DE102010036323A1

DE102010036323A1 - Method for preventing the escape of environmentally harmful substances in underwater wells and pipe string therefor

Info

Publication number: DE102010036323A1
Application number: DE102010036323A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2012-01-12
Also published as: WO2012004235A2; WO2012004235A3; DE112011102303A5

Abstract

Beschrieben ist Verfahren zum Verhindern des Austritts von umweltschädlichen Stoffen bei Bohrungen zur Gewinnung von Öl und Gas in unter Wasser liegenden Formationen mit den Schritten Herstellen eines Rohrstrangs (4) unter Verwendung von Großrohren (3) und eines rohrförmigen Schneidschuhs (7) am Fußende des Rohrstrangs (4), Absenken des von einem Schwimmkörper (1) gehaltenen Rohrstrangs (4) mit dem Schneidschuh (7) voran bis zur Formation am Grund (6) des Wassers, Einsenken des Schneidschuhs (7) in die Formation durch Belastung, Einbauen einer Tauchpumpe (8) in den Rohrstrang (7) und Erniedrigen des Innendrucks in dem Rohrstrang durch kontinuierliches Absenken des Füllstands unter den Wasserspiegel des den Rohrstrang umgebenden Wassers und Auffangen des abgepumpten Wassers in einem Behälter (12).A method is described for preventing the escape of environmentally harmful substances in wells for the extraction of oil and gas in underwater formations with the steps of producing a pipe string (4) using large pipes (3) and a tubular cutting shoe (7) at the foot of the pipe string (4), lowering of the pipe string (4) held by a floating body (1) with the cutting shoe (7) in front to the formation at the bottom (6) of the water, lowering the cutting shoe (7) into the formation by loading, installing a submersible pump (8) into the pipe string (7) and reducing the internal pressure in the pipe string by continuously lowering the level below the water level of the water surrounding the pipe string and collecting the pumped water in a container (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verhindern des Austritts von umweltschädlichen Stoffen bei Bohrungen zur Gewinnung von Öl und Gas in unter Wasser liegenden Formationen. Die Erfindung betrifft weiterhin Großrohre zur Herstellung eines Rohrstrangs zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for preventing the escape of environmentally harmful substances in wells for recovering oil and gas in submerged formations. The invention further relates to large pipes for producing a pipe string for carrying out the method.

Beim Abtäufen von Bohrungen in unter Wasser, beispielsweise unter dem Meer oder einem See, liegenden Formationen ist es bekannt, das Bohrloch am Grund des Meeres oder Sees mit einem Blowout-Preventer zu sichern und den Blowout-Preventer durch ein Schutzrohrsystem, einen sogenannten Riser, mit der schwimmenden Einrichtung zu verbinden, auf dem die Bohranlage oder Fördereinrichtungen angeordnet sind. Das Bohrgestänge und Förderleitungen werden durch den Riser und den Blowout-Preventer zum Bohrloch geführt. Nachteilig ist hierbei, dass bei Schäden an dem Preventer oder im Bereich unterhalb des Preventers der Austritt von Öl oder Gas und eine dadurch verursachte Verunreinigung des Meeres, Sees oder dergleichen nicht verhindert werden kann.When drilling holes in submerged formations, such as under the sea or a lake, it is known to secure the well at the bottom of the sea or lake with a blowout preventer and the blowout preventer by a protective tube system, a so-called riser, to connect with the floating device on which the drilling rig or conveyors are arranged. The drill string and delivery lines are routed through the riser and blowout preventer to the wellbore. The disadvantage here is that damage to the preventer or in the area below the preventer of the escape of oil or gas and thereby caused pollution of the sea, lake or the like can not be prevented.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches eine größere Sicherheit gegen den Austritt von umweltschädlichen Stoffen bei Bohrungen in unter Wasser liegenden Formationen bietet.The invention has for its object to provide a method which provides greater security against the escape of environmentally harmful substances when drilling in submerged formations.

Die Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 angegebene Verfahren gelöst. Nach der Erfindung umfasst das Verfahren die folgenden Schritte:

a) Herstellen eines Rohrstrangs unter Verwendung von Großrohren und eines rohrförmigen Schneidschuhs am Fußende des Rohrstrangs,
b) Absenken des von einem Schwimmkörper gehaltenen Rohrstrangs mit dem Schneidschuh voran bis zur Formation am Grund des Wassers derart, dass der Schneidschuh die Bohrstelle oder das Bohrloch mit gegebenenfalls dort vorhandenen Einrichtungen umgibt,
c) Einsenken des Schneidschuhs in die Formation durch Belastung des Schneidschuhs mit dem eigenen Gewicht und dem Gewicht zumindest eines Teils des Rohrstrangs,
d) Einbauen einer Tauchpumpe in den Rohrstrang und Erniedrigen des Innendrucks in dem Rohrstrang durch kontinuierliches Absenken des Füllstands im Rohrstrang unter den Wasserspiegel des den Rohrstrang umgebenden Wassers, indem vorhandenes und zuströmendes Medium aus dem Rohrstrang in einen Auffangbehälter abgepumpt wird.

