Zentriererrippen 1340 und der Innen­ seite der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 kleiner als etwa 0,06 Inch, um in optimaler Weise eine Zentrierung des Auf­ weitungskonus 585 bereitzustellen. Der Gewindeabschnitt 1345 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1325 des zweiten Endes 1305 des Dorns 580 lösbar verbunden zu werden. Der Gewindeabschnitt 1345 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewindeabschnitt 1345 um ein Acme-Stichgewinde, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ist mit dem äußeren Ringtragelement 645 und den Einstellschrauben 660 verbunden. Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ist mit der Schmie­ rungsdichtungsstückbuchse 570, dem Schmiermittelkörper 575, dem Aufweitungskonus 585 und dem Zentrierer 590 beweglich verbun­ den. Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 besitzt bevor­ zugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 umfaßt bevorzugt mehrere rohr­ förmige Elemente, die endweise miteinander verbunden sind. Die axiale Länge der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 beträgt bevorzugt von etwa 5 bis 1.200 Fuß. Die Auskleidungsaufhän­ gungsvorrichtung 595 kann aus einer beliebigen Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 aus Legierungsstahl mit minima­ ler Streckfestigkeit im Bereich von 40.000 bis 125.000 psi her­ gestellt, um in optimaler Weise hohe Festigkeit und Duktilität bereitzustellen. Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 um­ faßt bevorzugt ein erstes Ende 1350, einen Zwischenabschnitt 1355, ein zweites Ende 1360, ein Dichtungselement 1365, einen Gewindeabschnitt 1370, ein oder mehrere Einstellschraubenhalte­ rungslöcher 1395 und einen oder mehrere äußere Dichtungsab­ schnitt 1380.
Der Außendurchmesser des ersten Endes 1350 der Auskleidungsauf­ hängungsvorrichtung 595 ist bevorzugt ausgewählt, es der Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 und der Vorrichtung 500 zu erlauben, in eine weitere Öffnung oder ein rohrförmiges Element eingeführt bzw. eingesetzt zu werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außendurchmesser des ersten Endes 1350 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 um etwa 0,12 bis 2 Inch kleiner als der Innendurchmesser der Öffnung bzw. des rohrförmigen Elements gewählt, in die bzw. das die Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 eingesetzt werden soll. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht die axiale Länge des ersten Endes 1350 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 von etwa 8 bis 20 Inch.
Der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 1355 der Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 stellt bevorzugt einen Übergang von dem ersten Ende 1350 zu dem zweiten Ende 1360 der Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung bereit. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht die axiale Länge des Zwischenabschnitts 1355 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 von etwa 0,25 bis 2 Inch, um in optimaler Weise verringerte radiale Aufwei­ tungsdrücke bereitzustellen.
Das zweite Ende 1360 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 umfaßt das Dichtungselement 1365, den Gewindeabschnitt 1370, die Einstellschraubenhalterungslöcher 1375 und die äußeren Dichtungsabschnitte 1380. Der Außendurchmesser des zweiten En­ des 1360 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ist bevor­ zugt etwa 0,10 bis 2,00 Inch kleiner als der Außendurchmesser des ersten Endes 1350 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, um in optimaler Weise verringerte radiale Aufweitungsdrüc­ ke bereitzustellen. Das Dichtungselement 1395 ist bevorzugt da­ zu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1360 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung und dem äußeren Ring­ tragelement 645 fluidmäßig abzudichten. Das Dichtungselement 1395 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dichtungselement 1365 um eine O-Ring-Dichtung, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen. Der Ge­ windeabschnitt 1370 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem äuße­ ren Ringtragelement 645 lösbar verbunden zu werden. Der Gewin­ deabschnitt 1370 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewin­ deabschnitt 1370 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Hal­ liburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestig­ keit bereitzustellen. Die Einstellschraubenhalterungslöcher 1375 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die Einstellschrauben 660 aufzunehmen. Jeder äußere Dichtungsabschnitt 1380 umfaßt bevor­ zugt einen oberen Ring 1385, ein Zwischendichtungselement 1395 und einen unteren Ring 1390. Die oberen und unteren Ringe 1385 und 1390 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die Innenseite einer Bohrlocheinfassung zu durchsetzen. Die oberen und unteren Ringe 1385 und 1390 erstrecken sich bevorzugt ausgehend von der Au­ ßenseite des zweiten Endes 1360 der Auskleidungsaufhängungsvor­ richtung 595. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außendurchmesser der oberen und unteren Ringe 1385 und 1390 kleiner oder gleich als der Außendurchmesser des ersten Endes 1350 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, um in optima­ ler Weise einen Schutz gegenüber Abrieb bereitzustellen, wenn die Vorrichtung 500 in einer Bohrlocheinfassung oder einem an­ deren rohrförmigen Element plaziert wird. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform sind die oberen und die unteren Ringe 1385 und 1390 aus Legierungsstahl hergestellt, der eine minimale Streckfestigkeit von etwa 40.000 bis 125.000 psi aufweist, um in optimaler Weise hohe Festigkeit und Duktilität bereitzustel­ len. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die oberen und unteren Ringe 1385 und 1390 integral mit der Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595 gebildet. Das Dichtungszwischenele­ ment 1395 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwi­ schen der Außenseite des zweiten Endes 1360 der Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595 und der Innenseite einer Bohrlo­ cheinfassung abzudichten. Das Zwischendichtungselement 1395 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Zwischendichtungsele­ ment 1395 um ein 50- bis 90-Durometer-Nitrilelastomer- Dichtungselement, erhältlich von Eutsler Technical Products, um in optimaler Weise eine Fluidabdichtung und Scherfestigkeit be­ reitzustellen.
Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ist außerdem bevor­ zugt im wesentlichen so bereitgestellt, wie in einer oder meh­ reren der folgenden Patentanmeldungen erläutert: (1) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/108 558, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/111 293, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/119 611, An­ waltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 11.02.1999, (4) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/121 702, Anwaltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 907, Anwaltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten-Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, Anwaltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten-Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07.1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Die Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600 ist mit dem dritten Tragelement 550 beweglich verbunden. Die Bewegungsöffnungsdich­ tungsbuchse 600 wird außerdem anfänglich über den Aufweitungs­ konusbewegungsanzeigeöffnungen 740 positioniert. Die Bewe­ gungsöffnungsdichtungsbuchse 600 besitzt bevorzugt im wesentli­ chen ringförmigen Querschnitt. Die Bewegungsöffnungsdichtungs­ buchse 600 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungsöffnungs­ dichtungsbuchse 600 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfe­ stigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in op­ timaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Ab­ rieb und Fluiderosion bereitzustellen. Die Bewegungsöffnungs­ dichtungsbuchse umfaßt bevorzugt mehrere innere Dichtungsele­ mente 1400. Die inneren Dichtungselemente 1400 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen der Innen­ seite der Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600 und der Außen­ seite des dritten Tragelements 550 abzudichten. Die inneren Dichtungselemente 1400 können eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfas­ sen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den inneren Dichtungselementen 1400 um O-Ringe, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung be­ reitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform stellen die inneren Dichtungselemente 1400 außerdem eine ausreichende Reibungskraft bereit, um eine unbeabsichtigte Bewegung der Be­ wegungsöffnungsdichtungsbuchse 600 zu verhindern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewegungsöffnungsdichtungs­ buchse 600 mit dem dritten Tragelement 550 durch einen oder mehrere Scherstifte lösbar verbunden. Auf diese Weise wird eine unbeabsichtigte Bewegung der Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600 verhindert.
Die zweite Kupplung 605 ist mit dem dritten Tragelement 550 und dem Ringdorn 610 verbunden. Die zweite Kupplung 605 besitzt be­ vorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die zweite Kupplung 605 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Kupplung 605 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die zweite Kupplung 605 außerdem den vierten Fluiddurchlaß 700, ein erstes Ende 1405, ein zweites Ende 1410, ein erstes inneres Dichtungselement 1415, einen ersten Gewindeabschnitt 1420, ein zweites inneres Dichtungselement 1425 und einen zweiten Gewin­ deabschnitt 1430.
Das erste Ende 1405 der zweiten Kupplung 605 umfaßt bevorzugt das erste innere Dichtungselement 1415 und den ersten Gewinde­ abschnitt 1420. Das erste innere Dichtungselement 1415 ist be­ vorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem ersten En­ de 1405 der zweiten Kupplung 605 und dem zweiten Ende 1260 des dritten Tragelements 550 fluidmäßig abzudichten. Das erste in­ nere Dichtungselement 1415 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfas­ sen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten inneren Dichtungselement 1415 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluid­ dichtung bereitzustellen. Der erste Gewindeabschnitt 1420 des ersten Endes 1415 der zweiten Kupplung 605 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1270 des zweiten Endes 1260 des dritten Tragelements 550 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1420 kann eine beliebige An­ zahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeab­ schnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1420 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1410 der zweiten Kupplung 605 umfaßt bevorzugt das zweite innere Dichtungselement 1425 und den zweiten Gewin­ deabschnitt 1430. Das zweite innere Dichtungselement 1425 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen dem zweiten Ende 1410 der zweiten Kupplung 605 und dem Ringdorn 610 fluid­ mäßig abzudichten. Das zweite innere Dichtungselement 1425 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältli­ chen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform handelt es sich bei dem zweiten inneren Dichtungs­ element 1425 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen. Der zweite Gewindeabschnitt 1430 des zweiten Endes 1410 der zweiten Kupplung 605 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Ringdorn 610 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1430 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeab­ schnitt 1430 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Hallibur­ ton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Der Ringdorn 610 ist mit der zweiten Kupplung 605, dem Ringhal­ teadapter 640 und den Ringhaltebuchsenscherstiften 665 verbun­ den. Der Ringdorn 610 ist mit den Verriegelungshaken 620, der Ringanordnung 625 und der Ringhaltebuchse 635 verbunden. Der Ringdorn 610 besitzt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Ringdorn 610 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömm­ lichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ringdorn 610 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Ringdorn 610 außerdem den vierten Durchlaß 700, die Ringfreigabeöffnungen 645, den Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755, den fünften Durchlaß 760, ein erstes Ende 1435, ein zwei­ tes Ende 1440, eine erste Schulter 1445, eine zweite Schulter 1450, eine Eintiefung 1455, ein Scherstifthalteloch 1460, einen ersten Gewindeabschnitt 1465, einen zweiten Gewindeabschnitt 1470 und ein Dichtungselement 1475.
Das erste Ende 1435 des Ringdorns 610 umfaßt bevorzugt den vierten Durchlaß 700, die erste Schulter 1445 und den ersten Gewindeabschnitt 1465. Der erste Gewindeabschnitt 1465 ist be­ vorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1430 des zweiten Endes 1410 der zweiten Kupplung 605 lösbar verbun­ den zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1465 kann eine belie­ bige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewin­ deabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1465 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1440 des Ringdorns 610 umfaßt bevorzugt den vierten Durchlaß 700, die Ringfreigabeöffnungen 745, den Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755, den fünften Durchlaß 760, die zweite Schulter 1450, die Eintiefung 1455, das Scherstift­ montageloch 1460, den zweiten Gewindeabschnitt 1470 und das Dichtungselement 1475. Die zweite Schulter 1450 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit der Ringhaltebuchse 675 übereinzustimmen und eine Bezugsposition für diese bereitzustellen. Die Eintie­ fung 1455 ist bevorzugt dazu ausgelegt, einen Teil der Ring­ buchsenfreigabekammer 805 festzulegen. Das Scherstiftmontage­ loch 1460 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Ringhaltebuchsen­ scherstifte 665 aufzunehmen. Der zweite Gewindeabschnitt 1470 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Ringhalteadapter 640 lös­ bar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1470 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältli­ chen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform handelt es sich bei den zweiten Gewindeabschnitten 1470 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen. Das Dichtungselement 1475 ist bevorzugt dazu ausge­ legt, die dynamische Grenzfläche zwischen der Außenseite des Ringdorns 610 und der Innenseite der Ringhaltebuchse 675 abzu­ dichten. Das Dichtungselement 1475 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dichtungselement 1475 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung be­ reitzustellen.
Die Lastübertragungsbuchse 615 ist mit dem Ringdorn 610, der Ringanordnung 625 und dem äußeren Ringtragelement 645 beweglich verbunden. Die Lastübertragungsbuchse 615 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Lastübertragungs­ buchse 615 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Lastübertragungsbuch­ se 615 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluide­ rosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Lastübertragungsbuchse 615 außerdem ein erstes Ende 1480 und ein zweites Endes 1485.
Der Innendurchmesser des ersten Endes 1480 der Lastübertra­ gungsbuchse 615 ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser des Ringdorns 610 und kleiner als die Außendurchmesser der zweiten Kupplung 605 und des Verriegelungshakenhalters 622. Auf diese Weise erlaubt während des Betriebs der Vorrichtung 500 die Lastübertragungsbuchse 615 in optimaler Weise die Strömung von Fluidmaterialien von der zweiten ringförmigen Kammer 735 zu der dritten ringförmigen Kammer 750. Während des Betriebs der Vorrichtung 200 begrenzt außerdem auf diese Weise die Lastüber­ tragungsbuchse 615 in optimaler Weise die Abwärtsbewegung der zweiten Kupplung 605 relativ zu dem Ringaufbau 625.
Das zweite Ende 1485 der Lastübertragungsbuchse 615 ist bevor­ zugt dazu ausgelegt, mit dem Ring 625 kooperativ zusammenzuwir­ ken. Auf diese Weise begrenzt während des Betriebs der Vorrich­ tung 200 die Lastübertragungsbuchse 615 in optimaler Weise die Abwärtsbewegung der zweiten Kupplung 605 relativ zu der Rin­ ganordnung 625.
Die Verriegelungshaken 620 sind mit dem Verriegelunghakenhalter 622 und der Ringanordnung 625 verbunden. Die Verriegelungshaken 620 sind mit dem Ringdorn 610 lösbar verbunden. Die Verriege­ lungshaken 620 sind bevorzugt dazu ausgelegt, auf der Außensei­ te des Ringdorns 610 zu verriegeln, wenn der Ringdorn 610 in der Abwärtsrichtung relativ zu den Verriegelungshaken 620 ver­ schoben wird. Die Verriegelungshaken 620 können eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Verriege­ lungshaken umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfassen die Verriegelungshaken 620 mehrere Verriegelungsha­ kenelemente 1490 und mehrere Verriegelungshakenfedern 1495.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt jedes der Ver­ riegelungshakenelemente 1490 ein bogenförmiges Segment mit ei­ nem Paar von externen Nuten zum Aufnehmen der Verriegelungsha­ kenfedern 1495. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Verriegelungshakenfedern 1495 um in sich ge­ schlossene ringförmige Federn. Während des Betriebs der Vor­ richtung 500 werden die Verriegelungshakenelemente 1490 durch die Verriegelungshakenfedern 1495 bevorzugt radial einwärts verschoben, wenn die Verriegelungshaken 620 über die erste Schulter 1445 des Ringdorns 610 hinaus relativ axial verschoben werden. Infolge hiervon werden die Verriegelungshaken 620 dar­ aufhin durch die erste Schulter 1445 des Ringdorns 610 in Ein­ griff genommen.
Der Verriegelungshakenhalter 622 ist mit dem Verriegelungshaken 620 und der Ringanordnung 625 verbunden. Der Verriegelungsha­ kenhalter 622 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Verriegelungshakenhalter 622 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist der Verriegelungshakenhalter 622 aus Legierungs­ stahl mit einer minimalen Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständig­ keit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzu­ stellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verriegelungshakenhalter 622 außerdem ein erstes Ende 1500, ein zweites Ende 1505 und einen Gewindeabschnitt 1510.
Das erste Ende 1500 des Verriegelungshakenhalters 622 ist be­ vorzugt dazu ausgelegt, die Verriegelungshaken 620 einzufangen. Wenn auf diese Weise die Verriegelungshaken 620 auf der ersten Schulter 1445 des Ringdorsn 610 zur Verriegelung gelangen, überträgt der Verriegelungshakenhalter 622 die axiale Kraft auf den Ringaufbau 625.
Das zweite Ende 1505 des Verriegelungshakenhalters umfaßt be­ vorzugt den Gewindeabschnitt 1510. Der Gewindeabschnitt 1510 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Ringaufbau 625 lösbar verbunden zu werden. Der Gewindeabschnitt 1510 kann eine belie­ bige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewin­ deabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewindeabschnitten 1510 um ein Acme- Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Die Ringanordnung 625 ist dem Verriegelungshaken 620 und dem Verriegelungshakenhalter 622 verbunden. Die Ringanordnung 625 ist mit dem Ringdorn 610, dem äußeren Ringtragelement 645, der Ringhaltebuchse 635, der Lastübertragungsbuchse 615 und dem Ringhalteadapter 640 lösbar verbunden. Die Ringanordnung 625 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Ringanordnung 625 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömm­ lichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ringanordnung 625 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Ringanordnung 625 einen Ringkörper 1515, mehrere Ringarme 1520, mehrere Ringstauchungen 1525, Strömungsdurchlässe 1530 und einen Gewindeabschnitt 1535.
