DE1957294A1

DE1957294A1 - Ventilanordnung fuer Bohrlochkoepfe und Verbindung hierfuer

Info

Publication number: DE1957294A1
Application number: DE19691957294
Authority: DE
Inventors: Nelson Norman Allen
Original assignee: ACF Industries Inc
Current assignee: ACF Industries Inc
Priority date: 1968-11-15
Filing date: 1969-11-14
Publication date: 1970-07-09
Also published as: NL6917213A; GB1292676A; GB1292674A; ES372347A1; US3523579A; AT295439B; FR2023355A1

Description

sen, den 15. November 1969

FAUNT öÖ7/Ti)

Dr. Andrejewski 15.238

Dr.- Ing. Honk i

43 Essen, Kettwiger Str. 3ö 1 Q C 7 O Q /

(AmHauptbalmhot Liditburg) I <J O I i. O t\

lelelon 225802/ 03

ACF Industries, Incorporated in New York (USA)

Ventilanordnung für Bohrlochköpfe und Verbindung hiefür

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung für Bohrlochköpfe, insbesondere für Unterwasserbohrungen, und eine Verbindung hiefür.

Die technologischen Fortschritte auf dem Gebiete der Ausbeutung unter Wasser gelegener Erdö'lvorkonaen führten zur Entwicklung von fernbetätigten Verbindung smechani säen zwischen Sondenkopf und Leitungen, die eine Verbindung zwischen den mechanischen und hydraulischen Vorrichtungen der Sondenköpfe, Ölleitungen usw. herstellen. Eine solche Verbindungseinrichtung besteht aus einem hydraulisch betätigten Klemmring, der eine Reihe von segmentförmigen Klammern verwendet,, die durch verschiedene andere mechanische Bauteile derart vorbelastet sind, daß zwei aneinander anstossende Flansche dicht und lösbar miteinander verbunden werden. Gewöhnlich werden kragenartig ausgebildete Verbindungsstücke od.dgl. verwendet, um das Ventilsystem eines Sondenkopfes oder das Fördersystem des Bohrlochkopfes mit den darunterliegenden Teilen derart zu verbinden, daß das Ventilsystern für Reparaturen bzw. Austausch abgenommen und ent-

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fernt werden kann.

Unterseeische Bohrlochköpfe weisen eine oder mehrere Förderleitungen auf, die das gewonnene Produkt, z.B. Erdöl oder Erdgas von der Sonde zu einem davon entfernten Tank oder Verarbeitungsbetrieb leiten. Diese Förderleitungen sind im allgemeinen einstückig mit dem Sondenkopf hergestellt oder werden mit diesem noch vor dessen Verlegung dauerhaft verbunden. Bisher wurden zur Verbindung der Förder- und Hydraulikleitungen mit dem oberen Ende des Bohrlochkopfes mehrere Verbindungsstücke verwendet. Die Förderleitungen müssen für gewöhnlich immer mit dem Bohrlochkopf verbunden bleiben, obwohl dieser durch Zugbeanspruchungen, welche z.B. durch sturmbedingten Seegang auf die Förderleitungen ausgeübt werden können, beschädigt werden kann.

Die Erfindung setzt sich daher zur Aufgabe, eine Verbindungsvorrichtung zu schaffen, mit welcher eine rasche Abtrennung der Förderleitungen und der Hydraulikleitungen bzw. gegebenenfalls der elektrischen Stromversorgung bewirkt werden kann, um den unter dem Meeresspiegel angeordneten Bohrlochkopf vor Beschädigung, etwa durch die oben erwähnten Einflüsse, zu schützen. Bis jetzt stand keine Verbindungsvorrichtung zur Verfügung, die eine rasche Abtrennung der Förderleitungen ermöglicht und zugleioh den Sondenkopf in sicherem und geschütztem Zustand beläßt.

Ferner setzt sich die Erfindung zur Aufgabe, eine verlässliche Einrichtung zur Feststellung von Flüssigkeitsaustritt aus den in großer Entfernung befindlichen Verbindungen zu schaffen. Mit dieser Einrichtung soll auch nach dem dichten Zusammenfügen der Bauteile etwa auftretende ündiohtheiten festgestellt werden können. Solche Ündiohtheiten können z.B. duroh geringfügige Verschiebung von Teilen der Verbindung entstehen oder dann, wenn Diohtungselemente naoh deren ordnungsgemäßem Einbau betohädigt oder abgenützt werden.

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Demgemäß betrifft die Erfindung vor allem ein neuartiges unterseeisches Sondenkopf-Ventilsystem, welches einen Verbindungsmechanismus aufweist, der in der Lage ist, die Förderleitungen und die Hydraulikleitungen rasch vom Ventilsystem des Sondenkopfes zu trennen.

Weiters betrifft die Erfindung eine verbesserte Ausbildung des Sondenkopfventilsystemes mit einem hydraulisch betätigten Klemmring, der eine rasche und gleichzeitige Verbindung bzw. Trennung der Förderleitungen und der Hydraulikleitungen des Sondenkopf-Ventilsystems ermöglicht.