The object is achieved by the method specified in claim 1. According to the invention, the method comprises the following steps:

a) producing a pipe string using large pipes and a tubular cutting shoe at the foot of the pipe string,
b) lowering the tubing string held by a float with the cutting shoe first to the formation at the bottom of the water such that the cutting shoe surrounds the drilling site or the wellbore with any facilities present there,
c) sinking the cutting shoe into the formation by loading the cutting shoe with its own weight and the weight of at least a part of the pipe string,
d) installing a submersible pump in the tubing and lowering the internal pressure in the tubing by continuously lowering the level in the tubing below the water level of the tubing surrounding water by the existing and inflowing medium from the tubing is pumped into a receptacle.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung umgibt der Schneidschuh und das untere Ende des Rohrstrangs einen das Bohrloch umgebenden Bereich auf dem Grund des Gewässers oder Meeres und gegebenenfalls dort vorhandene Einrichtungen einschließlich Blowout-Preventer und Riserleitung.In the method according to the invention, the cutting shoe and the lower end of the tubing surround an area surrounding the borehole at the bottom of the water or the sea and any facilities there including blowout preventer and riser pipe.

Weiterhin wird in dem mit Wasser gefüllten Rohrstrang durch Absenken des Füllstandes ein Unterdruck erzeugt, so dass es im gesamten Bereich des Rohrstrangs nur zu einem Zufluss, nicht aber zu einem Austritt von flüssigem Medium kommen kann. Auf diese Weise ist mit großer Sicherheit gewährleistet, dass auch bei Schäden an der Bohranlage oder den Förderleitungen kein Öl nach außen austreten kann. Selbst wenn es zu einer Leckage an dem Rohrstrang kommt, so kann diese nur zu Eindringen von Wasser in den Rohrstrang führen, was bis zu einer Reparatur durch eine entsprechende Erhöhung der Abförderleistung ausgeglichen werden kann.Furthermore, in the water-filled pipe string by lowering the filling level, a negative pressure is generated, so that it can only come to an inflow, but not to a leakage of liquid medium in the entire region of the pipe string. In this way, it is ensured with great certainty that even with damage to the drilling rig or the delivery lines no oil can escape to the outside. Even if there is a leak on the pipe string, it can only lead to the ingress of water into the pipe string, which can be compensated up to a repair by a corresponding increase in the discharge capacity.

Das Verfahren nach der Erfindung eignet sich gleichermaßen zur Bekämpfung einer Havarie bei einem Unterwasserbohrsystem, z. B. durch Bruch eines Bohr- oder Förderstrangs. Der Rohrstrang aus Großrohren kann hierzu über der Havariestelle abgelassen und mit Hilfe von Roboter und Kamera derart geführt werden, dass der Schneidschuh die Havariestelle umgibt. Der an der Havariestelle abgesetzte Schneidschuh wird dann durch das Gewicht des Rohrstrangs oder eines Teils desselben in den anstehenden Meeresboden eingedrückt. Verfahrensgemäß wird dann der Innendruck durch Absenken des Füllstands im Rohrstrang um ca. 2 bis 3 bar gesenkt, wodurch das an der Havariestelle austretende Erdöl nicht mehr in das offene Meer strömen kann, sondern innerhalb des Rohrstrangs aufsteigt und zusammen mit zuströmendem Wasser abgepumpt werden kann.The method according to the invention is equally suitable for combating an accident in a subsea drilling system, for. B. by breaking a drilling or production line. For this purpose, the pipe string from large pipes can be drained above the damaged area and guided with the aid of a robot and a camera in such a way that the cutting shoe surrounds the damaged area. The cutting shoe deposited at the accident site is then pressed into the pending seabed by the weight of the pipe string or part thereof. According to the method, the internal pressure is then lowered by lowering the level in the tubing by about 2 to 3 bar, which can no longer flow into the open sea at the disaster point emerging oil, but rises within the tubing and can be pumped off together with inflowing water.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung werden die Großrohre des Rohrstrangs begrenzt axial beweglich miteinander verbunden. Hierdurch ist gewährleistet, dass selbst bei einem Grundbruch am Meeresboden sich der Schneidschuh des Rohrstrangs selbsttätig nachsetzen kann. Weiterhin kann mit Hilfe der beweglichen Verbindung durch definiertes Senken des von dem Schwimmkörper gehaltenen oberen Ende des Rohrstrangs die Belastung des Schneidschuhs variiert werden.According to a further proposal of the invention, the large pipes of the pipe string are limited axially movable connected to each other. This ensures that even with a ground fault on the seabed, the cutting shoe of the pipe string can automatically reset. Furthermore, the load of the cutting shoe can be varied with the aid of the movable connection by means of defined lowering of the upper end of the tubing string held by the floating body.

