DE1271056B

DE1271056B - Komplettierungsvorrichtung fuer Kuestenvorlandsbohrungen

Info

Publication number: DE1271056B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Inventors: David L Gruller; Bobby H Nelson; Leonard E Williams
Original assignee: Cameron Iron Works Inc
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1964-05-22
Filing date: 1965-05-21
Publication date: 1968-06-27
Also published as: NL6506530A; GB1107001A; NL152631B; US3353595A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

E21b

Deutsche KL: 5 a - 33/04

P 12 71 056.4-24
21. Mai 1965
27.Juni 1968

Die Erfindung betrifft eine Komplettierungsvorrichtung für Küstenvorlandsbohrungen mit einem Unterwasserbohrlochkopf, auf dem eine abnehmbare Preventeranordnung aufgesetzt ist, durch deren Bohrung hindurch ein Rohrhänger unter Ausrichtung bezüglich des Bohrlochkopfes absenkbar ist.

Bohrungen für die ölförderung u. dgl. bestehen bekanntlich aus einer Anzahl verschiedener, ineinandergeschachtelter Rohrfahrten. Dabei sind die inneren Rohrfahrten mittels gegebenenfalls auch ineinandergeschalteter Rohrhänger in einem Bohrlochkopf aufgehängt. Es ist nun erforderlich, daß der Rohrhänger für die Förderleitungen in dem Bohrlochkopf eine ganz bestimmte Ausrichtung hat, damit man beim späteren Aufsetzen eines Produktionskreuzes die den einzelnen Förderleitungen zugeordneten Bohrungen des Rohrhängers richtig an die Anschlußleitungen des Produktionskreuzes anschließen kann.

Die Ausrichtung des Rohrhängers bereitet keine Schwierigkeiten, wenn die Komplettierung auf dem Festland erfolgt und der Bohrlochkopf ständig eingesehen werden kann.

Anders verhält es sich, wenn Küstenvorlandsbohrungen komplettiert werden sollen, bei denen sich der Bohrlochkopf weit unterhalb des Wasserspiegels befindet und bei der Komplettierung für einen druckdichten Abschluß gesorgt sein muß. Hier ist eine Einsichtnahme in den Bohrlochkopf nicht möglich, und es müssen also besondere Vorkehrungen getroffen werden, um den Rohrhänger richtig in dem Bohrlochkopf auszurichten.

Bei der Komplettierung von Küstenvorlandsbohrungen ist an dem Bohrlochkopf zunächst mittels eines Verbindungsteiles eine abnehmbare Preventeranordnung aufgesetzt, durch die hindurch die inneren Rohrfahrten und Rohrhänger eingebracht werden müssen.

Um den Rohrhänger in der angegebenen Weise richtig in dem Bohrlochkopf auszurichten, hat man nun bereits in dem Bohrlochkopf eine Führung vorgesehen, die mit Führungselementen des Rohrhängers zusammenarbeitet. Eine solche Führung in dem Bohrlochkopf macht es erforderlich, die Höhe des Bohrlochkopfes groß zu halten, so daß die Führungselemente des Rohrhängers mit der Führung des Bohrlochkopfes in Eingriff kommen können. Überdies führt die Anordnung einer Führung in dem Bohrlochkopf auch zu einer Vergrößerung des Durchmessers des Bohrlochkopfes, die aus Stabilitätsgründen erforderlich ist. Das gilt insbesondere dann, wenn der mit seinen Bohrungen an Anschlußleitungen eines Produktionskreuzes anschließende Komplettierungsvorrichtung
für Küstenvorlandsbohrungen

Anmelder:

Cameron Iron Works, Inc.,

Houston, Tex. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. M. Licht, Dr. R. Schmidt,

Dipl.-Wirtsch.-Ing. A. Hansmann

und Dipl.-Phys. S. Herrmann, Patentanwälte,

8000 München 2, Theresienstr. 33

Als Erfinder benannt:

Bobby H. Nelson,

David L. Gruller,

Leonard E. Williams, Houston, Tex. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:

V. St. v. Amerika vom 22. Mai 1964 (369 500)

Rohrhänger seinerseits in einen oder mehrere, ihn umgebende Rohrhänger eingeschachtelt ist. In diesem Fall muß der Innendurchmesser des Bohrlochkopfes auf jeden Fall ausreichen, um ein Einführen der äußeren Rohrhänger zu ermöglichen, in die der innere Rohrhänger eingeschachtelt ist. Zu dem so gegebenen Durchmessermaß des Bohrlochkopfes addiert sich dann noch die Abmessung der Führungsanordnung, die die gegenseitige Ausrichtung des inneren Rohrhängers und des Bohrlochkopfes gewährleisten soll.