Der Ringkörper 1515 umfaßt bevorzugt die Strömungsdurchlässe 1530 und den Gewindeabschnitt 1535. Die Strömungsdurchlässe 1530 sind bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen der zweiten ringförmigen Kammer 735 und der dritten ringförmi­ gen Kammer 750 zu fördern. Der Gewindeabschnitt 1535 ist bevor­ zugt dazu ausgelegt, mit dem Gewindeabschnitt 1510 des zweiten Endes 1505 des Verriegelungshakenhalters 622 lösbar verbunden zu werden. Der Gewindeabschnitt 1535 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewindeabschnitt 1535 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Die Ringarme 1520 erstrecken sich ausgehend von dem Ringkörper 1515 in im wesentlichen axialer Richtung. Die Ringstauchungen 1525 erstrecken sich ausgehend von den Enden der entsprechenden Ringarme 1520 in im wesentlichen radialer Richtung. Die Ringstauchungen 1525 sind bevorzugt dazu ausgelegt, mit ent­ sprechenden Schlitzen zusammenzupassen und kooperativ zusammen­ zuwirken, die in dem Ringhalteadapter 640 und der Auskleidungs­ aufhängungseinstellbuchse 650 vorgesehen sind. Auf diese Weise verbinden die Ringstauchungen 1525 bevorzugt in gesteuerter Weise den Ringhalteadapter 640 mit dem äußeren Ringtragelement 645 und der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650. Auf die­ se Weise werden axiale und radiale Kräfte zwischen dem Ringhal­ teadapter 640, dem äußeren Ringtragelement 645 und der Ausklei­ dungsaufhängungseinstellbuchse 650 in optimaler Weise zur Ver­ bindung gebracht. Die Ringstauchungen 1525 umfassen bevorzugt eine flache Außenseite 1540 und eine gewinkelte Außenseite 1545. Auf diese Weise sind die Ringstauchungen 1525 optimal da­ zu ausgelegt, mit den Schlitzen lösbar verbunden zu werden, die in dem Ringhalteadapter 640 und der Auskleidungsaufhängungsein­ stellbuchse 650 vorgesehen sind.
Die Ringhaltebuchse 605 ist mit den Ringhaltebuchsenscherstif­ ten 665 verbunden. Die Ringhaltebuchse 635 ist mit dem Ringdorn 610 und der Ringanordnung 625 beweglich verbunden. Die Ringhal­ tebuchse 635 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Ringhaltebuchse 635 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ringhaltebuchse 635 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegen­ über Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt die Ringhaltebuchse 635 Ring­ buchsendurchlässe 775, ein erstes Ende 1550, ein zweites Ende 1555, ein oder mehrere Scherstiftmontagelöcher 1560, eine erste Schulter 1570, eine zweite Schulter 1575 und ein Dichtungsele­ ment 1580.
Das erste Ende 1550 der Ringhaltebuchse 635 umfaßt bevorzugt die Ringbuchsendurchlässe 775, die Scherstiftmontagelöcher 1560 und die erste Schulter 1570. Die Ringbuchsendurchlässe 775 sind bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen der zweiten ringförmigen Kammer 735 und der dritten ringförmigen Kammer 750 zu fördern. Die Scherstiftmontagelöcher 1560 sind bevorzugt da­ zu ausgelegt, entsprechende Scherstifte 665 aufzunehmen. Die erste Schulter 1570 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit der zwei­ ten Schulter 1450 des Ringdorns 610 zusammenzupassen.
Das zweite Ende 1555 der Ringhaltebuchse 635 umfaßt bevorzugt die Ringbuchsendurchlässe 775, die zweite Schulter 1575 und das Dichtungselement 1580. Die Ringbuchsendurchlässe 775 sind be­ vorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen der zweiten ringförmigen Kammer 735 und der dritten ringförmigen Kammer 750 zu fördern. Die zweite Schulter 1575 des zweiten Endes 1555 der Ringhaltebuchse 635 und die Eintiefung 1455 des zweiten Endes 1440 des Ringdorns 610 sind bevorzugt dazu ausgelegt, die Ring­ buchsenfreigabekammer 805 festzulegen. Das Dichtungselement 1580 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die dynamische Grenzfläche zwischen der Außenseite des Ringdorns 610 und der Innenseite der Ringhaltebuchse 635 abzudichten. Das Dichtungselement 1580 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Dichtungselementen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dichtungselemenet 1580 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen.
Der Ringhalteadapter 640 ist mit dem Ringdorn 610 verbunden. Der Ringhalteadapter 640 ist mit der Auskleidungsaufhängungs­ einstellbuchse 650, der Ringhaltebuchse 635 und der Ringanord­ nung 625 beweglich verbunden. Der Ringhalteadapter 640 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Der Ring­ halteadapter 640 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ringhalteadap­ ter 640 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegenüber Abrieb und Fluide­ rosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Ringhalteadapter 640 den fünften Durchlaß 760, die sechsten Durchlässe 765, ein erstes Ende 1585, einen Zwischen­ abschnitt 1590, ein zweites Ende 1595, mehrere Ringschlitze 1600, ein Dichtungselement 1605, einen ersten Gewindeabschnitt 1610 und einen zweiten Gewindeabschnitt 1615.
Das erste Ende 1585 des Ringhalteadapters 640 umfaßt bevorzugt die Ringschlitze 1600. Die Ringschlitze 1600 sind bevorzugt da­ zu ausgelegt, mit den Ringstauchungen kooperativ zusammenzuwir­ ken und mit diesen zusammenzupassen. Die Ringschlitze 1600 sind bevorzugt dazu ausgelegt, mit entsprechenden Ringschlitzen im wesentlichen ausgerichtet zu werden, die in der Auskleidungs­ aufhängungseinstellbuchse 650 vorgesehen sind. Auf diese Weise sind die in dem Ringhalteadapter 640 und der Auskleidungsauf­ hängungseinstellbuchse 650 vorgesehenen Schlitze mit den Ringstauchungen 1525 lösbar verbunden.
Der Zwischenabschnitt 1590 des Ringhalteadapters 640 umfaßt be­ vorzugt die sechsten Durchlässe 765, das Dichtungselement 1605 und den ersten Gewindeabschnitt 1610. Das Dichtungselement 1605 ist bevorzugt dazu ausgelegt, die Grenzfläche zwischen der Au­ ßenseite des Ringhalteadapters 640 und der Innenseite der Aus­ kleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 fluidmäßig abzudichten. Das Dichtungselement 1605 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Dichtungselementen umfas­ sen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Dichtungselement 1605 um einen O-Ring, erhältlich von Parker Seals, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereit­ zustellen. Der erste Gewindeabschnitt 1610 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1470 des zweiten Endes 1440 des Ringdorns 610 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1610 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten umfas­ sen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1610 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1595 des Ringhalteadapters 640 umfaßt bevorzugt den fünften Durchlaß 760 und den zweiten Gewindeabschnitt 1615. Der zweite Gewindeabschnitt 1615 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit einem herkömmlichen SSR-Stopfen-Satz oder einer ähnlichen Einrichtung zusammenzuwirken.
Das äußere Ringtragelement 645 ist mit der Auskleidungsaufhän­ gungsvorrichtung 595, den Einstellschrauben 660 und der Aus­ kleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 verbunden. Das äußere Ringtragelement 645 ist mit der Ringanordnung 625 lösbar ver­ bunden. Das äußere Ringtragelement 645 ist mit der Lastübertra­ gungsbuchse 615 beweglich verbunden. Das äußere Ringtragelement 645 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Das äußere Ringtragelement 645 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien herge­ stellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das äußere Ringtragelement 645 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegen­ über Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt das äußere Ringtragelement 645 ein erstes Ende 1620, ein zweites Ende 1625, einen ersten Ge­ windeabschnitt 1630, Einstellschraubenmontagelöcher 1635, eine Eintiefung 1640 und einen zweiten Gewindeabschnitt 1645.
Das erste Ende 1620 des äußeren Ringtragelements 645 umfaßt be­ vorzugt den ersten Gewindeabschnitt 1630 und die Einstell­ schraubenmontagelöcher 1635. Der erste Gewindeabschnitt 1630 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem Gewindeabschnitt 1370 des zweiten Endes 1360 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 lösbar verbunden zu werden. Der erste Gewindeabschnitt 1630 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen Gewindeabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 1630 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Ener­ gy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzu­ stellen. Die Einstellschraubenmontagelöcher 1635 sind bevorzugt dazu ausgelegt, entsprechende Einstellschrauben 660 aufzuneh­ men.
Das zweite Ende 1625 des äußeren Ringtragelements 645 umfaßt bevorzugt die Eintiefung 1640 und den zweiten Gewindeabschnitt 1645. Die Eintiefung 1640 ist bevorzugt dazu ausgelegt, einen Abschnitt des Endes der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 aufzunehmen. Auf diese Weise überlappt das zweite Ende 1625 des äußeren Ringtragelements 1645 einen Teil des Endes der Aus­ kleidungsaufhängungseinstellbuchse 650. Der zweite Gewindeab­ schnitt 1645 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit der Ausklei­ dungsaufhängungseinstellbuchse 650 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 1645 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeabschnitten um­ fassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 1645 um ein Acme-Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 ist mit dem äuße­ ren Ringtragelement 645 verbunden. Die Auskleidungsaufhängungs­ einstellbuchse 650 ist mit der Ringanordnung 625 lösbar verbun­ den. Die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 ist mit dem Ringhalteadapter 640 beweglich verbunden. Die Auskleidungsauf­ hängungseinstellbuchse 650 besitzt bevorzugt im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Die Auskleidungsaufhängungseinstell­ buchse 650 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Auskleidungsaufhän­ gungseinstellbuchse 650 aus Stahllegierung mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi hergestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festigkeit gegen­ über Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt die Auskleidungsaufhängungs­ einstellbuchse 650 ein erstes Ende 1650, ein zweites Ende 1655, einen eingetieften Abschnitt 1660 und mehrere Ringschlitze 1665, einen Gewindeabschnitt 1670, eine innere Schulter 1672 und einen Gewindeabschnitt 1673.
Das erste Ende 1650 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 umfaßt bevorzugt den eingetieften Abschnitt 1660, die meh­ reren Ringschlitze 1665 und den Gewindeabschnitt 1670. Der ein­ getiefte Abschnitt 1660 des ersten Endes 1650 der Auskleidungs­ aufhängungseinstellbuchse 650 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem eingetieften Abschnitt 1640 des zweiten Endes 1625 des äu­ ßeren Ringtragelements 645 zusammenzupassen. Auf diese Weise überlappt das erste Ende 1650 der Auskleidungsaufhängungsein­ stellbuchse 650 das zweite Ende 1625 des äußeren Ringtragele­ ments 645 um paßt mit diesem zusammen. Der eingetiefte Ab­ schnitt 1660 des ersten Endes 1650 der Auskleidungsaufhängungs­ einstellbuchse 650 umfaßt außerdem mehrere Ringschlitze 1665. Die Ringschlitze 1665 sind bevorzugt dazu ausgelegt, mit den Ringstauchungen 1525 kooperativ zusammenzuwirken und zusammen­ zupassen. Die Ringschlitze 1665 sind außerdem bevorzugt dazu ausgelegt, mit den Ringschlitzen 1600 des Ringhalteadapters 640 ausgerichtet zu werden. Auf diese Weise wirken der Ringhal­ teadapter 640 und die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 bevorzugt kooperativ miteinander zusammen und passen mit den Ringstauchungen 1525 zusammen. Der Gewindeabschnitt 1670 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem zweiten Gewindeabschnitt 1645 des zweiten Endes 1625 des äußeren Ringtragelements 645 lösbar verbunden zu werden. Der Gewindeabschnitt 1670 kann eine belie­ bige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewin­ deabschnitten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewindeabschnitt 1670 um ein Acme- Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Das zweite Ende 1655 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 umfaßt bevorzugt die innere Schulter 1672 und den Gewinde­ abschnitt 1673. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Gewindeabschnitt 1673 dazu ausgelegt, mit den herkömmlichen rohrförmigen Elementen verbunden zu werden. Auf diese Weise werden die rohrförmigen Elemente von dem zweiten Ende 1655 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 zum Herunterhängen gebracht. Der Gewindeabschnitt 1673 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Gewindeab­ schnitten bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gewindeabschnitt 1673 um ein Acme- Stichgewinde, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Die Überführungsventilscherstifte 655 sind mit dem zweiten Tragelement 515 verbunden. Die Überführungsventilscherstifte 655 sind mit entsprechenden der Überführungsventilelemente 520 verbunden. Die Überführungsventilscherstifte 655 können eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Scherstiften umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Überführungsventilscherstiften 655 um Scherstifte ASTM B16 aus Messing der Qualität H02, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise Konsi­ stenz bereitzustellen.
Die Einstellschrauben 660 sind mit der Auskleidungsaufhängungs­ vorrichtung 595 und dem äußeren Ringtragelement 645 verbunden. Die Einstellschrauben 660 können eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Einstellschrauben umfas­ sen.
Die Ringhaltebuchsenscherstifte 665 sind mit dem Ringdorn 610 verbunden. Die Ringhaltescherstifte 665 sind mit der Ringhalte­ buchse 635 lösbar verbunden. Die Ringhaltebuchsenscherstifte 665 können eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Scherstiften umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den Ringhaltebuchsenscher­ stiften 665 um Scherstifte ASTM B16 aus Messing von H02- Qualität, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in op­ timaler Weise konsistente Scherkraftwerte bereitzustellen.
Der erste Durchlaß 670 ist mit den zweiten Durchlässen 675 und dem sekundären Verengungsdurchlaß 695 fluidmäßig verbunden. Der erste Durchlaß 670 ist bevorzugt durch das Innere des ersten Tragelements 505 festgelegt. Der erste Durchlaß 670 ist bevor­ zugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien, wie etwa beispielsweise Bohrschlamm, Zement und/oder Schmierstoffe, zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste Durchlaß 670 dazu ausgelegt, Fluidmaterialien mit Betriebsdrücken und Durch­ sätzen zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 650 Gallonen/Minute reichen.
Die zweiten Durchlässe 675 sind mit dem ersten Durchlaß 670, dem dritten Durchlaß 680 und den Überführungsventilkammern 685 fluidmäßig verbunden. Die zweiten Durchlässe 675 sind durch mehrere radiale Öffnungen bevorzugt festgelegt, die in dem zweiten Ende 1010 des ersten Tragelements 505 vorgesehen sind. Die zweiten Durchlässe 665 sind bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialein, wie etwa Bohrschlamm, Zement und/oder Schmiermittel zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form sind die zweiten Durchlässe 675 dazu ausgelegt, Fluidmate­ rialien, Betriebsdrücke und Durchsätze zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 650 Gallonen/Minute reichen.
Der dritte Durchlaß 680 ist mit den zweiten Durchlässen 675 und den Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässen 790 fluidmäßig ver­ bunden. Der dritte Durchlaß 680 ist bevorzugt durch den radia­ len Spalt zwischen dem zweiten Ende 1010 des ersten Tragele­ ments 505 und dem ersten Ende 1060 des zweiten Tragelements 515 bevorzugt festgelegt. Der dritte Durchlaß 680 ist bevorzugt da­ zu ausgelegt, Fluidmaterialien, wie etwa beispielsweise Bohr­ schlamm, Zement und/oder Schmiermittel zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der dritte Durchlaß 680 dazu ausgelegt, Fluidmaterialien mit Betriebsdrücken und Durchsätzen zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 200 Gallo­ nen/Minute reichen.
Die Überführungsventilkammern 685 sind mit dem dritten Durchlaß 680, den entsprechenden inneren Überführungsöffnungen 705, den entsprechenden äußeren Überführungsöffnungen 710 und den ent­ sprechenden siebten Durchlässen 770 fluidmäßig verbunden. Die Überführungsventilkammern 685 sind bevorzugt durch axiale Durchlässe festgelegt, die in dem zweiten Tragelement 515 vor­ gesehen sind. Die Überführungsventilkammern 685 sind mit den entsprechenden Überführungsventilelementen 520 beweglich ver­ bunden. Die Überführungsventilkammern 685 besitzen bevorzugt im wesentlichen konstanten kreisförmigen Querschnitt.
Während des Betriebs der Vorrichtung 500 wird gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform ein Ende von einem oder mehreren der Überführungsventilkammern 685 durch Fluidmaterialien unter Druck gesetzt, die in den dritten Durchlaß 680 eingespritzt werden. Auf diese Weise werden die Überführungsventilscherstif­ te 655 abgeschert und die Überführungsventilelemente 520 werden verschoben. Diese Verschiebung der Überführungsventilelemente 520 veranlaßt die entsprechenden inneren und äußeren Überfüh­ rungsöffnungen 705 und 710 dazu, fluidmäßig verbunden zu wer­ den. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform werden die Überführungsventilkammern 685 unter Druck gesetzt, indem die primären und/oder sekundären Verengungsdurchlässe 690 und 695 unter Verwendung herkömmlicher Stopfen oder Kugeln ver­ schlossen werden, woraufhin in die ersten, zweiten und dritten Durchlässe 670, 675 und 680 Fluidmaterialien eingespritzt wer­ den.
Der primäre Verengungsdurchlaß 690 ist mit dem sekundären Ver­ engungsdurchlaß 695 und dem vierten Durchlaß 700 fluidmäßig verbunden. Der primäre Verengungsdurchlaß 690 ist bevorzugt festgelegt, durch einen Übergangsabschnitt des Innern des zwei­ ten Tragelements 515, in welchen Innendurchmesserübergänge von einem ersten Innendurchmesser zu einem zweiten Durchmesser und einem kleineren Innendurchmesser vorliegen. Der primäre Veren­ gungsdurchlaß 690 ist bevorzugt dazu ausgelegt, eine herkömmli­ che Kugel bzw. einen Stopfen aufzunehmen oder mit dieser bzw. diesem zusammenzupassen. Auf diese Weise ist der erste Durchlaß 670 in optimaler Weise von dem vierten Durchlaß 700 fluidmäßig isoliert.
Der sekundäre Verengungsdurchlaß 695 ist mit dem ersten Durch­ laß 670 und dem primären Verengungsdurchlaß 695 fluidmäßig ver­ bunden. Der sekundäre Verengungsdurchlaß 695 ist bevorzugt festgelegt durch einen weiteren Übergangsabschnitt des Innern des zweiten Tragelements 515, in welchem Innendurchmesserüber­ gänge von einem ersten Innendurchmesser zu einem zweiten und kleineren Innendurchmesser vorliegen. Der sekundäre Verengungs­ durchlaß 695 ist bevorzugt dazu ausgelegt, eine herkömmliche Kugel bzw. einen Stopfen aufzunehmen und mit dieser bzw. diesem zusammenzupassen. Auf diese Weise ist der erste Durchlaß 670 in optimaler Weise fluidmäßig von dem vierten Durchlaß 700 iso­ liert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Innendurchmes­ ser des primären Verengungsdurchlasses 690 kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des zweiten Verengungsdurchlasses 695. Auf diese Weise kann ein primärer Stopfen bzw. eine Kugel, falls erforderlich, in dem primären Verengungsdurchlaß 690 plaziert werden, woraufhin ein größerer sekundärer Stopfen oder eine Ku­ gel in dem sekundären Verengungsdurchlaß 695 plaziert werden kann. Auf diese Weise wird der erste Durchlaß 670 von dem vier­ ten Durchlaß 700 in optimaler Weise fluidmäßig isoliert.