Die Erfindung besteht hiebei im wesentlichen darin, daß bei einem Ventilsystem für einen Bohrlochkopf, welches mehrere hydraulisch betätigte Ventile und zu deren Betätigung ein hydraulisches Steuersystem aufweist, ein hydraulisch betätigter Verbindungsteil für den Anschluß der Förderkanäle und der hydraulischen Steuerleitungen für das Ventilsystem vorgesehen ist, welcher zweckmäßig eine Einrichtung zur Fernüberwachung austretender Förderflüssigkeit bzw. hydraulischer Flüssigkeit aufweist, so daß das Dichtungsverhalten zwischen dem Bohrlochkopfventil und dem hydraulischen Verbindungsteil überwacht bzw. das Auftreten von Leckflüssigkeit angezeigt werden kann.

Zweckmäßig ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung der Klemmring so ausgebildet, daß aus einer Verbindungsfuge austretende Flüssigkeit festgestellt werden kann,-worauf eine auf diesen Austritt ansprechende Signalanlage betätigt wird.

Ein weitere« Merkmal der Erfindung besteht in einer neuartigen Konstruktion des Sondenkopf-Ventilsysteme mit einer fernbetätigten Verbindungsvorrichtung, die von Hand zwecke Abtrennung betätigt werden kann, wenn die steuernde Hydraulik versagt.

Dadurch wird eine Ventilanordnung für Bohrlochköpfe geschaffen, die in zweckmäßiger Weise mit einer hydraulischen Betätigungseinrichtung dafür zusammengebaut ist, so daß sowohl die zur Förderung dienenden Kanäle als

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auch die hydraulischen Zu- bzw. Abfuhrkanale zugleich rasch und einfach abmontiert bzw. wieder montiert werden können. Dadurch ist es möglich, Beschädigungen des Bohrlochkopfes durch äußere Einflüsse oder übermäßige Belastungen, z.B. unter Einwirkung von Sturm od.dgl., zu vermeiden. Ferner weist die erfindungsgemäße Konstruktion den Vorteil auf, daß sie ferngesteuert montiert bzw. demontiert werden kann, so daß es nicht notwendig ist, einen Taucher zu der Verbindungsstelle für die Montage bzw. Demontage zu entsenden. FHHt die Hydraulik aus, so kann die Verbindung immer noch mechanisch betätigt werden, so daß selbst bei Ausfall der Hydraulik der Verbindungsteil vom Bohrlochkopf getrennt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist an der erfindungsgemäßen Konstruktion, daß sie die Bauweise des Bohrlochkopfes nicht wesentlich beeinflußt, so daß sie für alle Bohrlochkopf-Bauarten anwendbar ist und bei jeder eine schnelle Montage bzw. Demontage ermöglicht. Dadurch können einheitlich gestaltete Bohrlochköpfe bei der ursprünglichen Anlagengestaltung Verwendung finden, so daß das Bohrlochkopfsystem ohne wesentliche Änderung stark modifizierbar ist.

Dadurch, daß Leckflüssigkeit, sei es Hydraulikflüssigkeit oder Förderflüssigkeit, sofort bei Auftreten einer Undichtheit zwischen dem Verbindungsteil und dem Bohrlochkopf festgestellt wird, werden größere Verluste dieser Flüssigkeiten vermieden. Jegliche Leckflüssigkeit wird sofort bei einer Überwachungsstelle angezeigt, so daß unverzüglich geeignete Schritte zur Reparatur unternommen werden können. Vorteilhaft ist hiebei, daß die erfindungsgemäße Konstruktion einfach in der Bauweise, zuverlässig im Betrieb und billig in der Herstellung ist.

Die Verbindung für die Ventilanordnung für Bohrlochköpfe, auf welche sich die vorliegende Erfindung gleichfalls bezieht, weist zumindest eine, vorzugsweise jedoch

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Mehrere Durchströmkanäle, die die Verbindung durchsetzen, auf. Ein oder mehrere Ventile dienen zur Steuerung des Durchstrones durch jeden dieser Förderkanäle. Die Ventilanordnung ist hiebei mit einem hydraulischen Fltissigkeits-

durch

zufuhrsystem ausgestattet,/welches hydraulische Flüssigkeit zu jedem einzelnen Antrieb für die Sondenkopfventile geleitet werden kann. Das Sondenkopf-Ventilsystem weist eine hydraulisch betätigte Klemmringverbindung auf, zu der ein Verbindungsteil mit Förderkanälen gehört, die mit den Förderkanälen des Sondenkopfkörpers genau fluchten, wobei der Verbindungsteil auch Hydraulikkanäle aufweist, die die Hydraulikflüssigkeit durch ihn hindurchleiten. Der Klemmring weist eine Vielzahl von segmentförmigen Klammern auf, die durch eine Hülse, welche den Verbindungsteil umgibt, bewegt werden können, so daß der Verbindungsteil mit einem oberen Flansch des Sondenkopf-Ventilsystems lösbar verbunden werden kann. Die Förderkanäle und die Hydraulikkanäle sind hiebei durch Dichtungen zwischen dem Sondenkopfkörper und dem Verbindungsteil abgedichtet. Der Verbindungsteil weist auch einen Flüssigkeitskanal auf, der eine Verbindung zwischen einer die aneinander anliegenden Flansche umgebenden Leckflüssigkeitssammel- kammer und einer entfernt davon angeordneten Leckflüssigkeitsanzeigevorrichtung bildet, so daß jeder Flüssigkeitsaustritt aus der Trennfuge zwischen dent Sondenkopfkörper und dem Verbindungsteil festgestellt werden kann.

Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes, welche in der Zeichnung schematisch dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht des obersten Abschnittes eines Sondenkopf-Ventilsysteas, teilweise Ih Schnitt. Die Fig. 2 und 3 sind Schnitte durch eini System nach Fig. 1, u.zw. entlang den Linien 2-2 bzw. 3-3 der Fig. 4, welche ihrerseits ein Sohnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 ist. Fig. 2 zeigt die Verbindungsvor richtung in der Kienstellung, während Fig. 3 diese Vor-

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richtung in der entriegelten Stellung zeigt. Fig. 5 zeigt in Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Ausführungsvariante eines Sondenkopf-Ventilsystems nach der Erfindung.

Der in Fig. 1 dargestellte obere Teil eines Sondenkopf-Ventilsystems 10 weist einen GrundkHrper 12 mit drei Förderkanalen 14, 16, 18 (Fig. 3, 4) auf. Der Grundkörper 12 trägt Ventile 20, 22, 24, von denen jedes einem der Förderkanäle 14, 16, 18 ageordnet ist und den Durchfluss des Fördermediums durch den entsprechenden Förderkanal steuert. Jedes Ventil ist mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung versehen. Ein sternförmiger Verbindungsteil 26 grenzt an das obere Ende des Grundkörpers 12 an und ist mit diesem durch eine Verklammerung 28 verbunden, die einen unteren Flansch 30 des Verbindungsteiles 26 und einen oberen Flansch 32 des Grundkörpers 12 umgreift und dicht zusammenhält. Der Verbindungsteil 26 ist gleichfalls mit Durchströmkanälen versehen, die gleiche Lage und Größe wie die Förderkanäle 14, 16, 18 des Grundkörpers 12 aufweisen und mit diesen fluchten. Ferner sind im Verbindungsteil 26 eine Anzahl von Leitungen 29 für die Hydraulikflüssigkeit durch einander schneidende Bohrungen gebildet, die für eine Weiterleitung der Hydraulikflüssigkeit zu einer Anzahl von Leitungen 31 sorgen, die mit dem Verbindungsteil 26 verbunden, z.B. verschraubt sind. In Fig. 2 sind Teile dieser Kanäle 29 strichliert eingezeichnet, um das Verständnis der Leitungs- und Kanalanordnung im Verbindungsteil 26 zu erleichtern. Die gebohrten Verteilungskanäle für die Hydraulikflüssigkeit enden an einer ebenen Fläche 33t ^{die von} einem oberen Flansch 34 des Verbindung«teiles 26 gebildet wird. Die Verteilungsleitungen 31 für die Hydraulikflüssigkeit führen hiebe! von einem oberen Flansch 36 des Verbindungsteiles zu Vorsprüngen 38 des Verbindungsteile· 26, die mit diesem einstückig ausgebildet oder an ihm befestigt sind. Mit den in den Vorsprüngen 38 ausgebildeten Verteilungskanälen

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sind eine Anzahl von Leitungen 40 für die Hydraulikflüssigkeit verbunden, die zur Weiterleitung derselben zu den einzelnen Ventilen bzw. deren Antrieben des Sondeikopfes dienen.

Die Verwendung des Verbindungsteiles 26 für die Hydraulikflüssigkeit gestattet eine weitgehende Anpassung des Sondenkopfes, obwohl die Grundausführung des Sondenkopfventilkörpers unverändert bleibt. Es können daher gebräuchliche Sondenkopf-Ventilsystem«ohne umfangreiche Abänderungen verwendet werden. Im Sinne der Erfindung ist es jedoch zweckmäßig, wenn eine Anordnung der Versorungsleitungen für die Hydraulikflüssigkeit vorgesehen wird, die sich im Sondenkopfventilkörper befindet und die mit dem Verteilungssystem für die Hydraulikflüssigkeit im Sondenkopf-Ventilsystem derart verbunden ist, daß sich die Notwendigkeit des Anpassungsteiles 26 für die Hydraulikflüssigkeit erübrigt.

Am Verbindungsteil 26. ist oberhalb der Versorgungsleitungen 31 für die Hydraulikflüssigkeit eine Schutzkappe 39 mittels Schraubenbolzen 41, die in die Vorsprünge 38 des Verbindungsteiles eingeschraubt sind, befestigt. Die Schutzkappe verhindert eine Beschädigung der Leitungen 31 hei der Verbindung des Sondenkopfes mit dem Verbindungsteil 26.

