DE202010012866U1 - Emergency closure for a new oil / gas well without additional drilling - Google Patents

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Abstract

(Die im Folgenden in Klammer () stehenden Kennungen beziehen sich auf die Blätter B0 bis B7)

1. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Edelstahlschieber (1), ein Motor (8), eine Hochtemperaturbatterie (9) und eine entsprechende Starterbatterie (10) schon während der Herstellung einer Förderleitung vorgesehen wird.
(The following in parenthesis () identifications refer to the sheets B0 to B7)

1. emergency closure (1) of a new oil / gas delivery line without drilling,
characterized in that
a stainless steel slider (1), a motor (8), a high-temperature battery (9) and a corresponding starter battery (10) is already provided during the production of a delivery line.

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

  • (Die im Folgenden in Klammer () stehenden Kennungen beziehen sich auf die Blätter B0 bis B7)(The following in parenthesis () identifications refer to the sheets B0 to B7)

1.) Stand der Technik und das der Entwicklung zugrunde liegende Problem:1.) The state of the art and the problem underlying the development:

Es hat sich bei der Ölkatastrophe im Golf von Mexiko herausgestellt, dass die Technik mit Sicherheitsventilen (BOP) an der Oberfläche – sei es auf der Erdoberfläche oder am Meeresgrund – nicht ausreicht, da auch ein BOP – aus welchen Gründen auch immer – versagen kann. Ferner ist nicht gewiss, inwieweit Stützleitungen (Casing) durch die Spülströmungen, die zum Kühlen des Bohrkopfes beim Bohren gebraucht werden und auch Bohrgut fördern, beschädigt und geschwächt werden (Der Spülstrom wirkt wie ein Sandstrahlgebläse). Letzteres gilt auch für die Bohrröhren, die im Endeffekt als Förderleitung verwendet werden. Reichen die verbleibenden Wanddicken nicht mehr aus, um die Drücke aufzunehmen, können Rohre unkontrolliert platzen und so den Weg für Öl und Gas ins Freie ermöglichen.It turned out during the oil spill in the Gulf of Mexico that the technology with safety valves (BOP) on the surface - be it on the earth's surface or on the seabed - is not sufficient, as even a BOP - for whatever reason - can fail. Furthermore, it is not certain to what extent supporting lines (casing) are damaged and weakened by the flushing flows which are used to cool the drill bit during drilling and also convey cuttings (the flushing flow acts like a sandblasting fan). The latter also applies to the drill pipes, which are used in the end as a delivery line. If the remaining wall thicknesses are no longer sufficient to absorb the pressures, pipes can burst uncontrollably, thus paving the way for oil and gas to escape.

Daher wäre es bestimmt sinnvoll, einen knapp über dem Öl-/Gasreservoir liegenden Zusatznotverschluss gleich bei einer neuen Bohrung einzuplanen. Ein Schieber, der über Schallwellen angesprochen werden kann, ist eine solche Möglichkeit. Ein solcher Schieber darf den Öl- oder Gasfluss natürlich nicht stören, also muss er in einer Nische eingebaut und bereitgestellt werden. Eine solche Nische kann heute mit verschiedenen Techniken erstellt werden.Therefore, it would certainly be useful to schedule a just above the oil / gas reservoir Zusatznotverschluss equal to a new hole. A slider that can be addressed via sound waves is one such option. Of course, such a slide must not interfere with the flow of oil or gas, so it must be installed and provided in a niche. Such a niche can be created today using various techniques.

Roboter, die das Arbeitsfeld innerhalb einer Bohrung ausleuchten und den Arbeitsvorgang Überwachen können, sind vorhanden. Für das Erstellen solcher Nischen können zum einen Bohrer eingesetzt werden oder zum andern Hochdruckspülgeräte, die das Tiefengestein auswaschen. Auch ein in Frankreich noch in Entwicklung befindliches Verfahren könnte in Zukunft eingesetzt werden. Hier wird Tiefengestein geschmolzen und wegtransportiert. Dieses „Bohrverfahren” wurde bereits im Fernsehen vorgestellt und verringert den Zeitbedarf enorm.Robots that illuminate the work area within a hole and can monitor the operation are present. For the creation of such niches can be used on the one hand drill or other high-pressure dishwashers that wash out the plutonic rock. A process still under development in France could also be used in the future. Here, deep rock is melted and transported away. This "drilling method" has already been introduced on television and reduces the time required enormously.