Der vierte Durchlaß 700 ist mit dem primären Verengungsdurchlaß 690, dem siebten Durchlaß 770, den Kraftvervielfachungsaus­ tragdurchlässen 595, den Ringfreigabedurchlässen 795 und dem Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755 fluidmäßig verbunden. Der vierte Durchlaß 700 ist bevorzugt festgelegt durch das Innere des zweiten Tragelements 515, das Innere des inneren Kraftver­ vielfachungstragelements 530, das Innere der ersten Kupplung 545, das Innere des dritten Tragelements 550, das Innere der zweiten Kupplung 605 und das Innere des Ringdorns 610. Der vierte Durchlaß 700 ist bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmateria­ lien, wie etwa beispielsweise Bohrschlamm, Zement und/oder Schmiermittel zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form ist der vierte Durchlaß 700 dazu ausgelegt, Fluidmateria­ lien mit Betriebsdrücken und Durchsätzen zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 650 Gallonen/Minute reichen.
Die inneren Überführungsöffnungen 705 sind mit dem vierten Durchlaß 700 und den entsprechenden Überführungsventilkammern 685 fluidmäßig verbunden. Die inneren Überführungsöffnungen 705 sind bevorzugt festgelegt durch im wesentlichen radiale Öffnun­ gen, die in einer Innenwandung des zweiten Tragelements 515 vorgesehen sind. Die inneren Überführungsöffnungen 705 sind be­ vorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien, wie beispielsweise Bohrschlamm, Zement und Schmiermittel zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die inneren Überführungsöff­ nungen 705 dazu ausgelegt, Fluidmaterialien mit Betriebsdrücken und Durchsätzen zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 50 Gallonen/Minute reichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die inneren Überführungsöffnungen 705 während des Betriebs der Vorrichtung 500 in gesteuerter Weise mit den entsprechenden Überführungs­ ventilkammern 685 und den Überführungsöffnungen 715 fluidmäßig verbunden durch Verschieben der entsprechenden Überführungsven­ tilelemente 520. Auf diese Weise werden Fluidmaterialien in dem vierten Durchlaß 700 zur Außenseite der Vorrichtung 500 ausge­ tragen.
Die äußeren Überführungsöffnungen 710 sind mit den entsprechen­ den Überführungsventilkammern 685 und dem Äußeren der Vorrich­ tung 500 fluidmäßig verbunden. Die äußeren Überführungsöffnun­ gen 710 sind bevorzugt durch im wesentlichen radiale Öffnungen festgelegt, die in einer Außenwandung des zweiten Tragelements 515 vorgesehen sind. Die äußeren Überführungsöffnungen 710 sind bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien, wie etwa beispiels­ weise Bohrschlamm, Zement und Schmiermittel, zu fördern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die äußeren Überfüh­ rungsöffnungen 710 dazu ausgelegt, Fluidmaterialien mit Be­ triebsdrücken und Durchsätzen zu fördern, die von etwa 0 bis 10.000 psi bzw. 0 bis 50 Gallonen/Minute reichen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die äußeren Überführungsöffnungen 710 während des Betriebs der Vorrichtung 500 mit den entsprechenden Überführungsventilkammern 685 und den inneren Überführungsöffnungen 705 in gesteuerter Weise fluidmäßig verbunden durch Verschieben der entsprechenden Über­ führungsventilelemente 520. Auf diese Weise werden Fluidmate­ rialien in dem vierten Durchlaß 700 zur Außenseite der Vorrich­ tung 500 ausgetragen.
Die Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 ist mit dem dritten Durchlaß 680 fluidmäßig verbunden. Die Kraftvervielfachungskol­ benkammer 715 ist durch den ringförmigen Bereich bevorzugt festgelegt, der durch den radialen Spalt zwischen dem inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 und dem äußeren Kraftver­ vielfachungstragelement 525 festgelegt ist, und durch den axia­ len Spalt zwischen dem Ende des zweiten Tragelements 515 und dem Ende des Schmieranschlußstücks 565.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Kraftverviel­ fachungskolbenkammer 715 während des Betriebs der Vorrichtung mit Betriebsdrücken unter Druck gesetzt, die von etwa 0 bis 10.000 psi reichen. Das Unterdrucksetzen der Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715 verschiebt bevorzugt den Kraftvervielfa­ chungskolben 535 und die Kraftvervielfachungsbuchse 540. Die Verschiebung des Kraftvervielfachungskolbens 535 und der Kraft­ vervielfachungsbuchse 540 ihrerseits führt bevorzugt zu einer Verschiebung des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585. Auf diese Weise wird die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ra­ dial aufgeweitet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ver­ schiebt das Unterdrucksetzen der Kraftvervielfachungskolbenkam­ mer 715 den Dorn 580 und den Aufweitungskonus 585 direkt. Auf diese Weise können der Kraftvervielfachungskolben 535 und die Kraftvervielfachungsbuchse 540 weggelassen werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Schmierungsanschlußstück 565 außerdem einen oder mehrere Schlitze 566 zum Erleichtern des Hindurchtritts von unter Druck stehenden Fluiden, um direkt auf den Dorn 580 und den Aufweitungskonus 585 einzuwirken.
Die Kraftvervielfachungsaustragkammer 720 ist fluidmäßig mit dem Kraftvervielfachungsaustragdurchlässen 725 verbunden. Die Kraftvervielfachungsaustragkammer 720 ist bevorzugt festgelegt durch den ringförmigen Bereich, der durch den radialen Spalt zwischen den inneren Kraftvervielfachungstragelement 530 und der Kraftvervielfachungsbuchse 540 und den axialen Spalt zwi­ schen dem Kraftvervielfachungskolben 535 und der ersten Kupp­ lung 545 festgelegt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form werden während des Betriebs der Vorrichtung 500 Fluidmate­ rialien in der Kraftvervielfachungsaustragkammer 720 in den vierten Durchlaß 700 unter Verwendung der Kraftvervielfachungs­ austragdurchlässe 725 ausgetragen. Auf diese Weise wird während des Betriebs der Vorrichtung 500 die Druckdifferenz über dem Kraftvervielfachungskolben 535 im wesentlichen gleich der Dif­ ferenz der Betriebsdrücke zwischen der Kraftvervielfachungskol­ benkammer 715 und dem vierten Durchlaß 700.
Die Kraftvervielfachungsaustragdurchlässe 725 sind mit der Kraftvervielfachungsaustragkammer 720 und dem vierten Durchlaß 700 fluidmäßig verbunden. Die Kraftvervielfachungsaus­ tragdurchlkässe 725 sind bevorzugt festgelegt durch im wesent­ lichen radiale Öffnungen, die im zweiten Ende 1160 des inneren Kraftvervielfachungstragelements 530 vorgesehen sind.
Die zweite ringförmige Kammer 735 ist mit der dritten ringför­ migen Kammer 750 fluidmäßig verbunden. Die zweite ringförmige Kammer 735 ist bevorzugt durch den Ringbereich festgelegt, der durch den radialen Spalt zwischen dem dritten Tragelement 550 und der Auskleidungsaufhängungsvorichtung 595 und dem axialen Spalt zw 95103 00070 552 001000280000000200012000285919499200040 0002010008599 00004 94984ischen dem Zentrierer 590 und der Ringanordnung 625 festgelegt ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden während des Betriebs der Vorrichtung 500 Fluidmaterialien durch die Bewegung des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585 aus der zweiten ringförmigen Kammer 735 zu der bzw. in die dritte ring­ förmige Kammer 750, die sechsten Durchlässe 765 und den sech­ sten Durchlaß 760 gefördert. Auf diese Weise wird der Betrieb der Vorrichtung 500 optimiert.
Die Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740 sind mit dem vierten Durchlaß 700 fluidmäßig verbunden. Die Aufweitungsko­ nusbewegungsanzeigeöffnungen 740 sind mit der zweiten ringför­ migen Kammer 735 in gesteuerter Weise fluidmäßig verbunden. Die Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740 sind bevorzugt festgelegt durch radiale Öffnungen in dem dritten Tragelement 550. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Aufwei­ tungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740 während des Betriebs der Vorrichtung 500 außerdem mit der Kraftvervielfachungskol­ benkammer 715 in gesteuerter Weise fluidmäßig verbunden durch die Verschiebung der Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600, ver­ ursacht durch axiale Verschiebung des Dorns 580 und des Aufwei­ tungskonus 585. Auf diese Weise wird die Beendigung des radia­ len Aufweitungsprozesses angezeigt durch einen Druckabfall, voranlaßt durch fluidmäßiges Verbinden der Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715 mit dem vierten Durchlaß 700.
Die Ringfreigabeöffnungen 745 sind mit dem vierten Durchlaß 700 und der Ringbuchsenfreigabekammer 805 fluidmäßig verbunden. Die Ringfreigabeöffnungen 745 sind mit den zweiten und dritten Kam­ mern 735 und 750 in gesteuerter Weise fluidmäßig verbunden. Die Ringfreigabeöffnungen 745 sind durch radiale Öffnungen in den Ringdorn 610 festgelegt. Während des Betriebs der Vorrichtung 500 werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Ringfreigabeöffnungen 745 in gesteuerter Weise unter Druck ge­ setzt durch Blockieren bzw. Versperren des Ringfreigabeveren­ gungsdurchlasses 755 unter Verwendung einer herkömmlichen Kugel bzw. eines Stopfens. Das Unterdrucksetzen des Ringfreigabe­ verengungsdurchlasses 755 setzt seinerseits die Ringbuchsen­ freigabekammer 805 unter Druck. Die Druckdifferenz zwischen der unter Druck gesetzten Ringbuchsenfreigabekammer 805 und der dritten ringförmigen Kammer 750 führt daraufhin bevorzugt zu einem Abscheren der Ringscherstifte 665 und zu einer Verschie­ bung der Ringhaltebuchse 635 in der axialen Richtung.
Die dritte ringförmige Kammer 750 ist mit der zweiten ringför­ migen Kammer 735 und den sechsten Durchlässen 765 fluidmäßig verbunden. Die dritte ringförmige Kammer 750 ist mit den Ringfreigabeöffnungen 745 in gesteuerter Weise fluidmäßig ver­ bunden. Die dritte ringförmige Kammer 750 ist bevorzugt festge­ legt durch den ringförmigen Bereich, der durch den radialen Spalt zwischen dem Ringdorn 610 und der Ringanordnung 625 und dem ersten Ende 1585 des Ringhalteadapters festgelegt ist, und durch den axialen Spalt zwischen der Ringanordnung 625 und dem Zwischenabschnitt 1590 des Ringhalteadapters 640.
Der Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755 ist mit dem vierten Durchlaß 700 und dem fünften Durchlaß 760 fluidmäßig verbunden. Der Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755 ist bevorzugt festgelegt durch einen Übergangsabschnitt des Innern des Ringdorns 610 mit einem ersten Innendurchmesser, der in einen zweiten kleineren Innendurchmesser übergeht. Der Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755 ist bevorzugt dazu ausgelegt, einen herkömmlichen Stopfen bzw. eine Kugel aufzunehmen und mit diesem bzw. dieser zusam­ menzupassen. Auf diese Weise wird der vierte Durchlaß 700 in optimaler Weise von dem fünften Durchlaß 760 fluidmäßig iso­ liert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der maximale Innendurchmesser des Ringfreigabeverengungsdurchlasses 755 kleiner oder gleich den minimalen Innendurchmessern der primä­ ren und sekundären Verengungsdurchlässen 690 und 695.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein herkömmlicher Dichtungsstopfen bzw. wird eine herkömmliche Dichtungskugel während des Betriebs der Vorrichtung 500 in dem Ringfreigabe­ verengungsdurchlaß 755 plaziert. Der vierte Durchlaß 700 und die Ringfreigabeöffnungen 745 werden daraufhin unter Druck ge­ setzt. Das Unterdrucksetzen des Ringfreigabeverengungsdurchlas­ ses 755 seinerseits setzt die Ringbuchsenfreigabekammer 805 un­ ter Druck. Die Druckdifferenz zwischen der unter Druck gesetz­ ten Ringbuchsenfreigabekammer 805 und der dritten ringförmigen Kammer 750 führt daraufhin bevorzugt zu einem Abscheren der Ringscherstifte 665 und zu einer Verschiebung der Ringhalte­ buchse 635 in der axialen Richtung.
Der fünfte Durchlaß 760 ist mit dem Ringfreigabeverengungs­ durchlaß 755 und den sechsten Durchlässen 765 fluidmäßig ver­ bunden. Der fünfte Durchlaß 760 ist bevorzugt festgelegt durch das Innere des zweiten Endes 1595 des Ringhalteadapters 640.
Die sechsten Durchlässe 765 sind mit dem fünften Durchlaß 760 und der dritten ringförmigen Kammer 750 fluidmäßig verbunden. Die sechsten Durchlässe 765 sind bevorzugt festgelegt durch in etwa radiale Öffnungen, die in dem Zwischenabschnitt 1590 des Ringhalteadapters 640 vorgesehen sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verbinden die sechsten Durchlässe 765 während des Betriebs der Vorrichtung 500 den dritten ringförmigen Durchlaß 750 fluidmäßig mit dem fünften Durchlaß 760. Auf diese Weise werden durch axiale Bewegung des Dorns 580 und des Auf­ weitungskonus 585 verschobenen Fluidmaterialien zum fünften Auslaß 760 hin ausgetragen.
Die siebten Durchlässe 770 sind mit den entsprechenden Überfüh­ rungsventilkammern 685 und dem vierten Durchlaß 700 fluidmäßig verbunden. Die siebten Durchlässe 770 sind bevorzugt festgelegt durch radiale Öffnungen in dem Zwischenabschnitt 1065 des zwei­ ten Tragelements 515. Während des Betriebs der Vorrichtung 700 hält der siebte Durchlaß 770 bevorzugt die hinteren Teile der entsprechenden Überführungsventilkammer 685 auf demselben Be­ triebsdruck wie derjenige des vierten Durchlasses 700. Auf die­ se Weise wird die Druckdifferenz über den Überführungsventile­ lementen 520, verursacht durch Blockieren bzw. Versperren der primären und/oder sekundären Verengungsdurchlässe 690 und 695 in optimaler Weise beibehalten.
Die Ringbuchsendurchlässe 775 sind mit der zweiten ringförmigen Kammer 735 und der dritten ringförmigen Kammer 750 fluidmäßig verbunden. Die Ringbuchsendurchlässe 775 sind bevorzugt dazu ausgelegt, Fluidmaterialien zwischen der zweiten ringförmigen Kammer 735 und der dritten ringförmigen Kammer 750 zu fördern. Die Ringbuchsendurchlässe 735 sind bevorzugt festgelegt durch axiale Öffnungen, die in der Ringbuchse 635 vorgesehen sind.
Die Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe 790 sind mit dem drit­ ten Durchlaß 680 und der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 fluidmäßig verbunden. Die Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe 790 sind bevorzugt festgelegt durch mehrere im wesentlichen axiale Öffnungen in dem zweiten Tragelement 515. Während des Betriebs der Vorrichtung 500 fördern die Kraftvervielfachungs­ zufuhrdurchlässe 790 bevorzugt unter Druck gesetzte Fluidmate­ rialien von bzw. aus dem dritten Durchlaß 680 zu der bzw. in die Kraftvervielfachungskolbenkammer 715.
Der erste Schmierungszufuhrdurchlaß 795 ist mit dem Schmie­ rungsanschlußstück 1285 und dem Schmiermittelkörper 575 fluid­ mäßig verbunden. Der erste Schmierungszufuhrdurchlaß 795 ist bevorzugt festgelegt durch Öffnungen, die in dem Schmierungsan­ schlußstück 565 und dem ringförmigen Bereich festgelegt sind, während der radialen Spalt zwischen dem Schmierungsanschluß­ stück 565 und dem Dorn 580 festgelegt ist. Während des Betriebs der Vorrichtung 500 ist der erste Schmierungsdurchlaß 795 be­ vorzugt dazu ausgelegt, Schmiermittel von bzw. aus dem Schmie­ rungsanschlußstück 1285 zu dem Schmiermittelkörper 575 zu för­ dern.
Der zweite Schmierungszufuhrdurchlaß 800 ist mit dem Schmier­ mittelkörper 575 und dem Aufweitungskonus 585 fluidmäßig ver­ bunden. Der zweite Schmierungszufuhrdurchlaß 800 ist bevorzugt durch den Ringbereich festgelegt, der durch den radialen Spalt zwischen dem Aufweitungskorn 580 und der Auskleidungsaufhän­ gungsvorrichtung 595 festgelegt ist. Während des Betriebs der Vorrichtung 500 ist der zweite Schmierungsdurchlaß 800 bevor­ zugt dazu ausgelegt, Schmiermittel von dem Schmiermittelkörper 575 zu dem Aufweitungskonus 585 zu fördern. Auf diese Weise wird die dynamische Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus 585 und der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 in optima­ ler Weise geschmiert.
Die Ringbuchsenfreigabekammer 805 ist mit den Ringfreigabeöff­ nungen 745 fluidmäßig verbunden. Die Ringbuchsenfreigabe 805 ist bevorzugt festgelegt durch den ringförmigen Bereich, der durch die Eintiefung 1455 und die zweite Schulter 1575 begrenzt ist. Während des Betriebs der Vorrichtung 500 ist die Ring­ buchsenfreigabekammer 805 bevorzugt steuerbar unter Druck ge­ setzt. Auf diese Weise wird die Ringfreigabebuchse 635 in axia­ ler Richtung verschoben.
