DE1758576A1 - Biegsame Fuehrungsleitung fuer das Bohren unter Wasser - Google Patents
Biegsame Fuehrungsleitung fuer das Bohren unter WasserInfo
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Description
Affaire 759
PRAlTOAIS DU PB2R0IE DES OARBTOATTIS
ET LUBRIFIANTS, Rueil-Malmalson, MUHIREIOH
Biegsame ITührungsleitung für das Bohren tinter
¥aaser
Die Erfindung "bezieht sich auf eine biegsame ftthrungsleitung für das Bohren unter Wasser, das ron einer
Installation an der Oberfläche, beispieleweise einem
Schiff oder einer Bohrplattform aus vorgenommen wird.
Irfindungegemäß soll eine flexible bev· biegsame
Schlauchleitung geschaffen werden» die daeu bestimmt
ist, permanent die Installation an der Oberfläche mit dem Kopf des gebohrten Loches oder Schachtes
unter Vaseer au verbinden und die so eingerichtet ist, daß sie allein mehrere Funktionen erfüllen kann, die
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in der Führung des Bohrwerkzeuges aur Wiedereinführung
in den Bohrschacht, der Zirkulation dee Bohrschlammes
und gegebenenfalls der Fernsteuerung der Organe an Kopf des Bohrsohachtes und der Informationsübermlttlung zwischen letaterem und der Information an der
Oberfläche bestehen·
Brfindungsgemäß wird eine besondere Schlauchleitungakonstruktion vorgeschlagen, die so ausgelegt ist, daß
sie die oben angegebenen Funktionen erfüllt, wobei diese Sonderkonstruktion der Schlauchleitung gleich*
zeitig eine größere Flexibilität verleiht, ihr ein Falten bei Verschiebungen der Oberflächeninstallation ermöglicht und einen großen Widerstand gegen
Zug sowie einen ausgezeichneten Widerstand gegen Abrieb sowohl innen wie außen verleiht·
Vorzugsweise werden in diese Leitung elektrische und/oder flexible hydraulische Schlauchleitungen eingebaut, die zur übertragung von Befehlen« Informationen oder Leistung »wischen der Oberflächeninetallation
und dem Bohrechaohtkopf dienen«
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Erreicht wird eine solche flexible Leitung durch die Kombination einer metallischen flexiblen verschleißbeständigen
Innenbewehrung, die durch schraubenförmiges Aufwickeln eines metallischen, sich selbst gegeneinander
verhakenden und einlegenden Bandes, das mit Mitteln zur hydraulischen Abdichtung versehen ist, ents'jeht
und einer äußeren Umhüllung bzw. eine» äußeren Üoerzug gebildet wird, der aus einer Wicklung oder einem
Geflecht aus Drähten oder metallischen.Kabeln besteht, die die metallische Bewehrung völlig einschließen, wobei
die Schlauchleitung ebenfalls einen unteren hydraulischen Anschluß und einen oberen hydraulischen Anschluß
aufweist, die beide zur Ausführung dichter Verbindungen mit dem Bohrschachtkopf und der Oberflächeninstallation
ausgelegt sind, derart, daß die Zirkulation des Bohrmediums möglich wird; an diesen Anachlüeeen ist dichi
die Innenbewehrung an ihren beiden Enden angeschlossen, außerdem sind Verankerungsmittel für die Enden der
Außenbewehrung an den beiden Anschlußgliedern jeweils vorgesehen.
Aufgrund dieser Bedingungen werden die Zugbeanspruchungen an der Leitung einerseits durch ein Ansiehen der Umhüllung bzw* des Überzuges auf der Innenaroierung über-
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tragen und erhöhen so den Reibungskoeffizienten zwischen deren Metallepiralen, andererseits durch ein
Blockieren beim Zusammenschnüren bzw. Zusammenziehen des Überzugs bzw. der Umhüllung auf der bzw. um die
Bewehrung, wodurch die axiale Verlängerung dieses Überzuges begrenzt wird, was der Leitung nach der Erfindung
eine günstige Zugbeständigkeit verleiht.