Die Hydraulikflüssigkeit aus den Verteilungsleitungen 40 wird durch einheitlich ausgebildete Abzweigstücke 42 geleitet, die die jeweilige Verteilungsleitung mit dem Hydraulikkreislauf des Ventilantriebes verbinden. Die anderen Verteilungsleitungen führen weiter nach unten zur Verbindung mit einzelnen anderen Hydraulikantrieben. Ma können auch verschiedene andere übliche Maßnahmen getroffen werden, um die verschiedenen Ventilantriebe an den Hydraulikkreislauf anzuschliessen.

Zur Verbindung des Unterwasserbohrlochkopfes mit einer entfernt gelegenen Lager- bzw. Steuerstelle

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dient ein hydraulisch betätigter Klemmrxngverbinder 44. Der Klemmringverbinder 44 weist einen Grundkörper 46 auf, der mit einer Anzahl von Förderkanälen versehen ist, deren Verteilung übereinstimmend mit jener der Förderkanäle 14, 16, 18 des Sondenkopfventilkörpers gewählt ist. Zwei dieser Kanäle 48, 50 sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. In mit Gewinde versehene Abschnitte der Kanäle 48, 50 im Grundkörper 46 sind Verbindungsstücke 52, 54 (Fig. 2, 3) eingeschraubt, die in zylindrische Verbreiterungen der Förderkanäle im Verbindungsteil 26 abgedichtet gleitend eingesetzt sind. Um die Verbindungsstücke sind metallische Dichtungen 56 derart angeordnet, daß sie Kit den Verbindungsstücken aus den zylindrischen Erweiterungen der Förderkanäle 14, 18 herausgezogen werden, wenn der Grundkörper 46 vom Adapterteil 26 abgenommen wird. Ferner sind in Ringnuten der Verbindungstücke 52, 54 mehrere O-Ringe 58 eingebettet, die die Verbindungsstücke gegen die zylindrischen Wände der Erweiterungen der Kanäle 14, 18 flüssigkeitsdicht abdichten.

Zwecks Verbindung des Bauteiles "44 mit dem oberen Ende des Sondenkopfes ist am Bauteil 44 ein ringförmiger Verbindungsflansch 60 am unteren Ende des Grundkörpers 46 ausgebildet und mit einer ebenen Stirnfläche 62 versehen, die an einer auf dem Anpassungsteil 26 ausgebildeten ebenen Stirnfläche 32 dicht anliegt. Die Flanschen 34, 60 haben Schrägflächen 64 bzw. 66, die mit Schrägflächen 68 bzw. 70 der segmentförmigen Klammern 72 zusammenarbeiten. Der Bauteil 46 ist von einem Mantel 74 umgeben, der innen eine zur Verriegelung dienende Schrägfläche 76 und eine zur Entriegelung dienende Schrägfläche 78 aufweist, die bei der Axialverschiebung des Mantels 74 die Klammern 72 berühren und dadurch diese verschwenken. Bewegt sich der Mantel 74 nach abwärts, so drückt die Schrägfläche 76 gegen die Klammern 72 und preßt dadurch die Schrägflächen 68, 70 der Klammern eng an die Schrägflächen 64, 66 der Flanschen 34, 60 an. Dies bewirkt,

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daß die Flansuchen 34, 60 eng aneinander gedrückt werde». Bewegt sich der Mantel 74 hingegen nach oben relativ zum Bauteil 46, so drückt die zur Entriegelung dienende Schrägfläche 78 gegen das Hinterende 80 jeder Klammer 72 und bewirkt dadurch eine Verschwenkung derselben um den Drehpunkt P. Dies bewirkt, daß sich die Schrägflächen 68, 70 der Klammern 72 von den entsprechenden Schrägflächen der Verbindungsflansche 34, 60 abheben. Sind die Klammern 72 genügend ausgeschwenkt, so kann der Verbindungsteil 34 leicht vom Anpassungsteil 26 abgehoben werden.

Der Mantel 74 weist einen Innenflansch 82 auf, der zusammen mit einem mit verringertem Durchmesser ausgebildeten Abschnitt des Grundkörpers 46 zwei hydraulische Druckkammern 84 bzw. 86 bildet, von welchem eine oberhalb/ die andere unterhalb des Flansches 82 gelegen ist. Das obere Ende der oberen Hydraulikkamrner 84 wird durch einen zylindrischen Einsatzteil 88 begrenzt, der in seiner Lage auf dem Grundkörper 46 x±mk durch' einen Ring 90 gehalten wird, der mit dem Einsatzteil 88 durch Schrauben 92, die den Ring 90 durchsetzen, zusammengehalten ist.