Um die Belastung einer auf dem Schwimmkörper angeordneten Einrichtung zum Heben, Senken und Halten des Rohrstrangs begrenzen zu können, kann nach einem weiteren Vorschlag des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest ein Teil der Rohre des Rohrstrangs mit einen Auftriebskörper verbunden werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das obere Ende des Rohrstrangs an dem Schwimmkörper in vertikaler Richtung beweglich gelagert wird. Hierdurch können Vertikalbewegungen des Schwimmkörpers durch Seegang ausgeglichen und die dadurch am Rohrstrang hervorgerufenen Kräfte begrenzt werden.In order to be able to limit the load on a device arranged on the floating body for lifting, lowering and holding the pipe string, according to a further proposal of the method according to the invention, at least a part of the pipes of the pipe string can be connected to a buoyant body. Furthermore, it can be provided that the upper end of the pipe string is movably mounted on the floating body in the vertical direction. As a result, vertical movements of the floating body can be compensated by sea state and thereby the forces caused on the pipe string forces are limited.

Zur Herstellung des Rohrstrangs werden nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung Großrohre verwendet, die ein Außenrohr, ein in dem Außenrohr konzentrisch angeordnetes Innenrohr, das an seinen Enden durch Ringwände druckdicht mit dem Außenrohr verbunden ist, und einen zwischen dem Außenrohr und dem Innenrohr gebildeten hohlen Ringraum haben. Die so aufgebauten Großrohre haben eine große Steifigkeit und halten dadurch hohen Druck und Biegebelastungen stand. Der hohle Ringraum bildet einen Auftriebskörper, der das Rohrgewicht im Wasser auf etwa 80% reduziert. Der Ringraum kann erfindungsgemäß Ventile zum Fluten und Entleeren haben. Durch ganz oder teilweises Fluten des Ringraums mit Wasser kann das Rohrgewicht mehr oder weniger stark vergrößert werden. Auch hierdurch ist eine Änderung der Belastung des Schneidschuhs möglich. To produce the pipe string are used according to a further proposal of the invention large pipes, an outer tube, a concentrically arranged in the outer tube inner tube, which is connected at its ends by ring walls pressure-tight with the outer tube, and formed between the outer tube and the inner tube hollow annulus to have. The large pipes thus constructed have a high rigidity and thus withstand high pressure and bending loads. The hollow annulus forms a buoyant body which reduces the tube weight in the water to about 80%. The annular space can according to the invention have valves for flooding and emptying. By completely or partially flooding the annulus with water, the tube weight can be increased more or less. This also makes it possible to change the load on the cutting shoe.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn in dem Ringraum das Innenrohr mit dem Außenrohr verbindende Versteifungen angeordnet sind. Die Versteifungen können aus parallel zur Rohrachse verlaufenden Leisten oder Profilen bestehen.Furthermore, it is advantageous if in the annular space, the inner tube with the outer tube connecting stiffeners are arranged. The stiffeners may consist of extending parallel to the tube axis strips or profiles.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung weisen die Großrohr an ihren Rohrenden passende Gegenstücke eines Rohrverbinders auf, wobei das eine Rohrende eine Rohrmuffe und das andere Rohrende einen mit einer derartigen Rohrmuffe verbindbaren Rohrzapfen aufweist und die Rohrmuffe auf ihrer Innenseite und der Rohrzapfen auf seiner Außenseite im gleichen Teilungsabstand voneinander entlang einer Umfangslinie eine Vielzahl von Abstützelementen haben, die nach Art einer Bajonettverbindung mit den Abstützelementen eines entsprechend gestalteten Rohrzapfens bzw. einer entsprechend gestalteten Rohrmuffe zusammenwirken, um das jeweilige Rohrende mit einem passenden Gegenstück am Rohrende eines zweiten entsprechend gestalteten Großrohres zu verbinden.According to a further proposal of the invention, the large pipe at its pipe ends matching counterparts of a pipe connector, wherein the one pipe end has a pipe sleeve and the other pipe end connectable with such a pipe socket pipe spigot and the pipe sleeve on its inside and the pipe spigot on its outside in the same Separation distance from one another along a circumferential line have a plurality of support elements, which cooperate in the manner of a bayonet connection with the support elements of a correspondingly shaped pipe pin or a correspondingly shaped pipe sleeve to connect the respective pipe end with a matching counterpart at the pipe end of a second appropriately designed large pipe.

