DE4037717A1 - Vorrichtung und verfahren zum durchleiten einer substanz und sperre hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Durchleiten einer Substanz sowie auf eine Sperre bzw. einen Verschluß hierfür.

Bei Zementiereinsatzrohren im Zuge eines Brunnenbohrlochs wurden Versuche unternommen, obere und untere Abstreifer einzusetzen, die über Abschereinrichtungen fest mit einem Arbeitsgestängestrang verbunden sind. Untere und obere Absperrglieder mit federnd nachgiebigen Rippen sind vor und hinter dem Zementmörtel bzw. der Dichtungsmasse angeordnet, wenn diese in einen Arbeitsgesträngestrang eingegeben und durch diesen durchgeleitet wird. Die Absperrglieder bzw. Stopfen isolieren den dazwischenliegenden Zementmörtel und überstreichen den Arbeitsgesträngestrang, wenn diese Masse durch diesen Strang durchgeleitet wird. Es ist erwünscht, daß das untere Absperrglied in dem unteren Abstreifer sitzt, und daß das Absperrglied und der Abstreifer von dem Arbeits­ gestängestrang freikommen, um sich durch denselben zu bewe­ gen und das Einsatzrohr bzw. Futterrohr abzustreifen, und daß anschließend das obere Absperrglied in dem oberen Ab­ streifer sitzt und dann der obere Abstreifer und das Absperr­ glied von dem Arbeitsgestängestrang freikommen, um sich durch das Einsatzrohr zu bewegen. Verschiedene konstruktive Auslegungen wurden hierfür eingesetzt, um zu versuchen, daß sichergestellt wird, daß in einer geeigneten Abfolge die unteren und oberen Abstreifer und ihre Absperrglieder von dem Arbeitsgestängestrang freikommen, und es wurde versucht, weitere Schwierigkeiten zu überwinden, die im Zusammenhang mit Doppelanordnungen oder Tandemanordnungen von Absperr­ glied-Abstreifer-Anordnungen auftreten.

Beträchtliche Schwierigkeiten haben sich bisher bei Tandem­ absperrgliedanordnungen ergeben, was auf die Schwierigkeit einer zuverlässigen und geeigneten sequentiellen Freigabe des ersten oder des unteren Abstreifers und des zugeordne­ ten Absperrgliedes und dann des oberen Abstreifers und des zugeordneten Absperrgliedes zurückzuführen ist, um eine Sub­ stanz, wie Zementmörtel, die durch einen Arbeitsgestängestrang durchzuleiten und in einem Brunnenbohrloch bzw. ein Erdbohr­ loch einzubringen ist, in Strömungsrichtung nach vorwärts und nach rückwärts dicht einzuschließen.

Nur als Beispiel seien Zementiervorgänge bei einem Erdbohr­ loch erwähnt, bei dem ein Einsatzrohr in einem Gehäuse bzw. einem Futterrohr befestigt ist und von diesem nach unten hängt, wobei das Gewicht des Einsatzrohres ein vorzeitiges Abscheren der Abscherstifte bewirken kann, welche die Ab­ streifer an dem Arbeitsgestängestrang vor dem Zeitpunkt fest­ legen, zu dem der Zementmörtel in den Arbeitsgestängestrang an der Erdoberfläche eingebracht wird. Hierdurch können sich Fehlfunktionen bei der Einrichtung ergeben.

Nachdem das Einsatzrohr an dem Futterrohr angehängt oder fest an diesem angebracht ist, ist es allgemeine Praxis, den Arbeitsgestängestrang zu drehen, um ihn von dem Einsatzrohr zu lösen, bevor man mit den Zementierarbeiten beginnt. Es ist allgemeine Praxis, den Arbeitsgestängestrang zu ergrei­ fen, nachdem das Einsatzrohr angehängt und von dem Arbeits­ gestängestrang gelöst ist, um sicherzustellen, daß das Ein­ satzrohr tatsächlich von dem Arbeitsgestängestrang gelöst ist. Das Lösen des Arbeitsgestängestrangs von dem Einsatz­ rohr wird durch eine Gewichtsänderung an dem Arbeitsgestänge­ strang angezeigt, was man mit Hilfe einer Gewichtsanzeige an der Erdoberfläche erkennen kann. Wenn eine hydraulische Hängelagereinrichtung eingesetzt wird, um die hängende An­ ordnung zu verwirklichen oder das Einsatzrohr fest mit dem Futterrohr zu verbinden, wird das Lösen des Einsatzrohres von dem Arbeitsgestängestrang durch eine Änderung des an der Erdoberfläche gemessenen Pumpdrucks angezeigt.

Während des Drehens der Hängelagereinrichtung zur Erzielung einer Freigabe, wenn eine mechanische Hängelagereinrichtung eingesetzt wird, oder während des Hebens des Arbeitsgestän­ gestrangs, um eine Freigabe der Hängelageranordnung zu er­ reichen, wenn entweder eine mechanische oder eine hydrauli­ sche Hängelagereinrichtung eingesetzt wird, können der oder die Abscherbolzen, welche die oberen und unteren Abstreif­ einrichtungen festlegen, vorzeitig abgeschert werden, wo­ durch sich Schwierigkeiten wenn nicht Fehler bzw. Störungen bei dem Zementiervorgang ergeben.

Der Arbeitsgestängestrang und die damit verbundenen Abstrei­ fer können in dem Brunnenbohrloch gedreht oder hin- und her­ gehend bewegt werden, nachdem sie von dem Einsatzrohr ge­ löst sind, und dies kann zu einem frühzeitigen Lösen eines oder beider Abstreifer von dem Arbeitsgestängestrang führen.

Bisherige Tandemabsperrgliedanordnungen - soweit sie der An­ melderin bekannt sind - verwenden Abscherbolzen, um die obe­ ren und unteren Abstreifer lösbar an dem Arbeitsgestänge­ strang festzulegen.

Soweit es der Anmelderin bekannt ist, gibt es bei Doppel- oder Tandemanordnungen von Absperrglied und Abstreiferanord­ nungen, die mit einem Arbeitsgestängestrang verbunden sind, bisher keine Dichtungsanordnung, welche sicherstellt, daß das in dem Arbeitsgestängestrang eingeschlossene Fluid an einem Austreten aus dem Arbeitsgestängestrang zu einem ihn umgebenden Rohrteil oder zu dem Brunnenbohrloch in dem Be­ reich gehindert wird, an dem die ersten und zweiten oder die unteren und oberen Abstreifeinrichtungen mit dem Ar­ beitsgestängestrang verbunden sind. Somit wirkt der Fluid­ druck in dem Arbeitsgestängestrang oder es wird eine solche Verbindung hergestellt, daß dieser auf die nach außen weisen­ den, ringförmigen Dichtungen oder Rippen der ersten oder un­ teren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtungen wirkt, welche in Dichtungseingriff mit einem es umgebenden Rohrteil, wie ein Einsatzrohr, sind. Bei einigen Anwendungsfällen macht es die Querschnittsfläche der Dichtungen an den unteren Abstreif­ einrichtungen in dem Einsatzrohr, auf die der Fluiddruck von dem Arbeitsgestängestrang einwirkt, erforderlich, daß die Abscherbolzen bei vorhandenen Doppel- oder Tandemanord­ nungen von Absperrglied und Abstreifanordnungen so ausrei­ chend stark bemessen sind, daß ein vorzeitiges Lösen der er­ sten oder unteren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtungen und des Absperrgliedees von dem Arbeitsgestängestrang verhindert wird. Wenn man versucht, eine solche vorzeitige Ablösung des Abstreifers zu verhindern, indem man die Festigkeit des Ab­ scherbolzens erhöht, ergeben sich in manchen Fällen zusätz­ liche Schwierigkeiten dahingehend, daß die Abscherbolzenfe­ stigkeit sich der Zugfestigkeit des Arbeitsgestängestrangs annähern kann, was aber unerwünscht ist.

Ferner sind den Anmeldern keine weiteren Tandemabsperrglied­ anordnungen bekannt, welche derart ausgelegt sind, daß ein geschlossenes hydraulisches oder Fluiddrucksystem bereitge­ stellt wird, um sicherzustellen, daß der Fluiddruck in dem Arbeitsgestängestrang daran gehindert wird, daß er auf die oberen oder unteren Abstreifdichtungen wirkt, wodurch man jegliche Störungen und Fehlfunktionen vermeiden könnte.

Die Vergrößerung der effektiven Querschnittsfläche an den ringförmigen, äußeren Abstreifdichtungen, die auf den Druck im Arbeitsgestängestrang ansprechen, ist derart, daß die hieraus resultierende Kraft, welche erforderlich ist, um den unteren Abstreifer abzuscheren und von dem Arbeitsge­ stängestrang freizukommen, nicht immer durch die nach aus­ sen weisenden Ringdichtungen der Abstreifereinrichtungen aufgenommen werden können, so daß in manchen Fällen eine sol­ che Kraft die Dichtungen auf sich selbst zurückfaltet, so daß der Druck die Dichtungen umgehen kann und hierdurch ei­ ne Fehlfunktion hinsichtlich der Freigabe des Abstreifers von dem Arbeitsgestängestrang verursacht wird.

Allgemein gesprochen ist der untere oder erste Abstreifer fest mit dem Arbeitsgestängestrang verbunden, und gleiches gilt für die obere oder zweite Abstreifeinrichtung bei den üblichen Doppelanordnungen oder Tandemanordnungen von Ab­ sperrgliedern, und die unteren Abstreifeinrichtungen sind in der Bohrung der oberen Abstreifeinrichtungen abgestützt. Wenn der Arbeitsgestängestrang und die Tandemabsperrglied­ anordnungen, die von diesem getragen werden, vor oder wäh­ rend der Zementierarbeiten vor dem Freigeben der zugeordne­ ten Abstreif- und Absperrgliedeinrichtungen von diesem ge­ dreht oder hin- und hergehend bewegt werden, können sich Rückstände oder andere Fremdstoffe in dem Brunnenbohrloch an den Dichtungen der Abstreifer sammeln, oder es kann auf andere Weise ein vorzeitiges Lösen der ersten oder unteren Abstreifeinrichtungen auftreten, so daß man ein unzuläng­ liches Arbeiten der Tandemabsperrgliedanordnung erhält. Um diese Schwierigkeit zu überwinden, wurde in der US-PS 48 36 279, erteilt am 6. Juni 1989, vorgeschlagen, daß die unte­ ren und oberen Absperrglieder untereinander gesperrt sind, um eine Relativdrehung zwischen denselben zu verhindern. Dies könnte jedoch nachteilig sein, wenn die obere Abstreif­ einrichtung ihrerseits mit Hilfe von Abscherbolzen lösbar an dem Arbeitsgestängestrang gelagert ist, so daß dann, wenn Verunreinigungen in dem Fluid in dem Brunnenbohrloch zu einer Behinderung der Drehbewegung des Arbeitsgestänge­ strangs und des Absperrgliedes führen, es unter gewissen Umständen vorkommen kann, daß die obere Abstreifeinrich­ tung vorzeitig freikommt.

Es können unterschiedliche Substanzen in ein Erdbohrloch entweder zur Ölförderung oder zur Gasförderung oder auch zu anderen Fördervorgängen, wie beim Bergbau, eingeleitet werden, wobei eine fluide Masse in Unterbodenschichten zur Gewinnung von Mineralien oder zur Behandlung von gewünsch­ ten Bereichen des Hohlraums oder des Brunnenbohrlochs ein­ geleitet werden, in dem die Arbeiten vorgenommen werden sollen. Nach dem Kenntnisstand der Anmelder gibt es bisher keine zufriedenstellende Anordnung, welche sicherstellt, daß die in das Erdbohrloch über einen Arbeitsgestängestrang eingeleitete Substanz isoliert oder in dem Arbeitsgestänge­ strang eingeschlossen bleibt oder daran gehindert wird, daß sie in Verbindung mit dem Erdbohrloch oder einem dieses um­ gebenden Rohrteils kommt, mit dem Ziel, daß die Substanz nur an der gewünschten Stelle in die Unterbodenschicht ab­ gegeben wird. Wenn es sich bei der durch den Arbeitsgestän­ gestrang zu leitenden Substanz um eine solche handelt, die zu ökologischen oder Umweltproblemen bei den Erdschichten führen kann, so ist es äußerst erwünscht, die Substanz im eingeschlossenen Zustand zu belassen, um eine Verschmutzung oder eine anderweitige nachträgliche Beeinträchtigung geolo­ gischer Gesteinsschichten zu vermeiden, durch die das Erd­ bohrloch bzw. das Brunnenbohrloch geht.

Ferner haben sich weitere Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Durchleiten einer Substanz lediglich beispielsweise im Zusammenhang mit Zement in ein Erdbohrloch ergeben.

Wenn ein rohrförmiges Teil eine Verlängerung eines Mantel­ rohrs in einer Öffnung, beispielsweise eine Verlängerung ei­ nes Futterrohrs, das man im allgemeinen als ein Einsatzrohr bezeichnet, bildet, das fest mit dem Futterrohr in einem Erd­ bohrloch verbunden ist und sich von diesem wegerstreckt, hat es sich als praktisch annehmbar erwiesen, eine Dichtung um das Einsatzrohr in der Öffnung oder dem Erdbohrloch oder in der Nähe des unteren Endes des Mantel oder Futterrohrs mit Hilfe des Zements oder einer anderen geeigneten Substanz zu bilden.

Es ist vorteilhaft, daß bei solchen Zementierarbeiten der Zementmörtel, der für den zu zementierenden Bereich in der Öffnung oder dem Erdbohrloch bereitgestellt wird, während des Durchleitens durch die Öffnung oder das Erdbohrloch zu dem zu zementierenden Bereich isoliert ist, um eine Konta­ mination durch andere Fluide in der Öffnung oder dem Erd­ bohrloch zu verhindern und um eine gleichmäßige Konsistenz des Zements und somit einen besseren Zementschutzmantel in dem zu zementierenden Bereich zu erhalten.

Um eine solche Trennung bzw. Isolierung zu erzielen, wur­ den verschiedenartige Absperrglied- und Abstreifanordnun­ gen vorgeschlagen und eingesetzt, beispielsweise jene, die in den verschiedenen Patenten genannt sind. Es wird jedoch angenommen, daß mögliche Fehlfunktionen bei diesem Stand der Technik - soweit sie den Anmeldern bekannt sind - zu Schwierigkeiten bei den Zementierarbeiten führen können.

Wenn die Absperrglied- und Abstreifeinrichtung nicht in der geeigneten Abfolge so arbeiten können, daß sowohl eine Iso­ lierung vor als auch hinter dem Zement erreicht wird, wenn dieser durch den Arbeitsgestängestrang in die Öffnung oder das Erdbohrloch geleitet wird, kann eine Kontaminierung auf­ treten. Auch das vorzeitige Lösen zwischen der Abstreifein­ richtung und der zugeordneten und in Eingriff befindlichen Absperrgliedeinrichtung, wenn sich diese durch den Arbeits­ gestängestrang und das Einsatzrohr bewegen, um den Zement von dem Einsatzrohr zum Zementieren des Einsatzrohres in dem Erdbohrloch auszugeben, kann zu Kontaminierungen des Zementmörtels führen. Die den Abstreifeinrichtungen zuge­ ordneten Dichtungen können nicht in geeigneter Weise den Arbeitsgestängestrang oder das Futterrohr bzw. Einsatzrohr berühren, so daß es möglich ist, daß der Zement diese umge­ hen kann. Der Kontakt der Dichtungseinrichtung der Abstreif­ einrichtung entweder mit dem Arbeitsgestängestrang oder dem Einsatzrohr auf eine zuverlässige Weise in der Form, daß ein beträchtlicher Gegendruck erzielt wird, kann in nachteiliger Weise die Zementierarbeiten dadurch beeinflus­ sen, daß ein frühzeitiges Lösen zwischen der Abstreifeinrich­ tung und den zugeordneten Absperrgliedern bewirkt wird, oder es können andere mögliche Schwierigkeiten auftreten.

Um den Zement während des Durchleitens durch einen Arbeits­ gestängestrang zu dem zu zementierenden Bereich zu isolie­ ren, ist es zweckmäßig, zwei im Abstand angeordnete Absperr­ gliedeinrichtungen mit Dichtungseinrichtungen an denselben an der Erdoberfläche lösbar abzustützen, welche in dem Ar­ beitsgestängestrang freigegeben werden können, um eine Dich­ tung vor und hinter dem Zement zu erzielen, wenn dieser in dem Arbeitsgestängestrang in Richtung nach unten gepumpt wird. Es ist beabsichtigt, daß die im Abstand angeordneten Absperrgliedeinrichtungen sequentiell und unabhängig mit im Abstand angeordneten Abstreifeinrichtungen zusammenarbeiten, die lösbar an dem Arbeitsgestängestrang vorgesehen sind, so daß die Abstreifeinrichtungen sequentiell und unabhängig von dem Arbeitsgestängestrang freikommen können, ohne ein vorzeitiges Lösen der jeweils anderen Einsatzrohr-Abstreif­ einrichtung von dem Arbeitsgestängestrang zu bewirken. Die im Abstand angeordneten Einsatzrohr-Abstreifeinrichtungen und die diesen zugeordneten und mit diesen zusammenarbeiten­ den Absperrgliedeinrichtungen bilden eine Dichtung vor und hinter dem Zement, wenn dieser gepumpt und in und durch das Einsatzrohr in den zu zementierenden Bereich ausgegeben wird.