Während des Betriebs der Vorrichtung 500 ist unter Bezug auf Fig. 4A bis 4G gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Vor­ richtung 500 mit einem ringförmigen Tragelementen 200 verbun­ den, welches einen internen Durchlaß 2001, eine erste Kupplung 2005 mit einem internen Durchlaß 2010, eine zweite Kupplung 2015, eine dritte Kupplung 2020 mit einem interen Durchlaß 2025, eine vierte Kupplung 2030 mit einem internen Durchlaß 2035, einen vorauseilenden Wischer 2050 mit einem internen Durchlaß 2055 und einen nacheilenden Wischer 2060 mit einem in­ ternen Durchlaß 2065 sowie ein oder mehrere rohrförmige Element 2070 umfaßt.
Das ringförmige Tragelement 2000 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen ringförmigen Tragele­ menten umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das ringförmige Tragelement 2000 außerdem einen herkömmlichen Entlüftungsdurchlaß zum Entlüften von Fluidmaterialien aus dem inneren Durchlaß 2001. Auf diese Weise werden während der Pla­ zierung der Vorrichtung 500 in einer Bohrlochbohrung 2000 Fluidmaterialien in dem internen Durchlaß 2000 entlüftet, wo­ durch Druckstöße bzw. Stoßdrücke minimal gehalten werden.
Die erste Kupplung 2005 ist bevorzugt mit dem Gewindeabschnitt 1615 des Ringhalteadapters 640 und der zweiten Kupplung 2015 lösbar verbunden. Die erste Kupplung 2005 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Kupplungen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Kupplung 2005 um ein Ausgleichsgehäuse bzw. Vergleichmäßigungsgehäuse, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise eine Aufnahme für das Aus­ gleichsventil bereitzustellen.
Die zweite Kupplung 2015 ist bevorzugt lösbar mit der ersten Kupplung 2005 und der dritten Kupplung 2020 verbunden. Die zweite Kupplung 2015 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Kupplungen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der zweiten Kupplung 2015 um ein Lagergehäuse, das von Halliburton Energy Services erhältlich ist, um in optimaler Weise die Aufnahme der Lager zu ermöglichen.
Die dritte Kupplung 2020 ist bevorzugt lösbar mit der zweiten Kupplung 2015 und der vierten Kupplung 2030 verbunden. Die zweite Kupplung 2020 kann eine beliebige Anzahl von herkömmli­ chen, kommerziell erhältlichen Kupplungen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der dritten Kupplung 2020 um einen SSR-Schwenkdorn, erhältlich von Halli­ burton Energy Services, um in optimaler Weise die Drehung der rohrförmigen Elemente zu ermöglichen, die über dem SSR-Stopfen- Satz angeordnet sind.
Die vierte Kupplung 2030 ist mit der dritten Kupplung 2020 und dem vorauslaufenden Wischer 2050 bevorzugt lösbar verbunden. Die vierte Kupplung 2030 kann eine beliebige Anzahl von her­ kömmlichen, kommerziell erhältlichen Kupplungen umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der vier­ ten Kupplung 2030 um einen unteren Verbinder, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise eine Verbin­ dung mit einem SSR-Stopfen-Satz bereitzustellen.
Der nacheilenede Wischer 2050 ist bevorzugt lösbar mit der vierten Kupplung 2030 und dem vorauseilenden Wischer 2060 ver­ bunden. Der nacheilende Wischer 2050 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen nacheilenden Wi­ schern umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform han­ delt es sich bei dem nacheilenden Wischer 2050 um einen oberen SSR-Stopfen, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise Trennung von Zement und Bohrschlamm bereitzu­ stellen.
Der vorauseilende Wischer 2060 ist mit dem nacheilenden Wischer 2050 bevorzugt lösbar verbunden. Der vorauseilende Wischer 2060 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell er­ hältlichen nacheilenden Wischern umfassen. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform handelt es sich bei dem vorauseilenden Wischer 2060 um einen unteren bzw. bodenseitigen SSR-Stopfen, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise Trennung von Bohrschlamm und Zement bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bilden die ersten Kupp­ lung 2005, die zweite Kupplung 2015, die dritte Kupplung 2020, die vierte Kupplung 2030, der vorauseilende Wischer 2050 und der nacheilende Wischer 2060 eine herkömmliche SSR- Wischeranordnung, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise Trennung von Bohrschlamm und Zement be­ reitzustellen.
Das rohrförmige Element 2070 ist mit dem Gewindeabschnitt 1673 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 verbunden. Das rohrförmige Element 2070 kann ein oder mehrere rohrförmige Ele­ mente umfassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das rohrförmige Element 2070 mehrere herkömmliche rohrförmige Elemente, die endseitig verbunden sind. Die Vorrichtung 500 wird daraufhin bevorzugt in einem Bohrloch 2100 mit einem vorab existierenden Abschnitt einer Bohrlocheinfassung 2105 unter Verwendung des ringförmigen Tragelements 2000 positioniert. Das Bohrloch 2100 und die Einfassung 2105 können in einer beliebi­ gen Richtung von vertikal bis horizontal ausgerichtet sein. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Vorrichtung 500 im Bohrloch 2100 so positioniert, daß die Auskleidungsaufhän­ gungsvorrichtung 595 zumindest einen Teil der vorab existieren­ den Bohrlocheinfassung 2105 überlappt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden während des Plazierens der Vorrichtung 500 im Bohrloch 2100 Fluidmaterialien 2200 innerhalb des Bohr­ lochs 2100 durch den internen Durchlaß 2065, den internen Durchlaß 2055, den internen Durchlaß 2035, den internen Durch­ laß 2025, den internen Durchlaß 2010, den fünften Durchlaß 760, den Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755, den vierten Durchlaß 700, den primären Verengungsdurchlaß 690, den sekundären Veren­ gungsdurchlaß 695, den ersten Durchlaß 670 und den internen Durchlaß 2001 gefördert. Auf diese Weise werden Stoßdrücke bzw. Druckstöße während der Einführung und Plazierung der Vorrich­ tung 500 im Bohrloch 2000 minimal gehalten. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform umfaßt der interne Durchlaß 2001 außer­ dem einen steuerbaren Entlüftungsdurchlaß zum Fördern von Fluidmaterialien aus dem internen Durchlaß 2001 heraus.
Falls nach der Plazierung der Vorrichtung 500 im Bohrloch 2000 ein Notfall auftritt, werden gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform und wie in Fig. 5A bis 5C gezeigt, die Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595, das äußere Ringtragelement 645, die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 von der Vorrichtung 500 entkoppelt, indem zunächst eine Kugel 2300 in dem Ringfrei­ gabeverengungsdurchlaß 755 plaziert wird. Eine Menge an Fluid­ material 2305 wird daraufhin in den vierten Durchlaß 700, die Ringfreigabeöffnungen 745 und die Ringbuchsenfreigabekammer 805 eingespritzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Fluidmaterial 2305 um nicht-aushärtbares Fluid­ material, wie etwa beispielsweise Bohrschlamm. Fortgesetztes Einspritzen des Fluidmaterials 2305 setzt die Ringbuchsenfrei­ gabekammer 805 bevorzugt unter Druck. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird daraufhin die Ringbuchsenfreigabekammer 805 auf Betriebsdrücke unter Druck gesetzt, die von etwa 1.000 bis 3.000 psi reichen, um in optimaler Weise eine positive An­ zeige des Verschiebens der Ringhaltebuchse 635 bereitzustellen, wie etwa durch einen plötzlichen Druckabfall bewirkt. Das Un­ terdrucksetzen der Ringbuchsenfreigabekammer 805 sieht bevor­ zugt das Anlegen einer axialen Kraft an die Ringhaltebuchse 635 vor. Die an die Ringhaltebuchse 635 angelegte axiale Kraft schert bevorzugt die Ringhaltebuchsenscherstifte 665 ab. Die Ringhaltebuchse 635 wird daraufhin bevorzugt in axialer Rich­ tung 2310 weg von den Ringstauchungen 1525 verschoben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Ringhaltebuchse 635 axial verschoben, wenn der Betriebsdruck in der Ringbuchsen­ freigabekammer 805 größer als etwa 1650 psi ist. Auf diese Wei­ se werden die Ringstauchungen 1525 in den Ringschlitzen 1600 und 1665 durch die Ringhaltebuchse 635 nicht länger gehalten.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Ringdorn 610 daraufhin in der axialen Richtung 2315 verschoben, wodurch die Ringstauchungen 1525 veranlaßt werden, sich in radialer Rich­ tung 2320 aus den Ringschlitzen 1665 zu bewegen. Die Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595, das äußere Ringtragelement 645 und die innere Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 werden dadurch von den übrigen Teilen der Vorrichtung 500 entkoppelt. Die übrigen Teile der Vorrichtung 500 werden daraufhin aus dem Bohrloch 2100 entfernt. Auf diese Weise werden bei Auftreten eines Notfalls während des Betriebs der Vorrichtung die Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595, das äußere Ringtragelement 645 und die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 von der Vorrichtung 500 entkoppelt. Dies stellt ein zuverlässiges und effizientes Verfahren zum Rückgewinnen von Geräten bzw. Bautei­ len bei Vorliegen einer Notfallsituation dar, wenn beispiels­ weise die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 und/oder das äußere Ringtragelement 645 und/oder die Auskleidungsaufhän­ gungseinstellbuchse 650 im Bohrloch 2100 und/oder der Bohrlo­ cheinfassung 2105 festsitzen.
Nach Positionierung der Vorrichtung 500 im Bohrloch 2100 wird der vorauseilende Wischer 2060 gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform und wie in Fig. 6A bis 6C gezeigt, von der Vorrich­ tung 500 gelöst, indem eine herkömmliche Kugel 2400 in den End­ teil des vorauseilenden Wischers 2060 unter Verwendung eines Fluidmaterials 2405 eingespritzt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Fluidmaterial 2405 um nicht-aushärtbares Fluidmaterial, wie etwa beispielsweise Bohr­ schlamm.
Nach Lösen des vorauseilenden Wischers 2060 von der Vorrichtung 500 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 7A bis 7G gezeigt, eine Menge an aushärtbarem Fluiddich­ tungsmaterial 2500 von der Vorrichtung 500 in das Bohrloch 2100 eingespritzt unter Verwendung des internen Durchlasses 2001, des ersten Durchlasses 670, des sekundären Verengungsdurchlas­ ses 695, des primären Verengungsdurchlasses 690, des vierten Durchlasses 700, des Ringfreigabeverengungsdurchlasses 755, des fünften Durchlasses 760, des internen Durchlasses 2010, des in­ ternen Durchlasses 2025, des internen Durchlasses 2035 und des internen Durchlasses 2055. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form füllt das aushärtbare Fluiddichtungsmaterial 2500 im we­ sentlichen den die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 umge­ benden Ringraum aus. Das aushärtbare Fluiddichtungsmaterial 2500 kann eine beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Fluiddichtungsmaterialien umfassen, wie etwa bei­ spielsweise Zement oder Epoxidharz. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das aushärtbare Fluiddichtungsmaterial Ölbohrlochzement, erhältlich von Halliburton Energy Services, um eine optimale Dichtung für die umgebenden Formationen und den strukturellen Träger für die Auskleidungsaufhängungsvor­ richtung 595 und die rohrförmigen Elemente 2070 bereitzustel­ len. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das Einsprit­ zen des aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials 2500 weggelassen.
Vor dem Einleiten des radialen Aufweitungsprozesses übt die Vorbelastungsfeder 560 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 7C gezeigt, eine im wesentlichen konstante axiale Kraft auf den Dorn 580 und den Aufweitungskonus 585 aus. Auf diese Weise wird der Aufweitungskonus 585 in einer im we­ sentlichen stationären Position vor Einleiten des radialen Auf­ weitungsprozesses gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird das Ausmaß der axialen Kraft, die auf die Vorbe­ lastungsfeder 560 ausgeübt wird, durch die Länge des Federab­ standhalters 555 variiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form reicht die auf die Vorbelastungsfeder 560, auf den Dorn 580 und den Aufweitungskonus 585 ausgeübte axiale Kraft von et­ wa 500 bis 2.000 lbf, um in optimaler Weise eine axiale Vorbe­ lastungskraft auf den Aufweitungskonus 585 auszuüben, um einen Metall-Metall-Kontakt zwischen dem Außendurchmesser des Aufwei­ tungskonus 585 und der Innenseite der Auskleidungsaufhängungs­ vorrichtung 595 sicherzustellen.
Nach Einspritzen des aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials 2500 aus der Vorrichtung 500 in das Bohrloch 2100, wird der nachei­ lende Wischer 2050 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 8A bis 8C gezeigt, bevorzugt von der Vorrichtung 500 gelöst, indem ein herkömmlicher Wischeranker 2600 in den nacheilenden Wischer 200 unter Verwendung eines Fluidmaterials 2605 eingespritzt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Fluidmaterial 2605 um ein nicht- aushärtbares Fluidmaterial, wie etwa beispielsweise Bohr­ schlamm.
Nach Lösen des nacheilenden Wischers 2050 von der Vorrichtung 500 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 9A bis 9H gezeigt, ein herkömmlicher Kugelstopfen 2700 in dem primären Verengungsdurchlaß 690 durch Einspritzen eines Fluidmaterials 2705 in den ersten Durchlaß 6070 plaziert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird ein herkömmlicher Kugel­ stopfen 2710 außerdem in den sekundären Verengungsdurchlaß 695 plaziert. Auf diese Weise wird der erste Durchlaß 670 von dem vierten Durchlaß 700 in optimaler Weise fluidmäßig isoliert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht der Differenz­ druck über den Kugelstopfen 2700 und/oder 2710 von etwa 0 bis 10.000 psi, um den ersten Durchlaß 670 von dem vierten Durchlaß 700 in optimaler Weise fluidmäßig zu isolieren. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Fluidmaterial 2705 um nicht-aushärtbares Fluidmaterial. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform umfaßt das Fluidmaterial 2705 eines oder mehrere der folgenden Materialien: Bohrschlamm, Wasser, Öl und Schmiermittel.
Das eingespritzte Fluidmaterial 2705 wird bevorzugt zu der Überführungsventilkammer 685 durch den ersten Durchlaß 670, die zweiten Durchlässe 675 und den dritten Durchlaß 680 gefördert. Das eingespritzte Fluidmaterial 2705 wird bevorzugt zu der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 durch den ersten Durchlaß 670, die zweiten Durchlässe 675, den dritten Durchlaß 680 und die Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe 790 gefördert. Das Fluidmaterial 2705, das in die Überführungsventilkammer 685 eingespritzt wird, legt bevorzugt eine axiale Kraft an ein Ende der Überführungsventilelemente 520 an. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schert die axiale Kraft, die an die Überfüh­ rungsventilelemente 520 durch das eingespritzte Fluidmaterial 2705 angelegt wird, die Überführungsventilscherstifte 655 ab. Auf diese Weise werden ein oder mehrere Überführungsventilele­ mente 520 in axialer Richtung verschoben, wodurch der vierte Durchlaß 700, die inneren Überführungsdurchlässe 705, die Über­ führungsventilkammern 685, die äußeren Überführungsöffnungen 710 und der Bereich außerhalb der Vorrichtung 500 fluidmäßig verbunden werden. Auf diese Weise werden Fluidmaterialien 2715 in der Vorrichtung 500 aus dieser heraus gefördert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Betriebsdruck des Fluidma­ terials 2705 nach Plazierung der Dichtungskugel 2700 und/oder der Dichtungskugel 2710 in dem primären Verengungsdurchlaß 690 und/oder dem sekundären Verengungsdurchlaß 695 allmählich er­ höht, um die Vorrichtung 500 geringstmöglich zu belasten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht der zum Verschieben der Überführungsventilelemente 520 erforderliche Betriebsdruck von etwa 500 bis 3.000 psi, um eine unbeabsichtigte oder ver­ frühte Verschiebung der Überführungsventilelemente 520 optimal zu verhindern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden ein oder mehrere Überführungsvehtilelemente 520 verschoben, wenn der Betriebsdruck des Fluidmaterials 2705 größer oder gleich etwa 1860 psi ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form beginnt der radiale Aufweitungsvorgang der Auskleidungs­ aufhängungsvorrichtung 595 nicht, bis ein oder mehrere der Überführungsventilelemente 520 in axialer Richtung verschoben sind. Auf diese Weise wird der Betrieb der Vorrichtung 500 prä­ zise gesteuert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfas­ sen die äußere Überführungsöffnungen 710 außerdem steuerbare variable Öffnungen, um den Durchsatz der Fluidmaterialien zu steuern, die aus der Vorrichtung 500 ausgetragen werden. Auf diese Weise wird die Geschwindigkeit des radialen Aufweitungs­ prozesses in optimaler Weise gesteuert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird der Betriebsdruck des Fluidmaterials 2705 nach Verschiebung von einem oder mehre­ ren Überführungsventilelementen 520 allmählich erhöht, bis der radiale Aufweitungsprozeß beginnt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beginnt der radiale Aufweitungsprozeß, wenn der Betriebsdruck des Fluidmaterials 2705 in der Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715 größer als etwa 3.200 psi ist. Der Be­ triebsdruck in der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 veran­ laßt den Kraftvervielfachungskolben 535 dazu, in axialer Rich­ tung verschoben zu werden. Die axiale Verschiebung des Kraft­ vervielfachungskolbens 535 veranlaßt die Kraftvervielfachungs­ buchse 540 bevorzugt dazu, in axialer Richtung verschoben zu werden. Fluidmaterialien 2720 in der Kraftvervielfachungsaus­ tragkammer 720 werden dadurch bevorzugt in den vierten Durchlaß 700 durch die Kraftvervielfachungsaustragdurchlässe 725 ausge­ tragen. Auf diese Weise wird die Druckdifferenz über den Kraft­ vervielfachungskolben 535 maximal gehalten. Gemäß einer bei­ spielhaften Ausführungsform besitzt der Kraftvervielfachungs­ kolben 535 eine Oberfläche von etwa 11,65 Quadratinch, um in optimaler Weise die Geschwindigkeit des radialen Aufweitungs­ vorgangs der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 durch den Aufweitungskonus 585 zu vergrößern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht der Betriebsdruck in der Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715 von etwa 1.000 bis 10.000 psi während des radialen Aufweitungsprozesses, um in optimaler Weise eine radiale Aufweitung der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 bereitzustellen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform veranlaßt die axiale Verschiebung der Kraftvervielfachungsbuchse 540 die Kraftver­ vielfachungsbuchse 540 dazu, den Dorn 580 und den Aufweitungs­ konus 585 in axialer Richtung anzutreiben. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform weitet die axiale Verschiebung des Auf­ weitungskonus 585 die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 radial in Kontakt mit der vorab existierenden Bohrlocheinfas­ sung 2105 auf. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform treibt der Betriebsdruck in der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 außerdem den Dorn 580 und den Aufweitungskonus 585 in axialer Richtung an. Auf diese Weise umfaßt die axiale Kraft zum axia­ len Verschieben des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585 be­ vorzugt die axiale Kraft, welche durch die Kraftvervielfa­ chungsbuchse 540 angelegt wird, und die axiale Kraft, welche durch den Betriebsdruck in der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 angelegt wird. Gemäß einer alternativen Ausführungsform können der Kraftvervielfachungskolben 535 und die Kraftverviel­ fachungsbuchse 540 weggelassen werden, wobei dann der Dorn 580 und der Aufweitungskonus 585 ausschließlich durch den Fluid­ druck angetrieben werden.