Der Bohrlochkopf verteuert sich also nicht nur durch die Anordnung von Führungsteilen, sondern auch wegen der dadurch bedingten Vergrößerung der Höhe und des Durchmessers des Bohrlochkopfes.

Diese Verteuerung wirkt sich um so schwerwiegender aus, weil sie nicht auf mehrere Bohrungen ver-

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teilt werden kann, sondern nur derjenigen Bohrung Rohrfahrten bildenden Bohrlochkopf mit einem Verzugute kommt, in der der Bohrlochkopf verbleibt. bindungsteil der Preventeranordnung und einer ein-Bei der Komplettierung der eben als bekannt er- gesetzten Hülse zur Führung eines Rohrhängers, der läuterten Bohrungen ist man so vorgegangen, daß jedoch in dem dargestellten Komplettierungszustand man den Rohrhänger mit den an ihm hängenden 5 noch nicht eingesetzt ist;

Rohrfahrten mit dem Produktionskreuz verbunden F i g. 3 zeigt eine einen Teil der F i g. 2 entspre- und zusammen mit diesem abgesenkt hat. Stellte sich chende Darstellung, bei der jedoch der Rohrhänger dann bei diesem Vorgehen eine unzureichende Ab- inzwischen eingesetzt und durch die. Hülse ausgedichtung des Rohrhängers in den ihn umgebenden richtet worden ist;

Teilen heraus, dann mußte die ganze Anordnung ein- io F i g. 4 ist eine 360°-Abwicklung des Innenum-

schließlich des Produktionskreuzes wieder von der fanges der ausbaubaren Hülse mit ihrer als Führung

Höhe des Meeresbodens bis über den Wasserspiegel dienenden Nut, wobei das als Keil ausgebildete Füh-

hochgezogen und geprüft werden. rungselement des Rohrhängers gestrichelt darge-

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe stellt ist;

zugrunde, eine Komplettierungsvorrichtung der in 15 F i g. 5 ist eine der F i g. 3 entsprechende Dar-

Rede stehenden Gattung so auszugestalten, daß die stellung, bei der jedoch die Hülse und die Preventer-

Anordnung von Führungsteilen an dem jeweils zum anordnung mit ihrem Verbindungsteil abgenommen

Verbleib in einer Bohrung bestimmten Bohrlochkopf sind, so daß man den in weitere Rohrhänger einge-

nicht erforderlich ist, so daß dieser nicht verteuert schachtelten Rohrhänger über den Bohrlochkopf und in seinen Abmessungen vergrößert wird. Es 20 vorstehen sieht;

sollen überdies Vorkehrungen getroffen werden, um F i g. 6 ist eine der F i g. 5 entsprechende Dar-

zu verhindern, daß der Rohrhänger und die an ihm stellung, bei der jedoch auf den Bohrlochkopf und

hängenden Rohre zusammen mit dem Produktions- die in ihm befindlichen Rohrhänger ein Produk-

kreuz abgesenkt werden müssen. Es soll vielmehr die tionskreuz mit einem Verbindungsteil aufgesetzt Absenkung und auch Druckprüfung des Rohrhängers 25 worden ist;

vor dem Produktionskreuz ermöglicht werden. Fig. 6 A ist ein längs der Linie 6A-6A der

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Komplettie- F i g. 6 gelegter Schnitt;

rungsvorrichtung der eingangs als bekannt vorausge- F i g. 7 ist ein längs der Linie 7-7 der F i g. 6 gesetzten Art erfindungsgemäß so gestaltet, daß die legier Schnitt.