Bei einigen üblichen Auslegungen sind verminderte Durchmes­ ser bei der Bohrung der zweiten oder oberen Futterrohr-Ab­ streifeinrichtung vorgesehen, um das zweite Absperrglied da­ rin aufzunehmen, nachdem die erste Absperrglied- und Einsatz­ rohrabstreifeinrichtung hoffentlich in befriedigender Weise miteinander zusammenarbeiten und von dem Arbeitsgestänge­ strang durch den Fluiddruck in dem Arbeitsgestängestrang ge­ trennt sind. Die erste oder untere Einsatzrohr-Abstreifein­ richtung hat bei einigen üblichen Einrichtungen eine Verlän­ gerung, die sich nach oben in die Bohrung der zweiten oder oberen Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung erstreckt und lösbar in dieser Bohrung oberhalb eines Sitzes mit kleinerem Innen­ durchmesser festgelegt ist, der darin zur Aufnahme des zwei­ ten Absperrgliedes ausgebildet ist. Die Verlängerung der er­ sten Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung muß von der durchmesser­ kleineren Schulter in der Bohrung der oberen Einsatzrohr-Ab­ streifeinrichtung für die untere Futterrohr-Abstreifeinrich­ tung freikommen, um ein zwangsläufiges und unabhängiges Lö­ sen zu bewirken.

Bei anderen üblichen Auslegungsformen sind Hülsen auf der Verlängerung der ersten Abstreifeinrichtung vorgesehen, wel­ che in die Bohrung der oberen Abstreifeinrichtung sich er­ streckt, und die Verlängerung ist oberhalb des Dichtkontak­ tes mit kleinerem Durchmesser festgelegt, oder sie arbeitet mit dem durchmesserkleineren Teil an der zweiten Abstreif­ einrichtung nach dem Lösen der unteren Abstreifeinrichtung zusammen. Die Hülsen sind so ausgelegt, daß sie sich nach innen durch diesen Kontakt mit dem Sitz in der Bohrung der oberen Abstreifeinrichtung zusammenlegen, um zu ermöglichen, daß die Verlängerung an der Bohrung der oberen Abstreifein­ richtung vorbei sich bewegen und aus derselben austreten kann.

Kontaminierungen im Fluid in dem Arbeitsgestängestrang vor dem Zement oder andere Einflußgrößen können eine unbegrenz­ te Bewegung der ersten Abstreifeinrichtungsverlängerung durch die durchmesserkleineren Abschnitte in der zweiten Ab­ streifeinrichtung verhindern, wodurch möglicherweise ein vor­ zeitiges Lösen der zweiten Futterrohr-Abstreifeinrichtung zu dem Zeitpunkt verursacht wird, wenn die erste oder die untere Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung sich versucht von dem Arbeitsgestängestrang und der zweiten oder oberen Ab­ streifeinrichtung zu lösen, oder es wird bewirkt, daß der erste Abstreifer und sein Absperrglied in dem zweiten Abstrei­ fer hängen bleiben.

Nach dem Kenntnisstand der Anmelder ist bei üblichen Ausle­ gungen die erste oder untere Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung lösbar fest mit dem damit zusammenarbeitenden ersten Absperr­ glied verbunden, es gibt aber keine Auslegungsform, mit der diese in dieser Zuordnung blockiert werden, bis sie eine vor­ bestimmte Stelle in dem Einsatzrohr erreichen. Somit kann ei­ ne Störung, wie ein erhöhter Druck, im Arbeitsgestängestrang, ein vorzeitiges Lösen des ersten Absperrgliedes von der ersten oder unteren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung verursachen, was unerwünscht ist. Auch stellt eine solche Auslegung keine Si­ cherheitsrückschlageinrichtung zusätzlich zu dem Stellschuh oder einem schwimmenden Bund bereit, die normalerweise bei Zementierarbeiten mittels eines Einsatzrohres vorgesehen sind.

Bei einigen üblichen Auslegungsformen ist eine untere Abstreif­ einrichtung vorgesehen, die durch die obere Abstreifeinrich­ tung geht, um zu ermöglichen, daß diese mittels Scherbolzen oberhalb des unteren Endes der oberen Abstreifeinrichtung und oberhalb der Dichtungseinrichtung an dem oberen Einsatzrohr­ Abstreiferabsperrglied lösbar festgelegt werden können.

Bei einigen üblichen Auslegungsformen sind externe Anschlag­ einrichtungen vorgesehen, welche möglichst das obere Absperr­ glied ergreifen, so daß es in Dichtungseingriff mit der obe­ ren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung kommen kann, und mit der oberen Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung durch den darüber herr­ schenden Druck in dem Arbeitsgestängestrang freigegeben wer­ den kann. Eine solche Vorrichtung muß jedoch in unzugängli­ cher Umgebung in dem Erdbohrloch arbeiten, das einige Meter tief in den Erdboden reichen kann, und daher ist keine Gewähr gegeben, daß die Vorrichtung sicher und zuverlässig in solchen ungünstigen Umgebungen arbeitet.

Die Erfindung stellt eine Anordnung zum Sichern bzw. Sperren der oberen und unteren Abstreifeinrichtungen an einem Arbeits­ gestängestrang bereit, so daß sich diese nicht durch eine me­ chanische Kraft von dem Arbeitsgestängestrang lösen lassen. Auch stellt die Anordnung sicher, daß die untere Abstreifein­ richtung gelöst wird, bevor die obere Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang gelöst werden kann. Die Erfindung stellt auch Dichtungen bei einer Tandemanordnung aus Abstrei­ fer und Absperrglied bereit, welche an einem Arbeitsgestänge­ strang gelagert sind, um das Fluid in dem Arbeitsgestänge­ strang einzuschließen, wobei Abstreifer an dem Arbeitsgestän­ gestrang vorgesehen sind, um eine Fluidverbindung von dem Ar­ beitsgestängestrang zu den externen Dichtungen an den oberen und unteren Abstreifern zu verhindern, und um eine Fehlfunk­ tion beim Freigeben der Abstreifer zu verhindern. Die effek­ tive Querschnittsfläche, die vom Fluiddruck beaufschlagt wird, um die untere oder erste Abstreifeinrichtung von dem Ar­ beitsgestängestrang zu lösen, ist näherungsweise die Quer­ schnittsfläche des Arbeitsgestängestrangs und nicht die Quer­ schnittsfläche des Außendurchmessers der externen Ringdich­ tungen an dem Abstreifer. Bei der Tandemabsperrgliedanord­ nung nach der Erfindung sind die untere oder erste Abstreif­ einrichtung und die obere oder zweite Abstreifeinrichtung mit dem Arbeitsgestängestrang verbunden oder an diesem festgelegt, um eine relative Drehung zwischen den Abstreifern aufzunehmen. Die Zwischenverbindung verhindert auch ein vorzeitiges Lösen der jeweiligen Abstreifeinrichtung bei einer Drehbewegung und/oder eine hin- und hergehenden Bewegung des Arbeitsgestänge­ strangs in dem Erdbohrloch vor oder während den Zementierungs­ arbeiten.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Anordnung bereitzustellen, mittels welcher die oberen und unteren Abstreifeinrichtungen an dem Arbeitsgestängestrang sperrbar sind, und bei der ein Lösen der oberen und unteren Abstreifeinrichtungen von dem Arbeitsgestängestrang durch eine mechanische Kraft während der Handhabung des Arbeitsgestängestrangs verhindert wird.

Ferner soll nach der Erfindung eine Anordnung bereitgestellt werden, mittels welcher obere und untere Abstreifeinrichtun­ gen an einem Arbeitsgestängestrang blockierbar sind, wobei die Sperreinrichtung bzw. Blockiereinrichtung lediglich auf den Druck anspricht, der in dem Arbeitsgestängestrang vorhanden ist, um sequentiell zuerst die untere Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang und nur daran anschließend die obere Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang zu lösen.

Ferner soll nach der Erfindung eine Anordnung zum lösbaren Festlegen von oberen und unteren Abstreifeinrichtungen an ei­ nem Arbeitsgestängestrang und eine Sperreinrichtung bereitge­ stellt werden, um die lösbare Festlegungseinrichtung gegen ei­ ne frühzeitige Auslösung durch eine mechanische Kraft während der Handhabung des Arbeitsgestängestrangs zu sichern.

Ferner soll nach der Erfindung eine Anordnung bereitgestellt werden, welche ein vorzeitiges Lösen der oberen und unteren Abstreifeinrichtungen von einem Arbeitsgestängestrang ver­ hindert und sicherstellt, daß die oberen und unteren Abstreif­ einrichtungen in einer vorbestimmten Abfolge gelöst werden.

Ferner soll nach der Erfindung eine Tandemabsperrgliedanord­ nung mit einer Einrichtung zur mechanischen Isolierung oder einer Einrichtung zur Bildung einer mechanischen Sperre vor und hinter einer Substanz bereitgestellt werden, wenn diese durch einen Arbeitsgestängestrang und zu einem Erdbohrloch geleitet wird, um sicherzustellen, daß die Substanz isoliert ist und von dem Arbeitsgestängestrang zu dem Erdbohrloch auf eine gewünschte Weise abgegeben wird.

Ferner sollen nach der Erfindung Dichtungen zwischen einem Arbeitsgestängestrang und daran gelagerten Abstreifeinrich­ tungen derart bereitgestellt werden, daß der Fluiddruck zum Lösen der Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang auf eine gewünschte Weise eingeschlossen bleibt.

Ferner soll nach der Erfindung der Arbeitsgestängestrang mit einer Doppelabstreifeinrichtung derart verbunden werden, daß ein vorzeitiges Lösen der Abstreifeinrichtung von dem Ar­ beitsgestängestrang unterbunden wird.

Ferner sollen nach der Erfindung Dichtungen bei einer Doppel­ abstreifeinrichtungsanordnung bereitgestellt werden, die an einem Arbeitsgestängestrang derart gelagert ist, daß die ef­ fektive Querschnittsfläche, die von dem Fluiddruck in dem Arbeitsgeständestrang zum Lösen der Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang beaufschlagt wird, reduziert wird, um ein zuverlässiges Arbeiten und Freigeben der Abstreifein­ richtung von dem Arbeitsgestängestrang auf eine gewünschte Weise zu erzielen.

Ferner soll nach der Erfindung eine Anordnung bereitgestellt werden, welche sicherstellt, daß eine durch einen Arbeits­ gestängestrang in ein Erdbohrloch geleitete Substanz einge­ schlossen bleibt und von diesem auf eine gewünschte oder ei­ ne wählbare Weise abgegeben wird.

Die Erfindung stellt eine Auslegung bereit, bei der der Ar­ beitsgestängestrang durch die zweite oder obere Abstreifein­ richtung geht und in überlappender Zuordnung mit der ersten oder unteren Abstreifeinrichtung endet, um dieselbe lösbar fest mit der ersten oder unteren Abstreifeinrichtung zu ver­ binden. Hierdurch erhält man eine Auslegung, bei der die un­ tere Abstreifeinrichtung fest unterhalb des kleinsten Innen­ durchmessers vorgesehen ist, der in der oberen Abstreifein­ richtung vorhanden sein kann, um ein vorzeitiges Lösen der oberen Abstreifeinrichtung zu verhindern. Ferner wird hier­ durch auch ermöglicht, daß die Längsbohrung der unteren Ab­ streifeinrichtung von dem benachbarten unteren Ende der obe­ ren Abstreifeinrichtung ausgeht und sich von dieser weger­ streckt, anstatt eine Verlängerung mit einer Bohrung zu bil­ den, die sich in die obere Abstreifeinrichtung hineiner­ streckt, wodurch ein vorzeitiges Lösen der oberen Abstreif­ einrichtung unterbunden wird, wenn die untere Abstreifein­ richtung von dem Arbeitsgestängestrang freikommt. Ferner wird hierdurch eine Anordnung bereitgestellt, bei der eine anfänglich bewegliche Dichtung nur mit dem Arbeitsgestänge­ strang gebildet wird, wenn das obere Absperrglied in Ein­ griff mit der oberen Abstreifeinrichtung ist, und nicht mit einer Bohrung der oberen Abstreifeinrichtung eine solche Dichtung gebildet wird. Hierbei kommt eine Auslegung in Be­ tracht, bei der die obere Abstreifeinrichtung mit einem Ab­ schnitt versehen ist, der sich durch den Arbeitsgestängestrang und in die Bohrung desselben erstreckt, und welche einen Sitz für das Zusammenarbeiten mit dem oberen Absperrglied und der oberen Abstreifeinrichtung bildet. Die untere Abstreifein­ richtung hingegen ist unterhalb dieser Querschnittsveren­ gung festgelegt, um ein Hängenbleiben an dem Sitz zu verhin­ dern und um ein vorzeitiges Auslösen der oberen Abstreif­ einrichtung zu unterbinden. Ferner ist eine Einrichtung zum lösbaren Festlegen der ersten oder unteren Abstreifeinrich­ tung an dem Arbeitsgestängestrang in der Nähe des unteren Endes der zweiten oder oberen Abstreifeinrichtung und un­ terhalb der zweiten oder oberen Abstreifeinrichtung vorhan­ den, um in geeigneter Weise und unabhängig in einer Abfolge die zusammenarbeitende untere Abstreifeinrichtung und das zugeordnete Absperrglied sowie die obere Abstreifeinrichtung und das zugeordnete Absperrglied zu lösen.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Einrichtung zum Sperren der unteren Abstreifeinrichtung mit dem zugeordneten Absperrglied bereitzustellen, wenn sie sich unter Dichtungs­ eingriff durch das Einsatzrohr zu einer vorbestimmten Stelle bewegen, um ein vorzeitiges Lösen der unteren Abstreifein­ richtung von dem Absperrglied und ein vorzeitiges Freigeben des dahinterliegenden Zements zu verhindern, bis die Abstreif­ einrichtung sich an der vorbestimmten Stelle befindet. Diese Auslegung stellt auch ein zusätzliches Rückschlagsicherheits­ ventil bereit, um einen Rückstrom in das Einsatzrohr zusätz­ lich zu dem Aufstellschuh zu verhindern, der normalerweise mit dem Einsatzrohr verbunden ist.

Ferner zielt die Erfindung darauf ab, eine Anordnung zum Blockieren oder Verriegeln einer unteren Abstreifeinrichtung und des Absperrgliedes in einer Position in dem Einsatzrohr derart bereitzustellen, daß die obere Abstreifeinrichtung und das Absperrglied an diesem festgelegt oder arretiert sind, nachdem sie ihre Funktion hinsichtlich des Ausfräsens oder Ausbohrens der Abstreifeinrichtung und des Absperrglie­ des aus dem Einsatzrohr bei der Beendigung des Zementiervor­ ganges erfüllt haben.

Die Erfindung gibt ein Verfahren zum Zementieren eines Ein­ satzrohres an, bei dem Dichtungseinrichtungen eine Abdichtung zwischen dem Einsatzrohr und dem Arbeitsgestängestrang vorge­ sehen werden, und bei dem das Einsatzrohr so angeordnet wer­ den kann, daß es an einem Futterrohr gelagert oder hängend an diesem vorgesehen ist. Ein Absperrglied mit einer Dich­ tungseinrichtung darauf stellt eine geeignete Folge hinsicht­ lich der Dichtung im Zusammenwirken mit dem Arbeitsgestänge­ strang vor und hinter dem Zement sicher und arbeitet mit der zugeordneten Abstreifeinrichtung zusammen, um ein Lösen der Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang zu bewir­ ken, und das jeweilige Absperrglied und die zugeordnete Ab­ streifeinrichtung bilden in Verbindung miteinander eine be­ wegliche Dichtung, wenn sie sich in Dichtungseingriff vor und hinter dem Zement bewegen, wenn der Zement oder das Dich­ tungsfluid durch das Einsatzrohr zu dem zu zementierenden Bereich geht. Die Einsatzrohrlagereinrichtung umfaßt eine Einrichtung zum hydraulischen oder mechanischen Beaufschlagen und kann ein oder mehrere Einsatzrohr-Hängelagereinrichtungen umfassen. Wenn mehrere Hängelagereinrichtungen eingesetzt wer­ den, können Einrichtungen vorgesehen sein, welche gleichzei­ tig alle derartigen Einrichtungen so einstellen, daß die Be­ lastung des Einsatzrohrs auf dieselben verteilt wird. Die Lagereinrichtung kann auch eine Einrichtung zum Drehen oder hin- und hergehenden Bewegung des Einsatzrohres vor dem Ein­ setzen und zum Drehen nach dem Einsetzen des Einsatzrohres in das Bohrlochfutterrohr umfassen.