Ein derartiger Rohrverbinder ist in EP 0 705 405 B1 beschrieben, deren Inhalt hiermit einbezogen wird. Ein solcher Rohrverbinder hat sich in der Praxis bei der Durchführung von Tiefbauarbeiten bewährt. Er kann sehr hohe Kräfte übertragen und auf einfache Weise zusammengesetzt und gelöst werden. In der Verbindungsstellung ist der Rohrverbinder durch ein lösbares Sicherungselement zuverlässig verriegelbar.Such a pipe connector is in EP 0 705 405 B1 described, the contents of which are hereby incorporated. Such a pipe connector has proven itself in practice in the implementation of civil engineering work. It can transmit very high forces and be easily assembled and released. In the connecting position of the pipe connector is reliably locked by a releasable securing element.

Vorzugsweise weist der Rohrverbinder nach der Erfindung in axialer Richtung ein Bewegungsspiel auf, das bis zu mehreren Zentimetern betragen kann. Durch das Bewegungsspiel der Rohrverbinder kann die axiale Länge des Rohrstrangs variieren und dadurch Setzungen des Schneidschuhs sowie Vertikalbewegungen des Schwimmkörpers ausgleichen.Preferably, the pipe connector according to the invention in the axial direction on a movement play, which can be up to several centimeters. Due to the play of movement of the pipe connector, the axial length of the pipe string can vary and thereby compensate settlement of the cutting shoe and vertical movements of the float.

An dem unteren Ende des Rohrstrangs ist erfindungsgemäß ein rohrförmiger Schneidschuh mit kreisförmiger Schneide angeordnet. Der aus einem dickwandigen Rohr bestehende Schneidschuh weist vorzugsweise einen Innendurchmesser auf, der wenigstens gleich dem Innendurchmesser eines mit dem Schneidschuh verbundenen Großrohres ist.At the lower end of the pipe string according to the invention a tubular cutting shoe is arranged with a circular cutting edge. The cutting shoe, which consists of a thick-walled pipe, preferably has an inner diameter which is at least equal to the inner diameter of a large pipe connected to the cutting shoe.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nicht zwingend notwendig, dass der Rohrstrang auf seiner gesamten Länge aus Großrohren gebildet ist. Beispielsweise kann es bei der Bekämpfung einer Havarie in größerer Tiefe zweckmäßig sein, wenn ein Abschnitt des Rohrstrangs einen kleineren Innendurchmesser als die Großrohre hat, wobei an dem Übergang zwischen dem Abschnitt und dem sich anschließenden Großrohr ein Reduzierstück angeordnet ist.To carry out the method according to the invention, it is not absolutely necessary that the pipe string is formed over its entire length from large pipes. For example, it may be useful in combating an accident at a greater depth, if a portion of the pipe string has a smaller inner diameter than the large pipes, wherein at the transition between the section and the adjoining large pipe, a reducer is arranged.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to embodiments. Show it

1 ein Anwendungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung, 1 an application example of the method according to the invention,

2 eine Seitenansicht eines Großrohres nach der Erfindung und 2 a side view of a large pipe according to the invention and

3 eine Stirnansicht des Großrohres gemäß 2. 3 an end view of the large pipe according to 2 ,