Noch eine Betrachtung zum Gasvorkommen in der Tiefe. Gas (meist überwiegend Methangas) überlagert Öl. Durch die mit der Tiefe steigende Temperatur will sich Gas immer mehr ausdehnen. Durch das Tiefengestein bzw. die Öllagerstätte wird dies verhindert, weil Flüssigkeiten sich nur in einem sehr geringen Maß zusammendrücken lassen. Umgekehrt will sich auch Öl, wegen der hohen Temperatur ausdehnen. Beide Tatsachen überlagern sich und erzeugen so einen sehr hohen Druck, der beherrscht sein will und dies gerade zu Beginn der Öl- und Gasströmung. Eine Fontäne von 70 m Höhe beim ersten Austreten des Öl-/Gasgemisches im Golf von Mexiko lässt erahnen unter welchem Druck das ganze Röhrensystem zu Beginn steht. Mit der Ausbreitung des Methangases vermischt sich dieses mit der Luft und wird irgendwann zu einem hochexplosiven Methangas-/Luftgemisch. Fängt dieses Feuer, so wird auch die Entzündungstemperatur des Erdgases erreicht und sehr bald brennt alles, was da aus der Tiefe sprudelt. (Erdgase bestehen hauptsächlich aus hochentzündlichem Methan – nach Wikipedia). Dieses unter hohem Druck strömende Öl-/Gasgemisch muss im Falle eines unkontrollierbaren Austritts schnell und sicher abgesperrt werden. Hierzu genügt es nicht, sich alleine auf einen BOP zu verlassen, wie schon so mancher Plattformbrand (Red Adair) gezeigt hat.Another consideration to the gas deposit in the depth. Gas (mostly methane gas) superimposed on oil. Due to the increasing temperature with the depth gas wants to expand more and more. This is prevented by the plutonic rock or the oil deposit, because liquids can only be compressed to a very small extent. Conversely, oil also wants to expand because of the high temperature. Both facts are superimposed and thus generate a very high pressure, which wants to be controlled and this just at the beginning of the oil and gas flow. A fountain with a height of 70 m at the first escape of the oil / gas mixture in the Gulf of Mexico gives an idea of the pressure at which the entire tube system is at the beginning. With the spread of methane gas, this mixes with the air and eventually becomes a highly explosive methane gas / air mixture. If this fire catches, then the ignition temperature of the natural gas is reached and very soon everything that gushes out of the depth burns. (Natural gas consists mainly of highly flammable methane - according to Wikipedia). This under high pressure flowing oil / gas mixture must be shut off quickly and safely in the event of an uncontrollable exit. For this, it is not enough to rely on a BOP alone, as many a platform fire (Red Adair) has shown.

Um nicht mehr Monate zu brauchen, bis ein Öl-/Gasstrom aus der Tiefe gestoppt werden kann, wird dringend empfohlen die nachfolgend auf den Blättern B0 bis B7 dargestellte Sicherheitsmaßnahme zusätzlich bei allen Neubohrungen verbindlich vorzuschreiben.In order to avoid taking months to stop an oil / gas stream from below, it is strongly recommended that the safety measures described below on sheets B0 to B7 be made mandatory for all new wells.

2.) Beschreibung des Notverschlusses:2.) Description of the emergency stopper:

  • a) Bauteile des Notverschlusses (1) – (Blätter B2 bis B4): >= 100 mm dicke Edelstahlscheibe mit 2 Bohrungen (2) + (3), wobei die mittlere Bohrung (2) so groß sein muss, dass der letzte Bohrkopf hindurchpasst und 1 Gewindebohrung (5) sowie 4 kleine Bohrungen (o) für Spreizösen zum Einhängen des Ablassgeschirres und evtl. weiteren Bohrungen (n) für den Gasfluss, falls vorgesehen. 1 Elektromotor (8) mit Gewindestange (6) als Drehelement evtl. mit Gleichrichter und Akku (9). (Akku (9) als Hochtemperaturbatterie z. B. Zebrabatterie mit eingebauter Heizung. Diese Heizung sollte zweigeteilt sein und i. a. durch den Akku (9) betrieben werden.) TLH-Batterien (10), die bei maximal 150°C betrieben werden, können über einen Schalter, der durch Schallwellen angesprochen wird, das Aufheizen des Akkus (9) auf seine Betriebstemperatur (270°C–350°C) übernehmen. Am Motorgehäuse ist eine zusätzliche Öse zum Anbringen des Ablassgeschirres erforderlich (Das Motorgehäuse ist in Endlage durch Einbetonieren zu fixieren). 1 Dynamo (Lichtmaschine) mit Flügel (Turbine) (4) als Antrieb im Öl-/Gasstrom (c) (siehe Blatt B0) 1 Stuck Steigrohr (a) über dem Notschieber (1) mit Teflonring (k) 1 Stück oberes Casingrohr (h + i) mit Teflonring (k) und 1 Stck. unteres Casingrohr (l)a) components of the emergency seal ( 1 ) - (sheets B2 to B4):> = 100 mm thick stainless steel disc with 2 holes ( 2 ) + ( 3 ), the middle hole ( 2 ) must be large enough so that the last drill bit fits through and 1 tapped hole ( 5 ) and 4 small holes (o) for expanding lugs for attaching the drainboard and possibly further holes (s) for the gas flow, if provided. 1 electric motor ( 8th ) with threaded rod ( 6 ) as a rotary element possibly with rectifier and battery ( 9 ). (Battery pack ( 9 ) as a high-temperature battery z. B. Zebra battery with built-in heating. This heater should be divided into two parts and generally by the battery ( 9 ). TLH batteries ( 10 ), which are operated at a maximum of 150 ° C, can via a switch, which is addressed by sound waves, the heating of the battery ( 9 ) to its operating temperature (270 ° C-350 ° C). An additional eyelet is required on the motor housing for attaching the drain harness (the motor housing must be fixed in the end position by setting in concrete). 1 dynamo with generator (turbine) ( 4 ) as drive in the oil / gas stream (c) (see page B0) 1 piece of riser (a) above the emergency slide ( 1 ) with Teflon ring (k) 1 piece upper casing tube (h + i) with teflon ring (k) and 1 pc. lower casing (l)
  • b) Zusätzlicher Notverschluss (1') – (Blätter B5 bis B7): Um die Sicherheit zu erhöhen, kann ein 2. Schieber (1') unter dem Hauptschieber vorgesehen werden. Seine Bauteile sind: >= 100 mm dicke Edelstahlscheibe mit 1 Bohrung (3) so groß wie die kleine Bohrung des Hauptschiebers (1) mit 1 Gewindebohrung (5) sowie 4 kleine Bohrungen (nur wenn dieser Schieber separat abgeteuft werden soll) für Spreizösen zum Einlängen des Ablassgeschirres und evtl. weiteren Bohrungen für den Gasfluss, falls vorgesehen. 1 Elektromotor (8) zum Drehen einer Gewindestange (6). Am Motorgehäuse ist eine zusätzliche Öse zum Anbringen des Ablassgeschirres erforderlich (Das Motorgehäuse ist in Endlage durch Einbetonieren zu fixieren). (Der obige – unter a) erwähnte – Akku (9) speist beide Motoren (8)) Sollte der zusätzliche Sicherheitsschieber (1') ebenfalls vorgesehen werden, so ist die Ausnehmung entsprechend zu gestalten. Der Motor (8), der unter demjenigen des Hauptschiebers (1) zu liegen kommt, dreht hier nur in der Schließrichtung.b) Additional emergency closure ( 1' ) - (sheets B5 to B7): To increase safety, a second slider ( 1' ) are provided under the main slide. Its components are:> = 100 mm thick stainless steel disc with 1 hole ( 3 ) as large as the small bore of the main slide ( 1 ) with 1 threaded hole ( 5 ) and 4 small holes (only if this slide is to be sunk separately) for expanding lugs for lengthening the Ablassgeschirres and possibly further holes for the gas flow, if provided. 1 electric motor ( 8th ) for turning a threaded rod ( 6 ). An additional eyelet is required on the motor housing for attaching the drain harness (the motor housing must be fixed in the end position by setting in concrete). (The above-mentioned under a) - battery ( 9 ) feeds both motors ( 8th )) Should the additional safety slider ( 1' ) are also provided, the recess is to be designed accordingly. The motor ( 8th ), which is lower than that of the main pusher ( 1 ) comes to rest, turns here only in the closing direction.