Ferner soll eine mechanische Sperre oder eine Isolation vor und hinter einer zu einer gewünschten Stelle in einem Erd­ bohrloch niederzubringende Substanz und eine Anordnung zum Festlegen der Sperren an einem Erdbohrloch-Arbeitsgestänge­ strang entgegen einem Lösen, abgesehen von einer speziellen Abfolge, bereitgestellt werden.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevor­ zugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beige­ fügte Zeichnung. Darin zeigen

Fig. 1 bis 5 schematische Ansichten eines Arbeitsgestän­ gestrangs, der lösbar und in abdichtender Weise fest mit einem Einsatzrohr in einem Bohrlochmantelrohr verbunden ist, wobei die Beaufschlagungsabfolge der gesonderten Ab­ sperrglied- und Abstreifeinrichtungen zum Isolieren des Zementes oder einer Substanz verdeutlicht wird, wenn diese durch den Arbeitsgestängestrang und ein Einsatzrohr zu einem gewünschten Bereich in einem Erd­ bohrloch geleitet wird, und wobei das un­ tere Ende des Einsatzrohres gegen einen Rück­ strom von dem Erdbohrloch abgedichtet ist;

Fig. 6 eine Längsschnittansicht eines oberen Teils eines Bohrwerkzeugs zur Verdeutlichung der Zuordnung der Bauteile nach der Erfindung zu Dichtungseinrichtungen zwischen dem Ein­ satzrohr und dem Arbeitsgestängestrang, mit dem diese verbunden sind, sowie der Dich­ tungen zwischen der oberen Abstreifeinrich­ tung und dem Arbeitsgestängestrang und zwi­ schen den oberen und unteren Abstreifein­ richtungen, die lösbar fest mit dem Arbeits­ gestängestrang verbunden sind, um die Boh­ rung des Arbeitsgestängestrangs von dem Erd­ bohrloch oder einem rohrförmigen Teil, das den Arbeitsgestängestrang umgibt, zu iso­ lieren; die unteren und oberen Abstreifeinrich­ tungen sind in der dargestellten Form mit dem Arbeitsgestängestrang mittels ei­ ner lösbaren Einrichtung und einer Sperr­ einrichtung verbunden, welche die Löse­ einrichtung gegen eine Auslösung durch eine mechanische Kraft sichern;

Fig. 7 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer ersten Abwärtspump-Absperreinrich­ tung, die in Dichteingriff mit der ersten oder unteren Futterrohr-Abstreifeinrichtung vor dem Lösen der in Eingriff befindlichen ersten Absperrglied- und Abstreifeinrich­ tung von dem Arbeitsgestängestrang ist und an diesem gesperrt ist;

Fig. 8 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung von Einzelheiten der Dichtungs- und Sperrein­ richtung zwischen dem ersten und unteren Sperrglied und der ersten oder unteren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung und das Zusammenarbeiten der Dichtung mit dem Ein­ satzrohr; ferner ist der Zusammenhang von der ersten oder unteren Einsatzrohr-Ab­ streifeinrichtung und dem unteren Ende der zweiten oder oberen Abstreifeinrichtung un­ mittelbar nach dem Lösen der ersten Ab­ streifeinrichtung von dem Arbeitsgestänge­ strang gezeigt;

Fig. 9 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung von Einzelheiten einer Anschlageinrichtung zum Aufnehmen und Verriegeln der ersten Abstreif­ einrichtung mit der Absperrglied- und Ab­ streif-Sperreinrichtung im ungesperrten oder beaufschlagten Zustand, in dem er­ möglicht wird, daß das erste Absperrglied von der ersten Abstreifeinrichtung zur Be­ wegung in Längsrichtung derselben frei kommt, um eine Verbindung von dem Einsatz­ rohr oberhalb der ersten Abstreifeinrichtung und dem Sperrglied zu einem gewünschten Erdbohrlochbereich herzustellen;

Fig. 10 eine vergrößerte Schnittansicht zur Ver­ deutlichung eines ersten Absperrgliedes nach dem Lösen von der unteren Abstreif­ einrichtung und in der Nähe des unteren Endes der unteren Abstreiferkörperbohrung des Einsatzrohres, wobei eine Verbindung zu dem Einsatzrohr geöffnet ist, um den Zement oder eine Substanz über der ersten Abstreifeinrichtung abzugeben;

Fig. 11 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des zweiten Absperrgliedes in Dichtungs­ eingriff mit dem Arbeitsgestängestrang, wel­ che in Sitzeingriff und im Zusammenwirken mit der zweiten oder oberen Einsatzrohr- Abstreifeinrichtung gezeigt ist;

Fig. 12 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung des unteren Endes des Arbeitsgestängestrangs, nachdem die zweite oder obere Einsatzrohr- Abstreifeinrichtung mit dem zugeordneten Absperrglied in der Bohrung von dem Arbeits­ gestängestrang gelöst sind, wobei ferner die zweite oder obere Einsatzrohr-Ab­ streifeinrichtung und das zweite Ab­ sperrglied gezeigt sind, wenn sie in Eingriff mit der ersten oder unteren Ab­ streifeinrichtung in der Aufnahmeeinrich­ tung sind und dort gesperrt sind, um die­ se als eine Einheit zusammenzuhalten;

Fig. 13 eine vergrößerte Teilschnittansicht des zweiten Absperrgliedes, das in Sperrein­ griff mit der zweiten Einsatzrohr-Ab­ streifeinrichtung ist, wobei Einzelheiten für die Verriegelung von ersten und zwei­ ten Abstreifeinrichtungen miteinander ge­ zeigt sind;

Fig. 14A eine Schnittansicht längs der Linie 14A-14A in Fig. 7 zur Verdeutlichung von Konstruk­ tionseinzelheiten einer bevorzugten Ausfüh­ rungsform nach der Erfindung;

Fig. 14B eine Schnittansicht längs der Linie 14B-14B in Fig. 7 zur Verdeutlichung von weiteren Einzelheiten einer bevorzugten Ausführungs­ form nach der Erfindung;

Fig. 15 eine auseinandergezogene Darstellung zur Ver­ deutlichung von Einzelheiten des unteren Endes des Arbeitsgestängestrangs und von Einzelheiten der oberen und unteren Abstreif­ einrichtungen;

Fig. 16A eine vergrößerte Schnittansicht zur Verdeut­ lichung von weiteren Einzelheiten der Ein­ richtung zum lösebaren Verbinden der obe­ ren und unteren Abstreifeinrichtungen mit dem Arbeitsgestängestrang und zur Verwirk­ lichung einer lösbaren Verriegelung zwischen den oberen und unteren Abstreifeinrichtun­ gen und dem Arbeitsgestängestrang;

Fig. 16B eine alternative Auslegungsform einer Löse­ einrichtung und einer Sperreinrichtung für die erste oder untere Abstreifeinrichtung und die zweite oder obere Abstreifeinrichtung;

Fig. 17 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung ei­ ner weiteren Auslegungsform des oberen Endes von Fig. 6 und zur Verdeutlichung einer An­ wendungsform, bei der das Einsatzrohr gedreht und/oder hin- und hergehend bewegt werden soll, wenn das Absperrglied und die Abstreif­ einrichtung nach den Fig. 1 bis 16 zur Aus­ führung von Zementierarbeiten eingesetzt wer­ den;

Fig. 18 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung der Fortsetzung von Fig. 17, welche einen Teil der Positioniereinrichtung für das Einsatz­ rohr zeigt, wenn mehrere, in Längsrichtung im Abstand angeordnete Einsatzrohr-Hänge­ lagerungen vorgesehen sind, die hydraulisch betätigbar und gleichzeitig so einstellbar sind, daß man Lagereinrichtungen für eine Einsatzrohr-Drehbewegung relativ zu den ein­ gestellten Hängelagerungen erhält;

Fig. 19 eine Schnittansicht zur Verdeutlichung einer Fortsetzung des unteren Endes von Fig. 18 und zur Verdeutlichung einer Aufnahmeein­ richtung in dem Einsatzrohr sowie eine Ein­ richtung zur Begrenzung des Beaufschlagungs­ stromes der hydraulisch betätigten Hängelager­ anordnungen zusammen mit einer Lagereinrich­ tung für die Drehbewegung des Einsatzrohrs und

Fig. 20 eine Fig. 18 ähnliche Ansicht zur Verdeutli­ chung einer mechanischen Auslegung für die gleichzeitige Beaufschlagung von mehreren Hängelageranordnungen, mittels welchen das Einsatzrohr an dem Bohrgestänge in dem Erd­ bohrloch hängend angeordnet und eingesetzt wird, wobei die Auslegung derart getroffen ist, daß das Einsatzrohr relativ zu den vor­ gegebenen Hängelagerungen drehbar ist.

Die Erfindung wird nachstehend detailliert im Zusammenhang mit dem Einsatz zum Zementieren eines Einsatzrohres in einem Erdbohrloch erläutert, bei dem Zement durch den Arbeitsgestän­ gestrang OS gleitet und aus diesem sowie über das untere En­ de des Einsatzrohres in ein Erdbohrloch ausgegeben werden soll, welches das Einsatzrohr umgibt.

Natürlich dient die Beschreibung nur zum Zwecke der Erläute­ rung der Erfindung, und die Erfindung ist nicht auf diese Einzelheiten beschränkt. Die Erfindung kann in all den Fäl­ len eingesetzt werden, bei denen eine Substanz durch einen Arbeitsgestängestrang in einen Hohlraum oder ein Bohrloch in der Erdoberfläche geleitet werden soll und die Substanz von dem Arbeitsgestängestrang in dem Bohrloch abgegeben werden soll. Die Erfindung stellt eine mechanische Sperre bereit, um die Substanz bei ihrem Durchgang durch den Arbeitsgestänge­ strang und ein Einsatzrohr zu isolieren, und einen Kontakt zwischen der Substanz und anderen Fluiden in dem Bohrloch zu vermeiden, wenn diese Substanz durch einen Arbeitsgestänge­ strang und das Einsatzrohr zu der Stelle geleitet wird, an der die Substanz in das Erdbohrloch abgegeben werden soll. Die Erfindung steuert auch das Lösen der geeigneten Dichtungsein­ richtungen, die durch das Erdbohrloch geführt werden, um die Substanz zu isolieren, wenn sie durch das Erdbohrloch gelei­ tet wird, und um die Dichtungsfunktionen auf die gewünschte Weise sicherzustellen, um die beabsichtigten Ergebnisse zu er­ zielen.

Zuerst wird Bezug auf die Fig. 1 bis 5 der Zeichnung genommen, in denen ein Erdbohrlochringteil mit WB bezeichnet ist, das ein Futterrohr C hat, das in demselben angeordnet ist, und das an einer Stelle E in dem Bohrloch WB endet. Ein Arbeitsgestänge­ strang, wie ein Bohrgestänge oder ein Rohrstrang, erstreckt sich von der Oberfläche und ist mit den Buchstaben OS bezeich­ net. Er hat einen Abschnitt, den man als ein Schlußrohr bzw. Absaugrohr 25 bezeichnen kann, welches durch die Dichtungs­ einrichtung S und Dichtungen zwischen dem Arbeitsgestängestrang OS und einem Einsatzrohr L und einer Löseeinrichtung R geht, welche den Arbeitsgestängestrang OS und das Einsatzrohr L lös­ bar fest miteinander verbindet, um in dem Bohrloch WB abge­ senkt zu werden und um Arbeitsvorgänge auszuführen, mittels welchen das Einsatzrohr L in demselben positioniert wird.

Eine erste Abstreifeinrichtung oder eine untere Einsatzrohr- Abstreifeinrichtung ist schematisch in den Fig. 1 bis 5 bei 26 angedeutet, und ein erstes oder unteres Abwärtspump-Absperr­ glied ist schematisch in Fig. 1 bei 35 gezeigt, wenn es in Dichtungseingriff in der Bohrung 28a des Körpers 28 der ersten Abstreifeinrichtung 26 ist. Externe Dichtungen oder Abstreifer 29 sind an dem Körper 28 angebracht und erstrecken sich von diesem nach außen. Das erste Abwärtspump-Absperrglied umfaßt einen massiven oder geschlossenen Körper, der schematisch mit 36 angedeutet ist, und der ringförmige Dichtungen oder federnd nachgiebige Abstreifer 37 hat, die in Längsrichtung im Abstand an diesem angeordnet sind und die von diesem nach außen verlau­ fen oder vorstehen, um in Dichtungseingriff mit der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs OS zu kommen und um eine bewegliche Dichtung oder eine Sperre im Arbeitsgestängestrang OS oberhalb des Zements oder einer Substanz oder irgendwelchen Reinigungs- Konditionier- oder Distanzfluiden zu bilden, die vor dem Ze­ ment zum Vorbehandeln des Erdbohrloches vor der Ausgabe des Zements oder der Substanz in den Bereich abgegeben werden, an dem die Substanz oder der Zement aufgenommen werden soll. Die erste Abstreifeinrichtung 26 und das erste Absperrglied 35 sind bei gegenseitigem Dichtungseingriff entsprechend Fig. 7 so an­ geordnet, daß sie von dem Druck in dem Arbeitsgestängestrang OS beaufschlagt werden, und daß die Abstreifeinrichtung 26 von dem Arbeitsgestängestrang freikommt, um eine bewegliche, mechanische Sperre oder eine Dichtungseinrichtung zu bilden, die sich vor dem Zement oder der Substanz bewegt, wenn diese Teile durch das Einsatzrohr L bewegt werden. Diese Auslegung ermöglicht somit, daß das Absperrglied zuerst die Bohrung des Arbeitsgestänge­ strangs OS vor dem Zement überstreicht, jegliches vorangehende Fluid verdrängt und dann nach dem Freigeben der ersten Abstreif­ einrichtung 26 von dem Arbeitsgestängestrang OS, wie dies nach­ stehend noch näher beschrieben wird, sowie dem Freigeben des ersten Absperrgliedes bei der Bewegung durch das Einsatzrohr L eine bewegliche, mechanische Sperre oder Dichtung mit der Bohrungswand des Einsatzrohres bildet, wodurch ermöglicht wird, daß die Einsatzrohrwand ebenfalls überstrichen wird, bevor das Fluid und der Zement in dieses abgegeben und durch dieses durchgeleitet werden.

Eine zweite oder obere Abstreifeinrichtung ist schematisch in den Fig. 1 bis 5 bei 45 verdeutlicht und weist eine federnd nachgiebige Einrichtung 46b′ auf, die an einem Körper 46′ des oberen Abstreifers 45 angebracht ist. Die zweite Abstreif­ einrichtung ist ebenfalls lösbar fest mit dem Arbeitsgestänge­ strang OS verbunden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, umfaßt ein zwei­ tes oder oberes Zementabsperrglied, das schematisch bei 50 an­ gedeutet ist, einen Absperrgliedkörper 51 und eine externe Dichtung oder eine Abstreifeinrichtung 52 auf dem Körper 51 mit einer ähnlichen Ausgestaltungsform wie jene, die im Zusammen­ hang mit Absperrglied 35 erläutert worden ist, oder sie kann ei­ ne allgemein geeignete Ausgestaltungsform für den jeweils ge­ wünschten Anwendungszweck haben, um eine Dichtung mit der Boh­ rung des Arbeitsgestängestrangs OS hinter dem Zement oder der Substanz zu bilden, die mit 24 bezeichnet ist. Wenn das zweite oder obere Absperrglied 50 in Dichtungseingriff in der zweiten oder unteren Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung 45 ist, wie dies in Fig. 4 verdeutlicht ist, kann diese von dem Arbeitsgestän­ gestrang OS durch den darin herrschenden Druck freigegeben wer­ den, um eine bewegliche Dichtung in dem Einsatzrohr L hinter oder oberhalb des Zements zu bilden. Wenn sich das zweite Ab­ sperrglied 50 durch den Arbeitsgestängestrang OS bewegt, um in der oberen Abstreifeinrichtung 45 zu sitzen, überstreicht sie die Bohrung des Arbeitsgesträngestrangs OS und diese selbst, und die obere Abstreifeinrichtung bildet eine bewegliche Dich­ tung, um die Innenwand des Einsatzrohrstückes L zu überstrei­ chen, wenn diese Teile durch dasselbe bewegt werden.

Die obere Abstreifeinrichtung 45 und das in Eingriff befindli­ che zweite oder obere Absperrglied 50 bilden eine bewegliche Dichtung oder eine Sperre hinter oder oberhalb des Zementes oder der Substanz, die mit 24 dargestellt ist, um diese von dem Fluid zu separieren, das mit 24a in Fig. 4 und 5 in dem Arbeitsgestängestrang OS und dem Einsatzrohr L hinter der im Eingriff befindlichen zweiten Abstreifeinrichtung 45 und dem Absperrglied 50 dargestellt ist. In ähnlicher Weise trennen das erste Absperrglied 35 und die Abstreifeinrichtung 26 den Zement oder die Substanz 24 gegenüber dem Fluidteil 24b in dem Erdbohrloch WB und in dem Einsatzrohr unterhalb des er­ sten Absperrglieds 35 und der ersten Abstreifeinrichtung 26, wie dies in den Fig. 1 bis 3 gezeigt ist.