Bei der in 1 gezeigten Anwendung wird mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens das an einer Havariestelle am Meeresboden aus einer Gewinnungsbohrung austretende Öl und Gas aufgefangen und kontrolliert nach Übertage geleitet, wo es in üblicher Weise entsorgt oder weiter verarbeitet werden kann. Bei dieser Anwendung wird von einem Schwimmkörper 1, beispielsweise einem Ponton oder Schiff, aus durch ein Kielrohr 2 des Schwimmkörpers 1 ein auf dem Schwimmkörper 1 mit Hilfe geeigneter Einrichtungen schrittweise aus Großrohren 3 zusammengesetzter Rohrstrang 4 mit Hilfe geeigneter Hubeinrichtungen zu einer Havariestelle 5 am Meeresboden 6 abgesenkt. Am unteren Ende des Rohrstrangs 4 ist ein Schneidschuh 7 angeordnet, der aus einem dickwandigen Rohr besteht, das den gleichen Außendurchmesser wie die Großrohre und einen Innendurchmesser hat, der größer ist als der Innendurchmesser der Großrohre. Alternativ kann auch ein Schneidschuh mit größeren Abmessungen, z. B. in der Art einer Glocke, verwendet werden, wenn ein größerer Bereich an der Havariestelle von dem Schneidschuh überdeckt werden soll. Der Schneidschuh 7 hat an seinem unteren Ende eine Eintrittsöffnung, die von einer von seiner Wand gebildeten Schneidkante umgeben ist.At the in 1 shown application is collected by means of the method according to the invention at an accident site on the seabed escaping from a production well oil and gas and controlled directed to overground, where it can be disposed of in the usual way or further processed. In this application is by a float 1 For example, a pontoon or ship, through a keel tube 2 of the float 1 one on the float 1 with the help of suitable equipment gradually from large pipes 3 composite pipe string 4 with the help of suitable lifting devices to a breakdown point 5 on the seabed 6 lowered. At the bottom of the pipe string 4 is a cutting shoe 7 arranged, which consists of a thick-walled tube which has the same outer diameter as the large tubes and an inner diameter which is greater than the inner diameter of the large tubes. Alternatively, a cutting shoe with larger dimensions, eg. B. in the manner of a bell, are used when a larger area is to be covered at the accident location of the cutting shoe. The cutting shoe 7 has at its lower end an inlet opening which is surrounded by a cutting edge formed by its wall.

Während des Absenkens des Rohrstrangs 4 hängen die Großrohre 3 mit ihrem durch Auftriebskörper verringerten Gewicht aneinander, wobei sich aufgrund der Gestaltung der Rohrverbinder an den Verbindungsstellen ein maximales Axialspiel einstellt, das je nach Auslegung einige Millimeter oder auch Zentimeter betragen kann.While lowering the pipe string 4 hang the big pipes 3 with her through Buoyancy reduced weight together, with a maximum axial clearance sets due to the design of the pipe connector at the joints, which may be a few millimeters or centimeters depending on the design.

Beim Absenken des Rohrstrangs 4 wird der Schneidschuh 7 mit Hilfe von Robotern und Unterwasserkameras so gelenkt, dass er die Havariestelle 5 überfährt. Ist der Schneidschuh 7 auf dem Meeresboden 6 abgesetzt, so wird er durch weiteres Absenken des Rohrstrangs 4 mit dem Gewicht von einer Reihe von Großrohren 3 belastet, die sich schrittweise aufeinander setzen, wobei das axiale Spiel an den Verbindungsstellen verschwindet. Durch diese Belastung dringt der Schneidschuh 7 tiefer in den Meeresboden 6 ein und schließt dadurch die Havariestelle 5 besser ein. Außerdem wird dem Einströmen von Wasser entgegengewirkt.When lowering the pipe string 4 becomes the cutting shoe 7 with the help of robots and underwater cameras so steered that he was the accident site 5 overruns. Is the cutting shoe 7 on the seabed 6 discontinued, it is by further lowering the pipe string 4 with the weight of a series of large pipes 3 loaded, which gradually put on each other, the axial play disappears at the joints. Due to this load, the cutting shoe penetrates 7 deeper into the seabed 6 and thereby closes the accident site 5 better one. In addition, the inflow of water is counteracted.

Während sich der Schneidschuh 7 in den Meeresboden 6 eingräbt, wird gleichzeitig mit Hilfe einer in den Rohrstrang 4 abgesenkten Tauchpumpe 8 das in den Rohrstrang 4 eingedrungene Wasser und Öl in solcher Menge abgepumpt, dass der Füllstand 9 innerhalb des Rohrstrangs 4 etwa 20 bis 30 m unter das Niveau des Meeresspiegels 10 absinkt. Dies hat zur Folge, dass der Innendruck in dem Rohrstrang um 2 bis 3 bar unter dem Wasserdruck des Meeres liegt. Aus dem von dem Schneidschuh 7 umschlossenen und dem an die Öffnung des Schneidschuhs 7 angrenzenden Bereich austretendes Öl, Gas und Wasser wird daher in den Schneidschuh 7 und den Rohrstrang 4 eingesaugt und strömt in dem Rohrstrang 4 nach oben. Da der Innendruck in dem Rohrstrang 4 an jeder Stelle kleiner ist als der Druck des den Rohrstrang 4 umgebenden Wassers, können selbst undichte Stellen am Rohrstrang 4 nicht zu einem Austritt von Öl oder Gas führen.While the cutting shoe 7 in the seabed 6 digs in, simultaneously using one in the tubing 4 lowered submersible pump 8th that in the tubing 4 Penetrated water and oil pumped in such an amount that the level 9 inside the pipe string 4 about 20 to 30 m below the level of the sea level 10 decreases. This has the consequence that the internal pressure in the pipe string is 2 to 3 bar below the pressure of the sea. From the of the cutting shoe 7 enclosed and to the opening of the cutting shoe 7 adjacent area escaping oil, gas and water is therefore in the cutting shoe 7 and the pipe string 4 sucked in and flows in the tubing 4 up. As the internal pressure in the tubing 4 smaller at any point than the pressure of the tubing string 4 surrounding water, can even leak on the pipe string 4 Do not lead to leakage of oil or gas.