  • c) Vorkehrungen in Notverschluss (1) zur Bohrung bis ins Ölreservoir (f) Die mittlere große Bohrung (2) im Schieberteil (1) dient der Herstellung der Bohrung bis ins Ölreservoir und bleibt somit frei von jeglichen Einbauten und muss im Durchmesser so groß sein, dass der Bohrkopf hindurchgeführt werden kann.c) precautions in emergency closure ( 1 ) for drilling into the oil reservoir (f) The medium large bore ( 2 ) in the slider part ( 1 ) is used to make the hole in the oil reservoir and thus remains free of any installations and must be so large in diameter that the drill head can be passed.
  • d) Ladevorrichtung Hochtemperatur – Akku (9) in Bohrung (3) bei Schieber (1) In der kleineren Bohrung (3) des Schiebers (1) befindet sich die „Turbine” mit einem in einem öl-/gasdichten Gehäuse sitzenden Generator. Hier kann auch ein Gleichrichter und ein Akkumulator (9) eingebaut werden, wobei beim Akku (9) darauf zu achten ist, dass er die Tiefentemperatur aushält (Gleichrichter und Akku können jedoch auch im Motorgehäuse oder neben diesem untergebracht werden). Am ,bohrungsfreien' Ende des Schiebers sitzt der Motor (8), der nur die Aufgabe hat, den Schieber (1) mittels einer Gewindestange (6) anzuziehen bzw. den endgültigen Verschluss der Öl-/Gasleitung (a) nach einer Drehrichtungsänderung herzustellen. Größere Kräfte wie Zug-/Druckkräfte bzw. Scherkräfte wirken auf den Gewindestab (6) nicht. Die Stromkabel (j), die beim ersten Anziehen des Schiebers (1) Richtung Motor aufgerollt werden missen, liegen in einer seitlichen Nut des Schiebers (1). Die Drehrichtung des Motors (8) zum Anziehen des Schiebers (1) wird vorn Einbau eingestellt. Ebenso ist der Akku vor dem Einbau zu laden. Evtl. ist es nötig, die Betriebstemperatur des Akkus (9) über eine Heizung zu erzeugen (z. B. Zebra 270–350°C). Die Heizung wird durch einen Schallimpulsschalter, der sich in einem separaten Stromkreis befindet, angestellt. (s. o.) Dieser Schalter mit den TLH-Batteriezellen (10) wird zusätzlich im Motorgehäuse untergebracht. Sobald die Mindesttemperatur für z. B. die NaNiCl-Batterie (9) erreicht ist, wird der Schieber (1) in Richtung Motor (8) bewegt, bis letzterer ausgeschaltet und die Drehrichtung geändert wird. Beides erfolgt mechanisch über einen Druckschalter (7). Nun befindet sich der Schieber (1) in Arbeitsstellung. Sollte auch der Zusatzschieber (1') eingebaut sein, so sitzt er vor dem Einnehmen der Arbeitsstellung motorseitig neben dem unteren Casingrohr (l), um das Weiterbohren zu ermöglichen.d) charging device high temperature battery ( 9 ) in bore ( 3 ) with slider ( 1 ) In the smaller hole ( 3 ) of the slider ( 1 ) is the "turbine" with a seated in an oil / gas-tight housing generator. Here also a rectifier and an accumulator ( 9 ), whereby the battery ( 9 ) make sure that it can withstand the low temperature (but the rectifier and battery can also be housed in or next to the motor housing). At the 'bore-free' end of the slide sits the engine ( 8th ), which has only the task, the slide ( 1 ) by means of a threaded rod ( 6 ) or to establish the final closure of the oil / gas line (a) after a change of direction. Larger forces such as tensile / compressive forces or shear forces act on the threaded rod ( 6 ) Not. The power cables (j), which are the first time the slider is tightened ( 1 ) In the direction of the motor, lie in a lateral groove of the slide ( 1 ). The direction of rotation of the motor ( 8th ) for tightening the slider ( 1 ) is set in front of installation. Likewise, the battery is to be charged before installation. Possibly. it is necessary to change the operating temperature of the battery ( 9 ) via a heater (eg Zebra 270-350 ° C). The heater is powered by a sound pulse switch located in a separate circuit. (see above) This switch with the TLH battery cells ( 10 ) is additionally housed in the motor housing. Once the minimum temperature for z. B. the NaNiCl battery ( 9 ), the slider ( 1 ) in the direction of the engine ( 8th ) until the latter is turned off and the direction of rotation is changed. Both are done mechanically via a pressure switch ( 7 ). Now the slider ( 1 ) in working position. Should also the additional slide ( 1' ), he sits before taking the working position on the motor side next to the lower casing tube (l) to allow further drilling.