Es ist noch zu erwähnen, daß der Zement oder alle Substanzen, die in dem Arbeitsgestängestrang OS nach unten gepumpt wer­ den, alle Fluide stromaufwärts des ersten Absperrgliedes 35 in dem Arbeitsgestängestrang in den Erdbohrlochringraum WB vor der Abgabe des Zements oder der Substanz ausgetragen wer­ den. Wie voranstehend angegeben worden ist, können Reinigungs­ fluide oder irgendwelche anderen Bohrlochvorbehandlungsfluide oder Abstandsfluide dem Zement oder der Substanz unmittelbar vor dem ersten Absperrglied 35 und der ersten Abstreifeinrich­ tung 26 vorangeschickt werden, wenn diese in Eingriff und zur Bewegung freigegeben sind.

Das erste Absperrglied 35 und die erste Abstreifeinrichtung 26 können nach unten bewegt werden und werden mit der Aufnahme­ einrichtung 55 festgehalten, bevor oder nachdem die zweite Ab­ streifeinrichtung 45 und das damit zusammenarbeitende zweite Absperrglied von dem Arbeitsgestängestrang in Abhängigkeit von dem Volumen des Zements oder der Substanz zwischen den be­ abstandeten beweglichen Dichtungen freigegeben werden, welche in den Bohrlochringraum WB auszugeben sind.

Es ist noch zu erwähnen, daß das Einsatzrohr L normalerweise mit einer einseitig wirkenden Ventileinrichtung versehen ist, die mit 40 insgesamt bezeichnet ist, und die in der Nähe des unteren Endes vorgesehen ist, um ein Rückströmen von dem Bohr­ lochringraum WB zu verhindern. Wie schematisch in Fig. 3 ge­ zeigt ist, ist die Sperreinrichtung 60, die der ersten Ein­ satzrohr-Abstreifeinrichtung 26 und dem ersten Absperrglied 35 zugeordnet ist, so beaufschlagt, daß das Absperrglied 35 von der ersten Abstreifeinrichtung 26 freikommt und eine Verbindung über die Öffnungen P der Verlängerung 27 der er­ sten Einsatzrohr-Abstreifeinrichtung 26 unterhalb der An­ schlageinrichtung 55 hergestellt wird, um zu ermöglichen, daß der Zement oder die Substanz hinter dem ersten Absperrglied 35 und der damit zusammenarbeitenden Abstreifeinrichtung 26 über eine Verbindung durch das Einsatzrohr L und unter Durch­ gang durch das Rückschlagventil 40 in den Bohrlochringraum WB gelangen kann.

Wie schematisch in Fig. 5 gezeigt ist, ist das obere Absperr­ glied 50 in Dichtungseingriff sowohl mit der zweiten Abstreif­ einrichtung als auch mit der ersten Abstreifeinrichtung und ist mit dieser gesperrt, welche zuvor in Dichtungseingriff in Aufnahmeeinrichtung 55 und an dieser gesperrt ist, nach­ dem sich sowohl die erste Abstreifeinrichtung 26 und das zu­ geordnete Absperrglied 35 als auch die zweite Abstreifeinrich­ tung 45 und das zugeordnete Absperrglied 50 durch das Einsatz­ rohr bewegt haben. Hierdurch wird ein zusätzliches, einseitig wirkendes Rückschlagventil gebildet, um einen Rückstrom von dem Bohrloch aus der Umgebung des Einsatzrohrs L in dasselbe zu vermeiden. Diese Auslegung erleichtert auch das Ausbohren oder Ausfräsen der ersten und zweiten Abstreifeinrichtung, um diese von dem Innenraum des Einsatzrohres L zu entfernen, nachdem die Zementierung beendet ist.

Die Positioniereinrichtung umfaßt Hängelagereinrichtungen, die insgesamt mit H dargestellt sind, sowie weitere Bauteile, wel­ che erläutert werden, und welche ermöglichen, daß das Einsatz­ rohr L in dem Arbeitsgestängestrang oder dem Futterrohr C po­ sitioniert und hängend bzw. schwebend in diesem angeordnet wer­ den kann, wie dies schematisch in den Fig. 1 bis 5 verdeut­ licht ist.

Die Dichtungseinrichtung S kann von irgendeiner geeigneten ausbohrbaren oder schalenförmigen Bohrkolbendichtung gebil­ det werden, oder sie kann als eine abziehbare Dichtungsform ausgelegt werden, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist, bei wel­ cher eine Körpereinrichtung 70 mit Dichtungseinrichtungen 46 versehen ist, welche mit dem Innern des Einsatzrohrs und dem Äußeren des Arbeitsgestängestrangs zur Bildung eines dich­ ten Abschlusses dazwischen zusammenarbeiten.

Zusammenarbeitende Flächen an dem Einsatzrohr in Form einer ringförmigen Ausnehmung oder eines Profils 71, der Ringflä­ che 74 an dem Arbeitsgestängestrang und äußeren ringförmigen Flächen 70a, 74a auf den beweglichen Teilen oder vorspringen­ de Ansätze 73a, die in Umfangsrichtung in Abständen angeord­ neten Fenstern des Körpers 70 vorgesehen sind, arbeiten zu­ sammen und legen die Körpereinrichtung 70 an dem Einsatzrohr fest, um eine Dichtung zwischen dem Einsatzrohr und dem Ar­ beitsgestängestrang OS aufrechtzuerhalten, und gleichzeitig eine Bewegung des Arbeitsgestängestranges relativ hierzu auf­ zunehmen. Ein Bolzen 76 in einem erweiterten Durchgang 75 in Ansätzen 73a halten Ansätze in Fenstern des Körpers 70 fest, während zugleich eine Querbewegung der Ansätze quer zum Kör­ per 70 aufgenommen wird.

Einrichtungen zum Freigeben der zusammenarbeitenden Flächen sind in Form eines durchmesserkleineren Ringabschnitts 77 auf dem Arbeitsgestängestrang vorgesehen, welche bei einer weite­ ren relativen Längsbewegung und zwischen dem Arbeitsgestänge­ strang und der Körpereinrichtung 70 den durchmesserkleinen Abschnitt 77 auf dem Arbeitsgestängestrang zu dem Vorsprung oder den Ansätzen 73a ausrichten, um dieselben aus der Aus­ nehmung 71 zurückzuziehen, so daß die Dichtungseinrichtung S aus dem Bohrloch WB zusammen mit dem Arbeitsgestängestrang OS herausgenommen werden kann.

Es ist noch zu erwähnen, daß der Arbeitsgestängestrang OS sich durch die Bohrung 47 der zweiten oder oberen Abstreif­ einrichtung 45 erstreckt und in überlappender Zuordnung, wie mit 80 gezeigt, in dem Körper 28 der ersten oder unte­ ren Abstreifeinrichtung 26 endet, wie dies am deutlichsten aus Fig. 6 zu ersehen ist.

Auch die zweite oder obere Abstreifeinrichtung 45 umfaßt ei­ nen Rohrkörper, der mit 46′ bezeichnet ist, und auf dem ei­ ne Mehrzahl von abgeflachten oder vorstehenden und in Längs­ richtung im Abstand angeordneten, federnd nachgiebigen Ein­ richtungen 46b′ angeordnet sind, welche das Innere des Ein­ satzrohres oder des rohrförmigen Teils überstreichen. Der Arbeitsgestängestrang OS erstreckt sich durch die Längsboh­ rung 47 der zweiten Abstreifeinrichtung 45, wie dies zuvor angegeben ist, und ermöglicht, daß die erste Abstreifeinrich­ tung 26 freigebbar und in Dichtungseingriff relativ zu der oberen Abstreifeinrichtung 45 und dem Arbeitsgestängestrang OS derart anordenbar ist, daß eine vorzeitige Freigabe der­ selben oder der zweiten Abstreifeinrichtung 45 vermieden wird, wenn die erste Abstreifeinrichtung 26 unabhängig hierzu zu­ erst beaufschlagt wird, um von dem Arbeitsgestängestrang frei­ zukommen und dann zusammen mit dem in Eingriff befindlichen Absperrglied 35 durch das Einsatzrohr bewegt wird, wie dies voranstehend in Verbindung mit den Fig. 1 bis 5 erläutert wur­ de.

Sich nach außen erweiternde und in Längsrichtung im Abstand angeordnete Dichtungseinrichtungen 29 sind an dem Körper 28 der unteren Abstreifeinrichtung 26 zum dichtenden Zusammen­ arbeiten mit dem Inneren des Einsatzrohres vorgesehen. Die Abstreifeinrichtung 26 umfaßt eine durch dieselbe gehende Bohrung 28a, in der ein Sitz 95 zur Aufnahme des ersten Ab­ sperrgliedes 35 vorgesehen ist.

Das erste Absperrglied 35, das detailliert in Fig. 8 ge­ zeigt ist, umfaßt einen massiven Körper 36, auf dem sich nach außen erweiternde oder vorspringende und in Längs­ richtung im Abstand angeordnete ringförmige Dichtungen 37 angebracht sind, die zu Beginn in Dichtungseingriff mit dem Arbeitsgestängestrang sind und diesen überstreichen, wenn dieser durchgeschoben wird, um dann in der ersten Ab­ streifeinrichtung 26 zu sitzen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Die Dichtung 217 an dem Absperrgliedkörper 36 bildet dann eine Dichtung mit der Bohrung 28a, die durch die erste Abstreifeinrichtung 26 geht, und eine Dichtung 95′ bildet ei­ ne Abdichtung zwischen der Bohrung 28a und dem Sitz 95.

Wie am deutlichsten aus Fig. 11 zu ersehen ist, umfaßt das zweite oder obere abwärts bewegbare Absperrglied 50 ebenfalls einen massiven Körperteil 51, auf dem sich nach außen erwei­ ternde und in Längsrichtung im Abstand angeordnete Dichtungs­ einrichtungen 52 vorgesehen sind, die zu Beginn in Dichtungs­ eingriff mit dem Arbeitsgestängestrang OS sind, wenn dieser durch die Bohrung durchgeschoben wird. Anschließend wird ei­ ne Dichtung mit dem Abschnitt des Arbeitsgestängestrangs be­ wirkt, welcher sich in die Bohrung 47 der zweiten Abstreif­ einrichtung 95 erstreckt. Wenn wie in Fig. 11 detailliert gezeigt das Absperrglied 50 in Eingriff an dem Sitz 46f ist, welcher ein Teil der zweiten Abstreifeinrichtung 45 in der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs OS bildet, sind die Dichtungen 210, 218 in Dichtungseingriff mit dem Absperr­ glied 50 und der Abstreifeinrichtung 45 in gemeinsamer Anord­ nung.

Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist die zweite oder obere Abstreifeinrichtung 45 mit Dichtungen 45a, 45b in der Nähe ihres oberen Endes versehen. Die Dichtungen 45c, 45d sind an einem Teil 199 der oberen Abstreifeinrichtung 45 vorgesehen.

Die Dichtungen 231, 232 sind auf dem Kolben 230 vorgesehen. Die Dichtungen zusammen mit der Dichtung 95′, 210 sind Dichtungen 217, 218 an den unteren und oberen Absperrglie­ dern, und die Dichtungen auf dem Teil 199 und dem Kolben 230 bilden Dichtungsanordnungen, welche eine Verbindung von der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs zu der Außenseite des Arbeitsgestängestrangs verhindern, wenn das zugeordnete un­ tere Absperrglied 35 und der Abstreifer 26 in Dichtungsein­ griff sind, und wenn das obere Absperrglied 50 und der Ab­ streifer 45 in Dichtungseingriff sind. Hierdurch wird in un­ terstützender Weise sichergestellt, daß das untere Absperr­ glied und der Abstreifer von dem Arbeitsgestängestrang frei­ kommen, bevor der obere Abstreifer und das zugeordnete Ab­ sperrglied freigegeben werden, wie dies nachstehend noch nä­ her beschrieben wird.

Insbesondere stellt eine Dichtung 210 eine Dichtung zwischen der oberen Abstreifeinrichtung und der Bohrung des Arbeits­ gestängestrangs bereit. Die Dichtungen 45a, 45b zusammen mit der Dichtung 45c bilden eine Dichtung zwischen der oberen Ab­ streifeinrichtung und dem Arbeitsgestängestrang, um eine Verbindung zwischen der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs und der Außenseite der oberen Abstreifeinrichtung zu verhin­ dern. Die Dichtungen 45c, 45d, 231, 232 unterbinden eine Ver­ bindung zwischen der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs und der Außenseite der unteren Abstreifeinrichtung.

Der Außendurchmesser der ringförmigen Dichtungsteile 46b′ und 29 jeweils auf den ersten und zweiten Abstreifeinrich­ tungen und der Durchmesser der Ringdichtungen 37 und 52 je­ weils auf den ersten und zweiten Absperrgliedern haben solche geeignete Durchmesser, daß die Bohrung des Einsatzrohrs oder eines rohrförmigen Teils und des Arbeitsgestängestrangs je­ weils abgedichtet wird. Geeignete Einrichtungen sind in den Fig. 8 und 11 der Zeichnung bei 36d, 54 jeweils gezeigt, die auf den jeweiligen unteren und oberen Absperrgliedern 35 und 50 vorgesehen sind, um das jeweilige Absperrglied in dem zu­ geordneten Sitz 95 und 46f der jeweiligen unteren und oberen Abstreifer in Sitzanlage zu halten und dort zu sperren.

In den Fig. 12 und 15 ist der untere Endabschnitt 22 des Ar­ beitsgestängestrangs verdeutlicht, und er hat ein unteres En­ de mit in Längsrichtung verlaufenden Schlitzen oder Ausnehmun­ gen 90, welche die in Längsrichtung verlaufenden und in Um­ fangsrichtung in Abständen angeordneten Vorsprünge oder Fin­ ger 91 bilden.

Das obere Ende des Körpers 28 der ersten oder unteren Abstreif­ einrichtung 26 ist auf dem unteren Ende bei der auseinander­ gezogenen Darstellung in Fig. 15 verdeutlicht, und umfaßt den Ringendabschnitt 28b und den Ringendabschnitt 28b′. Der End­ abschnitt 28b hat einen Abschnitt mit vermindertem Außendurch­ messer, der kleiner als der Innendurchmesser des ihn umgeben­ den Endabschnitts 28b′ ist, um eine in Längsrichtung verlau­ fende Ringkammer 28c im unteren Abstreiferkörper 28 zu bilden, wie dies in der Zeichnung verdeutlicht ist. Der Endabschnitt 28b hat eine Bohrung 28f (siehe Fig. 6) in der Nähe des oberen Endes, in der das untere Ende des Abschnitts 201 des Teils 199 aufgenommen ist.

Wenn die oberen und unteren Abstreifer 45, 26 an dem Arbeits­ gestängestrang angeordnet sind, ist das untere Ende 46g des oberen Abstreiferkörpers in unmittelbarer Nähe zu dem oberen Ende 46h des unteren Abstreiferkörpers oder liegt an diesem an. Dichtungen 45c und 45d auf dem Teil 199 zusammen mit Dichtun­ gen 231, 232 auf dem Kolben 230 verhindern eine Fluidverbin­ dung von der Bohrung des Arbeitsgestängestrangs in der Nähe der Abstreifeinrichtungen 26 und 45. Der Körper 46′ der obe­ ren Abstreifeinrichtung 45 umfaßt eine untere Abschlußkappe 46d, die eine Innenbohrung 46h′ hat, die einen größeren Durch­ messer als die Bohrung 47 in dem Teil des Körpers 46′ oberhalb der Abschlußkappe 46d aufweist. Ein Abschnitt der Bohrung 46h′ ist mit Gewindegängen 204b versehen, welche in Gewindeeingriff mit Gewindegängen 204a auf Segmenten 204 ist, um das Teil 199 mit und als ein Teil der oberen Abstreifeinrichtung 45 fest­ zulegen.