Die radiale Aufweitung der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 veranlaßt die oberen Ringe 1385 und die unteren Ringe 1390 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 bevorzugt dazu, die Innenwände der vorab existierenden Bohrlocheinfassung 2105 zu durchsetzen. Auf diese Weise wird die Auskleidungsaufhängungs­ vorrichtung 595 mit der Bohrlocheinfassung 2105 in optimaler Weise verbunden. Während der radialen Aufweitung der Ausklei­ dungsaufhängungsvorrichtung 595 dichten die Zwischendichtungs­ elemente 1395 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Grenzfläche zwischen der radial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 und der Innenseite der Bohrlocheinfassung 2105 fluidmäßig ab.
Während des radialen Aufweitungsprozesses wird die dynamische Grenzfläche zwischen der Außenseite des Aufweitungskonus 585 und der Innenseite der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 bevorzugt durch Schmiermittel geschmiert, die von dem Schmier­ mittelkörper 575 durch den zweiten Schmierungszufuhrdurchlaß 800 zugeführt wird. Auf diese Weise wird der betriebsmäßige Wirkungsgrad der Vorrichtung 500 während des radialen Aufwei­ tungsprozesses optimiert. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form werden die durch den Schmiermittelkörper 575 durch den zweiten Schmierungsdurchlaß 800 zugeführten Schmiermittel in die dynamische Grenzfläche zwischen der Außenseite des Aufwei­ tungskonus 585 und der Innenseite der Auskleidungsaufhängungs­ vorrichtung 595 eingespritzt, wie im wesentlichen in einer oder mehreren der folgenden Patentanmeldungen offenbart: (1) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.9.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/108 558, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 16.11.1998, (2) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.03.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/111 293, Anwaltakten-Nr. 25791.9, eingereicht am 7.12.1998, (3) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.8.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Serien-Nr. 60/119 611, An­ waltakten-Nr. 25791.8, eingereicht am 11.02.1999, (4) US- Patentanmeldung Serien-Nr. _____, Anwaltakten-Nr. 25791.7.02, eingereicht am _____ unter Beanspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US-Patentanmeldung Se­ rien-Nr. 60/121 702, Anwaltakten-Nr. 25791.7, eingereicht am 25.02.1999, (5) US-Patentanmeldung Serien-Nr. _____, An­ waltakten-Nr. 25791.16.02, eingereicht am _____ unter Be­ anspruchung der Anmeldepriorität aus der provisorischen US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/121 907, Anwaltakten-Nr. 25791.16, eingereicht am 26.02.1999, (6) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/124 042, Anwaltakten-Nr. 25791.11, eingereicht am 3.11.1999, (7) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/131 106, Anwaltakten-Nr. 25791.23, eingereicht am 26.04.1999, (8) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/137 998, Anwaltakten-Nr. 25791.17, eingereicht am 7.06.1999, (9) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/143 039, Anwaltakten-Nr. 25791.26, eingereicht am 9.07.1999 und (10) provisorische US- Patentanmeldung Serien-Nr. 60/146 203, Anwaltakten-Nr. 25791.25, eingereicht am 29.07.1999, wobei die Offenbarungen dieser Patentanmeldungen unter Bezugnahme zum Gegenstand vor­ liegender Anmeldung erklärt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Aufweitungsko­ nus 585 umdrehbar bzw. umsteuerbar. Wenn auf diese Weise ein Ende des Aufweitungskonus 585 übermäßig verschlissen wird, kann die Vorrichtung 500 zerlegt werden und der Aufweitungskonus 585 kann umgesteuert bzw. umgedreht werden, um das nicht verschlis­ sene Ende des Aufweitungskonus 585 zum radialen Aufweiten der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 zu verwenden. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Aufweitungskonus 585 außerdem einen oder mehrere Oberflächeneinsätze, hergestellt aus Materialien, wie etwa beispielsweise Wolframcarbid, um ein extrem dauerhaftes Material zum Kontaktieren der Innenseite der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 während des radialen Aufweitungsprozesses bereitzustellen.
Während des radialen Aufweitungsprozesses positioniert der Zen­ trierer 590 bevorzugt zentrale Positionen des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585 im Innern der Auskleidungsaufhängungsvor­ richtung 595. Auf diese Weise wird der radiale Aufweitungspro­ zeß in optimaler Weise bereitgestellt.
Während des radialen Aufweitungsprozesses werden Fluidmateria­ lien 2725 in der zweiten ringförmigen Kammer 735 bevorzugt zu dem fünften Durchlaß 760 durch die Ringbuchsendurchlässe 775, die Strömungsdurchlässe 1530, die dritte ringförmige Kammer 750 und die sechsten Durchlässe 765 gefördert. Auf diese Weise wird die axiale Verschiebung des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585 optimiert.
Die radiale Aufweitung der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 wird gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in wie in Fig. 10A bis 10E gezeigt, durch fluidmäßiges Verbinden der Kraftver­ vielfachungskolbenkammer 715 mit dem vierten Durchlaß 700 ge­ stoppt. Insbesondere verschiebt während des radialen Aufwei­ tungsprozesses die kontinuierliche axiale Verschiebung des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585, veranlaßt durch das Einspritzen von Fluidmaterial 2705, die Bewegungsöffnungsdich­ tungsbuchse 600 und veranlaßt die Kraftvervielfachungskolben­ kammer 715, mit dem vierten Durchlaß 700 durch die Aufweitungs­ konusbewegungsanzeigeöffnung 740 fluidmäßig in Verbindung zu gelangen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Bewe­ gungsöffnungsdichtungsbuchse 600 mit dem dritten Tragelement 550 durch einen oder mehrere Scherstifte lösbar verbunden. Auf diese Weise wird eine unbeabsichtigte Bewegung der Bewe­ gungsöffnungsabdichtungsbuchse 600 verhindert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verringert die Fluid­ kupplung der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 mit dem vier­ ten Durchlaß 700 den Betriebsdruck innerhalb der Kraftverviel­ fachungskolbenkammer 715. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form stoppt die Verringerung des Betriebsdrucks innerhalb der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 die axiale Verschiebung des Dorns 580 und des Aufweitungskonus 585. Auf diese Weise wird die radiale Aufweitung der Auskleidungsaufhängungsvorrich­ tung 595 in optimaler Weise gestoppt. Gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform wird der Abfall des Betriebsdrucks innerhalb der Kraftvervielfachungskolbenkammer 715 aus der Fer­ ne bzw. ferngesteuert ermittelt, und das Einspritzen des Fluid­ materials 2705 wird verringert und/oder gestoppt, um den radia­ len Aufweitungsprozeß allmählich zu verringern und/oder zu stoppen. Auf diese Weise wird der radiale Aufweitungsprozeß durch Erfassen des Betriebsdrucks innerhalb der Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715 in optimaler Weise gesteuert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird nach Beendigung des radialen Aufweitungsprozesses das aushärtbare Fluiddich­ tungsmaterial 2500 ausgehärtet. Auf diese Weise wird eine harte ringförmige Außenschicht des Dichtungsmaterials in dem ringför­ migen Bereich um die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 ge­ bildet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist das aus­ härtbare Fluiddichtungsmaterial 2500 weggelassen.
Die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, das äußere Ringtra­ gelement 645 und die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 werden daraufhin gemäß einer bevorzugten Ausführungsform und wie in Fig. 11A bis 11E gezeigt, von der Vorrichtung 500 ent­ koppelt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, der Ringhalteadapter 640, das äußere Ringtragelement 645 und die Auskleidungsaufhän­ gungseinstellbuchse 650 von der Vorrichtung 500 dadurch entkop­ pelt, daß zunächst das ringförmige Tragelement 2000, das erste Tragelement 505, das zweite Tragelement 515, das äußere Kraft­ vervielfachungstragelement 525, das innere Kraftvervielfa­ chungstragelement 530, die erste Kupplung 545, das dritte Tra­ gelement 550, die zweite Kupplung 605, der Ringdorn 610 und der Ringhalteadapter 640 in der axialen Richtung 2800 relativ zu der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, dem äußeren Ring­ tragelement 645 und der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 verschoben werden.
Die axiale Verschiebung des Ringdorns 610 in der axialen Rich­ tung 2800 verschiebt insbesondere, wie in Fig. 11D gezeigt, die Ringhaltebuchse 635 in der axialen Richtung 2800 relativ zu den Ringstauchungen 1525. Auf diese Weise werden die Ringstauchun­ gen 1525 in den Ringschlitzen 1665 durch die Ringhaltebuchse 635 nicht mehr gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form verschiebt die axiale Verschiebung des Ringdorns 610 in der axialen Richtung 2800 bevorzugt die erste Schulter 1445 in der axialen Richtung 2800 relativ zu den Verriegelungshaken 620. Auf diese Weise verriegeln die Verriegelungshaken 620 auf der ersten Schulter 1445, wenn der Ringdorn 610 daraufhin in der axialen Richtung verschoben wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verschiebt die axiale Verschiebung des Ringdorns um etwa 0,150 Inch die Ringhaltebuchse 635 von der Unterseite der Ringstauchungen 1525 heraus und verriegelt die Verriegelungshaken 620 auf die erste Schulter 1445 des Ringdorns 610. Die axiale Verschiebung des Ringhalteadapters 640 in der axialen Richtung 2800 verschiebt außerdem bevorzugt die Schlitze 1600 weg von den Ringstauchungen 1525.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden daraufhin die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, der Ringhalteadapter 640, das äußere Ringtragelement 645 und die Auskleidungsaufhän­ gungseinstellbuchse 650 von der Vorrichtung 500 entkoppelt durch Verschieben des ringförmigen Tragelements 2000, des er­ sten Tragelements 505, des zweiten Tragelements 515, des äuße­ ren Kraftvervielfachungstragelements 525, des inneren Kraftver­ vielfachungstragelements 630, der ersten Kupplung 545, des dritten Tragelements 550, der zweiten Kupplung 605, des Ringdorns 610 und des Ringhalteadapters 640 in der axialen Richtung 2805 relativ zu der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, dem äußeren Ringtragelement 645 und der Auskleidungsauf­ hängungseinstellbuchse 650. Insbesondere zieht die nachfolgende axiale Verschiebung des Ringdorns 610 in der axialen Richtung 2805 die Ringstauchungen 1525 von den Ringschlitzen 1665 weg und entkoppelt sie. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform er­ leichtern die äußeren gewinkelten Oberflächen 1545 der Ringstauchungen 1525 den Entkoppelungsprozeß.
Wenn die Verriegelungshaken 620 nicht auf die erste Schulter 1445 des Ringdorns 610 verriegeln bzw. dort einrasten, werden gemäß einer alternativen Ausführungsform daraufhin das ringför­ mige Tragelement 2000, das erste Tragelement 505, das zweite Tragelement 515, das äußere Kraftvervielfachungstragelement 525, das innere Kraftvervielfachungstragelement 530, die erste Kupplung 545, das dritte Tragelement 550, die zweite Kupplung 605, der Ringdorn 610 und die Ringhalteadapter 640 zurück in der axialen Richtung 2800 verschoben und gedreht. Die Drehung des ringförmigen Tragelements 2000, des ersten Tragelements 505, des zweiten Tragelements 515, des äußeren Kraftvervielfa­ chungstragelements 525, des inneren Kraftvervielfachungstrage­ lements 530, der ersten Kupplung 545, des dritten Tragelements 550, der zweiten Kupplung 605, des Ringdorns 610 und Ringhal­ teadapters 640 führt bevorzugt zu einer Fehlausrichtung der Ringschlitze 1600 und 1665. Auf diese Weise schiebt ein nach­ folgendes Verschieben in der axialen Richtung 2805 die Ringstauchungen 1525 aus den Ringschlitzen 1665 in der Ausklei­ dungsaufhängungseinstellbuchse 650. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform reicht das Drehausmaß von etwa 5 bis 40°. Auf diese Weise werden daraufhin die Auskleidungsaufhängungsvor­ richtung 595, das äußere Ringtragelement 645 und die Ausklei­ dungsaufhängungseinstellbuchse 650 von der Vorrichtung 500 ent­ koppelt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Entfernen der Vorrichtung 500 aus dem Innern der radial aufgeweiteten Aus­ kleidungsaufhängungsvorrichtung 595 durch das Vorhandensein des Schmiermittelkörpers 575 erleichtert. Insbesondere schmiert der Schmiermittelkörper 575 bevorzugt die Grenzfläche zwischen der Innenseite der radial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängungsvor­ richtung 595 und der Außenseite des Aufweitungskonus 585. Auf diese Weise wird die zur Entfernung der Vorrichtung 500 aus dem Innern der radial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängungsvorrich­ tung 595 erforderliche axiale Kraft minimal gehalten.
Nach der Entfernung der verbleibenden Abschnitte bzw. restli­ chen Abschnitte der Vorrichtung 500 wird, wie in Fig. 12A bis 12C gezeigt, ein neuer Abschnitt einer Bohrlocheinfassung be­ reitgestellt, der bevorzugt die Auskleidungsaufhängungsvorrich­ tung 595, das äußere Ringtragelement 645, die Auskleidungsauf­ hängungseinstellbuchse 650, die rohrförmigen Elemente 2070 und die äußere ringförmige Schicht aus ausgehärtetem Material 2900 umfaßt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird das Innere der ra­ dial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 als poliertes Bohrungsgefäß ("PBR") verwendet. Gemäß einer alterna­ tiven Ausführungsform wird das Innere der radial aufgeweiteten Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 spanabhebend bearbeitet und daraufhin als PBR eingesetzt.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform wird das erste Ende 1350 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 mit einem Ge­ winde versehen und mit einem PBR verbunden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind sämtliche Oberflä­ chen der Vorrichtung 500, welche eine dynamische Dichtung be­ reitstellen, mit Nickel galvanisiert, um eine optimale Ver­ schleißbeständigkeit bereitzustellen.
Eine alternative Ausführungsform einer Vorrichtung 3000 zum Bilden oder Reparieren einer Bohrlocheinfassung, einer Rohrlei­ tung oder eines strukturellen Trägers wird nunmehr unter bezug auf Fig. 13A bis 13G erläutert. Die Vorrichtung 3000 umfaßt be­ vorzugt das erste Tragelement 505, den Schmutzschild 510, das zweite Tragelement 515, das eine oder die mehreren Überfüh­ rungsventilelemente 520, das äußere Kraftvervielfachungstrage­ lement 525, das innere Kraftvervielfachungstragelement 530, den Kraftvervielfachungskolben 535, die Kraftvervielfachungsbuchse 540, die erste Kupplung 545, das dritte Tragelement 550, den Federabstandhalter 555, die Vorbelastungsfeder 560, das Schmie­ rungsanschlußstück 565, die Schmierungsdichtungsstückbuchse 570, den Schmierkörper 575, den Dorn 580, den Aufweitungskonus 585, den Zentrierer 590, die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, die Bewegungsöffnungsdichtungsbuchse 600, die zweite Kupp­ lung 605, den Ringdorn 610, die Lastübertragungsbuchse 615, den einen oder die mehreren Verriegelungshaken 620, den Verriege­ lungshakenhalter 622, die Ringanordnung 525, die Ringhaltebuch­ se 635, den Ringhalteadapter 640, das äußere Ringtragelement 645, die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650, den einen oder die mehreren Überführungsventilscherstifte 655, den einen oder die mehreren Ringhaltebuchsenscherstifte 655, den ersten Durchlaß 670, den einen oder die mehreren zweiten Durchlässe 675, den dritten Durchlaß 680, die eine oder die mehreren Über­ führungsventilkammern 685, den primären Verengungsdurchlaß 690, den sekundären Verengungsdurchlaß 695, den vierten Durchlaß 700, die eine oder mehreren inneren Überführungsöffnungen 705, die eine oder mehreren Überführungsöffnungen 705, die eine oder mehreren äußeren Überführungsöffnungen 710, die Kraftvervielfa­ chungskolben 715, die Kraftvervielfachungsaustragkammer 720, den einen oder mehrere Kraftvervielfachungsaustragdurchlässe 725, die zweite ringförmige Kammer 735, die eine oder mehrere Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740, die eine oder mehrere Ringfreigabeöffnungen 745, die dritte ringförmige Kam­ mer 750, den Ringfreigabeverengungsdurchlaß 755, den fünften Durchlaß 760, den einen oder mehrere sechste Durchlässe 765, den einen oder mehrere siebte Durchlässe 770, den einen oder mehrere Ringbuchsendurchlässe 775, den einen oder mehrere Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe 790, den ersten Schmie­ rungszufuhrdurchlaß 795, den zweiten Schmierungszufuhrdurchlaß 800, die Ringbuchsenfreigabekammer 805 und einen Abstandadapter 3005.