Zur Zuleitung von hydraulischer Druckflüssigkeit zu den beiden Kammern 84, 86 dienen Kanäle 94, 96, die im Grundkörper 46 durch eiaander schneidende Längs- und Querbohrungen ausgebildet sind und mit den Kammern 84, 86 in Verbindung stehen. Die Kanäle 94, 96 sind an ihren oberen Enden mit Gewinden ausgebildet, in die die Gewindeendungen von Druckflüssigkeiteleitungen 98, 100 eingeschraubt sind. Jede dieser Druckflüssigkeitsleitungen steht mit einer Druckflüssigkeitequelle S in Verbindung, wobei in die Leitungen Ventile 102, 104 (Fig. 2) eingeschaltet sind, die den DruckflUssigkeitszustrom zu den Kammern 84, 86 regeln. Diese Ventile 102, 104 sind zweckmäßig als Schneilsohlußventile ausgebildet und vorzugsweise von Magnetventilen gebildet. Der Mantel 74 wird von der in Fig. 2 dargestellten Verriegelungssteilung in die in Fig. 3 dargestellte Ent-

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riegelungsstell/'ung dadurch gebracht, daß das Steuerventil 104 geöffnet wird, so daß Druckflüssigkeit durch die Leitung 96 in die KaMmer 86 strömen kann.

Um wieder eine Verriegelung des Sondenkopfes 26 mit dem Grundkörper 46 zu erzielen, wird der Mantel 74 von der in Fig. 3 dargestellten Entriegelungsstellung in die in Fig. 2 dargestellte Lage dadurch gebracht, daß das Steuerventil 102 derart betätigt wird, daß Druckflüssigkeit aus der Quelle S in die obere Hydraulikkammer 84 durch die Leitung 94 einströmen kann. Die von der Druckflüssigkeit ausgeübte Kraft wirkt auf den Oberteil des Flansches 82 und drückt den Mantel 74 relativ zum Grundkörper 46 nach unten, so daß die Schrägflächen 76 des Mantels auf die Schrägflächen der Klammern 72 aufgleiten und dadurch diese in die in Fig. 2 dargestellte Verriegelungsstellung drücken.

Zur Betätigung eines beliebigen Ventilantriebes sind mehrere Kanäle 106 für hydraulische Druckflüssigkeit im Grundkörper 46 vorgesehen. Zwecks besseren Verständnisses sind die Kanäle 106 in Fig. 2 strichliert und in Fig. 3 teilweise strichliert, teilweise mit vollen Linien, dargestellt. Die Kanäle. 106 enden an der ebenen Stirnfläche 62 derart, daß ihre Verteilung den Kanälen 29 des Anschlußteiles 26 gleich ist. In Nuten des Grundkörpers 46 sind um die Kanäle 106 herum Dichtungsringe 108 angeordnet, so daß der Grundkörper 46 gegenüber dem Anschlußteil 26 abgedichtet und dadurch der Austritt von hydraulischer Flüssigkeit an der Verbindungsstelle zwischen den Flanschen 34, 60 verhindert wird. Die Zufuhr der hydraulischen Druckflüssigkeit erfolgt von einer DruokflUesigkeitsquelle S über mehrere Leitungen 110, die in die mit Gewinde versehenen äußeren Enden der Kanäle 106 eingeschraubt sind (Fig. 3)· Zur Steuerung der hydraulischen Druckflüssigkeit in den Leitungen 110 sind Stuerventile 112 in diese eingeschaltet. Durch Betätigung des entsprechenden Steuerventile«

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112 kann Druckflüssigkeit durch eine der Leitungen 106 einem beliebig wählbaren Ventilantrieb zugeleitet werden.

Der Adapterteil 26 und der Grundkörper 46 sind mit zylindrischen Oberflächenpartien 112 bzw. 114 versehen, auf die zylindrische Flächen 116 bzw. 118 der Innenfläche des Mantels 74 aufgleiten. In Ringnuten im Grundkörper 46 bzw. im Mantel 74 sind Hingdichtungen 120, 122 vorgesehen, die den Mantel 74 einerseits gegen den Grundkörper 46, anderseits gegen den Adapterteil 26 flüssigkeitsdicht abdichten, wenn der Mantel 74 in die in Fig. 2 dargestellte Verriegelungsstellung gebracht ist. Ist dies der Fall, so wird um die Verbindungsstelle zwischen den Flanschen 34, 60 eine Leckfltissigkeitssammelkammer gebildet (Fig. 2). Diese Dichtungen zwischen dem Mantel und dem Grundkörper 46 bzw. dem Adapterteil 26 bilden auch einen Schutz für die Klammern72, so daß deren Funktion nicht durch Eindringen von Meereslebewesen, z.B. Muscheln oder anderer Fremdsubstanzen in die Kammer 124 beeinträchtigt werden kann. Ua einen noch wirksameren Schutz zu erreichen, kann die Kammer 124 mit einer Schutzflüssigkeit gefüllt sein, welche durch zur Leckflüssigkeitssamaelkammer 124 führende Kanäle im Grundkörper 46 eingefüllt werden kann.