Der Körper 200 des Teils 199 hat eine durch denselben gehende Längsbohrung, die zwei unterschiedliche Außen- und Innendurch­ messer hat. Der Abschnitt 201 mit dem größeren Außendurchmes­ ser des Körpers 200 hat im Abstand angeordnete Ringausnehmun­ gen, um die Dichtungen 45d, 45c aufzunehmen, welche zum Ab­ sperren der Verbindung zwischen der Bohrung 21 des Arbeitsge­ stängestranges und den äußeren Dichtungen 29, 46b′ jeweils auf den unteren und oberen Abstreifeinrichtungen dienen, wie dies noch beschrieben wird. Ringförmig verlaufende und in Um­ fangsrichtung im Abstand angeordnete Segmente oder Abschnitte 204 mit Außengewindegängen 204a auf den Segmenten sind auf dem Abschnitt 201a des Körpers 200 ausgebildet, und sie bil­ den dazwischen Längsausnehmungen oder Schlitze 205. Der Ab­ schnitt 201a des Körpers 200, an dem sich die Segmente 204 überlappen, hat einen kleineren Außendurchmesser als der In­ nendurchmesser der Bohrung im Abschnitt 201, und der Grund der Schlitze 205 wird von der Schulter 201c auf dem Abschnitt 201 gebildet. Aufgrund der Differenz hinsichtlich des Innen­ durchmessers von der Bohrung in dem Abschnitt 201 und dem Ab­ schnitt 201a mit kleinerem Außendurchmesser enden die Schlitze 205 in in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Öffnungen 208 in dem Körper an dem Ende der Schlitze 205, welche mit der überlappten Bohrung des Abschnitts 201 des Körpers 200 in Verbindung sind. Die Bohrung des Körpers 200 in dem Ab­ schnitt 201 umfaßt einen Ringvorsprung 201d, der in die Ring­ ausnehmung 91a eingreift oder mit dieser zusammenarbeitet, die in der Außenfläche der Finger 91 des Arbeitsgestänge­ strangs OS ausgebildet ist, wie dies insbesondere aus den Fig. 6 und 7 zu ersehen ist.

Die Finger 91 des Arbeitsgestängestrangs gehen durch Schlitze 205 und Öffnungen 208 in dem Teil 199 und in die Kammer 28c in der unteren Abstreifeinrichtung 26, und sie sind mit in­ neren, ringförmig verlaufenden und in Umfangsrichtung ange­ ordneten Ausnehmungen 91b versehen. Der Kolben 230 hat ei­ ne Verlängerung 234 mit einem vermindertem Durchmesser und ei­ ner Endausnehmung 234′, welche die Ausnehmungen 91b in den Fingern 91 überlappt. Ein geteilter Ring 235 ist in Eingriff an der Endausnehmung 234′, um lösbar die untere Abstreifein­ richtung und den Arbeitsgestängestrang miteinander zu verbin­ den. Eine Abschereinrichtung 237 in der Ringausnehmung 239 des Kolbens 230 hilft zum sperrenden Festlegen von Arbeits­ gestängestrang, Kolben und unteren und oberen Abstreifein­ richtungen in Verbindung miteinander, um eine vorzeitige Frei­ gabe zu verhindern. Öffnungseinrichtungen 238 in dem Ab­ schnitt 28b′ gleichen den Druck in dem Bohrloch mit dem Teil der Kammer 28c unterhalb des Kolbens 230 aus.

Wenn die in Fig. 15 in auseinandergezogener Darstellung ge­ zeigten Teile entsprechend den Fig. 6 und 7 zusammengesetzt sind, ist der Abschnitt 201a mit kleinerem Durchmesser in dem untersten Ende des Abschnitts 22 des Arbeitsgestänge­ strangs eingesetzt und aufgenommen, so daß die Vorsprünge 91 desselben in Schlitzen 205 des Körpers 22 aufgenommen sind, und die Segmente 204 durch die Längsausnehmungen zwischen den Fingern 91 gehen, um sich von dem Arbeitsgestängestrang OS nach außen zu erstrecken. Der durchmesserkleinere Abschnitt 201a ragt in in Längsrichtung verlaufende Bohrung 21 des Ar­ beitsgestängestrangs und verläuft in dieser, wobei der Sitz 46f gebildet wird, um das zweite Absperrglied 50 aufzunehmen und festzulegen, wenn es in dem Arbeitsgestängestrang nach unten bewegt wird.

Die Dichtung 210, die auf dem Abschnitt 201 der oberen Ab­ streifeinrichtung 45 vorgesehen ist, bildet einen dichten Abschluß in der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs. Die Dichtung 210 kann auf irgendeine geeignete Weise angeordnet werden, um einen Dichtungseingriff zwischen dem Abschnitt 201a des Körpers 200 und der Bohrung des Arbeitsgestänge­ strangs zu erzielen. Die Dichtungseinrichtungen 45a, 45b, 45c und 45d sind vorgesehen, um eine Abdichtung zwischen den obe­ ren und unteren Abstreifeinrichtungen 45 und dem Außeren des Arbeitsgestängestrangs zu erzielen. Eine Dichtung 45′ ist zwischen dem Sitz 95 und dem unteren Abstreiferkörper 28 vor­ gesehen, wie dies in den Fig. 6 bis 12 gezeigt ist.

Wenn das erste oder untere nach unten bewegte Absperrglied 35 in der unteren Abstreifeinrichtung mit Hilfe der Dichtungs­ einrichtungen 217 auf dem ersten Absperrglied aufgenommen und unter dichter Sitzanlage angeordnet ist, sperren die Dichtun­ gen 45a, 45b, 45c, 45d, 95′, 217, 231, 232 die Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs ab, so daß der Fluiddruck in dem Ar­ beitsgestängestrang eingeschlossen wird und den Kolben 230 beaufschlagt und hierdurch die Löseeinrichtung 91b, 235 und 234′ ausgelöst wird, um den ersten Abstreifer und das Ab­ sperrglied von dem Arbeitsgestängestrang freizugeben, wie dies nachstehend noch näher erläutert wird. Dies wird bewirkt, ohne daß der zweite Abstreifer freigegeben wird, und ohne daß der Fluiddruck in dem Arbeitsgestängestrang auf die Abstreifdich­ tungen 29, 52 wirkt.

Wenn das zweite oder obere, nach unten bewegte Absperrglied in der oberen Abstreifeinrichtung sitzt, sperren zusätzliche Dichtungen einschließlich der Dichtungseinrichtung 218 auf dem zweiten Absperrglied zusammen die Dichtungseinrichtungen 210 die Bohrungen 21 des Arbeitsgestängestrangs ab, so daß der Fluiddruck im Arbeitsgestängestrang oberhalb des oberen Absperrglieds eingeschlossen wird und die Löseeinrichtung 91a und 201d beaufschlagt und entsichert, um den zweiten Ab­ streifer und das zugeordnete Absperrglied von dem Arbeits­ gestängestrang zu lösen, wie dies nachstehend noch näher be­ schrieben wird.

Zum Zusammensetzen sind der obere Abstreifer 45 und sein Kör­ per 200 in Gewindeeingriff über Innengewindegänge 204b und Außengewindegänge 204a, und die Finger 91 des Arbeitsgestänge­ strangs und die Schlitze 205 sind so ausgerichtet, daß der obe­ re Abstreifer 45 auf dem Arbeitsgestängestrang positioniert wird. Der durchmesserkleinere Abschnitt 201a der oberen Ab­ streifeinrichtung paßt in die Bohrung 21 des Arbeitsgestänge­ strangs. Der Vorsprung 201d greift in die Ausnehmungen 91a in jedem Finger 91 ein, um den oberen Abstreifer lösbar mit dem Arbeitsgestängestrang zu verbinden. Das geteilte Ringteil 235 ist auf einer Endausnehmung 234′ der Verlängerung 234 des Kolbens 230 angeordnet, und die Ringausnehmung 239 in dem Kol­ ben ist so ausgerichtet, daß ein Scherbolzen 237 aufgenommen wird, der durch den unteren Abstreiferkörper 28 geht. Die untere Abstreifereinrichtung 26 wird in die Bohrung des Ar­ beitsgestängestrangs eingeführt, welcher teleskopartig einen Abschnitt 201 der oberen Abstreifeinrichtung in der unteren Abstreiferbohrung 28f anordnet.

Im zusammengesetzten Zustand umfaßt der zweite Abstreiferein­ richtungskörper 46′ das Teil 199 und den einteilig ausgelegten Ringabschnitt 46f, in dessen Nähe die Vorsprünge 91 am Ar­ beitsgestängestrang OS in die Ausnehmungen 205 des Teils 199 verlaufen, das durch den Arbeitsgestängestrang geht, um den Abschnitt 46f im Innern der Bohrung 21 des Arbeitsgestänge­ strangs OS zu positionieren.

Wie in Fig. 13 gezeigt ist, und wie dort erwähnt ist, wird eine Trapezgewindeanordnung 46n auf der Innenbohrung des Sitzes 46f ausgebildet, um einen Sperreingriff mit den Tra­ pezgewindegängen 53 zu erhalten, die auf dem Außenumfang des Rings 54 auf dem Sperrgliedkörper 51 ausgebildet sind. Der Ring 54 hat eine Längsausnehmung, die durch denselben geht, um eine Durchbiegung desselben an dem konischen Sitz 54′ auf dem Körper 51 aufzunehmen, wenn dieser Ring in den Sperreingriff mit dem Sitz 46f bewegt wird.

Es ist zu ersehen, daß die vorstehend beschriebene konstruk­ tive Zuordnung des Arbeitsgestängestrangs OS zu den oberen und unteren Abstreifeinrichtungen 45 und den unteren oder er­ sten Abstreifeinrichtungen 26 derart getroffen ist, daß der Arbeitsgestängestrang durch die Längsbohrung 47 der zweiten Abstreifeinrichtung 45 geht und unter überlappender Zuord­ nung mit der unteren Abstreifeinrichtung 26 endet.

Auch nimmt der Abschnitt 201a der zweiten oder oberen Ab­ streifeinrichtung 45, die durch die Schlitze 91 des Arbeits­ gestängestrangs und in die Bohrung 21 desselben geht, den zweiten Absperrgliedkörper 51 im Sitz 46f zum Freigeben und Bewegen des zweiten Absperrglieds 50 und der zweiten Abstreif­ einrichtung 45 zusammen als Einheit durch das Einsatzrohr auf, wie dies nachstehend beschrieben wird. Die Innenbohrung des Abschnitts 46f, die innerhalb des Arbeitsgestängestrangs OS liegt, ist auf irgendeine geeignete Weise so ausgestaltet, daß sie mit dem zweiten Absperrglied 50 zusammenarbeitet und zusammen mit diesem sperrbar ist.

Die Ausnehmungen 91a und 91b nehmen jeweils den Vorsprung 201d und den Vorsprung oder das Teil 235 an den oberen und unteren Abstreifeinrichtungen jeweils auf, um die oberen und unteren Abstreifer lösbar mit dem Arbeitsgestängestrang zu verbinden. Die ringförmig verlaufenden Ausnehmungen oder Nuten 91a und 91b mit ihren zugeordneten und eingreifenden Vorsprüngen 201d, 235 zusammen mit der Nut 239 auf dem Kol­ ben 230, die den Abscherbolzen 237 aufnimmt, ermöglichen ei­ ne relative Drehung zwischen den oberen und unteren Abstreif­ einrichtungen 45 und 26.

Im zusammengesetzten Zustand bilden der Kolben 230 und der Abscherbolzen 237 und die Zwischenverbindungseinrichtung ei­ ne Sperreinrichtung, um die lösbare Ausnehmungs- und Vor­ sprungsanordnung an den oberen und unteren Abstreifeinrich­ tungen und dem Arbeitsgestängestrang zu sperren, und es wird ein Lösen der jeweiligen Abstreifer von dem Arbeitsgestänge­ strang bei der Handhabung des Arbeitsgestängestrangs verhin­ dert. Der Kolben 230 reagiert nur auf den Druck, wie den Druckmitteldruck von der Bohrung des Arbeitsgestängestrangs, und daher muß der untere Abstreifer von dem Arbeitsgestänge­ strang zuerst gelöst werden, bevor der obere Abstreifer ge­ löst werden kann. Hierdurch wird eine fest vorgegebene se­ quentielle Arbeitsabfolge bei den Abstreifern sichergestellt, und es können Störungen vermieden werden, die bei üblichen Einrichtungen dieser Art auftreten konnten.

Da ferner die Zwischenverbindung zwischen den oberen und un­ teren Abstreifern und dem Arbeitsgestängestrang eine relati­ ve Drehbewegung zwischen den Abstreifern zuläßt, während ei­ ne relative Längsbewegung zwischen dem Arbeitsgestängestrang und den Abstreifern verhindert wird, wenn diese entsprechend den Fig. 6 und 7 angeordnet sind, kann der Arbeitsgestänge­ strang gehandhabt werden, um die gewünschten Ergebnisse her­ beizuführen, ohne daß eine Fehlfunktion bei dem System verur­ sacht wird, oder daß eine vorzeitige Freigabe einer der bei­ den Abstreifer bewirkt wird.

Die separaten Dichtungs- oder Abstreifelemente, die jeweils an den ersten und zweiten Abstreifeinrichtungen und den er­ sten und zweiten Absperrgliedern vorgesehen sind, können irgendeine geeignete Form und Ausgestaltung haben. Wie dargestellt kann eine Mehrzahl von gesonderten Abstreif­ oder Dichtungseinrichtungen vorgesehen sein, die an dem jeweiligen zugeordneten Körper des Abstreifers des Absperr­ glieds mit Hilfe irgendeiner Halteeinrichtung festgehalten sind, wie dies in der Zeichnung verdeutlicht ist.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist zu ersehen, daß nach der Sperrung des ersten Absperrgliedes 35 mit den ersten Ab­ streifeinrichtungen 26 die Dichtungen 45a, 45b, 45c, 45d und 217 den Druck von der Bohrung des Arbeitsgestängestrangs 21 einschließen, so daß dieser auf Kolbendichtungen 231, 232 wirkt und dieser in Längsrichtung zu dem Abscherbolzen 237 bewegt wird. Hierdurch wird die Kolbenverlängerung 234 von der Unterseite des geteilten Rings 235 aufgehoben, und dieser wird an dem Körper 28 eingefahren, wie dies gezeigt ist. Hier­ durch wird bewirkt, daß die erste Abstreifereinrichtung und das zugeordnete Absperrglied von dem Arbeitsgestängestrang OS freikommen, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist. Der Bund 102 liegt an den äußeren Enden der Haltebolzen 99 an, um den Ring 98 in der in Fig. 8 gezeigten Anordnung zu sperren, und somit das erste Absperrglied 35 mit der ersten oder unteren Ab­ streifeinrichtung 26 gegen ein frühzeitiges Lösen zu sichern oder zu sperren, wenn diese beide zusammen durch das Einsatz­ rohr L vor dem Zement bewegt werden.

Das erste Absperrglied 35 und die erste Abstreifeinrichtung 26 bleiben im gesperrten Zustand miteinander verbunden, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, wenn beide durch das Einsatzrohr bewegt werden. Der untere, geteilte Ring 104 auf dem koni­ schen Körper 28 der ersten Abstreifeinrichtung 26, wie dies in den Fig. 9 und 10 der Zeichnung gezeigt ist, ist an dem Ende des Bewegungsweges in dem Einsatzrohr in der Anschlag­ einrichtung oder Aufnahmeeinrichtung 55 aufgenommen, die in der Nähe des unteren Abschnitts des Einsatzrohres L an­ geordnet ist. Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt ist, hat die Aufnahmeeinrichtung 55 Trapezgewindegänge 55a, welche mit nach außen weisenden Trapezgewindegängen 105 auf dem Ring 104 zusammenarbeiten und das erste Absperrglied und die Abstreifeinrichtung sperrend mit der Aufnahme 55 verbinden. Die Dichtung 28h in dem ersten Abstreiferkörper 28 unterhalb des geteilten Rings 104 bildet eine Abdichtung in dem glat­ ten Körperabschnitt der Aufnahmeeinrichtung 55, wie dies in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist. Wenn anschließend ein geeig­ neter Druck in dem Arbeitsgestängestrang wirkt, wird der Bolzen 103 abgeschert, um das Absperrglied 35 von dem Ab­ streifer 26 zu lösen.

Die Sperreinrichtung 60 für das erste Absperrglied 35 und der Abstreifer 26 sind detailliert in den Fig. 8 und 9 gezeigt. Die erste oder untere Abstreifereinrichteung 26 ist mit einem ringförmigen Bund oder einem Sitz 95 versehen, der lösbar in einer Innenbohrung 28a mit Hilfe eines Ringes 98 in der Aus­ nehmung 100a festlegbar ist. Trapezgewindegänge 95a sind auf dem Innendurchmesser des Bunds 95 vorgesehen, um einen Ver­ riegelungseingriff mit dem Ring 36d zu bilden, der an dem ko­ nischen Sitz des ersten Absperrglieds 35 vorgesehen ist. Der Ring 36d ist ebenfalls in Längsrichtung geteilt, um eine Bie­ gung auszugleichen, und er ist mit Trapezgewindegängen 36e zum Zusammenarbeiten mit den Trapezgewindegängen 95a des Bunds 95 in der ersten Abstreifeinrichtung 96 versehen. Der Sitz 95 ist mit einer Ringausnehmung 96 versehen, die einen Konus 97 an ihrer oberen, ringförmig ausgebildeten Seite hat, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Der geteilte Ring 98 ist derart ausgelegt, daß er in die Ausnehmung 96 paßt und in dieser aufgenommen wird, und sein innerer, oberer, ringförmi­ ger Rand ist bei 97a konisch derart ausgebildet, daß er zu dem Konus 97 an der Ausnehmung 96 paßt. Der Ring 97 ist ge­ teilt, um Biegungen aufzunehmen, und Haltebolzen 99 gehen durch in Umfangsrichtung in Abständen angeordnete radiale Öffnungen 100, welche in der Ringausnehmung 100a des Kör­ pers 28 der ersten Abstreifeinrichtung enden. Der Ring 98 ist derart bemessen, daß er teilweise in der ringförmigen Ausnehmung 100a aufliegt, in der die inneren Enden der Öff­ nungen 100 enden. Die inneren Enden der Haltebolzen liegen daher an dem äußeren Umfang des Rings 98 an, und das äußere Ende der Haltebolzen 99 liegt an der inneren Fläche 101 des Bunds 102 an, wenn der Bund 102 in der in Fig. 8 gezeigten Position mit Hilfe des Abscherbolzens 103 gehalten ist, der dort und an dem Körper 28 in Eingriff ist.