Gewisse Metalldrähte oder -kabel der äußeren Umhüllung können vorzugsweise elektrisch isoliert sein und als
Leiter zur Übertragung von Befehlen oder Messungen zwischen der Installation an der Oberfläche und dem
Bohrschachtkopf dienen.
Auch kann man in diesen Überzug bzw. in diese Umhül-
) lung hydraulische Ferneteuerungsleitungen geringen Durchmesserβ einbauen.
Sine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung soll
nun anhand der beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben werden, in denen
Figur 1 schematisch eine bekannte Vorrichtung zum Bohren unter Wasser zeigt;
Figur 2 zeigt ein Ausführungebeispiel nach der Erfindung;
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figuren 2A und 2B sind Detailansichten und zeigen in größerer Darstellung zwei Aueführungsbeispiele der
Innenarmierung sowie die Abdichtungsmlttel;
Pigur 3 ist eine Ansicht in vergrößerter Darstellung
der leitung nach der Erfindung bei dieser Auaführungsform· i
In Pigur 1 iat schematisoh eine bekannte Bohrvorrichtung
vorgesehen, auf der 1 die Installation an der . Oberfläche und 2 den Kopf des gebohrten Schachtes bezeichnet,
mit 3 sind die Leitkabel' benannt·
An sich bekannte Führungseinrichtung en 4-, 5 mit Radialarmen
erlauben es, durch Q-leitenlaeeen längs der IfIhrungskabel
Elemente aufeinanderfolgend einzubringen, deren Stapel den Kopf des Schachtes bildet und die
mit Bohrungen versehen sind, die einen Axialdurohlafi
für die Bohrleitung bilden.
Der Stapel weist in seinem oberen feil Mittel, beispielsweise
eine Stopfbüchse 6 auf» um für die Abdichtung ie Ringraum
zwischen Bohrleitung und Wandung der Axialbohrung des Schachtkopfee zu sorgen, wobei die Rückführung des
Bohrechlammeβ zur Installation an der Oberfläche
durch die Leitung 7 erfolgt»
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Dae Einführen der am Ende mit Bohrwerkzeug oder Bohrmeißel versehenen Bohrlsitting in dieses loch oder diese Bohrung erfolgt unter Verwendung der Leitkabel 3 und
der Führungseinrichtungen 4 und 5.
In Figur 1 ist mit dem Bezugszeichen 8 ein Kabel bezeichnet, das Fernmeßleiter zur übertragung von Informationen an die Oberflächenlnstallation, die aus dem
Bohrechachtkopf kommen, umschließt.
Die Fernsteuerung von dieser Installation aus von Organen, insbesondere von Ventilen für den Bohrschaohtkopf erfolgt über eine elektrische oder hydraulische
Ferneteuerleitung 9·
Die flexible, in Figur 2 dargestellte Fuhrungeleitung 10,
die in größerer Darstellung in Figur 3 wiedergegeben 1st (die gleichen Beeugsseionen sind in beiden Figuren eur
Bezeichnung der entsprechenden Elemente verwendet) let
dicht mit ihrem unteren Teil über einen Flansohanechluß
11 mit einem hydraulischen Anschlußglied 12 verbunden»
das von klassischer Bauart sein kann und oben am Bohrschachtkopf 2 angeordnet ist, und ist an ihr·« oberen
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Teil dicht durch einen Flanschanschluß 13 mit einem
hydraullachen Anschluß 14 verbunden, der über die
Leitung 15 mit einem nicht-dargestellten Kreis zur
Rezirkulation des Bohrschlammes verbunden ist.
Diese Leitung weist eine Innenbewehrung auf, die durch das schraubenförmige Wickeln eines metallischen unter
Verschließen seibat ineinandergreifenden oder selbst einrastenden metallischen Bandes gebildet ist, beispielsweise
von einem praktisch S- oder Z-förmigen Querschnittes, der von an sich bekannter Art sein
kann, wobei der Durchmesser erreichend gewählt ist,
damit innen das Bohrwerkzeug sowie die dieses überragenden Elemente der Bohrleitung durchgeführt werden
können.