Um Leckflüssigkeit festzustellen, welche entweder aus den Strömungskanälen 14, 16, 18 oder aus einer der hydraulischen Versorgungsleitungen stammt, was z.B. durch mangelae Dichtung zwischen den Dichtringen 108 und den ebenen Stirnflächen 32 bzw. 62 infolge schadhafter oder verbrauchter Dichtung hervorgerufen werden könnte, ist im Bauteil 74 durch einander schneidende Bohrungen ein Leckflüssigkeitsprttfkanal 126 (Fig. 3) gebildet, der an seinem unteren Ende in die LeckflUssigkeitssammelkammer mündet und an seinem oberen Ende in eine an der Deckfläohe

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des Grundkörpers 46 gelegene Gewindebohrung mündet. In diese Gewindebohrung ist eine Leitung 128 eingeschraubt, welche den Prüfkanal 126 mit einem Überwachungssystem M (Fig. 3) verbindet. Tritt nun an einem der elastischen Dichtungsglieder oder Verbindungsteile ein Schaden auf, bzw. kommt es zu einem Versagen der flüssigkeitsdichten Dichtung, so strömt die Leckflüssigkeit in die Leckflüssigkeitssammelkammer 124 ein und wird durch den Kanal 126 und die Leitung 128 zum Überwachungssystem M geleitet. Dieses gibt automatisch ein Signal ab, welches anzeigt, daß die Dichtung nicht mehr einwandfrei ist, so daß der nötige Reparaturvorgang unverzüglich eingeleitet werden kann. Dieser Reparaturvorgang wird dadurch erleichtert, daß zu seiner Durchführung lediglich der Mantel 74 hydraulisch in die in Fig. 3 dargestellte Entriegelungsstellung gebracht werden und der Grundkörper 46 abgehoben werden muß, um zu den Dichtungsstellen zu gelangen.

An die Förderkanäle 48, 50 (Fig. 2) des Grundkörpers 46 sind eine entsprechende Anzahl von Leitungen 130 (Fig.3) angeschlossen, welche zu einem Speicher führen, in dem das aus dem Bohrloch geförderte Medium gesammelt wird,

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist die Ventilgruppe I3I mit einem Grundkörper 132 ausgebildet, in dem mehrere nicht dargestellte Kanäle für das zu fördernde Medium vorgesehen sind. Ferner sind Ventile sowie Antriebe hiefür 134, I36, 138 vorgesehen, deren Konstruktion und Funktion im wesentlichen gleich jener der Ventile bzw. Antriebe der Ventilgruppe 10 nach Fig. ist. Auf dem oberen Ende des Bohrlochkopfventilgrundkörpers 132 ist mittels einer Verklammerung 142 ein Verbindungsteil 140 befestigt, wobei die Klammer 142 Verbindungsflansche 144, 146 eng aneinander dichtend andrückt. Das obere Ende des Verbindungeteiles 140 ist mit einem Verbindungsflansoh versehen, der von einem Anschlußteil

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aufgenommen wird, dessen Konstruktion und Wirkungsweise im wesentlichen jener des Anschlußteiles 44 nach den Fig. 2 und 3 entspricht. Die geförderte Flüssigkeit strömt durch Kanäle im Anschlußteil 148, die mit den Durchströmkanälen des Verbindungsteiles 140 und des Bohrlochkopfventilkörpers fluchten und an in das obere Ende des Verbindungsteiles 148 eingeschraubte Leitungen 150 angeschlossen sind. Der Verbindungsteil 148 ist mit Hydraulikkanälen versehen, deren Konstruktion und Funktion im wesentlichen jener der Kanäle 94, 96 nach Fig. 2 ent spricht. Die Hydraulikkanäle sind an Hydraulikleitungen 152, 154 angeschlossen, die von einer nicht dargestellten Quelle für hydraulische Druckflüssigkeit angespeist werden. Die hydraulischen Leitungen für die verschiedenen Ventile und ihre Antriebe sind jedoch hier nicht durch den Verbindungsteil 148 geführt, wie dies bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 der Fall war, sondern umgehen diesen. Der Mantel 156 des Verbindungsteiles 148 ist mit Vorsprüngen 158 versehen, die mehrere einheitlich ausgebildete Anschlußstucke l60 tragen, die an den VorsprUngen angeschraubt sind. Diese Anschlußstücke l60 sind mit Gewihdebohrungen versehen, in die die hydraulischen Druckflüssigkeitsleitungen eingeschraubt sind. An der Unterseite der AnschlußstUcke 160 sind mehrere kurze Nippel eingeschraubt, deren untere Enden dichtend in Kanälen von Verbindungsstücken 166 gleitend geführt sind, welche auf Armen 168 des Anschlußteiles 140 mittels Schrauben 170 befestigt sind. An den unteren Enden der Nippel 164 befinden sich Bichtungen, z.B. O-Uinge, die an den Wänden der sich durch die Verbindungsstücke 166 erstreckenden Kanäle anliegen und die nötige Dichtung sicherstellen« Durch diese Konstruktion werden die hydraulischen Zufuhrkanäle von den hydraulischen VerteilerkanHlen des Bohrlochkopf-Ventil eyiteai getrennt. Der Anschluß der hydraulischen Zufuhrkanäle an die hydraulischen Verteilerkanäle des Bohrlochkopfes bzw. seiner Ventile und der Antriebe hiefür erfolgt duroh gleitendes Einsetzen der Nippel 164