Wenn der Druck in dem Arbeitsgestängestrang den Bolzen 103 abschert, kann sich dann der Bund 102 in Längsrichtung be­ wegen, um die Ausnehmung 106 zu den äußeren Enden der Öff­ nungen 100 auszurichten, in welchen die Haltebolzen 99 ver­ laufen. Der Innendruck in dem Arbeitsgestängestrang drückt das Absperrglied 35 nach unten, und infolge der konusför­ migen Ausbildungen bei 97, 97a an der oberen Ausnehmung und der Ringkante jeweils kommt der Sitz 95 der unteren Ab­ streifeinrichtung 26 von dem Ring 98 frei und bewegt sich zusammen mit dem Absperrglied 35 nach unten. Der Ring 98 in der Ausnehmung 100a wird gedehnt, um zu bewirken, daß die Bolzen 99 in den Öffnungen 100 radial nach außen in die Aus­ nehmung 106 des Bunds 102 gedrückt werden. Diese Anordnung ist in Fig. 9 gezeigt. Hierdurch wird ermöglicht, daß das erste Absperrglied 35 von der ersten Abstreifeinrichtung 26 freikommt und sich in einer Verlängerung 27 unterhalb der Öffnungseinrichtung P bewegt, um das Einsatzrohr unterhalb der ersten Abstreifeinrichtung 26 zur Herstellung einer Ver­ bindung des Einsatzrohres oberhalb der ersten Abstreifein­ richtung zu öffnen, so daß Zement von dem Einsatzrohr L über der ersten Abstreifeinrichtung 26 durch eine Einwegventil­ einrichtung 40 zu dem Bohrlochringraum WB ausgegeben werden kann, der das Einsatzrohr umgibt, um die Zementierung des Einsatzrohres an dem vorgegebenen Ort und der vorgegebenen Stelle einzuleiten. Die Höhe des Zements in dem Bohrloch WB kann sich in Abhängigkeit von den Umständen ändern.

Wenn das zweite Absperrglied 50 sich in der Bohrung 21 des Arbeitsgestängestrangs bewegt und in Eingriff mit dem Sitz 46f an der zweiten Abstreifeinrichtung kommt und dort ge­ sichert bzw. gesperrt wird, kann der Druck in dem Arbeits­ gestängestrang erhöht werden, um die Finger 91 zu zwingen, daß sie nach innen von dem Druck des Vorsprungs 201d nach innen klappen, um zu versuchen, daß diese sich aus den Ring­ ausnehmungen 91a in den Fingern 90 nach außen bewegen. Wenn die Finger 91 in ausreichendem Maße zusammengelegt sind, kom­ men die zweite oder obere Abstreifeinrichtung 45 und das zwei­ te damit zusammenarbeitende Absperrglied von dem Arbeitsge­ stängestrang OS frei. Wenn das zweite Absperrglied 50 in Ein­ griff mit der zweiten Abstreifeinrichtung 45 ist, und die Ab­ streifeinrichtung von dem Arbeitsgestängestrang freigekommen ist, greift die darauf befindliche Dichtungseinrichtung 52 in die Bohrung 47 der zweiten Abstreifeinrichtung ein und bil­ det hiermit eine Abdichtung. Die Dichtungseinrichtung 46b′ an der Abstreifeinrichtung 95 ist in Dichtungseingriff mit den Innenwänden des Einsatzrohres L, und das zweite Absperr­ glied 50 in der Bohrung 47 bildet eine bewegliche Dichtung hinter dem Zement und streicht den Zement von der Innenwand ab, wenn sie sich in Verbindung miteinander entlang dieser Wand in Richtung zu der ersten Abstreifeinrichtung 26 bewe­ gen, die in der Aufnahmeeinrichtung 55 in Sperreingriff ge­ halten ist.

Das zweite Absperrglied 50 ist mit einem unteren, geteilten Sperring 110 versehen, der in einem Abstand von dem Sperr­ ring 54 und dem konischen Sitz vorgesehen ist, wie dies in Fig. 11 der Zeichnung gezeigt ist. Er ist mit Außentrapezge­ windegängen 111 versehen. Der Abschnitt 28b der ersten Ab­ streifeinrichtung 26 ist mit Innentrapezgewindegängen 28n versehen, wie dies in den Fig. 12 und 13 gezeigt ist, um mit den Trapezgewindegängen 111 auf dem Sperring 110 in der Nä­ he des unteren Endes des zweiten Absperrgliedes 50 in Sperr­ eingriff zu kommen und diese aufzunehmen. Der Ring 110 ist ebenfalls an einer konischen Ringfläche 110a des zweiten Ab­ sperrgliedes wie der Ring 54 vorgesehen, so daß die Biegung der geteilten Ringe aufgenommen wird, wenn sie in Eingriff mit dem Sitz 46f und den Gewindegängen 28n in der Bohrung 28a jeweils sind. Der O-Ring 51d ist der zweite Absperrglied­ körper 51 unterhalb des geteilten Rings 110 und bildet eine Dichtung in der Bohrung 28a der unteren Abstreifeinrichtung 26, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Dieser legt das obere oder zweite Absperrglied und die Abstreifeinrichtung 45 in gesperrtem Zustand unter Bildung einer Dichtung mit der unte­ ren oder ersten Abstreifeinrichtung 26 fest, wenn diese in der Aufnahmeeinrichtung 55 festgelegt ist. Diese Anordnung stellt ein Sicherheitsrückschlagventil zusätzlich zu der Stell­ schuhanordnung bereit, die in den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung gezeigt ist. Auch ermöglicht sie, daß die Tandemanordnung von Abstreifer und Absperrglied als eine Einheit zum Ausbohren erhalten bleibt, wenn diese gegebenenfalls aus dem Einsatz­ rohr entfernt werden sollen.

Wie im Zusammenhang mit der unmittelbar zuvor beschriebenen bevorzugten Ausführungsform erläutert worden ist, ist die Auslegung derart getroffen, daß die erste oder untere Ab­ streifeinrichtung 26 fest mit dem Arbeitsgestängestrang un­ terhalb der oberen oder zweiten Abstreifeinrichtung 45 ver­ bunden werden kann, wodurch die Nachteile eliminiert werden, die sich ergeben, wenn irgendein Teil der ersten Abstreif­ einrichtung durch oder an einer verengten Stelle oder einem kleineren Innendurchmesser der ersten Abstreifeinrichtung vorbeibewegt werden muß. Es wird auch ermöglicht, daß die Bohrung 28a der ersten Abstreifeinrichtung 26 in der Nähe des unteren Endes der zweiten oder oberen Abstreifeinrich­ tung 45 ausgeht und sich von dort w 30643 00070 552 001000280000000200012000285913053200040 0002004037717 00004 30524egerstreckt, und da der Arbeitsgestängestrang durch die obere Abstreifeinrichtung 45 geht und unter überlappender Zuordnung zu der unteren Abstreifeinrichtung 26 geht, bildet das zweite Absperrglied 50 nur eine Anfangsdichtung in dem Arbeitsgestängestrang OS und nicht in der oberen oder zweiten Abstreifeinrichtung 45, wenn es mit dieser in Eingriff kommt, während die zweite Abstreifeinrichtung an dem Arbeitsgestängestrang festgelegt bleibt.

Während die zweite oder obere Abstreifeinrichtung 45 einen Abschnitt 46f hat, der einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser der Bohrung des Arbeitsgestängestrangs oder der Bohrung der zweiten Abstreifeinrichtung 45 hat, ist die erste oder untere Abstreifeinrichtung 26 unterhalb des Ab­ schnittes festgelegt, der den kleinsten Innendurchmesser in der Bohrung von der oberen oder zweiten Abstreifeinrich­ tung bildet. Hierdurch wird die Möglichkeit vermieden oder reduziert, daß die erste oder untere Abstreifeinrichtung bei einem solchen verengten Durchmesser hängen bleibt, wo­ durch möglicherweise verursacht würde, daß die zweite Ab­ streifeinrichtung 45 während der Auszementierungsarbeiten vorzeitig freikommt.

Wie voranstehend erwähnt worden ist, sperren die Dichtungen 45a, 45b, 45c, 45d, 231 und 232 die Verbindung zwischen der Arbeitsgestängestrangbohrung 21 und dem Bohrloch oder dem Hohlraum an den Verbindungen zwischen den oberen und unteren Abstreifeinrichtungen und dem Arbeitsgestängestrang ab. Wenn das erste Absperrglied 35 in dem ersten Abstreifer 26 sitzt, ist es mit diesem blockiert, wie dies voranstehend beschrie­ ben worden ist, und die Dichtung 217 an dem unteren Absperr­ glied ist in Dichtungseingriff in der Bohrung des ersten Ab­ streifers. Wenn das erste Absperrglied und der Abstreifer von dem Arbeitsgestängestrang gelöst werden sollen, wird der Druck in dem Arbeitsgestängestrang erhöht. Die voranste­ henden Dichtungsanordnungen schließen den Fluiddruck ein oder verhindern wenigstens eine Verbindung von dem Ar­ beitsgestängestrang zu den Teilen oder dem Einsatzrohr oder der Bohrung derart, daß man das Lösen des Absperrgliedes und des Abstreifers von dem Arbeitsgestängestrang verhindern kann oder umgekehrt ein geeignetes Lösen des Abstreifers und des Absperrgliedes zum gewünschten Zeitpunkt bewirken kann.

Bei üblichen Auslegungen konnte beispielsweise der Fluiddruck im Arbeitsgestängestrang über eine Verbindung auf die unteren Abstreiferdichtungen wirken, die eine wesentlich größere Quer­ schnittswirkfläche haben, auf die der Druck wirken kann. Hier­ durch können Fehlfunktionen beim System ausgelöst werden, in­ dem sich der untere Abstreifer von dem Arbeitsgestängestrang OS bei einem wesentlich niedrigeren als dem gewünschten Druck lösen kann. Bei der Erfindung hingegen wird die effektive Querschnittsfläche, auf die der Fluiddruck wirkt, um die Frei­ gabe des unteren Absperrglieds auszulösen, von den Dichtungen 231, 232 auf den Kolben 230 gebildet, deren Durchmesser klei­ ner als der Außendurchmesser der Dichtungen 29 am ersten Ab­ streifer ist.

Wenn in ähnlicher Weise das zweite oder obere Absperrglied 50 in dem oberen Abstreifer 45 sitzt (nachdem das erste Ab­ sperrglied und der Abstreifer von dem Arbeitsgestängestrang freigekommen sind) schließen die Dichtung 218 an dem oberen Absperrglied zusammen mit der Dichtung 210 zwischen dem obe­ ren Abstreifer und dem Arbeitsgestängestrang den Fluiddruck in der Bohrung des Arbeitsgestängestrangs ein, und die Wirk­ fläche wird von dem Durchmesser der dem Arbeitsgestängestrang benachbarten Dichtung 210 gebildet.

Wenn man den Fluiddruck einschließt, der die untere und dann die obere Abstreifeinrichtung von dem Arbeitsgestänge­ strang wie bei dem Beispiel nach der Erfindung freigibt, läßt sich das Lösen der Abstreifeinrichtung besser steu­ ern, um Fehlfunktionen oder ein Versagen der Anordnung zu vermeiden.

Auch durch die Positionierung oder das Festlegen der oberen und unteren Abstreifer an dem Arbeitsgestängestrang in der Weise, daß eine Drehung zwischen dem Arbeitsgestängestrang und den oberen und unteren Abstreifern möglich ist, und durch die von dem Kolben 230 und der Zwischenverbindung zwi­ schen den jeweiligen oberen und unteren Abstreifern und dem Arbeitsgestängestrang gebildete Sperre wird auch ein vor­ zeitiges Lösen des Abstreifers während der Absenkbewegung oder der Handhabung des Arbeitsgestängestrangs in dem Bohr­ loch verhindert.

Fig. 16A stellt eine vergrößerte Ansicht der in den anderen Ansichten gezeigten Anordnung dar. Fig. 15 zeigt eine alter­ native Ausführungsform einer Kolbenanordnung und einer An­ ordnung von Ausnehmungen 91b an dem Arbeitsgestängestrang.

Die Fig. 17 bis 20 verdeutlichen Einzelheiten der Positionier­ einrichtung nach der Erfindung, welche ermöglicht, daß das Einsatzrohr L an einem Bohrlochgestänge hängend angeordnet oder abgestützt werden kann, so daß es von diesem ausgeht, wie dies schematisch in den Fig. 1 bis 5 gezeigt ist. Die all­ gemein bei S angedeutete Dichtungseinrichtung ist auf die zu­ vor im Zusammenhang mit Fig. 6 erläuterte Art und Weise aus­ gelegt.

Die Hängelagereinrichtung, die insgesamt mit H bezeichnet ist, ist hinsichtlich ihren Einzelheiten in den Fig. 18 und 20 näher gezeigt und bei dieser dargestellten Ausführungsform ist ein Paar von derartigen Hängelagereinrichtungen als Beispiel dargestellt. Bei einigen Anwendungsfällen braucht nur eine Hängelagereinrichtung H eingesetzt zu werden. Bei anderen Auslegungsformen können auch mehr als eine Hängelagereinrich­ tung H zur Anwendung kommen. Wenn zwei oder mehr Hängelager­ einrichtungen vorgesehen sind, so wird in bevorzugter Weise die Auslegung derart getroffen, daß die Hängelageranordnungen gleichmäßig das Gewicht des Einsatzrohrs verteilt über die Mehrzahl von Einsatzrohr-Hängelagereinrichtungen aufnimmt, und daß das Einsatzrohr in dem Bohrloch hin- und hergehend bewegt wird, bevor das Einsatzrohr L an dem Bohrgestänge C hängend angebracht wird, um eine Vorbehandlung des Bohrlochs und/oder ein Ausbohren von Schlamm zu ermöglichen, wenn sich das Ein­ satzrohr entweder während der Zementierbearbeitungen in dem Bohrloch oder nach der hängenden Anordnung dreht.

Der Arbeitsgestängestrang OS umfaßt ein inneres Teil I, das einen nicht-kreisförmigen Betonabschnitt M hat, der als Zwi­ schenverbindung zwischen dem inneren Teil I und dem Restteil des Arbeitsgestängestrangs vorgesehen ist, so daß dieses sei­ ne Funktion ohne eine Behinderung anderer Vorgänge ausführen kann. Das Einsatzrohr L, das in Fig. 17 gezeigt ist, hat ein äußeres Teil Q, das damit verbunden ist, und das von dem Ein­ satzrohr L nach oben verläuft, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist.

Das innere Teil I und das äußere Teil Q sind teleskopartig angeordnet, wie dies in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, und die Hängelagereinrichtung H ist an dem Einsatzrohr L zum Zu­ sammenarbeiten mit dem Futterrohr C derart abgestützt, daß das Einsatzrohr L in dem Bohrlochfutterrohr C hängend ange­ ordnet oder gelagert ist. Die Einsatzrohr-Hängelagereinrich­ tung H ist in Wirklichkeit ein Teil des Einsatzrohres L, da das äußere Teil Q die Ringlagereinrichtungen B und die er­ ste Hülseneinrichtung S′ trägt. Die erste Hülseneinrichtung S′ verläuft in Längsrichtung um das Einsatzrohr mit einer geeigneten Erstreckung und ist an diesem am unteren Ende 115 mit Hilfe eines kreisförmigen Rings 116 auf dem Einsatz­ rohr L oder mit Hilfe einer anderen geeigneten Einrichtung drehbeweglich relativ zum Einsatzrohr gelagert. Die erste Hülseneinrichtung S′ ist mit oberen und unteren, im Abstand angeordneten, ringförmigen Reihen 90a und 91a′ mit konisch ausgebildeten Segmenten 16a und 17a jeweils versehen. Die konisch ausgebildeten Segmente 16a in der oberen Reihe 90a haben in Umfangsrichtung einen Abstand relativ zueinander mit Hilfe von Distanzstücken 16b, die dazwischen angeordnet sind, und die in Umfangsrichtung relativ zu den konisch aus­ gebildeten Segmenten 17a in der Reihe 91a′ versetzt sind, deren Segmente 17a in Umfangsrichtung mittels Distanzstücken 17b einen Abstand haben. Die konisch ausgebildeten Segmente 16a und 17b jeder Reihe 90a und 91a′ verlaufen jeweils in Längsrichtung der ersten Hülseneinrichtung S′, und die Seg­ mente 16a, 17c sind mit äußeren konischen Flächen 16c, 17c jeweils versehen.