Nach einer ersten Ausführungsform dieser Bewehrung, von der eine Detailansicht in Figur 2A wiedergegeben ist,
besitzt der Querschnitt des metallischen Bandes eine stark abgeflachte S-Porm und eine HUllbahn 17 aus
Elastomerem oder thermoplastischen Material sorgt für die hydraulische Abdichtung.
Nach einer weiteren in Figur 2B dargestellten AusfUhrungs-
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form besitzt das die Bewehrung 16 bildende metallische
Band im wesentlichen einen Z-förmigen Querschnitt, wobei auf jeder oberen Krümmung des Z eine Lagerung für
eine spiralförmige Dichtung 17a vorgesehen ist.
Die Bewehrung 16 ist flexibel und muß in der Lage sein, innen dem Verschleiß zu widerstehen, der durch das Reiben
des Bohrwerkzeuges und die Anordnung der Elemente der Bohrleitung, die unter Zwischenschaltung der Führungsleitung
nach der Erfindung herabgelassen und wieder hochgezogen werden, hervorgerufen wird.
Um der Leitung 1C eine hohe Beständigkeit gegen in Längsrichtung wirkenden Zug zu verleihen, der auf diese
Leitung ausgeübt wird und insbesondere von der Wirkung
) ihres Eigengewichtes und dem der St-öme herrührt, weist
die Leitung 10 in Kombination mit einer metallischen
Innenbewehrung 16 eine äußere Umhüllung oder einen äußeren Überzug 18 auf, der durch eine Wicklung oder
ein Geflecht von metallischen Drähten oder Kabeln gebildet wird, die die Innenarmierung umschließen.
Die diesen Oberzug oder diese Umhüllung bildenden
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Drähte oder Kabel sind an jedem Ende an einem benachbarten Verbindungsflansch verankert (Plansche 11 und 12),
die nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel über Verankerungsrollen 19 und 20 gelegt sind, deren Achsen
jeweils fest mit dem unteren Plansch 11 und im oberen
Plansch 13 sind, um so zwei Knoten 21 und 22 zu bilden. λ
unter diesen Verhältnissen steigert jede Zugbeanspruchung,
die sich durch eine Zusammendrückung der Innenarmierung durch Überzug oder umhüllung 18 übersetzt, die gegenseitige
Beibungsbeeinfluesung der benachbarten Spiralen dieser
Innenarmierung einerseits und sohnürt andererseits die Umhüllung 18 gegen die Innenbewehrung 16, wodurch die Umhüllung oder der Oberzug 18 blockiert werden und begrenzt so seine axiale Laugung, was dessen Dehnung unter Verlängerung begrenzt. Diese Kombination von Umhüllung oder Oberzug 18 und Innenarmierung 16 hat somit
zur Wirkung, daß der flexiblen Leitung nach der Erfindung ein Videretand gegen Zug verliehen wird, der für
den in Aueeicht genommenen Anwendungβzweck auereioht.
Elektrisch· Leiter werden vorzugsweise in überzug oder
Umhüllung 16 eingebaut und dienen zur übertragung von
Messungen zwischen dem Bohrlochkopf und der Installation an der Oberfläche, auch sind elektrische Stroolei-
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- ίο -
ter oder hydraulische Leitungen zum Steuern der Organe,
insbesondere Ventile des Bohrschachtkopfes von der Installation an der Oberfläche aus vorgesehen.
Die Leiter können durch bestimmte Drähte oder Kabel von umhüllung oder überzug 18 gebildet werden» die von
einem elektrischen Isoliermittel» beispielsweise einem Polyamid umgeben sind.
Die Drähte oder Kabel von Umhüllung oder Überzug, beispielsweise 23 (gestrichelt im Inneren der Umhüllung 18
angedeutet), dienen als elektrische Leiter und sind mit elektrischen Verbindungseinrichtungen 24 und 25
mit dem Bohrlochkopf und der elektrischen Einrichtung der Installation an Qer Oberfläche jeweils vereinigt.