Bohrung der Preventeranordnung mit einer Führung 30 In F i g. 1 sieht man den oberen Teil einer Küstenausgerüstet ist, die während des Absenkens des Rohr- vorlandsbohrung 21, die unter Wasser in den Meereshängers in den Bohrlochkopf mit einem an dem boden 22 eingebracht ist. Innerhalb der Bohrung Rohrhänger befindlichen Führungselement im Ein- 21 verlaufen verschiedene, ineinandergeschachtelte griff steht. Rohrfahrten. Auf der äußeren Rohrfahrt stützt sich Die Preventeranordnung wird bekanntlich bei der 35 ein Bohrlochkopf 28 ab, in welchem mittels mehrerer Komplettierung verschiedener Bohrungen vor der noch zu beschreibender, ineinandergeschachtelter Anordnung des Produktionskreuzes immer wieder Rohrhänger die inneren Rohrfahrten 61 und 62 aufverwendet, und die für eine Führung des Rohrhängers gehängt sind. Die Rohrfahrt 61 hängt an einem aufgewendeten Kosten verteilen sich somit auf eine Rohrhänger 63, der sich mittels schräger Schultern ganze Reihe von Bohrungen, wobei auch der Bohr- 40 64 und 65 an dem Bohrlochkopf 28 abstützt. Der lochkopf jeder einzelnen Bohrung keinerlei Ab- Rohrstrang 61 hängt an dem Körper 68 eines Rohrwandlung bedarf. Das wirkt sich insbesondere dann hangers 67, der sich wiederum mit schrägen Schultern vorteilhaft aus, wenn mehrere Rohrhänger ineinan- 69,70 am oberen Ende des Rohrhängers 63 abstützt. 4ergeschachtelt sind, weil dann der äußere Rohr- Die ineinandergeschachtelten Rohrhänger 63 und 67 hänger ohne Behinderung durch irgendwelche Füh- 45 erkennt man am besten in F i g. 2. rungsteile in die Bohrung des Bohrlochkopfes ein- In den Rohrhänger 67 ist nun schließlich ein geführt werden kann und dieser auch keine Ver- weiterer Rohrhänger 84 für zwei Rohrfahrten 84 a Stärkung wegen einer etwa vorgesehenen Führungs- und 84 b eingeschachtelt und stützt sich an einer mit nut erfahren muß. Dichtungen 86, 87 versehenen schrägen Schulter-Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der 50 anordnung an dem Rohrhänger 67 ab. Das zeigt Erfindung ist vorgesehen, daß die Führung aus einer Fig. 3. Die Rohrfahrten 84α und 84& schließen Nut mit einer Verjüngung und das Führungselement sich an Bohrungen 84 c und 84 d des Rohrhängers 84 aus einem Keil besteht, der in der Nut läuft. an, die später an die Anschlußrohrnippel 96, 97 eines Von besonderem Vorteil ist es, wenn erfindungs- Produktionskreuzes 95 anzuschließen sind. Das ist gemäß die Nut an der Innenwandung einer in der 55 der Grund dafür, daß der die Rohrfahrten 84 a, 84 b Bohrung der Preventeranordnung befindlichen aus- tragende Rohrhänger 84 in seiner Winkellage genau baubaren Hülse angeordnet ist. Eine solche Hülse gegenüber dem Bohrlochkopf ausgerüstet sein muß. läßt sich leicht und einfach entsprechend den je- Bei der Komplettierung der Bohrung erfolgt das weiligen Bedürfnissen herstellen. Einführen der inneren Rohrfahrten und ihrer Rohr-Weitere Erfindungsmerkmale ergeben sich aus den 60 hänger durch eine Preventeranordnung 35 aus einem Unteransprüchen. Preventer 37 und einem den Preventer 37 mit dem Es folgt eine Beschreibung eines Ausführungs- Bohrlochkopf 28 verbindenden Verbindungsteil 36. beispieles der Erfindung an Hand von Zeichnungen. Die Preventeranordnung 35 hängt an Seilen 45 b F i g. 1 zeigt eine schematische und teilweise ge- und wird mittels Führungsseilen 26, Führungshülsen schnittene Darstellung einer unter Wasser befind- 65 44 und kegeliger Zentrierteile 25 geführt, die an liehen Küstenvorlandsbohrung bei der Komplettie- einer Bodenkonstruktion 23 verankert sind. Zur Berung mit aufgesetzter Preventeranordnung; festigung des Preventers 37 und des Verbindungs-F i g. 2 zeigt den das obere Ende der verschiedenen teiles 36 der Preventeranordnung an dem Bohrloch-