Im Abstand angeordnete, ringförmige Reihen von Hängegestängen 18 und 19 werden jeweils von Hängegestängesegmenten 18a, 19a gebildet, wobei die Hängegestänge 18a in der Reihe 18 in Um­ fangsrichtung relativ zu den Gestängesegmenten 19a in der Reihe 19 versetzt sind. Die Gestängesegmente 18a in der Reihe 18 und die Gestängesegmente 19a in der Reihe 19 sind in Um­ fangsrichtung in einem Abstand voneinander angeordnet, um Umfangszwischenräume dazwischen bereitzustellen, so daß die Hängegestänge 18a in Längsrichtung zu den konisch ausgebil­ deten Segmenten 16a in der Reihe 90a und die Hängegestänge­ segmente 19a in Längsrichtung zu den Segmenten 17a in der Reihe 91a′ ausgerichtet sind. Eine Einrichtung in Form von länglichen Gestängeteilen 20 ist mit den Hängegestängen 18a in der Reihe 90a verbunden und erstreckt sich in Längsrich­ tung der ersten Hülseneinrichtung S′ durch die Zwischenräume 17b zwischen den konisch ausgebildeten Segmenten 17a in der Reihe 91a′, und die Gestänge 20 sind an ihren unteren Enden 20a mit Hilfe einer geeigneten Einrichtung mit der zweiten Hülseneinrichtung S′′ bei 19c verbunden.

Die Hülseneinrichtung S′′ hat in Längsrichtung einen Abstand von dem unteren Ende 115 der ersten Hülseneinrichtung S′, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist.

Die in Längsrichtung verlaufenden Gestänge 20 können an ei­ ner geeigneten Führungseinrichtung G befestigt sein, welche einen Bund 14 umfaßt, der mit den Gestängen 20 zwischen den im Abstand angeordneten Reihen 90a und 91a′ der konischen Segmente 16a und 17a über eine geeignete Einrichtung, wie Schrauben o. dgl. verbunden ist, wie dies in der Zeichnung dar­ gestellt ist. Die Führungseinrichtung G umfaßt auch eine vor­ springende Einrichtung 15 auf dem Bund 20, welche in den Längsschlitz 15a der Hülse S′ paßt, um zu erreichen, daß die Hängegestängesegmente 18a in der Reihe 18 zu den konisch aus­ gebildeten Segmenten 16a in der ringförmigen Reihe 90a aus­ gerichtet bleiben. In Fig. 20 ist die in Fig. 18 gezeigte Führungseinrichtung G in Form einer Stütze 16′ ausgelegt, die an der ersten Hülseneinrichtung S′ vorgesehen ist, um die läng­ lichen Gestängeteile 20 aufzunehmen und die Gestängesegmente 18a zu den konischen Segmenten 16a in der Reihe 90a ausge­ richtet zu halten.

Die Gestängesegmente 19a sind mit länglichen Gestängen 19b verbunden, die auch mit der zweiten Hülseneinrichtung S′′ über eine geeignete Einrichtung, wie Schrauben 19c o. dgl. verbun­ den sind.

Bei der in Fig. 18 gezeigten Anordnung ist die zweite Hülsen­ einrichtung S′′ in der ringförmigen und in Längsrichtung ver­ laufenden Ausnehmung oder Kammer 120 aufgenommen, die in dem Einsatzrohr ausgebildet ist, wobei diese Ausnehmung mit einem geeigneten Kolben und einer Dichtungsanordnung aus­ gestattet ist, welche insgesamt mit 121 bezeichnet sind und in der Nähe des unteren Endes der zweiten Hülseneinrichtung S′′ in der Kammer vorgesehen sind. Wenn es erwünscht ist, kann die Hängelagereinrichtung derart ausgelegt und posi­ tioniert werden, daß das obere Ende der Gleithülse in der Kammer aufgenommen werden kann. Die Kolbendichtungseinrichtung 121 spricht auf den Fluiddruck an, der über die Öffnungsein­ richtung 122 in dem Einsatzrohr L anliegt, um die Hülsenein­ richtung S′′ in Richtung nach oben oder außen zu der Kammer 120 zu drücken, welche ihrerseits gleichzeitig die Reihe von Gestängesegmenten 18 und 19 jeweils in Richtung nach außen längs den geneigten Flächen 16c, 17c der konischen Segmente in den Reihen 90a und 91a′ jeweils derart bewegen, daß die Rei­ hen von Gestängesegmenten gleichzeitig in Eingriff sind und das Einsatzrohr L in dem umgebenden Futterrohr C festlegen. Ein Abscherbolzen 129 verhindert eine vorzeitige Bewegung der Hülse S′′, und der geteilte Ring in der Ausnehmung 129′ verhin­ dert, daß die Kolben- und Dichtungsanordnung 121 aus der Kam­ mer 120 herausgedrückt wird.

Vor der Beaufschlagung der Hängelagereinrichtung H mit hy­ draulischen Mitteln werden natürlich geeignete Einrichtungen eingesetzt, die das Fluid von dem Arbeitsgestängestrang zu der Kammer 120 drücken. Wie in Fig. 19 gezeigt ist, kann eine Kugel 125 in dem Arbeitsgestängestrang nach unten gepumpt werden, so daß diese auf dem lösbaren Sitz 126 aufsitzt, der lösbar an dem unteren Ende der Aufnahmeeinrichtung 55 mit Hilfe des Abscherbolzens 127′ festgelegt ist. Eine geeignete Dichtung 128′ ist zwischen dem Sitz 126 und der Aufnahmeein­ richtung 55 vorgesehen, und wenn die Kugel 125 auf dem Sitz 126 aufsitzt, kann der Fluiddruck im Innern des Arbeitsge­ stängestrangs OS und dem Einsatzrohr L erhöht werden, um diesen durch die Öffnung 122 in die Kammer 120 zu bewegen und die zweite Hülseneinrichtung auf die vorstehend beschriebene Weise derart zu beaufschlagen, daß sie in Längsrichtung re­ lativ zu der Hülse S′ bewegt wird und die Gestängesegmente 18a, 19a gleichzeitig in Eingriff an den Segmenten 16a, 17a kommen und hierdurch das Einsatzrohr L an dem Futterrohr C hängend gelagert ist.

Nach der hängenden Anordnung des Einsatzrohres kann ein er­ höhter Druck in dem Arbeitsgestängestrang eingesetzt werden, um den Bolzen 127′ abzuscheren, so daß sich der Sitz 126 und die Kugel in dem Einsatzrohr L unter die Aufnahmeeinrichtung bewegen. Der Sitz ist derart ausgelegt, daß er den Zement­ strom durch das Einsatzrohr L und aus diesem über das Einweg­ ventil 40 nicht behindert, wie dies voranstehend beschrieben worden ist.

Die Hülseneinrichtung S′ ist an dem Vorsprung oder Ring 116 am unteren Ende 115 abgestützt. Die Führungseinrichtung G arbeitet mit den Bändern 20 zusammen, die ihrerseits fest mit der zweiten Hülse S′′ verbunden sind. Die zweite Hülse S′′ ist ihrerseits in der Kammer 120 gelagert, die in dem Einsatzrohr L ausgebildet ist. Um eine vorzeitige Auslösung der Hängela­ gereinrichtung H zu vermeiden, ist die zweite Hülseneinrich­ tung S′′ mit dem Einsatzrohr L in der Kammer 120 mittels ei­ nes Abscherbolzens 129 festgelegt, welcher bei einem vorbe­ stimmten Druck von dem Arbeitsgestängestrang über die Öffnung 122 in dem Einsatzrohr L zu der Kammer 120 abgeschert wird, so daß eine relative Längsbewegung zwischen den Hülseneinrich­ tungen S′ und S′′ nach der Abscherung zugelassen wird, um gleichzeitig die Hängeeinrichtungen zu dem Futterrohr C aus­ zurichten, wie dies voranstehend beschrieben worden ist. Die Ringkammer 120, die Dichtungsanordnung 121 und die Abscher­ einrichtung 129 bilden somit eine lösbare Einrichtung zum lösbaren Festlegen der zweiten Hülseneinrichtrung S′′ an dem Einsatzrohr.

Fig. 20 verdeutlicht eine Hängelageranordnung, bei der die Hängelagereinrichtung H mechanisch eingestellt wird. Wenn eine mechanische Einstellanordnung eingesetzt wird, dann werden die Hydraulikverbindungen nach Fig. 17 weggelassen, und man erhält anstelle hierfür die Auslegung, die in Fig. 20 gezeigt ist. Obgleich die Lagereinrichtung B in Fig. 20 nicht gezeigt ist, kann sie die gleiche relative Lage in Fig. 20 wie in Fig. 17 einnehmen. Es ist noch zu erwähnen, daß ent­ weder die hydraulisch beaufschlagbare Hängelagereinrichtung nach Fig. 18 zwischen der in Fig. 17 und 19 gezeigten Vorrich­ tung oder eine mechanische Anordnung entsprechend Fig. 20 zwi­ schen der Vorrichtung eingesetzt werden kann, die in den Fig. 17 und 19 gezeigt ist. Fig. 19 ist eine Seitenansicht zur Verdeutlichung der oberen und unteren Abstreifeinrichtungen, die einen Teil der Zementiervorrichtung bilden, die detail­ liert in den Fig. 1 bis 16 an dem Arbeitsgestängestrang ge­ zeigt ist. Die Zementiervorrichtung, die insgesamt in den Fig. 1 bis 16 gezeigt ist, kann als Vorrichtung nach den Fig. 17, 18 und 19 oder in einer solchen Form eingesetzt wer­ den, die in den Fig. 17, 19 und 20 gezeigt ist, um die nach der erfindungsgemäßen Verfahrensweise zu erzielenden Resul­ tate zu erhalten.

Die Hülseneinrichtung S in Fig. 20 ist an dem Einsatzrohr L drehbeweglich gelagert, um eine Drehbewegung relativ zu die­ sem mit Hilfe einer Lagereinrichtung auszuführen, die ähn­ lich ausgelegt ist, wie dies in Fig. 18 gezeigt ist. Die Hülse S′ ist an ihrem unteren Ende 115 mittels eines kreis­ förmigen Ringes 116 gelagert, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 18 beschrieben wurde. Die mechanische Ausführungsform umfaßt auch in Längsrichtung im Abstand angeordnete Reihen 90a, 91a′ mit konischen Segmenten 16a, 17a, die beide an der ersten Hülseneinrichtung S′ angebracht sind. Obgleich zwei Reihen gezeigt sind, können natürlich zusätzliche Reihen von Segmenten gegebenenfalls sowie eine ähnliche Anzahl einer Mehrzahl von Reihen von Gestängesegmenten vorgesehen sein. Die in Längsrichtung angeordnete Reihen 18 und 19 der Ge­ stängesegmente 18a, 19a sind ähnlich wie die zuvor beschrie­ benen ausgelegt. Die Bänder 20 und 19b sind jeweils an ei­ nem Ende mit den Gestängesegmenten 18a, 19a in den Reihen 18, 19 der Gestängesegmente fest verbunden, und an ihren anderen Enden mit der Hülseneinrichtung S′′ verbunden, wie dies in der Zeichnung gezeigt ist. Die Hülseneinrichtung S′′ ist in Längsrichtung in einem Abstand relativ zu der Hülsen­ einrichtung S′ angeordnet. Die zweite Hülseneinrichtung S′′ umfaßt eine Verlängerung 127, an der in Umfangsrichtung und in Längsrichtung verlaufend eine Federbügeleinrichtung 128 angebracht ist. Die zweite Hülseneinrichtung S′′ ist drehbar relativ zu der Verlängerung 127 mit Hilfe der überhängenden Schulter 129 gelagert, die auf dem Ring 130 aufliegt, der auf dem Rand 131 der zweiten Hülse S′′ abgestützt ist. Wenn dem Arbeitsgestängestrang OS eine Drehbewegung erteilt wird, bevor die Löseeinrichtung R betätigt wird, ist die Drehbe­ wegung der Einsatzrohr-Hängeanordnung H durch die Federbügel­ einrichtung 128 begrenzt, so daß die Verlängerung 127 ver­ sucht stationär zu bleiben, wenn sich das Einsatzrohr dreht, um hierdurch zu bewirken, daß der Bolzen 132 von dem J-förmi­ gen Schlitz 133 in der Nähe des unteren Endes der Verlängerung 127 freikommt, die einen Teil der zweiten Hülseneinrichtung S′′ bildet. Der J-förmige Schlitz 133 und der Bolzen 132 bil­ den eine lösbare Verbindungseinrichtung zwischen der zweiten Hülse S′′ und dem Einsatzrohr L in Fig. 20. Die J-förmigen Schlitze 133 können derart ausgelegt sein, daß sie von dem Bolzen 132 bei einer nach rechts oder nach links gerichteten Drehbewegung der Arbeitsgestängestränge freikommen. Auch die in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Federbügel 128 begrenzen die Längsbewegung zwischen der Einsatzrohr-Hänge­ anordnung H und dem Arbeitsgestängestrang OS und dem Einsatz­ rohr L relativ zu dem Teil 127, so daß eine anschließende Absenkbewegung des Arbeitsgestängestrangs OS und des Einsatz­ rohres L relativ zu dem Teil 127 nach der Trennung der­ selben eine relative Längsbewegung zwischen der zweiten Hülseneinrichtung S′′ und der Hülseneinrichtung S′ bewirkt, um die Reihe 18 der Gestängesegmente 18a und die Reihe 19 der Gestängesegmente 19a auf die jeweils zugeordneten, ko­ nisch ausgebildeten Segmentreihen 90a und 90a′ zu drücken, um, das Einsatzrohr an dem Futterrohr C festzulegen.

Die Bohrung der Mutter N der Löseeinrichtung R ist nicht­ kreisförmig ausgebildet sowie der benachbarte Abschnitt des Dorns M, so daß bei einer Drehbewegung des Arbeitsgestänge­ strangs die Mutter N von dem Gewindegängen auf dem äußeren Teil Q abgehoben wird. Die Gewindegänge in der Mutter N können rechtsgängig oder linksgängig beschaffen sein. Nor­ malerweise handelt es sich um linksgängige Gewindegänge, so daß, wenn der Arbeitsgestängestrang OS nach rechts gedreht wird, die Mutter N von der Verbindung mit dem äußeren Teil Q freikommt. Wie zuvor angegeben ist, kann es unter gewissen Umständen erwünscht sein, das Einsatzrohr L in dem Bohrloch zu drehen und/oder hin- und hergehend zu bewegen, bevor die Zementierungsbearbeitung begonnen wird, wie dies voranste­ hend beschrieben ist. Auch kann es erwünscht sein, das Ein­ satzrohr L während der Zementierbearbeitung zu drehen. Die Schultereinrichtung 140 auf der Mutter N arbeitet mit der anliegenden Schultereinrichtung 141 auf dem inneren Teil I zusammen, wodurch ermöglicht wird, daß das Einsatzrohr in dem Bohrloch dadurch hin- und hergehend bewegt werden kann, daß der Arbeitsgestängestrang OS gehoben und gesenkt wird, wenn er auf die in Fig. 17 gezeigte Weise angeordnet ist und bevor das Einsatzrohr an dem Futterrohr C angehängt ist.

Wenn das Einsatzrohr L gedreht werden soll, bevor es an dem Futterrohr C gelagert wird, kommen in Längsrichtung und in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete Schlitzeinrichtungen 145 in dem äußeren Teil Q in Eingriff mit federbelasteten, in Längsrichtung verlaufenden und in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Keileinrichtungen 146 in Eingriff, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist, welche in Schlitzen 146a auf dem inneren Teil I angeordnet sind. Hierdurch kann das Einsatzrohr durch das Drehen des Arbeitsgestängestrangs ei­ ne Drehbewegung ausführen.

Bei normalen Zementierungsbearbeitungen wird der sich dre­ hende Strang so gehandhabt, daß er von der Mutter N frei­ kommt, bevor die Zementierungsarbeitsgänge begonnen werden, so daß der Arbeitsgestängestrang, der mit dem inneren Teil I verbunden ist, aus dem äußeren Teil Q und dem Einsatzrohr L in dem Bohrloch herausgezogen werden kann, wenn während der Zementierungsbearbeitung irgendwelche Fehlfunktionen auf­ treten. Hierdurch wird vermieden, daß der gesamte Arbeits­ gestängestrang OS in dem Bohrloch einzementiert wird. Dies wird dadurch erreichte, daß der Arbeitsgestängestrang OS in Längsrichtung bewegt wird, um die Keile 146 aus den Schlit­ zen 147 auszurücken, und daß dann der Arbeitsgestängestrang OS gedreht wird, nachdem das Einsatzrohr L an dem Futterrohr C hängend angeordnet ist, um die Mutter N zwischen dem Ar­ beitsgestängestrang und dem äußeren Teil Q auszurücken, wie dies voranstehend beschrieben ist. Es wird eine Anordnung be­ reitgestellt, mittels welcher das Einsatzrohr in dem Bohr­ loch während der Zementierbearbeitungsgänge oder nach dem Zementieren des Bohrloches während den Zementierungsarbeits­ gängen oder nach der Beendigung der Zementierungsarbeitsgän­ ge durch das Absperrglied und die Abstreifeinrichtung nach der Erfindung gedreht werden kann.