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in die ihnen zugeordneten Kanäle der Verbindungsstücke 166. Von letzteren erstrecken sich mehrere hydraulische Verteilerleitungen 172 nach abwärts, die zu verschiedenen einheitlich ausgebildeten Anschlußstücken 174 führen, von denen jeweils eines jeden Ventil bzw. seinem Antrieb zugeordnet ist und dieses an den Hydraulikkreislauf anschließt. Die Anschlußstücke 174 dienen gleichzeitig als mechanische Führungen und Abstützungen für die zu anderen Ventilen führenden Leitungen.

Wie Fig. 5 zeigt, ist für jede hydraulische Druckflüssigkeitszufuhrleitung ein Regelventil 178 vorgesehen, mittels welcher Regelventile 178 die wahlweise Betätigung eines oder mehrere Ventile der Ventilanordnung bzw. deren Antriebe durch von der hydraulischen Druckflüssigkeitsquelle S gelieferte Hydraulikflüssigkeit erfolgen kann. Der Anschluß aller dieser hydraulischen Zufuhrleitungen bzw. Verteilerleitungen an das Ventilsystem des Bohrlochkopfes erfolgt hiebei gleichzeitig in dem Moment, in welchem der Verbindungsteil 148 an das obere Ende des Ventilsträgers 140 in der oben beschriebenen Weise angebracht wird. Dadurch ist die gleichzeitige Montage bzw. Demontage der zur Ableitung des Fördermediums dienenden Kanäle und der hydraulischen Leitungen möglich, wofür lediglich der Verbindungsteil 148 in einfacher Weise festgeklemmt bzw. gelöst werden muß. Dadurch wird diese Montage bzw. Demontage wesentlich erleichtert. s

Fällt die Hydraulikquelle S aus oder erleidet das Zuleitungssystem für die Hydraulikflüssigkeit einen Schaden, so kann der Verbindungsteil 144 (Fig. 2, 3) bzw. der Verbindungsteil 148 (Fig.5) immer noch von Hand aus in einfacher Weise durch Anheben abmontiert werden. Hiezu wird ein Hebewerkzeug an die ösen 180 angeschlossen und der Mantel relativ zum Grundkörper des Verbindungeteiles 44, bzw. 148 angehoben, ao daß die segmentförmigen Klammern in der oben beschriebenen Weise in ihre Entriegelungaitellung

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gebracht werden. Us den Mantel von Hand aus anzuheben, ist es notwendig, hydraulische Flüssigkeit aus der oberen Hydraulikkammer 8k abzuleiten, was in einfacher Weise dadurch erfolgen kann, daß ein Steuerventil in der Leitung 98 geöffnet wird oder daß die Leitung 98 vom Hydraulikversorgungssystem abgetrennt wird. Beim Anheben des Mantels verringert der Innenflansch 82 das Volumen in der Hydraulikkammer 84, so daß die Hydraulikflüssigkeit durch die Leitung 98 nach außen ausgetrieben wird. Patentansprüche; 009828/0998 -15- Patentansprüche :

1. Ventilanordnung für Bohrlochköpfe, dadurch gekennzeichnet, daß der Bohrlochkopfkörper (12) mit einer Vielzahl von Strömungskanälen versehen ist und Ventile sowie hydraulische Antriebe (20) hiefür trägt, die den Durchstrom des Förderoediuas durch diese Kanäle (14,18) steuern, daß der Bohrlochkopfkörper ferner mit einem hydraulischen Flüssigkeitsverteilsystem (29) zur Zuleitung hydraulischer Flüssigkeit wahlweise zu einem oder mehreren der hydraulisch betätigten Antriebe für die Ventile versehen ist, daß der Bohrlochkopfkörper (12) an seinem oberen Ende mit einem Verbindungsflansch (34) versehen ist, an welchem ein Verbindungsflansch (60) eines Anschlußkörpers (44) zur Anlage kommt, der mit mehreren Durchströmkanälen (48, 50) versehen ist, deren Aufteilung jener der Strömungskanäle (14, 18) im Bohrlochkopfkörper entspricht, und ferner mehrere Kanäle (106) für hydraulisiche Flüssigkeit aufweist, die mit den hydraulischen Flüssigkeitsverteilkanälen (29) des Bohrlochkopfkörpers in Verbindung stehen, daß der Anschlußkörper (44) von einem Mantel (74) umgeben ist, der relativ zum Anschlußkörper (44) verschiebbar ist und mit diesem einen Ringspalt bildet, in welchem mehrere Klammern (72) angeordnet sind, die durch den Mantel (74) zwecks lösbarer Verklammerung der beiden Flanschen (34, 60) beim Zusammenbau bewegbar sind, und daß zur Bewegung des Mantels (74) eine Vorrichtung (S, 96) vorhanden ist, wobei an den Ansohlußkörper mehrere Leitungen (130) für das geförderte Medium und hydraulische Leitungen (110) angeschlossen sind, die mit den entsprechenden Kanälen (48, 50 bzw. 106) des Vertellerkörpers(44) in Verbindung stehen.