kopf dient eine Klinkenanordnung 51, die in hier nicht näher zu beschreibender Weise von fern betätigbar ist, so daß die Preventeranordnung mittels der Seile 45 b angehoben werden kann, wenn sie nicht mehr benötigt wird, bzw. fest an dem Bohrlochkopf 28 gesichert werden kann, wenn sie herabgelassen worden ist.

Die Preventeranordnung 41 hat eine durchgehende Bohrung, die mit den Rohrfahrten fluchtet und groß genug ist, als daß die inneren Rohrfahrten und ihre erwähnten Rohrhänger bis in den Bohrlochkopf 28 hinein herabgelassen werden können. Nachdem die Rohrfahrten 61 und 62 und ihre Rohrhänger 63 und 67 herabgelassen und in dem Bohrlochkopf 28 aufgehängt worden sind, müssen alsdann die Rohrfahrten 84 α und 84 b mit ihrem Rohrhänger 84 durch die Bohrung 41 der Preventeranordnung herabgelassen und in die richtige Winkellage gegenüber dem Bohrlochkopf 28 ausgerichtet werden. Um diese Ausrichtung zu besorgen, ist gemäß F i g. 2 (bei der der auszurichtende Rohrhänger 84 noch nicht eingebaut ist) eine ausbaubare Hülse 74 vorgesehen. Diese Hülse 74 ist in der bei 83 angedeuteten Weise mit einem Einbauwerkzeug 76 verbunden und wird von dem Absenken des Rohrhängers 84 selbst durch die Bohrung der Preventeranordnung herabgelassen und darin ausgerichtet. Zu diesem Zweck ist in dem Verbindungsteil 36 der Preventeranordnung eine in Längsrichtung laufende Nut 72 vorgesehen. Diese Nut dient zur Aufnahme eines Ansatzes 73, der innerhalb einer Aussparung 73 α auf dem äußeren Umfang der Hülse 74 getragen wird. Der Ansatz 73 wird mittels einer Feder 75 radial in die Nut 72 hineingedrückt. Nachdem die Hülse 74 in die gewünschte Lage abgesenkt worden ist, braucht sie also nur gedreht zu werden, um den Ansatz 73 in die Nut 72 einschnappen zu lassen. Alsdann ist die Lage der Hülse 74 genau definiert. Die Absenkbewegung der Hülse 74 wird durch Aufsitzen auf dem oberen Ende 78 einer Dichtungsanordnung des Rohrhängers 67 definiert.

In der Bohrung 74 α der Hülse 74 befindet sich im unteren Teil eine in Längsrichtung verlaufende Nut

79. Diese Nut 79 bildet das Ende einer Verjüngung

80, die sich von dem oberen Teil der Hülse 74 nach unten erstreckt.

Nachdem die Hülse 74 in die gewünschte Stellung herabgelassen worden ist, wird das Einbauwerkzeug 76 hochgezogen. Alsdann wird mittels eines anderen Einbauwerkzeuges der auszurichtende Rohrhänger 84 mit den daran befindlichen Rohrfahrten 84 α und 84 b abgesenkt. Zur Ausrichtung des Rohrhängers 84 mittels der Verjüngung 80 und der Nut 79 der Hülse 74 ist nun an dem Rohrhänger 84 ein Keil 94 vorgesehen, der in der Nut 79 läuft. In F i g. 4 ist angedeutet, wie dieser Keil 94 durch die Verjüngung 80 geführt, auf jeden Fall richtig in die Nut 79 hineingeleitet wird, so daß der Rohrhänger 84 die richtige Ausrichtung gegenüber der Hülse 74 und damit gegenüber dem Bohrlochkopf 28 findet.

Während die F i g. 2 den Bohrlochkopf ohne den auszurichtenden Rohrhänger 84 zeigte, sind in F i g. 3 sowohl dieser auszurichtende Rohrhänger 84 als auch die zu seiner Ausrichtung dienende Hülse 74 zu sehen.