Mit Ausnahme der nachfolgenden Erläuterung sind der Aufbau und die Arbeitsweise der nachfolgend genannten Elemente so wie vor­ stehend unter bezug auf die Vorrichtung 500 anhand von Fig. 2A bis 2C erläutert; es handelt sich um folgende Elemente: das er­ ste Tragelement 505, der Schmutzschild 510, das zweite Tragele­ ment 515, das eine oder die mehreren Überführungsventilelemente 520, das äußere Kraftvervielfachungstragelement 525, das innere Kraftvervielfachungstragelement 530, der Kraftvervielfachungs­ kolben 353, die Kraftvervielfachungsbuchse 540, die erste Kupp­ lung 545, das dritte Tragelement 550, der Federabstandhalter 555, die Vorbelastungsfeder 560, das Schmierungsanschlußstück 565, die Schmierungsdichtungsstückbuchse 570, der Schmierkörper 575, der Dorn 580, der Aufweitungskonus 585, der Zentrierer 590, die Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, die Bewe­ gungsöffnungsdichtungsbuchse 600, die zweite Kupplung 605, der Ringdorn 610, die Lastübertragungsbuchse 615, der eine oder die mehreren Verriegelungshaken 620, der Verriegelungshakenhalter 622, die Ringanordnung 625, die Ringhaltebuchse 635, der Ring­ halteadapter 640, das äußere Ringtragelement 645, die Ausklei­ dungsaufhängungseinstellbuchse 650, der eine oder die mehreren Überführungsventilscherstifte 655, der eine oder die mehreren Ringhaltebuchsenscherstifte 665, der erste Durchlaß 670, der eine oder die mehreren zweiten Durchlässe 675, der dritte Durchlaß 680, die eine oder die mehreren Überführungsventilkam­ mern 685, der primäre Verengungsdurchlaß 690, der sekundäre Verengungsdurchlaß 695, der vierte Durchlaß 700, die einen oder mehreren inneren Überführungsöffnungen 705, die eine oder meh­ reren äußeren Überführungsöffnungen 710, die Kraftvervielfa­ chungskolbenkammer 715, die Kraftvervielfachungsaustragkammer 720, der eine oder die mehreren Kraftvervielfachungsaus­ tragdurchlässe 725, die zweite ringförmige Kammer 735, die eine oder die mehreren Aufweitungskonusbewegungsanzeigeöffnungen 740, die eine oder die mehreren Ringfreigabeöffnungen 745, die dritte ringförmige Kammer 750, der Ringfreigabeverengungsdurch­ laß 755, der fünfte Durchlaß 760, der eine oder die mehreren sechsten Durchlässe 765, der eine oder die mehreren siebten Durchlässe 770, der eine oder die mehreren Ringbuchsendurchläs­ se 775, der eine oder die mehreren Kraftvervielfachungszufuhr­ durchlässe 790, der erste Schmierungszufuhrdurchlaß 795, der zweite Schmierungszufuhrdurchlaß 800 und die Ringbuchsenfreiga­ bekammer 805 der Vorrichtung 3000.
Wie in Fig. 13A bis 13C gezeigt, ist der Abstandadapter 3005 mit dem ersten Ende 1005 des ersten Tragelements 505 verbunden. Der Abstandadapter 3005 besitzt im wesentlichen bevorzugt ring­ förmigen Querschnitt. Der Abstandadapter 3005 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmlichen, kommerziell erhältlichen Materialien hergestellt sein. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform ist der Abstandadapter 3005 aus Legierungsstahl mit minimaler Streckfestigkeit von etwa 75.000 bis 140.000 psi her­ gestellt, um in optimaler Weise hohe Beständigkeit und Festig­ keit gegenüber Abrieb und Fluiderosion bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Abstandadapter 3005 ein erstes Ende 3010, ein zweites Ende 3015, einen Zwi­ schenabschnitt 3020, einen ersten Gewindeabschnitt 3025, einen oder mehrere Schlitze 3030 und einen zweiten Gewindeabschnitt 3035.
Das erste Ende 3010 des Abstandadapters 3005 umfaßt bevorzugt den ersten Gewindeabschnitt 3025. Der erste Gewindeabschnitt 3025 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit einem herkömmlichen rohrförmigen Tragelement verbunden zu werden. Der erste Gewin­ deabschnitt 3075 kann aus einer beliebige Anzahl von herkömmli­ chen Gewindeabschnitten bestehen. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform handelt es sich bei dem ersten Gewindeabschnitt 3025 um ein 4 1/2"-API-IF-JT-BOX-Gewinde, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit bereitzustellen.
Der Zwischenabschnitt 3020 des Abstandadapters 3005 umfaßt be­ vorzugt Schlitze 3030. Der Außendurchmesser des Zwischenab­ schnitts 3020 des Abstandadapters 3005 ist bevorzugt größer als der Außendurchmesser der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, um die Dichtungselemente 1395 und die oberen und unteren Ringe 1380 und 1390 in optimaler Weise vor Abrieb zu schützen, wenn die Vorrichtung 3000 im Bohrloch oder einem anderen rohr­ förmigen Element positioniert und/oder gedreht wird. Der Zwi­ schenabschnitt 3020 des Abstandadapters 3005 umfaßt bevorzugt mehrere axiale Schlitze 3030, die um den Umfang des Zwischenab­ schnitts 3020 mit gleichem Abstand angeordnet sind, um in opti­ maler Weise zu ermöglichen, daß Fluide und andere Materialien entlang der Außenseite der Vorrichtung 3000 gefördert werden.
Das zweite Ende des Abstandadapters 3005 umfaßt bevorzugt den zweiten Gewindeabschnitt 3035. Der zweite Gewindeabschnitt 3035 ist bevorzugt dazu ausgelegt, mit dem ersten Gewindeabschnitt 1015 des ersten Endes 1005 des ersten Tragelements 505 lösbar verbunden zu werden. Der zweite Gewindeabschnitt 3035 kann aus einer beliebigen Anzahl von herkömmlichen Gewindeabschnitten bestehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zweiten Gewindeabschnitt 3035 um ein 4 1/2"-API- IF-JT-PIN-Gewinde, um in optimaler Weise Zugfestigkeit bereit­ zustellen.
Wie in Fig. 13D und 13E gezeigt, ist in der Vorrichtung 3000 das zweite Ende 1360 der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595 bevorzugt mit dem ersten Ende 1620 des äußeren Ringtragelements 645 unter Verwendung einer Gewindeverbindung 3040 verbunden. Die Gewindeverbindung 3040 ist bevorzugt dazu ausgelegt, eine Gewinde- bzw. Schraubverbindung mit einer primären Metall- Metall-Dichtung 3045a und einer sekundären Metall-Metall- Dichtung 3045b bereitzustellen, um in optimaler Weise eine Fluiddichtung bereitzustellen. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform handelt es sich bei der Gewindeverbindung 3040 um ei­ ne DS-HST-Gewindeverbindung, erhältlich von Halliburton Energy Services, um in optimaler Weise hohe Zugfestigkeit und eine Fluiddichtung für hohe Betriebstemperaturen bereitzustellen.
Wie in Fig. 13D und 13F gezeigt, ist in der Vorrichtung 3000 das zweite Ende 1625 des äußeren Ringtragelements 645 bevorzugt mit dem ersten Ende 1650 der Auskleidungsaufhängungseinstell­ buchse 650 unter Verwendung einer im wesentlichen dauerhaften Verbindung 3050 verbunden. Auf diese Weise wird die Zugfestig­ keit der Verbindung zwischen dem zweiten Ende 1625 des äußeren Ringtragelements 645 und dem ersten Ende 1650 der Auskleidungs­ aufhängungseinstellbuchse 650 optimiert. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform umfaßt die dauerhafte Verbindung 3050 eine Gewindeverbindung 3055 und eine Schweißverbindung 3060. Auf diese Weise wird die Zugfestigkeit der Verbindung zwischen dem zweiten Ende 1625 des äußeren Ringtragelements 645 und dem er­ sten Ende 1650 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 optimiert.
Wie in Fig. 13D, 13E und 13F gezeigt, umfaßt in der Vorrichtung 3000 die Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 außerdem be­ vorzugt einen Zwischenabschnitt 3065 mit einem oder mehreren axialen Schlitzen 3070. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Außendurchmesser des Zwischenabschnitts 3065 der Aus­ kleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 größer als der Außen­ durchmesser der Auskleidungsaufhängungsvorrichtung 595, um die Dichtungselemente 1395 und die oberen und unteren Ringe 1385 und 1390 vor einem Abrieb zu schützen, wenn die Vorrichtung 3000 in einer Bohrlocheinfassung oder einem anderen rohrförmi­ gen Element positioniert und/oder gedreht wird. Der Zwischenab­ schnitt 3065 der Auskleidungsaufhängungseinstellbuchse 650 um­ faßt bevorzugt mehrere axiale Schlitze 3070, die um den Umfang des Zwischenabschnitts 3065 mit gleichmäßigem Abstand angeord­ net sind, um in optimaler Weise zu ermöglichen, daß Bohrloch­ fluide oder andere Materialien entlang der Außenseite der Vor­ richtung 3000 gefördert werden.
Gemäß mehreren alternativen bevorzugten Ausführungsformen wer­ den die Vorrichtungen 500 und 3000 eingesetzt, um eine Bohr­ locheinfassung, eine Rohrleitung oder einen strukturellen Trä­ ger zu erstellen und/oder zu reparieren. Gemäß mehreren weite­ ren alternativen Ausführungsformen werden die Vorrichtungen 500 und 3000 eingesetzt, um eine Bohrlocheinfassung, eine Rohrlei­ tung oder einen strukturellen Träger mit mehreren konzentri­ schen rohrförmigen Elementen zu erstellen, die mit einem vorab existierenden rohrförmigen Element verbunden sind.
Eine Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur ist erläutert worden und um­ faßt ein erstes Tragelement mit einem ersten Fluiddurchlaß, ei­ nen Verteiler, der mit dem Tragelement verbunden ist und auf­ weist: Einen zweiten Fluiddurchlaß, der mit dem ersten Fluid­ durchlaß verbunden ist, der einen Verengungsdurchlaß enthält, der dazu ausgelegt ist, einen Stopfen aufzunehmen, einen drit­ ten Fluiddurchlaß, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist, und einen vierten Fluiddurchlaß, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist, ein zweites Tragelement, das mit dem Verteiler verbunden ist und einen fünften Durchlaß umfaßt, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist, einen Aufwei­ tungskonus, der mit dem zweiten Tragelement verbunden ist, ein rohrförmiges Element, welches mit dem ersten Tragelement ver­ bunden ist, enthaltend ein oder mehrere Dichtungselemente, die auf einer Außenseite angeordnet sind, eine erste innere Kammer, die festgelegt ist durch den Teil des rohrförmigen Elements über dem Verteiler, wobei die erste innere Kammer mit dem vier­ ten Fluiddurchlaß verbunden ist, eine zweite innere Kammer, die durch den Bereich des rohrförmigen Elements zwischen dem Ver­ tieler und dem Aufweitungskonus festgelegt ist, wobei die zwei­ te innere Kammer mit dem dritten Fluiddurchlaß verbunden ist, eine dritte innere Kammer, die durch den Teil des rohrförmigen Elements unter dem Aufweitungskonus festgelegt ist, wobei die dritte innere Kammer mit dem fünften Fluiddurchlaß verbunden ist, und einen Schuh, der mit dem rohrförmigen Element verbun­ den ist und aufweist: Einen Verengungsdurchlaß, der mit der dritten inneren Kammer verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Wischeranker aufzunehmen, und einen sechsten Fluiddurchlaß, der mit dem Verengungsdurchlaß verbunden ist. Gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform ist der Aufweitungskonus mit dem zweiten Tragelement gleitend verbunden. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt der Aufweitunskonus eine zentrale Öffnung bzw. einen zentralen Durchbruch, die bzw. der mit dem zweiten Trage­ lement verbunden ist.
Ein Verfahren zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit ei­ ner vorab existierenden Struktur ist erläutert worden und um­ faßt die Schritte: Positionieren eines Tragelements, eines Auf­ weitungskonus und eines rohrförmigen Elements in einer vorab existierenden Struktur, Einspritzen einer ersten Menge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur unter dem Aufweitungskonus und Einspritzen einer zweiten Menge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur über dem Auf­ weitungskonus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Einspritzen der ersten Menge des Fluidmaterials das Ein­ spritzen eines aushärtbaren Fluidmaterials. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform umfaßt das Einspritzen der zweiten Menge des Fluidmaterials das Einspritzen eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das fluidmäßige Isolieren eines inneren Teils des rohrförmigen Elements von einem äußeren Teil des rohrförmigen Elements. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das fluidmäßige Isolieren eines ersten inneren Teils des rohrförmigen Elements von einem zwei­ ten inneren Teil des rohrförmigen Elements. Gemäß einer bevor­ zugten Ausführungsform unterteilt der Aufweitungskonus das In­ nere des rohrförmigen Elements in ein Paar von inneren Kammern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der inneren Kammern unter Druck gesetzt. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt das Verfahren außerdem einen Verteiler zum Verteilen der ersten und zweiten Mengen des Fluidmaterials. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform unterteilen der Aufwei­ tungskonus und der Verteiler das Innere des rohrförmigen Ele­ ments in drei innere Kammern. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform wird eine der inneren Kammern unter Druck gesetzt.
Außerdem ist eine Vorrichtung erläutert worden, die eine vorab existierende Struktur und ein aufgeweitetes rohrförmiges Ele­ ment umfaßt, das mit der vorab existierenden Struktur verbunden ist. Das aufgeweitete rohrförmige Element ist mit der vorab existierenden Struktur durch folgenden Prozeß verbunden worden: Positionieren eines Tragelements, eines Aufweitungskonus und eines rohrförmigen Elements in der vorab existierenden Struk­ tur, Einspritzen einer ersten Menge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur unter dem Aufweitungskonus und Ein­ spritzen einer zweiten Menge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur über dem Aufweitungskonus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Einspritzen der ersten Menge des Fluidmaterials das Einspritzen eines aushärtbaren Fluidmaterials. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Einspritzen der zweiten Menge des Fluidmaterials das Ein­ spritzen eines nicht aushärtbaren Fluidmaterials. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem das fluidmäßige Isolieren eines inneren Teils des rohrförmigen Ele­ ments von einem äußeren Teil des rohrförmigen Elements. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außer­ dem das fluidmäßige Isolieren eines ersten inneren Teils des rohrförmigen Elements von einem zweiten inneren Teil des rohr­ förmigen Elements. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform un­ terteilt der Aufweitungskonus das Innere des rohrförmigen Ele­ ments in ein Paar von inneren Kammern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der inneren Kammern unter Druck ge­ setzt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vor­ richtung außerdem einen Verteiler zum Verteilen der ersten und zweiten Mengen des Fluidmaterials. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform unterteilen der Aufweitungskonus und der Verteiler das Innere des rohrförmigen Elements in drei innere Kammern. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird eine der inneren Kammern unter Druck gesetzt.
Eine Vorrichtung zum Verbinden von zwei Elementen ist erläutert worden, die ein Tragelement umfaßt, aufweisend einen oder meh­ rere Tragelementschlitze, ein rohrförmiges Element, aufweisend einen oder mehrere Rohrelementschlitze, und eine Kupplung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Elements mit dem Tragele­ ment, aufweisend: Einen Verbindungskörper, der mit dem Tragele­ ment beweglich verbunden ist, einen oder mehrere Verbindungsar­ me, die sich ausgehend von dem Verbindungskörper erstrecken, und Verbindungselemente, die sich ausgehend von den entspre­ chenden Verbindungsarmen erstrecken und dazu ausgelegt sind, mit dem entsprechenden Tragelement und den Rohrelementschlitzen zusammenzupassen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um­ fassen die Verbindungselemente eine oder mehrere gewinkelte Oberflächen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verbindungskörper ein oder mehrere Verriegelungselemente zum Verriegeln des Verbindungskörpers mit dem Tragelement. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außer­ dem eine Buchse, die mit dem Tragelement zum Verriegeln der Verbindungselemente in das Tragelement und die Rohrelement­ schlitze beweglich verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem einen oder mehrere Scherstifte zum lösbaren Verbinden der Buchse mit dem Tragele­ ment. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vor­ richtung außerdem eine Druckkammer, die zwischen dem Tragele­ ment und der Buchse zum axialen Verschieben der Buchse relativ zu dem Tragelement angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Elements mit einem zweiten Element ist erläutert worden, aufweisend die Schritte: Bilden eines ersten Satzes von Verbindungsschlitzen in dem er­ sten Element, Bilden eines zweiten Satzes von Verbindungs­ schlitzen in dem zweiten Element, Ausrichten der ersten und zweiten Paare der Verbindungsschlitze und Einführen von Verbin­ dungselementen in jedes der Paare von Verbindungsschlitzen. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren au­ ßerdem das bewegliche Verbinden der Verbindungselemente mit dem ersten Element. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Verhindern, daß die Verbindungsele­ mente von jedem der Paare von Verbindungsschlitzen freikommen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die ersten und zweiten Elemente durch folgenden Prozeß entkoppelt: Drehen des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element und axiales Ver­ schieben des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die ersten und zweiten Elemente durch folgenden Prozeß entkoppelt: Zulassen, daß die Verbindungselemente von jedem der Paare der Verbin­ dungsschlitze gelöst werden, und axiales Verschieben des ersten Elements relativ zu dem zweiten Element in einer ersten Rich­ tung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Zulas­ sen, daß die Verbindungselemente vom jedem der Paare von Ver­ bindungsschlitzen gelöst werden, das axiale Verschieben des er­ sten Elements relativ zu dem zweiten Element in einer zweiten Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform verlaufen die ersten und zweiten Richtungen entgegengesetzt. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt das Zulassen, daß die Verbin­ dungselemente von jedem der Paare von Verbindungsschlitzen ge­ löst werden, das Unterdrucksetzen eines inneren Teils des er­ sten Elements.