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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Mantels (74) zwischen diesem und dem Anschlußkörper (44) Hydraulikkammern (84, 86) vorgesehen sind, in die Kanäle (94, 96) zur Zuleitung hydraulischer Flüssigkeit münden, so daß diese Kammern (84, 86) nach Wahl druckbeaufschlagt bzw. entlastet werden können, so daß der Mantel (74) zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung verschiebbar ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel )74) in der Verriegelungsstellung zusammen mit dem Bohrlochkopfkörper (26) eine gegenüber der Umwelt abgedichtete Leckflüssigkeitsüberwachungskammer (124) begrenzt, die um die Verbindungsstelle des Bohrlochkopfkörpers (26) mit dem Anschlußkörper (44) angeordnet ist und daß eine Einrichtung(M) zur Überwachung des Auftretens von Leckflüssigkeit aus den Durchströmkanälen (14, 18 bzw. 48, 50) oder den hydraulischen Kanälen (28, 29 bzw. 106) vorgesehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die LeckfliissigkeitsUberwachungskammer (124) über Kanäle (126, 128) mit einer entfernt angeordneten Einrichtung(m) zur Anzeige von auftretender Leckflüssigkeit verbunden ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (74) zusammen mit dem Bohrlochkopfkörper (26) und mit dem AnschliÄcörper (44) eine um die Verbindungsflanschen (34, 60) liegende Leckflüssigkeit süberwachunggkammer (124) begrenzt, in der das Auftreten von Leckflüssigkeit durch eine Anzeigeeinrichtung(M)angezeigt wird.

6. Anordnung naoh einem der Ansprüche 1 bis 5$ dadurch gekennzeichnet, daß an die LeckflUssigkeltekammer (124) Kanäle (126, 128) angeschlossen sind, welche zu einer druckempfindlichen Anzeigeneinrichtung(M) führen, so daß Änderungen la Flüssigkeitsdruck innerhalb der Leckflüssig-

keitsüberwachungskamaer durch diese Einrichtung (m)überwacht und angezeigt werden.

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7. Verbindung für Durchströmkanäle, dadurch gekennzeichnet, daß an einen Befestigungflansch (34) ein weiterer Flansch (60) eines Anschlußstuckes (46) anliegt und daran befestigbar ist, welches Anschlußstück Durchströmkanäle (48, 50) aufweist, deren Anordnung jener der Durchströ'mkanäle (14, 16, 18) entspricht, daß das Anschlußstück (44) von einem Mantel umgeben ist, der zusammen mit ihm und den Kanälen eine Leckflüssigkeitsüberwachungskanuner (124) bildet, die um die beiden Befestigungsflanschen (34, 36) herum angeordnet ist, und daß eine Einrichtung (M) zur Überwachung der Druckbedingungen in dieser Leckflüssigkeitsüberwachungskammer (124) vorgesehen ist, welche ein Signal bei Auftreten von Druckänderungen in dieser Kammer abgibt und derart das Auftreten einer Undichtheitsstelle in der Verbindung zwischen dem Anschlußstück (44) und den Kanälen (14, 16, 18) anzeigt.

8. Verbindung nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Klammern (72) vorgesehen sind, die die Flanschen (34, 36) umgreifen und durch den Mantel (74) zwischen einer Verriegelungsstellung, in welcher die Klammern die Flanschen dichtend aneinanderdrücken, und einer Entriegelungsstellung, in welcher diese Klammern die .Flanschen zwecks Lösung voneinander freigeben, bewegbar sind.

9. Verbindung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (74) relativ zum Anschlußstück (44) bewegbar ist und mit diesem zusammen zur Betätigung der Klammern dienende Hydraulikkammern (84, 86) begrenzt, denen wahlweise Druckflüssigkeit aus einer Hydraulikquelle(S) über Anschlußorgane (102, 104) zuführbar 1st, so daß der Mantel (74) zwecks Überführung der Klammern (72) in die Verriegelungs- bzw. Entriegelungsstellung kn hydraulisch bewegbar ist.

10. Verbindung nach Anspruch 7» 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung(M) zur überwachung von DruokSchwankungen in der LeokflUssigkeitsüberwaohungakammer (124) eine druckempfindliche Anzeigeeinrichtung aufweist,

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die fiber Kanäle (126) an die Leckflüssigkeitssaramelkammer (124) angeschlossen ist, so daß dia in der gegenüber dem Anschlußstück (44) und gegenüber dem Bohrlochkopfgrundkörper (26) abgedichteten Kammer auftretenden Druckschwankungen von der Druckanzeigeeinrichtung angezeigt werden.

PAe Dr.Andrejewski, Dr.Honke

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