Nachdem der auszurichtende Rohrhänger 84 durch die Preventeranordnung abgesenkt worden ist und mittels hier nicht näher zu beschreibender Verriegelungs- und Dichtungsanordnungen befestigt worden ist, kann nun auch die richtige Wirkung der Dichtungen 86 und 87 geprüft werden, die den Innenraum der inneren Rohrfahrt 62 nach oben hin abdichten. Zu diesem Zweck werden die Bohrungen 84 c und 84 d des Rohrhängers 84 in nicht näher gezeigter Weise zugestöpselt, und alsdann wird ein Druckmittel eingelassen. Sollten die Dichtungen 86 und 87 nicht richtig wirken, dann kann man den Rohrhänger 84 durch die Preventeranordnung 35 wieder herausziehen, erspart sich aber ein gleichzeitiges Heraufziehen des Produktionskreuzes, das in diesem Komplettierungszustand ja noch nicht abgesenkt worden ist.

Den Komplettierungszustand mit abgesenktem Produktionskreuz 95 (bei herausgenommener Hülse 74) zeigt F i g. 6. Das Produktionskreuz 95 ist mit dem Bohrlochkopf 28 über ein Verbindungsteil 99 verbunden.

Damit die Anschlußnippel 96 und 97 des Produktionskreuzes 95 richtig in die Bohrungen 84 c und 84 d des Rohrhängers 84 hineinfinden, ist in der Bohrung 110 des Verbindungsteiles 99 des Produktionskreuzes 95 eine Nut 112 vorgesehen, die den am Rohrhänger 84 befestigten Keil 94 in sich aufnimmt.

Eine Grobausrichtung des Produktionskreuzes gegenüber dem Bohrlochkopf 28 vor der genauen Ausrichtung mittels des Keiles 94 und der Nut 112 erfolgt dadurch, daß die Produktionskreuzanordnung auch mittels der in F i g. 1 zu sehenden Führungsseile 26 abgesenkt wird. Das bedarf hier keiner näheren Beschreibung. In F i g. 6 A ist zu sehen, wie der Keil 94 des Rohrhängers 84 in der Nut 12 des Verbindungsteiles 99 aufgenommen ist. Dabei sind schräge Anlaufflächen 112 α vorgesehen, die das Hineinfinden des Keiles 94 in die Nut 112 erleichtern.

Claims

Patentansprüche:

1. Komplettierungsvorrichtung für Küstenvorlandsbohrungen mit einem Unterwasserbohrlochkopf, auf dem eine abnehmbare Preventeranordnung aufgesetzt ist, durch deren Bohrung hindurch ein Rohrhänger unter Ausrichtung bezüglich des Bohrlochkopfes absenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrung der Preventeranordnung (35) mit einer Führung (79,80) ausgerüstet ist, die während des Absenkens des Rohrhängers (84) in den Bohrlochkopf (28) mit einem an dem Rohrhänger (84) befindlichen Führungselement (94) im Eingriff steht.

2. Komplettierungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung aus einer Nut (79) mit einer Verjüngung (80) und das Führungselement aus einem Keil (94) besteht, der in der Nut (79) läuft.

3. Komplettierungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (79) an der Innenwandung einer in der Bohrung der Preventeranordnung (35) befindlichen ausbaubaren Hülse (74) angeordnet ist.

4. Komplettierungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (74) mit einem federbelasteten Keil (73, 75) versehen ist, der mit einer in der Bohrung der Preventeranordnung (35) befindlichen Längsnut (72) in Eingriff bringbar ist.

5. Komplettierungsvorrichtung nach irgendeinem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhänger in dem Bohrlochkopf in an sich bekannter Weise unter Vermittlung wenigstens eines weiteren Rohrhängers aufgehängt ist.

6. Komplettierungsvorrichtung nach irgendeinem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur genauen Ausrichtung des Produktionskreuzes (95) gegenüber dem Bohrlochkopf (28) eine Nut vorgesehen ist, die den Keil (94) des Rohrhängers (84) aufnimmt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 567/65 6.68

ι Bundesdruckerei Berlin