Eine Vorrichtung zum Steuern der Strömung bzw. des Durchsatzes von Fluidmaterialien in einem Gehäuse ist erläutert worden, aufweisend: Einen ersten Durchlaß in dem Gehäuse, einen Veren­ gungsdurchlaß in dem Gehäuse in fluidmäßiger Verbindung mit dem ersten Durchlaß und dazu ausgelegt, einen Stopfen aufzunehmen, einen zweiten Durchlaß in dem zweiten Gehäuse, in fluidmäßiger Verbindung mit dem Verengungsdurchlaß, einen dritten Durchlaß in dem Gehäuse in fluidmäßiger Verbindung mit dem ersten Durch­ laß, eine oder mehrere Ventilkammern in dem Gehäuse in fluidmä­ ßiger Verbindung mit dem dritten Durchlaß und enthaltend beweg­ liche Ventilelemente, einen vierten Durchlaß in dem Gehäuse in fluidmäßiger Verbindung mit den Ventilkammern und einen Bereich außerhalb des Gehäuses, einen fünften Durchlaß in dem Gehäuse in Fluidverbindung mit dem zweiten Durchlaß und steuerbar ver­ bunden mit den Ventilkammern durch entsprechende Ventilelemen­ te, und einen sechsten Durchlaß in dem Gehäuse in fluidmäßiger Verbindung mit dem zweiten Durchlaß und den Ventilkammern. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem einen oder mehrere Scherstifte zum lösbaren Verbinden der Ventilelemente mit entsprechenden Ventilkammern. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform besitzt der dritte Durchlaß im wesentlichen ringförmigen Querschnitt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Verengungsdurchlaß einen primären Verengungsdurchlaß mit einem größeren sekundären Fluiddurchlaß in fluidmäßiger Verbindung mit dem primären Verengungsdurchlaß. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem einen Schmutzschild, der in dem dritten Durchlaß ange­ ordnet ist, um zu verhindern, daß Schmutz in die Ventilkammern eindringt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem eine Kolbenkammer in dem Gehäuse in fluid­ mäßiger Verbindung mit dem dritten Durchlaß und einen Kolben, der mit der Kolbenkammer verbunden und in dieser angeordnet ist.
Ein Verfahren zum Steuern der Strömung bzw. des Durchsatzes von Fluidmaterialien in einem Gehäuse mit einem Einlaßdurchlaß und einem Auslaßdurchlaß ist erläutert worden und umfaßt die Schritte: Einspritzen von Fluidmaterialien in den Einlaßdurch­ laß, Blockieren des Einlaßdurchlasses und Öffnen des Auslaß­ durchlasses. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Öffnen des Auslaßdurchlasses das Fördern von Fluidmaterialien von bzw. aus dem Einlaßdurchlaß zu einem Ventilelement und ein Verschieben des Ventilelements. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt das Fördern von Fluidmaterialien von dem Ein­ laßdurchlaß zu dem Ventilelement das Verhindern, daß Schmutz zu dem Ventilelement gefördert wird. Gemäß einer bevorzugten Aus­ führungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Fördern von Fluidmaterialien von bzw. aus dem Einlaßdurchlaß zu einer Kol­ benkammer. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Fördern von Fluidmaterialien von bzw. aus dem Einlaßdurchlaß zu der Kolbenkammer das Verhindern, daß Schmutz zu dem Ventilele­ ment gefördert wird.
Außerdem ist eine Vorrichtung erläutert worden, aufweisend ein erstes rohrförmiges Element, ein zweites rohrförmiges Element, welches in dem rohrförmigen Element angeordnet und mit diesem verbunden ist, eine erste ringförmige Kammer, welche durch den Raum zwischen den ersten und zweiten rohrförmigen Elementen festgelegt ist, einen ringförmigen Kolben, der mit dem zweiten rohrförmigen Element beweglich verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer angeordnet ist, eine ringförmige Buchse, die mit dem ringförmigen Kolben verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer angeordnet ist, ein drittes ringförmiges Element, welches mit dem zweiten ringförmigen Element verbunden und in ihm angeordnet sowie beweglich mit der ringförmigen Buchse verbunden ist, eine zweite ringförmige Kammer, welche durch den Raum zwischen dem ringförmigen Kolben, dem dritten ringförmigen Element, dem zweiten rohrförmigen Element und der ringförmigen Buchse festgelegt ist, einen Einlaßdurchlaß, der mit der ersten ringförmigen Kammer in Fluidverbindung steht, und einen Auslaßdurchlaß, der mit der mit der zweiten ringför­ migen Kammer in Fluidverbindung steht. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem einen ringför­ migen Aufweitungskonus, der mit dem zweiten rohrförmigen Ele­ ment beweglich verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erste rohrförmige Element ein oder mehrere Dichtungselemen­ te, die mit der Außenseite des ersten rohrförmigen Elements verbunden sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das erste rohrförmige Element ein oder mehrere Ringelemente, die mit einer Außenseite des ersten rohrförmigen Elements ver­ bunden sind.
Ein Verfahren zum Anlegen einer axialen Kraft an einen ersten Kolben, welcher in einer ersten Kolbenkammer angeordnet ist, ist außerdem erläutert worden und umfaßt das Anlegen einer axialen Kraft an den ersten Kolben unter Verwendung eines zwei­ ten Kolbens, der in der ersten Kolbenkammer angeordnet ist. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren au­ ßerdem das Anlegen einer axialen Kraft an den ersten Kolben durch Unterdrucksetzen der ersten Kolbenkammer. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der ersten Kol­ benkammer um eine im wesentlichen ringförmige Kammer. Gemäß ei­ ner bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Verbinden einer ringförmigen Buchse mit dem zweiten Kolben und das Anlegen der axialen Kraft an den ersten Kolben unter Verwendung der ringförmigen Buchse. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Unterdruck­ setzen der ersten Kolbenkammer. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Verbinden des zwei­ ten Kolbens mit einer zweiten Kammer und das Befreien der zwei­ ten Kammer von Druck.
Eine Vorrichtung zum radialen Aufweiten eines rohrförmigen Ele­ ments ist erläutert worden und umfaßt: Ein Tragelement, ein rohrförmiges Element, welches mit dem Tragelement verbunden ist, einen Dorn, der mit dem Tragelement beweglich verbunden und in dem rohrförmigen Element angeordnet ist, einen ringför­ migen Aufweitungskonus, der mit dem Dorn verbunden und mit dem rohrförmigen Element beweglich verbunden ist, um das rohrförmi­ ge Element radial aufzuweiten, und eine Schmierungsanordnung, die mit dem Dorn zum Zuführen von Schmiermittel zu dem ringför­ migen Aufweitungskonus verbunden ist, aufweisend: Ein Dich­ tungselement, welches mit einem ringförmigen Element verbunden ist, einen Schmiermittelkörper, der in der ringförmigen Kammer angeordnet ist, die durch den Räum zwischen dem Dichtungsele­ ment, dem ringförmigen Element und dem rohrförmigen Element festgelegt ist, und einen Schmierungszufuhrdurchlaß, der mit dem Schmiermittelkörper und dem ringförmigen Aufweitungskonus fluidmäßig verbunden ist, um dem ringförmigen Aufweitungskonus Schmiermittel zuzuführen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungs­ form umfaßt das rohrförmige Element ein oder mehrere Dichtungs­ elemente, die auf einer Außenseite des rohrförmigen Elements angeordnet sind. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das rohrförmige Element ein oder mehrere Ringelemente, die auf einer Außenseite des rohrförmigen Elements angeordnet sind. Ge­ mäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem einen Zentrierer, der mit dem Dorn zum zentralen Posi­ tionieren des Dorns in dem rohrförmigen Element verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem eine Vorbelastungsfederanordnung, um eine axiale Kraft an den Dorn anzulegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die Vorbelastungsfederanordnung eine komprimierte bzw. zusammengedrückte Feder und einen ringförmigen Abstandhalter zum Zusammendrücken der zusammendrückbaren Feder.
Ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum radialen Auf­ weiten eines rohrförmigen Elements, enthaltend einen Aufwei­ tungskonus, ist erläutert worden, aufweisend die Schritte: Schmieren der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus und dem rohrförmigen Element, zentrales Positionieren des Aufweitungs­ konus in dem rohrförmigen Element und Anlegen einer im wesent­ lichen konstanten axialen Kraft an das rohrförmige Element vor Beginn des radialen Aufweitungsprozesses.
Eine Vorrichtung ist erläutert worden, aufweisend ein Tragele­ ment, ein rohrförmiges Element, welches mit dem Tragelement verbunden ist, einen ringförmigen Aufweitungskonus, welcher mit dem Tragelement und dem rohrförmigen Element beweglich und in dem rohrförmigen Element angeordnet ist, um das rohrförmige Element radial aufzuweiten, und eine Vorbelastungsanordnung zum Anlegen einer axialen Kraft an den ringförmigen Aufweitungsko­ nus, aufweisend: Eine komprimierte bzw. zusammengedrückte Fe­ der, die mit dem Tragelement zum Anlegen der axialen Kraft an den ringförmigen Aufweitungskonus verbunden ist und einen Ab­ standhalter, der mit dem Tragelement zum Steuern des Ausmaßes des Zusammendrückens der Feder verbunden ist.
Eine Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur ist erläutert worden, auf­ weisend: Ein Tragelement, einen Verteiler, der mit dem Tragele­ ment verbunden ist, um die Strömung bzw. den Durchsatz von Fluidmaterialien in der Vorrichtung zu steuern, eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem Tragelement zum radialen Auf­ weiten des rohrförmigen Elements beweglich verbunden ist, und eine Kupplungsanordnung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Elements mit dem Tragelement. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt die Vorrichtung außerdem eine Kraftvervielfa­ chungsanordnung, die mit dem Tragelement zum Anlegen einer axialen Kraft an die radiale Aufweitungsanordnung beweglich verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verteiler einen Verengungsdurchlaß, der dazu ausgelegt ist, eine Kugel aufzunehmen, und ein Ventil zum Steuern des Durch­ satzes bzw. der Strömung von Fluidmaterialien aus der Vorrich­ tung heraus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Verteiler außerdem einen Schmutzschild zum Verhindern, daß Schmutz in die Vorrichtung eindringt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die radiale Aufweitungsanordnung einen Dorn, der mit dem Tragelement beweglich verbunden ist, und ei­ nen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem Dorn verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die radiale Aufweitungsanordnung außerdem eine Schmierungsanordnung, die mit dem Dorn zum Bereitstellen eines Schmiermittels für die Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus und dem rohrförmigen Element verbunden ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt die radiale Aufweitungsanordnung außerdem eine Vorbela­ stungsfederanordnung zum Anlegen einer axialen Kraft an den Dorn. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das rohr­ förmige Element einen oder mehrere Verbindungsschlitze, das Tragelement umfaßt einen oder mehrere Verbindungsschlitze, und die Verbindungsanordnung umfaßt einen Verbindungskörper, der mit dem Tragelement beweglich verbunden ist, und ein oder meh­ rere Verbindungselemente, die mit dem Verbindungskörper zum Eingriff mit den Verbindungsschlitzen des rohrförmigen Elements und des Tragelements verbunden sind.
Eine Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur ist außerdem erläutert wor­ den, aufweisend ein ringförmiges Tragelement mit einem ersten Durchlaß, einen Verteiler, der mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist, aufweisend: Einen Verengungsdurchlaß, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist, um einen Fluidstopfen aufzunehmen, einen zweiten Durchlaß, der mit dem Verengungsdurchlaß fluidmäßig verbunden ist, einen dritten Durchlaß, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist, einen vierten Durchlaß, der mit dem dritten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist, eine oder mehrere Ventilkammern, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind und entsprechende bewegliche Ventilelemente enthalten, einen oder mehrere fünfte Durchlässe, die mit dem zweiten Durchlaß fluidmäßig verbunden und mit den entsprechenden Ventilkammern durch entsprechende bewegliche Ventilelemente steuerbar verbunden sind, einen oder mehrere sechste Durchlässe, die mit einem Bereich außerhalb des Verteilers und den entsprechenden Ventilkammern fluidmäßig ver­ bunden sind, einen oder mehrere siebte Durchlässe, die mit den entsprechenden Ventilkammern und dem zweiten Durchlaß fluidmä­ ßig verbunden sind, und einen oder mehrere Kraftvervielfa­ chungszufuhrdurchlässe, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind, eine Kraftvervielfachungsanordnung, die mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist, aufweisend: Ein Kraft­ vervielfachungsrohrelement, das mit dem Verteiler verbunden ist, eine ringförmige Kraftvervielfachungskolbenkammer, die durch den Raum zwischen dem ringförmigen Tragelement und dem Kraftvervielfachungsrohrelement festgelegt und mit den Kraft­ vervielfachungszufuhrdurchlässen fluidmäßig verbunden ist, ei­ nen ringförmigen Kraftvervielfachungskolben, der in der ring­ förmigen Kraftvervielfachungskolbenkammer angeordnet und mit dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, eine Kraftvervielfachungsbuchse, die mit dem ringförmigen Kraftver­ vielfachungskolben verbunden ist, ein Kraftvervielfachungsbuch­ sendichtungselement, welches mit dem ringförmigen Tragelement verbunden und mit der Kraftverfielfachungsbuchse zum Abdichten der Grenzfläche zwischen der Kraftvervielfachungsbuchse und dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, eine ringför­ mige Kraftvervielfachungsaustragkammer, die durch den Raum zwi­ schen dem ringförmigen Kraftvervielfachungskolben, der Kraft­ vervielfachungsbuchse und dem Kraftvervielfachungsbuchsenab­ dichtungselement beweglich verbunden ist, und einen Kraftver­ vielfachungsaustragdurchlaß, der mit der ringförmigen Kraftver­ vielfachungsaustragkammer und dem Innern des ringförmigen Tra­ gelements fluidmäßig verbunden ist, ein aufweitbares rohrförmi­ ges Element, eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, aufweisend: Einen ringförmigen Dorn, der in der ringförmigen Kraftverviel­ fachungskolbenkammer angeordnet ist, einen ringförmigen Aufwei­ tungskonus, der mit dem ringförmigen Dorn verbunden und mit dem aufweitbaren rohrförmigen Element beweglich verbunden ist, eine Schmierungsanordnung, die mit dem ringförmigen Dorn zum Zufüh­ ren von Schmierung zu der Grenzfläche zwischen dem ringförmigen Aufweitungskonus und dem aufweitbaren rohrförmigen Element ver­ bunden ist, einen Zentrierer, der mit dem ringförmigen Dorn zum Zentrieren des ringförmigen Aufweitungskonus in dem aufweitba­ ren ringförmigen Element verbunden ist, und eine Vorbelastungs­ anordnung, die mit dem ringförmigen Tragelement zum Anlegen ei­ ner axialen Kraft an den ringförmigen Dorn beweglich verbunden ist, und eine Kupplungsverbindungsanordnung, die mit dem ring­ förmigen Tragelement verbunden und mit dem aufweitbaren rohr­ förmigen Element lösbar verbunden ist, aufweisend: Ein rohrför­ miges Verbindungselement, welches mit dem aufweitbaren rohrför­ migen Element verbunden ist und einen oder mehrere Rohrverbin­ dungselementschlitze umfaßt, eine ringförmige Tragelementver­ bindungs- bzw. -kupplungsgrenzfläche, die mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist, aufweisend ein oder mehrere ringför­ mige Tragelementverbindungsgrenzflächenschlitze, und eine Ver­ bindungs- bzw. Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Elements mit der ringförmigen Tragelementverbin­ dungsgrenzfläche, aufweisend: Einen Verbindungseinrichtungskör­ per, der mit dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist, einen oder mehrere federnde Verbindungseinrichtungsarme, die sich ausgehend von dem Verbindungseinrichtungskörper er­ strecken, und ein oder mehrere Verbindungseinrichtungsverbin­ dungselemente, die sich ausgehend von entsprechenden Verbin­ dungseinrichtungsarmen erstrecken und dazu ausgelegt sind, lös­ bar mit einem entsprechenden rohrförmigen Verbindungselement und ringförmigen Tragelementverbindungsschlitzen zusammenzupas­ sen.
Ein Verfahren zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit ei­ ner vorab existierenden Struktur ist erläutert worden, aufwei­ send die Schritte: Positionieren eines Aufweitungskonus und des rohrförmigen Elements in der vorab existierenden Struktur unter Verwendung eines Tragelements, Verschieben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrförmigen Element in der axialen Richtung, und Entkoppeln des Tragelements von dem rohrförmigen Element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Aufweitungskonus das Verschieben eines Kraftvervielfa­ chungskolbens und das Anlegen einer axialen Kraft an den Auf­ weitungskonus unter Verwendung des Kraftvervielfachungskolbens. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Aufweitungskonus das Anlegen eines Fluiddrucks an den Auf­ weitungskonus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Kraftvervielfachungskolbens das Anlegen ei­ nes Fluiddrucks an den Kraftvervielfachungskolben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Anlegen von Fluiddruck an den Aufweitungskonus. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt das Entkoppeln das Verschieben des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen Element in einer ersten Richtung, und das Verschieben des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen in einer zweiten Richtung. Gemäß einer be­ vorzugten Ausführungsform umfaßt das Entkoppeln das Drehen des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen Element und das Ver­ schieben des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen Element in axialer Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verfahren außerdem das Verschieben des Aufweitungs­ konus, das Einspritzen eines aushärtbaren Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt das Verfahren außerdem vor dem Entkoppeln das Aushärten des aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials.
Eine Vorrichtung ist erläutert worden, die eine vorab existie­ rende Struktur und ein radial aufgeweitetes rohrförmiges Ele­ ment umfaßt, das mit der vorab existierenden Struktur durch folgenden Prozeß verbunden wurde: Positionieren eines Aufwei­ tungskonus und des rohrförmigen Elements in der vorab existie­ renden Struktur unter Verwendung eines Tragelements, Verschie­ ben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrförmigen Element in der axialen Richtung, und Entkoppeln des Tragelements von dem rohrförmigen Element. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Aufweitungskonus das Verschieben ei­ nes Kraftvervielfachungskolbens und das Anlegen einer axialen Kraft an den Aufweitungskonus unter Verwendung des Kraftver­ vielfachungskolbens. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Aufweitungskonus das Anlegen eines Fluiddrucks an den Aufweitungskonus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Verschieben des Kraftvervielfa­ chungskolbens das Anlegen eines Fluiddrucks an den Kraftver­ vielfachungskolben. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um­ faßt das Verfahren außerdem das Anlegen eines Fluiddrucks an den Aufweitungskonus. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Entkoppeln das Verschieben des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen Element in einer ersten Richtung und das Verschieben des Tragelements relativ zu dem rohrförmigen Ele­ ment in einer zweiten Richtung. Gemäß einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform umfaßt das Entkoppeln das Drehen des Tragelements re­ lativ zu dem rohrförmigen Element und das Verschieben des Tra­ gelements relativ zu dem rohrförmigen Element in axialer Rich­ tung. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Ver­ fahren außerdem vor dem Verschieben des Aufweitungskonus das Einspritzen eines aushärtbaren Fluidmaterials in die vorab exi­ stierende Struktur. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform um­ faßt das Verfahren außerdem vor dem Entkoppeln das Aushärten des aushärtbaren Fluiddichtungsmaterials.