Am oberen Ende des Rohrstrangs 4 werden und das eingesaugte Öl und Wasser mit Hilfe der Tauchpumpe 8 über eine Steigleitung 11 in einen Auffangbehälter 12 befördert, aus dem sie zur Trennung und Weiterbehandlung durch geeignete Einrichtungen entnommen werden können. Das aufsteigende Gas wird mit Hilfe einer Absaugeinrichtung 13, die an das obere Ende des Rohrstrangs 4 angeschlossen wird, abgesaugt.At the upper end of the pipe string 4 and the sucked in oil and water with the help of the submersible pump 8th over a riser 11 in a collection container 12 from which they can be removed for separation and follow-up by appropriate institutions. The rising gas is removed by means of a suction device 13 attached to the top of the tubing 4 is connected, sucked.

Das Heben, Senken und Halten des Rohrstrangs 4 kann auf einfache Weise mit Hilfe einer auf dem Schwimmkörper 1 angeordneten Einrichtung erfolgen, wie sie in DE 197 21 635 C2 beschrieben ist. Es können aber auch andere geeignete Hebezeuge hierzu verwendet werden. Das Halten des Rohrstrangs 4 an dem Schwimmkörper 1 kann mit Hilfe einer hydraulischen Abfangvorrichtung 14 erfolgen, die halbautomatisch arbeitet und ähnlich wie ein Keiltopf in einem Bohrtisch ausgebildet ist. Beim Heben oder Senken kann die Absenkgeschwindigkeit des Rohrstrangs mit einer optischen Messeinrichtung gemessen werden. Wird ein vorgegebener Maximalwert der Absenkgeschwindigkeit überschritten, so wird die Abfangvorrichtung 14 automatisch geschlossen. An dem Schwimmkörper 1 ist die den Rohrstrang 4 haltende Abfangvorrichtung 14 vorteilhaft mit Hilfe von Federn 15 in vertikaler Richtung beweglich abgestützt, damit Vertikalbewegungen des Schwimmkörpers 1 kompensiert werden können. Andere, beispielsweise hydraulische Einrichtungen zum Bewegungsausgleich können ebenso vorgesehen sein.Lifting, lowering and holding the pipe string 4 can easily with the help of a float on the body 1 arranged device, as in DE 197 21 635 C2 is described. However, other suitable lifting equipment can be used for this purpose. Holding the pipe string 4 on the float 1 Can with the help of a hydraulic interceptor 14 done semi-automatically and is similar to a wedge pot formed in a drilling table. When lifting or lowering the lowering speed of the pipe string can be measured with an optical measuring device. If a predetermined maximum value of the lowering speed is exceeded, then the interceptor 14 automatically closed. On the float 1 is the pipe string 4 holding interceptor 14 advantageous with the help of springs 15 movably supported in the vertical direction, thus vertical movements of the float 1 can be compensated. Other, for example, hydraulic devices for motion compensation may also be provided.