Die Armierung 16 wird vorzugsweise Ib Axialriohtung vorkomprimiert, einerseits, um so weit wie möglich den
Abstand zwisohen den Spiralen zu vermindern, damit die Gefahr eines Hängenbleibens der Zahne dt·
Bohrwerkzeuges vermindert wird und andererseits der Widerstand gegen Zueammendrückung dieser Bewehrung gesteigert wird» wobei dieser Widerstand notwendig ist»
um die durch überzug oder Umhüllung aufgebrachten Zueammendrückungsbeanspruohungen auszuhalten, sobald die
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Leitungsanordnung einem Zug ausgesetzt wird.
Um diese Gefahren des Hängenbleibens in Portfall kommen
zu lassen, kann man, wie Figur 2E dareteilt, ein Metallband
26 zwischen benachbarte Spiralen des metallischen Bandes der Armierung 16 während des Ineinandergreifens
unter Verhaken dieses Bandes schieben.
Patentansprüche
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Claims (1)
1.) Biegsame Buhrungsleitung für das Bohren unter
Wasser von einer Installation an der Oberfläche aus,
wobei diese Leitung dauernd den Bohrschaohtkopf vit der Installation an der Oberfläche verbindet und gleichseitig zur Zirkulation dee Bohrmittela als auch «ur
Führung beim Absenken des Bohrwerkzeuges beim Biniuhren in das gebohrte Loch dient, gekennzeichnet durch
die Kombination einer metallischen flexiblen *er»chleißbeständigen Innenarmierung (16), die durch schraubenförmiges Aufwickeln eines metallischen selbst ineinandergreifenden Bandes gebildet wird, die mit Kitteln
(17) versehen ist, um für die hydraulische Abdichtung zu sorgen sowie einer äußeren Kille oder überzug (18) bestehend aus einer Wicklung oder eine« Geflecht von Drähten oder Betallischen labein, die die
metallische Armierung (16) umschließen; eines hydraulischen unteren Anschluflgllsdes (12) und eines hydraulischen oberen Anschlußgllede* (14), die für die Herstellung von Verbindungen Bwischen Bohrsohachtkopf
und Installation an der Oberfläche jeweils für die
Zirkulation des Bohrmittels ausgelegt sind und «it
denen dicht die AuBenarmierung an ihren beiden S&dsm
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jeweils verbunden ist; mit Verankerungsmitteln für die Enden der Außenumhüllung baw, des äußeren Überzuges
gegen die beiden Ansehlußgliader, derart, daß die Zugbeanspruchungen
auf die leitung sich durch ein Zusammenschnüren der Umhüllung auf der Innenarmierung übersetzen
und so einerseits eine Längung der letzteren " aufgrund des Ansteigens des gegenseitigen Reibungskoeffizienten
der benachbarten Spiralen dieser Armierung begrenzen, die durch dieses Zusammenschnüren der
Umhüllung erzeugt wurde und andererseits eine Blockierung des Zusammenschnürens der Umhüllung gegen die Armierung
erzeugen, wodurch die Längung dieser Umhüllung begrenzt wird.
2») Mhrungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- |
zeichnet, daß wenigstens einige dieser metallischen Drähte oder Kabel der Außenumhüllung oder des Außenüberzuges
elektrisch isoliert sind und als Leiter zur Obertragung von Befehlen oder Meßwerten zwischen Installation
an der Oberfläche und Bohrschachtkopf dienen»
3·) yührungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Leitungen zur hydraulischen Fernsteuerung in die Außenumhüllung oder den Außenüberzug eingebaut sind*
BAD ORIGINAL
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4.) Mihrungsleitung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein metallisches Zwi3chenband (26) zwischen die benachbarten Spiralen des die Innenarmierung
(16) bildenden Bandes eingeführt wird, derart, daß die Gefahren eines Hängenbleibens des Bohrwerkzeuges
" vermindert werden.
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