Obwohl beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung darge­ stellt und erläutert wurden, ist sie zahlreichen Modifikatio­ nen, Abwandlungen und äquivalenten Ausbildung zugänglich, die sämtlich im Umfang der anliegenden Ansprüche liegen.

Claims (16)

1. Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend:
Ein erstes Tragelement mit einem ersten Fluiddurchlaß,
einen Verteiler, der mit dem Tragelement verbunden ist und aufweist:
Einen zweiten Fluiddurchlaß, der mit dem ersten Fluid­ durchlaß verbunden ist und einen Verengungsdurchlaß umfaßt, der dazu ausgelegt ist, einen Stopfen aufzunehmen,
einen dritten Durchlaß, der mit dem zweiten Fluiddurch­ laß verbunden ist, und
einen vierten Fluidurchlaß, der mit dem zweiten Fluid­ durchlaß verbunden ist,
ein zweites Tragelement, das mit dem Verteiler verbunden ist und einen fünften Fluiddurchlaß aufweist, der mit dem zweiten Fluiddurchlaß verbunden ist,
einen Aufweitungskonus, der mit dem zweiten Tragelement verbunden ist,
ein rohrförmiges Element, das mit dem ersten Tragelement verbunden ist und ein oder mehrere Dichtungselemente umfaßt, die auf einer Außenseite angeordnet sind,
eine erste innere Kammer, die durch den Teil des rohr­ förmigen Elements über dem Verteiler festgelegt ist, wobei die erste innere Kammer mit dem vierten Fluiddurchlaß verbun­ den ist,
eine zweite innere Kammer, die durch den Teil des rohr­ förmigen Elements zwischen dem Verteiler und dem Aufweitungs­ konus festgelegt ist, wobei die zweite innere Kammer mit dem dritten Fluiddurchlaß verbunden ist,
eine dritte innere Kammer, die durch den Teil des rohr­ förmigen Elements unter dem Aufweitungskonus festgelegt ist, wobei die dritte innere Kammer mit dem fünften Fluiddurchlaß verbunden ist, und
einen Schuh, der mit dem rohrförmigen Element verbunden ist, aufweisend:
Einen Verengungsdurchlaß, der mit der dritten inneren Kammer verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Wischeranker aufzunehmen, und
einen sechsten Fluiddurchlaß, der mit dem Verengungs­ durchlaß verbunden ist.
2. Verfahren zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, umfassend die Schritte:
Positionieren eines Tragelements, eines Aufweitungskonus und eines rohrförmigen Elements in einer vorab existierenden Struktur,
Einspritzen einer ersten Menge eines Fluidmaterials in die vorab existierende Struktur unter dem Aufweitungskonus, und
Einspritzen einer zweiten Menge von Fluidmaterial in die vorab existierende Struktur über dem Aufweitungskonus.
3. Vorrichtung, aufweisend:
Eine vorab existierende Struktur, und
ein aufgeweitetes rohrförmiges Element, welches mit der vorab existierenden Struktur verbunden ist,
wobei das aufgeweitete rohrförmige Element mit der vorab existierenden Struktur durch folgenden Prozeß verbunden wird:
Positionieren eines Tragelements, eines Aufweitungskonus und des rohrförmigen Elements in der vorab existierenden Struktur,
Einspritzen einer ersten Menge von Fluidmaterial in die vorab existierende Struktur unter dem Aufweitungskonus, und
Einspritzen einer zweiten Menge von Fluidmaterial in die vorab existierende Struktur über dem Aufweitungskonus.
4. Vorrichtung zum Verbinden von zwei Elementen, aufwei­ send:
Ein Tragelement mit einem oder mehreren Tragelement­ schlitzen,
ein rohrförmiges Element mit einem oder mehreren Rohr­ elementschlitzen und
eine Kupplung bzw. Verbindung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Elements mit dem Tragelement, aufweisend:
einen Verbindungskörper, der mit dem Tragelement verbun­ den ist,
eine oder mehrere Verbindungsarme, die sich ausgehend von dem Verbindungskörper erstrecken, und
Verbindungselemente, die sich ausgehend von den entspre­ chenden Kupplungsarmen erstrecken und dazu ausgelegt sind, mit dem entsprechenden Tragelement und den Rohrelementschlit­ zen zusammenzupassen.
5. Verfahren zum Verbinden eines ersten Elements mit einem zweiten Element, aufweisend:
Bilden eines ersten Satzes von Verbindungsschlitzen in dem ersten Element,
Bilden eines zweiten Satzes von Verbindungsschlitzen in dem zweiten Element,
Ausrichten der ersten und zweiten Paare von Verbindungs­ schlitzen, und
Einführen von Kupplungselementen in jedes der Paare von Verbindungsschlitzen.
6. Vorrichtung zum Steuern des Durchsatzes bzw. der Strö­ mung von Fluidmaterialien in einem Gehäuse, aufweisend:
Einen ersten Durchlaß in dem Gehäuse,
einen Verengungsdurchlaß in dem Gehäuse, der mit dem er­ sten Durchlaß verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Stopfen aufzunehmen,
einen zweiten Durchlaß in dem Gehäuse in fluidmäßiger Verbindung mit dem Verengungsdurchlaß,
einen dritten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem er­ sten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist,
ein oder mehrere Ventilkammern in dem Gehäuse, die flu­ idmäßig mit dem dritten Durchlaß verbunden sind und bewegli­ che Ventilelemente umfassen,
einen vierten Durchlaß in dem Gehäuse, der fluidmäßig mit den Ventilkammern und einem Bereich außerhalb des Gehäu­ ses verbunden ist,
einen fünften Durchlaß in dem Gehäuse, der fluidmäßig mit dem zweiten Durchlaß verbunden und mit den Ventilkammern durch entsprechende Ventilelemente steuerbar verbunden ist, und
einen sechsten Durchlaß in dem Gehäuse, der mit dem zweiten Durchlaß und den Ventilkammern fluidmäßig verbunden ist.
7. Verfahren zum Steuern des Durchsatzes bzw. der Strömung von Fluidmaterialien in einem Gehäuse mit einem Einlaßdurch­ laß und einem Auslaßdurchlaß, umfassend die Schritte:
Einspritzen von Fluidmaterialien in den Einlaßdurchlaß,
Blockieren bzw. Versperren des Einlaßdurchlasses, und
Öffnen des Auslaßdurchlasses.
8. Vorrichtung, aufweisend:
Ein erstes rohrförmiges Element,
ein zweites rohrförmiges Element, das in dem ersten rohrförmigen Element angeordnet und mit diesem verbunden ist,
eine erste ringförmige Kammer, die durch den Raum zwi­ schen den ersten und zweiten rohrförmigen Elementen festge­ legt ist,
einen ringförmigen Kolben, der mit dem zweiten rohrför­ migen Element beweglich verbunden und in der ersten ringför­ migen Kammer angeordnet ist,
eine ringförmige Buchse, die mit dem ringförmigen Kolben verbunden und in der ersten ringförmigen Kammer angeordnet ist,
ein drittes ringförmiges Element, das mit dem zweiten ringförmigen Element verbunden und darin angeordnet sowie be­ weglich mit der ringförmigen Buchse verbunden ist,
eine zweite ringförmige Kammer, die durch den Raum zwi­ schen dem ringförmigen Kolben, dem dritten ringförmigen Ele­ ment, dem zweiten rohrförmigen Element und der ringförmigen Buchse festgelegt ist,
einen Einlaßdurchlaß, der mit der ersten ringförmigen Kammer fluidmäßig verbunden ist, und
einen Auslaßdurchlaß, der mit der zweiten ringförmigen Kammer fluidmäßig verbunden ist.
9. Verfahren zum Anlegen einer axialen Kraft an einen er­ sten Kolben, der in einer ersten Kolbenkammer angeordnet ist, aufweisend den Schritt: Anlegen einer axialen Kraft an einen ersten Kolben unter Verwendung eines zweiten Kolbens, der in der ersten Kolben­ kammer angeordnet ist.
10. Vorrichtung zum radialen Aufweiten eines rohrförmigen Elements, aufweisend:
Ein Tragelement,
ein rohrförmiges Element, das mit dem Tragelement ver­ bunden ist,
einen Dorn, der mit dem Tragelement beweglich verbunden und in dem rohrförmigen Element angeordnet ist,
einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem Dorn verbunden und mit dem rohrförmigen Element zum radialen Auf­ weiten des rohrförmigen Elements beweglich verbunden ist, und
eine Schmierungsanordnung, die mit dem Dorn zum Zuführen von Schmiermittel zu dem ringförmigen Aufweitungskonus ver­ bunden ist, aufweisend:
Ein Dichtungselement, das mit dem ringförmigen Element verbunden ist,
einen Schmiermittelkörper, der in der ringförmigen Kam­ mer angeordnet ist, die durch den Raum zwischen dem Dich­ tungselement, dem ringförmigen Element und dem rohrförmigen Element festgelegt ist, und
einen Schmiermittelzufuhrdurchlaß, der mit dem Schmier­ mittelkörper und dem ringförmigen Aufweitungskonus zum Zufüh­ ren von Schmiermittel zu dem ringförmigen Aufweitungskonus fluidmäßig verbunden ist.
11. Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum radialen Aufweiten eines rohrförmigen Elements, das einen Aufweitungskonus enthält, aufweisend die Schritte:
Schmieren der Grenzfläche zwischen dem Aufweitungskonus und dem rohrförmigen Element,
zentrales Positionieren des Aufweitungskonus in dem rohrförmigen Element, und
Anlegen einer im wesentlichen konstanten Kraft an das rohrförmige Element vor Beginn eines radialen Aufweitungspro­ zesses.
12. Vorrichtung, aufweisend:
Ein Tragelement,
ein rohrförmiges Element, das mit dem Tragelement ver­ bunden ist,
einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem Trag­ element und dem rohrförmigen Element beweglich verbunden und in dem rohrförmigen Element zum radialen Aufweiten des rohr­ förmigen Elements angeordnet ist, und
eine Vorbelastungsanordnung zum Anlegen einer axialen Kraft an den ringförmigen Aufweitungskonus, aufweisend:
eine komprimierte Feder, die mit dem Tragelement zum An­ legen der axialen Kraft an den ringförmigen Aufweitungskonus verbunden ist, und
einen Abstandhalter, der mit dem Tragelement zum Steuern des Ausmaßes der Federkompression verbunden ist.
13. Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend:
Ein Tragelement,
einen Verteiler, der mit dem Tragelement zum Steuern des Durchsatzes bzw. der Strömung von Fluidmaterialien in der Vorrichtung verbunden ist,
eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem Tragele­ ment zum radialen Aufweiten des rohrförmigen Elements beweg­ lich verbunden ist, und
eine Kupplungsanordnung zum lösbaren Verbinden des rohr­ förmigen Elements mit dem Tragelement.
14. Vorrichtung zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend:
Ein ringförmiges Tragelement mit einem ersten Durchlaß,
einen Verteiler, der mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist und aufweist:
Einen Verengungsdurchlaß, der mit dem ersten Durchlaß fluidmäßig verbunden und dazu ausgelegt ist, einen Fluid­ stopfen aufzunehmen,
einen zweiten Durchlaß, der mit dem Verengungsdurchlaß fluidmäßig verbunden ist,
einen dritten Durchlaß, der mit dem ersten Durchlaß flu­ idmäßig verbunden ist,
einen vierten Durchlaß, der mit dem dritten Durchlaß fluidmäßig verbunden ist,
eine oder mehrere Ventilkammern, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind und entsprechende bewegli­ che Ventilelemente umfassen,
einen oder mehrere fünfte Durchlässe, die mit dem zwei­ ten Durchlaß fluidmäßig verbunden und mit entsprechenden Ven­ tilkammern durch entsprechende bewegliche Ventilelemente steuerbar verbunden sind,
einen oder mehrere sechste Durchlässe, die mit einem Be­ reich außerhalb des Verteilers und entsprechenden Ventilkam­ mern fluidmäßig verbunden sind,
einen oder mehrere siebte Durchlässe, die mit entspre­ chenden Ventilkammern und dem zweiten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind, und
einen oder mehrere Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässe, die mit dem vierten Durchlaß fluidmäßig verbunden sind,
eine Kraftvervielfachungsanordnung, die mit dem ringför­ migen Tragelement verbunden ist und aufweist:
Ein rohrförmiges Kraftvervielfachungselement, das mit dem Verteiler verbunden ist,
eine ringförmige Kraftvervielfachungskolbenkammer, die mit dem Raum zwischen dem ringförmigen Tragelement und dem rohrförmigen Kraftvervielfachungselement festgelegt und mit den Kraftvervielfachungszufuhrdurchlässen fluidmäßig verbun­ den ist,
einen ringförmigen Kraftvervielfachungskolben, der in der ringförmigen Kraftvervielfachungskolbenkammer angeordnet und mit dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist,
eine Kraftvervielfachungsbuchse, die mit dem ringförmi­ gen Kraftvervielfachungskolben verbunden ist,
ein Kraftvervielfachungsbuchsendichtungselement, das mit dem ringförmigen Tragelement verbunden und mit der Kraftver­ vielfachungsbuchse zum Abdichten der Grenzfläche zwischen der Kraftvervielfachungsbuchse und dem ringförmigen Tragelement beweglich verbunden ist,
eine ringförmige Kraftvervielfachungsaustragkammer, die mit dem Raum zwischen dem ringförmigen Kraftvervielfachungs­ kolben, der Kraftvervielfachungsbuchse und dem Kraftverviel­ fachungsbuchsendichtungselement verbunden ist, und
einen Kraftvervielfachungsaustragdurchlaß, der mit der ringförmigen Kraftvervielfachungsaustragkammer und dem Innern des ringförmigen Tragelements fluidmäßig verbunden ist,
ein aufweitbares rohrförmiges Element,
eine radiale Aufweitungsanordnung, die mit dem ringför­ migen Tragelement verbunden ist und aufweist:
Einen ringförmigen Dorn, der in der ringförmigen Kraft­ vervielfachungskolbenkammer angeordnet ist,
einen ringförmigen Aufweitungskonus, der mit dem ring­ förmigen Dorn verbunden und mit dem aufweitbaren rohrförmigen Element beweglich verbunden ist,
eine Schmierungsanordnung, die mit dem ringförmigen Dorn zum Zuführen von Schmiermittel zu der Grenzfläche zwischen dem Ringaufweitungskonus und dem aufweitbaren rohrförmigen Element verbunden ist,
einen Zentrierer, der mit dem ringförmigen Dorn zum Zen­ trieren des ringförmigen Aufweitungskonus in dem aufweitbaren rohrförmigen Element verbunden ist, und
eine Vorbelastungsanordnung, die mit dem ringförmigen Tragelement zum Anlegen axialer Kraft an den ringförmigen Dorn beweglich verbunden ist, und
eine Kupplungsanordnung, die mit dem ringförmigen Trag­ element verbunden und mit dem aufweitbaren rohrförmigen Ele­ ment lösbar verbunden ist, aufweisend:
Ein ringförmiges Verbindungselement, welches mit dem aufweitbaren rohrförmigen Element verbunden ist und eine oder mehrere rohrförmige Verbindungselementschlitze aufweist,
eine ringförmige Tragelementverbindungsgrenzfläche, die mit dem ringförmigen Tragelement verbunden ist und einen oder mehrere ringförmige Tragelementverbindungsgrenzflächenschlit­ ze umfaßt, und
eine Verbindungs- bzw. Kupplungseinrichtung zum lösbaren Verbinden des rohrförmigen Verbindungselements mit der ring­ förmigen Tragelementverbindungsgrenzfläche, aufweisend:
einen Verbindungseinrichtungskörper, der mit dem ring­ förmigen Tragelement beweglich verbunden ist,
ein oder mehrere federnde bzw. elastische Verbindungs­ einrichtungsarme, die sich ausgehend von dem Verbindungsein­ richtungskörper erstrecken, und
ein oder mehrere Verbindungseinrichtungsverbindungsele­ mente, die sich ausgehend von den entsprechenden Verbindungs­ einrichtungsarmen erstrecken und dazu ausgelegt sind, mit ei­ nem entsprechenden rohrförmigen Verbindungselement und ring­ förmigen Tragelementverbindungsschlitzen lösbar zusammenzu­ passen.
15. Verfahren zum Verbinden eines rohrförmigen Elements mit einer vorab existierenden Struktur, aufweisend die Schritte:
Positionieren eines Aufweitungskonus und des rohrförmi­ gen Elements in der vorab existierenden Struktur unter Ver­ wendung eines Tragelements,
Verschieben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrför­ migen Element in axialer Richtung, und
Entkoppeln des Tragelements von dem rohrförmigen Ele­ ment.
16. Vorrichtung, aufweisend:
Eine vorab existierende Struktur, und
ein radial aufgeweitetes rohrförmiges Element, welches mit der vorab existierenden Struktur durch folgenden Prozeß verbunden wird:
Positionieren eines Aufweitungskonus und des rohrförmi­ gen Elements innerhalb der vorab existierenden Struktur unter Verwendung eines Tragelements,
Verschieben des Aufweitungskonus relativ zu dem rohrför­ migen Element in der axialen Richtung, und
Entkoppeln des Tragelements von dem rohrförmigen Ele­ ment.
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