Das in den 2 und 3 dargestellte Großrohr 3 zur Bildung des Rohrstrangs 4 weist ein zylindrisches Außenrohr 30 und ein konzentrisch darin angeordnetes zylindrisches Innenrohr 31 auf. Das längere Außenrohr 30 ist mit an den Enden des Innenrohrs 31 angeordneten, kegelförmigen Ringwänden 32 mit dem Innenrohr 31 verbunden sind. Zwischen dem Außenrohr 30 und dem Innenrohr 31 befindet sich ein Ringraum 33, in welchem in regelmäßigem Umfangsabstand Paare von Versteifungsleisten 34 angeordnet sind. Jedes Paar weist zwei V-förmig angeordnete Versteifungsleisten 34 auf, die so angeordnet sind, dass sie von einer gemeinsamen Befestigungsstelle am Innenrohr 31 aus divergierend zu zwei Befestigungsstellen am Außenrohr 30 verlaufen. Die Versteifungsleisten 34 erstrecken sich in Längsrichtung parallel zur Achse der Rohre und haben die gleich Länge wie das Innenrohr 31.That in the 2 and 3 illustrated large tube 3 for the formation of the pipe string 4 has a cylindrical outer tube 30 and a cylindrical inner tube concentrically disposed therein 31 on. The longer outer tube 30 is with at the ends of the inner tube 31 arranged, conical ring walls 32 with the inner tube 31 are connected. Between the outer tube 30 and the inner tube 31 there is an annulus 33 in which at regular circumferential distance pairs of stiffening strips 34 are arranged. Each pair has two V-shaped stiffening strips 34 on, which are arranged so that they from a common attachment point on the inner tube 31 from diverging to two attachment points on the outer tube 30 run. The stiffening strips 34 extend in the longitudinal direction parallel to the axis of the tubes and have the same length as the inner tube 31 ,

Das in der Zeichnung untere Ende des Außenrohrs 30 ist über die Ringwand 32 hinaus verlängert und bildet mit dem verlängerten Abschnitt eine Rohrmuffe 35, die auf ihrer Innenseite eine Vielzahl von quaderförmigen Abstützelementen 36 versehen ist, die in regelmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind und einen etwa ihrer Umfangslänge entsprechenden Abstand voneinander haben. Angrenzend an die Ringwand 32 ist in der Rohrmuffe 35 weiterhin ein Stützring befestigt, der einen Abstand von den Abstützelementen 36 hat.The lower end of the outer tube in the drawing 30 is over the ring wall 32 extended and forms with the extended portion of a pipe sleeve 35 , on their inside a variety of cuboidal support elements 36 is provided, which are arranged at a regular distance from each other and have an approximately their circumferential length corresponding distance from each other. Adjacent to the ring wall 32 is in the pipe socket 35 Furthermore, a support ring attached, a distance from the support elements 36 Has.

In das in der Zeichnung obere Ende des Außenrohrs 30, das ebenfalls über die Ringwand 32 hinausragt, ist ein Rohrstück 37 hineingesetzt, das einen aus dem Außenrohr 30 herausragenden Rohrzapfen 38 bildet. Der Rohrzapfen 38 ist auf seiner Außenseite in gleicher Weise wie die Rohrmuffe 35 mit einer Vielzahl von quaderförmigen Abstützelementen 39, die den gleichen Abstand voneinander haben wie die Abstützelemente 36 und zwischen den Abstützelementen 36 hindurchschiebbar sind. Auf diese Weise sind die beiden Enden des Großrohrs 3 mit passenden Gegenstücken eines Rohrverbinders versehen, die durch axiales Ineinanderstecken und gegenseitiges Drehen um ein dem Abstand zwischen den Abstützelementen 36, 39 entsprechendes Maß verbunden werden können, wie im Einzelnen in EP 0 705 405 B1 beschrieben. Die Verbindungsstellung wird durch ein Sicherungselement verriegelt, das von außen durch ein Fenster 40 in der Rohrmuffe 35 montiert werden kann.Into the drawing in the upper end of the outer tube 30 that also over the ring wall 32 protrudes, is a piece of pipe 37 inserted, the one from the outer tube 30 outstanding pipe spigots 38 forms. The pipe spigot 38 is on its outside in the same way as the pipe socket 35 with a plurality of cuboid support elements 39 , which are the same distance from each other as the support elements 36 and between the support elements 36 are pushed through. In this way, the two ends of the large tube 3 provided with matching counterparts of a pipe connector by axial nesting and mutual rotation by a the distance between the support elements 36 . 39 corresponding measure can be connected, as in Single in EP 0 705 405 B1 described. The connection position is locked by a securing element, the outside by a window 40 in the pipe socket 35 can be mounted.