Der Arbeitsgestängestrang OS ist vorher aus dem äußeren Teil Q auf die vorstehend beschriebene Weise ausgerückt, und das äußere Teil Q ist nunmehr auf dem Futterrohr C zusammen mit dem Einsatzrohr L derart gelagert, daß der Arbeitsgestänge­ strang OS relativ zum äußeren Teil Q abgesenkt werden kann.

Wenn der Arbeitsgestängestrang OS abgesenkt wird, kommen die Keile 146 von den Schlitzen 145 frei, und das Absenken des Arbeitsgestängestrangs OS läßt sich fortsetzen, bis ei­ ne zusätzliche Einrichtung, die insgesamt bei 148 an dem Arbeitsgestängestrang OS und dem äußeren Teil Q gezeigt ist, derart zusammenarbeiten, daß dem Einsatzrohr eine Dreh­ bewegung erteilt werden kann. Diese zusätzliche Einrichtung 148 in Fig. 17 umfaßt in Längsrichtung verlaufende, in Um­ fangsrichtung im Abstand angeordnete und starre Vorsprünge 149, um in Längsrichtung verlaufende Ausnehmungen dazwischen zu bilden, so daß die Vorsprünge und die Ausnehmungen in Eingriff mit den Umfangsrichtungen in Abständen angeordne­ ten Vorsprüngen 150 in der Nähe des oberen Endes des äuße­ ren Teils Q kommen können, um dem äußeren Teil Q und dem Einsatzrohr L eine Drehbewegung zu erteilen, die mit Hilfe der Lagereinrichtung B gelagert sind.

Eine weitere Ausbildungsform einer zusätzlichen Einrichtung 148 kann vorgesehen werden, welche lediglich eine zusätzli­ che Schlitzeinrichtung in dem äußeren Teil Q aufweist, die in Längsrichtung in einem Abstand nach unten von der Schlitz­ einrichtung 145 vorgesehen ist und ähnlich wie diese ausge­ bildet ist, so daß bei einem weiteren Absenken des Arbeits­ gestängestrangs nach dem Ausrücken der Keile 146 aus den obe­ ren Schlitzen 145 die Keile 146 an dem Arbeitsgestängestrang nach Fig. 17 aus den unteren Schlitzeinrichtungen, die nun­ mehr gezeigt sind, freikommen können, die in einem Abstand von den Schlitzeinrichtungen 145 angeordnet sind, um dem Einsatzrohr eine Drehbewegung zu erteilen. Wenn eine solche zusätzliche Einrichtung in Form einer zweiten Keil- oder Schlitzeinrichtung an dem äußeren Teil in Längsrichtung in einem Abstand von dem ersten Keil 146 und der Schlitzein­ richtung 145 nach Fig. 17 vorgesehen ist, können der starre Vorsprung 149 und die Keilteile 150 an dem äußeren Teil ent­ fallen. Wenn der Arbeitsgestängestrang abgesenkt wurde, um die Schlitze 145 und die Keile 146 voneinander zu trennen, kommen bei einer weiteren Absenkbewegung die federbelaste­ ten und in Umfangsrichtung im Abstand angeordneten Keile (nicht gezeigt) in den zweiten Umfangsschlitzen (nicht ge­ zeigt) in Eingriff, so daß dem Arbeitsgestängestrang eine Drehbewegung erteilt werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist somit zu ersehen, daß die Erfindung eine Anordnung bereitstellt, mittels welcher die erste oder untere Abstreifeinrichtung von dem Arbeits­ gestängestrang auf eine solche Weise freikommt, daß ein vor­ zeitiges Lösen der zweiten oder oberen Abstreifeinrichtung verhindert wird. Auch gibt die Erfindung eine Anordnung an, welche ermöglicht, daß das Einsatzrohr in dem Bohrloch ent­ weder hydraulisch oder mechanisch mit Hilfe von Hängelager­ einrichtungen derart positioniert wird, daß das Einsatzrohr wahlweise hin- und hergehend oder in Drehrichtung bewegt werden kann.

Während die Lage des Abschnitts 46f der zweiten Abstreifein­ richtung 45, die sich in die Bohrung 21 des Arbeitsgestänge­ strangs erstreckt, bei der dargestellten Ausführungsform im wesentlichen in der Nähe des unteren Endes der zweiten Abstreifeinrichtung 45 vorgesehen ist, kann diese auch an einer höher gelegenen Stelle in der Bohrung 21 vorgesehen sein.

Wenn das Einsatzrohr auf den Grund des Bohrlochs aufgesetzt werden soll, ist keine Hängeanordnung erforderlich.

Die Erfindung wurde voranstehend im Zusammenhang mit dem Ze­ mentieren einer Auskleidung in einem Bohrloch erläutert. Die Erfindung kann jedoch auch in solchen Fällen eingesetzt werden, bei denen es erwünscht ist, eine Substanz oder ein Fluid in einem Bohrloch, in einem Hohlraum, einem rohrförmi­ gen Teil o. dgl. selbst dann zu isolieren, wenn sich die Innendurchmesser des rohrförmigen Teils oder der angren­ zenden rohrförmigen Teile verändern.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die voran­ stehend beschriebenen Einzelheiten im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, die der Fachmann im Bedarfsfall treffen wird, ohne den Erfin­ dungsgedanken zu verlassen.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Leiten einer Substanz durch eine Bohrung (21) eines Arbeitsgestängestrangs (OS), in dem untere und obere Abstreifeinrichtungen (26, 45) lösbar an dem Arbeitsgestängestrang (OS) zur dichtenden Aufnahme von unteren und oberen Absperrgliedern (35, 50) gelagert sind, welche den Arbeitsgestängestrang vor und hinter der Sub­ stanz überstreichen, gekennzeichnet durch:
eine zusammenarbeitende Einrichtung (55) an dem Ar­ beitsgestängestrang (OS) und der jeweiligen unteren und oberen Abstreifeinrichtung (26, 45) zur Bildung einer lös­ baren Lagerung der jeweiligen unteren und oberen Abstreif­ einrichtung (26, 45) an dem Arbeitsgestängestrang (OS) und
eine Sperreinrichtung (60; 98, 210d, 230, 234, 235, 91b) , welche die zusammenarbeitende Einrichtung (55) fest in Eingriff hält, um ein Lösen der unteren oder oberen Ab­ streifeinrichtung (26, 45) von dem Arbeitsgestängestrang (OS) während der Handhabung des Arbeitsgestängestrangs (OS) zu verhindern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtungsanordnung (210, 217, 218, 45a, 45b, 45c, 45d, 231, 232) vorgesehen ist, welche die Verbindung zwi­ schen dem Arbeitsgestängestrang (OS) in der Nähe der unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (25, 45) und dem Bohrloch (WB) absperrt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung umfaßt:
wenigstens eine Dichtung (45a bis 45d) zwischen der oberen Abstreifeinrichtung (45) und der Bohrung (21) des Ar­ beitsgestängestrangs (OS),
eine Dichtungseinrichtung (210, 217, 218, 231, 232) zur Absperrung der Verbindung zwischen dem Arbeitsgestänge­ strang (OS) in der Nähe der unteren und oberen Abstreifein­ richtungen (26, 45) und dem Bohrloch (WB), und
eine Dichtungseinrichtung (232, 218) zwischen den un­ teren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45).

4. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Abstreifeinrichtung (45) in die Bohrung (21) des Arbeitsgestängestrangs (OS) sich erstreckt und einen Sitz (45a) darin bildet, um die obere Absperreinrichtung (50) aufzunehmen, daß wenigstens eine Dichtung zwischen dem Sitz in der Bohrung (21) des Arbeitsgestängestrangs (OS) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) vorgesehen ist, und daß eine Dichtungseinrichtung (231, 232) zum Absperren der Verbindung in der Nähe der unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45) vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitende Einrich­ tung (55) Flächen an dem Arbeitsgestängestrang (OS) und je­ weils an den unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45) aufweist, um eine Drehbewegung und/oder eine hin- und hergehende Bewegung des Arbeitsgestängestrangs (OS) und der unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45) aufzuneh­ men, ohne die unteren oder oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45) von dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu lösen, und daß die zusammenarbeitende Einrichtung (55) auf den Fluid­ druck in dem Arbeitsgestängestrang (OS) anspricht, um zu­ erst den unteren Abstreifer (26) und dann den oberen Ab­ streifer (45) von dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu lösen.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitende Einrich­ tung (55) eine lösbare Zwischenverbindung zwischen der obe­ ren Abstreifeinrichtung (45) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) und zwischen der unteren Abstreifeinrichtung (26) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) bildet, um eine Drehbewegung und/oder eine hin- und hergehende Bewegung des Arbeitsge­ stängestrangs (OS) aufzunehmen, ohne die jeweilige Ab­ streifeinrichtung (26, 45) von dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu trennen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Zwischenverbindungseinrichtung folgendes umfaßt:
eine erste Ausnehmung (91a) an dem Arbeitsgestänge­ strang (OS),
einen ersten Vorsprung (201d) an der oberen Abstreif­ einrichtung (45), welcher in die Ausnehmung (91a) in dem Ar­ beitsgestängestrang (OS) eingreift,
eine zweite Ausnehmung (91b) an dem Arbeitsgestänge­ strang (OS), und
einen zweiten Vorsprung (235) an der unteren Abstreif­ einrichtung (26), der in die Ausnehmung (91b) in der unteren Abstreifeinrichtung (26) eingreift.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sperreinrichtung (60) umfaßt:
eine in Längsrichtung verlaufende Ringkammer (28c, 98) in der unteren Abstreifeinrichtung (26),
eine ringförmige Kolbeneinrichtung (230), die dicht schließend in der Kammer (28c, 98) angeordnet ist,
eine Einrichtung (234, 235) zum Lagern der Kolben­ einrichtung (230) in der Kammer in einer Position, und
eine zusammenarbeitende Einrichtung (55) zur Kolben­ überlappung an dem Arbeitsgestängestrang (OS) und der unteren Abstreifeinrichtung (26), um die unteren und oberen Abstreif­ einrichtungen (26, 45) an dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu sperren, wobei der Kolben (230) auf den Druck von dem Ar­ beitsgestängestrang (OS) anspricht, um sich in der Kammer (28c, 98) zu bewegen und hierdurch den Kolben (230) von der überlappenden Anordnung zu trennen und die Abstreifeinrich­ tung (26, 45) von dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu lösen.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgestängestrang (OS) durch die obere Abstreifeinrichtung (45) geht und sich in die untere Abstreifeinrichtung (26) erstreckt, wodurch die zusammenarbeitenden Einrichtungen (45) an diesen Teilen in Eingriff mit den zusammenwirkenden Einrichtungen an dem Ar­ beitsgestängestrang (OS) bringbar sind.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitende Einrich­ tung Eingriffsflächeneinrichtungen an der oberen Abstreif­ einrichtung (45) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) und Ein­ griffsflächeneinrichtungen an der unteren Abstreifeinrich­ tung (26) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) umfaßt, daß die Sperreinrichtung (60) eine Kolbeneinrichtung (230) enthält, die lösbar in der unteren Abstreifeinrichtung (26) abgestützt ist, um die Flächeneinrichtung an der unteren Abstreifein­ richtung (26) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) in Eingriff zu halten, und daß der Kolben (230) in Abhängigkeit von dem Fluiddruck in dem Arbeitsgestängestrang (OS) bewegbar ist, wenn die untere Absperreinrichtung (35) in Dichteingriff in der unteren Abstreifeinrichtung (26) sitzt, wobei die Flächeneinrichtung an dem Arbeitsgestängestrang (OS) und der unteren Abstreifeinrichtung (26) außer Eingriff kommen, um die untere Abstreifeinrichtung (26) von dem Arbeitsgestänge­ strang (OS) zu lösen.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenarbeitende Ein­ richtung eine Relativdrehung zwischen dem Arbeitsgestänge­ strang (OS) und der unteren Abstreifeinrichtung (26) auf­ nimmt.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, zur Verwendung in Verbindung mit dem Zementieren einer Aus­ kleidung bzw. eines Einsatzrohrs in einem Bohrloch, dadurch gekennzeichnet, daß Dichtungseinrichtungen (210, 217) zur Bildung einer Abdichtung zwischen dem Einsatzrohr (C) und dem Arbeitsgestängestrang (OS) vorgesehen sind, und daß eine Einrichtung (H) zum Positionieren des Einsatzrohres (C) in dem Bohrloch (WB) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (231, 232) mit dem Arbeitsge­ stängestrang (OS) nach dem Zementieren des Einsatzrohres (C) im Bohrloch (WB) herausziehbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Abstreifeinrichtung (26) lösbar an dem Arbeitsgestängestrang (OS) unterhalb des kleinsten Innendurchmessers der oberen Abstreifeinrich­ tung (45) zur Aufnahme der unteren Absperreinrichtung (35) gelagert ist, und daß sie von dem Arbeitsgestängestrang (OS) lösbar ist, bevor die obere Abstreifeinrichtung (45) und die obere Absperreinrichtung (50) zusammenkommen, wo­ bei folgendes vorgesehen ist:
eine Sperreinrichtung (237) zum verriegelbaren Fest­ legen der unteren Absperreinrichtung (35) an der unteren Abstreifeinrichtung (26) entgegen einer vorzeitigen Trennung, wenn sich die ineinander in Eingriff befindlichen unteren Absperreinrichtungen (35) und Abstreifeinrichtungen (26) durch das Einsatzrohr (C) bewegen,
eine Einrichtung (55) zum Aufnehmen der unteren Ab­ streifeinrichtung (26) in dem Einsatzrohr (C),
eine Einrichtung zum Lösen der unteren Absperrein­ richtung (35) zur Ausführung einer Längsbewegung relativ zu der unteren Abstreifeinrichtung (26), wenn die Aufnahme­ einrichtung (55) die untere Abstreifeinrichtung (26) zum Durchleiten des Zements aus dem Raum zwischen der unteren Abstreifeinrichtung (26) und der Absperreinrichtung (35) und der oberen Abstreifeinrichtung (45) und der Absperrein­ richtung (50) und aus dem Einsatzrohr (C) zu dem zu zemen­ tierenden Bereich aufnimmt,
eine Einwegventileinrichtung (40), die vom Einsatz­ rohr (C) getragen wird und ein Rückströmen des Zements in das Einsatzrohr (C) verhindert, und
eine Einrichtung zum festen Verbinden der unteren und oberen Abstreif- und Absperreinrichtungen (26, 35, 45, 50) zu einer Einheit in der Aufnahmeeinrichtung (55) nach der Verdrängung des Zements zu dem zu zementierenden Bereich.

15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Arbeitsgestängestrang (OS) in Umfangsrichtung in Abständen angeordnete Schlitze (105) hat, durch die die obere Abstreifeinrichtung (45) geht.

16. Vorrichtung zur Verwendung bei der Erstellung eines Bohrlochs mit unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45), die lösbar an einem Arbeitsgestängestrang (OS) gelagert sind, der eine Bohrung (21) hat, bei der die un­ teren und oberen Abstreifeinrichtungen (25, 45) dichtend untere und obere Absperrglieder (35, 50) jeweils aufnehmen, und die auf den Fluiddruck ansprechen, um diese von dem Arbeitsgestängestrang (OS) zu lösen und dieses jeweils vor und hinter der jeweiligen Substanz zu überstreichen, bevor diese in das Bohrloch (WB) ausgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung folgendes aufweist:
ein Teil (237), das einen Ringkörper mit einer durch denselben gehenden Längsbohrung hat,
zusammenarbeitende Flächen an der oberen Abstreif­ einrichtung (45) und dem Körperteil, um das Teil (237) an der oberen Abstreifeinrichtung (45) festzulegen und eine zusammenwirkende Einrichtung jeweils an der unteren Abstreif­ einrichtung (26), dem Arbeitsgestängestrang (OS) und dem Kör­ per des Teils (237) zum lösbaren Verbinden der unteren und oberen Abstreifeinrichtungen (26, 45) mit dem Arbeitsge­ stängestrang (OS) entgegen einer Lösetendenz bei der Hand­ habung des Arbeitsgestängestrangs (OS).

17. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Körper (237) durch und in den Arbeitsgestänge­ strang (OS) erstreckt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Dichtungseinrichtung (217, 218) für eine dichtende Eingriffsverbindung zwischen dem Körper des Teils (237) und der Bohrung (21) des Arbeitsgestängestrangs (OS) vorgesehen ist.