Die Ringwände 32 haben jeweils eine Öffnung 41, in die ein Flutventil oder ein Ablassventil eingesetzt wird oder die mit einem Stopfen verschlossen werden können. Bleibt der Ringraum 33 leer, so bildet er einen Auftriebskörper, der im Wasser das Rohrgewicht herabsetzt. Soll die Wirkung des Auftriebskörpers entfallen oder vermindert werden, so kann der Ringraum ganz oder teilweise über die eingesetzten Ventile mit Wasser gefüllt werden.The ring walls 32 each have an opening 41 into which a flood valve or a drain valve is inserted or which can be closed with a stopper. Remains the annulus 33 empty, it forms a buoyant body, which reduces the weight of the pipe in the water. If the effect of the buoyant body omitted or reduced, the annulus can be completely or partially filled with water via the valves used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 0705405 B1 [0013, 0029]
DE 19721635 C2 [0026]

Claims

A method for preventing the escape of environmentally harmful substances in wells for recovering oil and gas in submerged formations comprising the steps of: a) producing a tubing string ( 4 ) using large pipes ( 3 ) and a tubular cutting shoe ( 7 ) at the foot of the pipe string ( 4 ), b) lowering of a float ( 1 ) held pipe string ( 4 ) with the cutting shoe ( 7 ) ahead to the formation at the bottom ( 6 ) of the water such that the cutting shoe ( 7 ) surrounds the drilling site or borehole with any equipment present there, c) sinking the cutting shoe ( 7 ) into the formation by loading the cutting shoe ( 7 ) with its own weight and the weight of at least part of the pipe string ( 4 ), d) installing a submersible pump ( 8th ) in the tubing ( 4 ) and lowering the internal pressure in the tubing ( 4 ) by continuously lowering the level in the pipeline ( 4 ) below the water level of the tubing string ( 4 ) surrounding water by removing existing and inflowing medium from the pipeline ( 4 ) in a collecting container ( 12 ) is pumped.

Method according to claim 1, characterized in that the large pipes ( 3 ) of the pipe string ( 4 ) are limited axially movable connected to each other.

Method according to one of claims 1 or 2, characterized in that at least a part of the large pipes ( 3 ) of the pipe string ( 4 ) are connected to a buoyant body.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the upper end of the pipe string ( 4 ) movable in a vertical direction on the float ( 1 ) is stored.

Pipe string for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized by at least one large pipe ( 3 ), which is an outer tube ( 30 ), one in the outer tube ( 30 ) concentrically arranged inner tube ( 31 ), which at its ends by ring walls ( 32 ) pressure-tight with the outer tube ( 30 ), and one between the outer tube ( 30 ) and the inner tube ( 31 ) formed hollow annulus ( 33 ) having.

Pipe string according to claim 5, characterized in that the large pipe ( 3 ) Valves for flooding and emptying the annulus ( 33 ) having.

Pipe strand according to one of claims 5 or 6, characterized in that in the annulus ( 33 ) of the large tube ( 30 ) the inner tube ( 31 ) with the outer tube ( 30 ) connecting stiffeners are arranged.

Pipe strand according to claim 7, characterized in that the stiffeners extending parallel to the tube axis strips ( 34 ) or profiles exist.

Pipe string according to one of claims 5 to 7, characterized in that the large pipe ( 3 ) has at its pipe ends counterparts of a pipe connector, wherein the one pipe end a pipe socket ( 35 ) and the other pipe end one with such a pipe sleeve ( 35 ) connectable tubular spigot ( 38 ) and the pipe socket ( 35 ) on its inside and the tube pin ( 38 ) on its outer side at the same pitch from each other along a circumferential line a plurality of supporting elements ( 36 . 39 ), which in the manner of a bayonet connection with the support elements ( 36 . 39 ) of a correspondingly designed pipe spigot ( 38 ) or a correspondingly shaped pipe socket ( 35 ) cooperate to the respective pipe end with the matching counterpart at the pipe end of a second appropriately designed large pipe ( 3 ) connect to.

Pipe string according to claim 9, characterized in that the pipe connector can be locked in the connecting position by a releasable securing element.

Pipe strand according to one of claims 9 or 10, characterized in that the pipe connector has a play of motion in the axial direction.

Pipe strand according to one of claims 5 to 11, characterized in that at the lower end a tubular cutting shoe ( 7 ) is arranged with a circular cutting edge whose inner diameter at least equal to the inner diameter of a large pipe connected to the cutting shoe ( 3 ).

Pipe string according to claim 12, characterized in that it comprises a section having a smaller inner diameter than the at least one large pipe ( 3 ), wherein between the portion and the at least one large pipe, a reducer is arranged.

Device for carrying out the method according to one of Claims 1 to 4, characterized by a float ( 1 ), arranged on the float lifting device with lifting and holding devices ( 14 ) for lifting and holding large pipes ( 3 ), a power supply device, one in the tubing string ( 4 ) submersible submersible pump ( 8th ) and one to the Outlet of the submersible pump ( 8th ) connectable collecting container ( 12 ).