3.) Vorbereitungen zum Einbau des Notverschlusses (1) (Blatt B1):3.) Preparations for installing the emergency seal ( 1 ) (Sheet B1):

Die Bohrung (y) über der vorgesehenen Einbaustelle des Notverschlusses muss einen Mindestdurchmesser haben, der den Einbau der Schieberkonstruktion (1) zusammen mit der mitabzuteufenden Schutzverkleidung aus einer glatten Fulguritplatte (r) zulässt. Vor der Positionierung der Schiebereinheit (1) ist unterhalb der Einbaustelle ein Stück Casingrohr (l) einzubauen und mit öl-/gassicheren Torkretbeton (b) zu injizieren.The hole (y) above the planned place of installation of the emergency seal must have a minimum diameter which allows the installation of the slide construction ( 1 ) together with the protective coating to be removed from a smooth fulgurit board (r). Before positioning the slider unit ( 1 ), install a piece of casing pipe (l) below the installation point and inject with oil / gas-proof Torkret concrete (b).

Dargestellt ist, wie die Nische seitlich der eigentlichen Förderbohrung ausgebildet werden muss, um den Schieber (1) zu positionieren. Die Kurve (g) stellt sich als elliptisch dar und muss als solche (Blatt B1) konstruiert werden (schrittweises Umlegen der vormontierten Schiebereinheit (1)). Bevor nun die Schiebereinheit (1) hinabgelassen wird, ist die Auflagerfläche für den Notverschluss sehr glatt und eben auszubilden.It is shown how the niche must be formed laterally of the actual production well to the slide ( 1 ). The curve (g) turns out to be elliptical and has to be constructed as such (sheet B1) (step by step transfer of the pre-assembled slide unit ( 1 )). Before now the slider unit ( 1 ) is lowered, the support surface for the emergency lock is very smooth and flat.

4.) Einbau des Notverschlusses4.) Installation of the emergency stopper

Durch eine Ummantelung der Schiebereinheit mit einer glatten Fulguritplatte (r), die im Bereich der Neoprenringe (k) ausgespart ist und bis an die Stahlverblendung (q) des Motorgehäuses (8) reicht, wird eine Verschmutzung der Schiebereinheit (1) beim Einbetonieren des Motors (8) vermieden. Wenn der Torkretbeton (g1) über dem Motor (8) und über der dem Motor (8) gegenüberliegenden erforderlichen Aushöhlung erhärtet ist, kann das Ablassgeschirr durch Zug entfernt werden. Nach dem Einbau des Casingrohres (h + i) über der Schiebereinheit wird der nicht mehr erforderliche Raum (g2) mit öl-/gasdichten Torkretbeton injiziert, ohne dass dabei das Casingrohr (h + i) wieder geschlossen wird.By sheathing the slide unit with a smooth fulgurit plate (r), which is recessed in the area of the neoprene rings (k) and up to the steel veneer (q) of the motor housing ( 8th ), soiling of the slide unit ( 1 ) when setting in the engine ( 8th ) avoided. If the Torkretbeton (g1) above the engine ( 8th ) and above the engine ( 8th hardened opposite required cavity, the discharge harness can be removed by train. After installing the casing (h + i) over the Slider unit is the no longer required space (g2) injected with oil / gas-tight Torkretbeton, without causing the casing tube (h + i) is closed again.

Die Bohrung (2) im Schieber (1) muss einen Mindestdurchmesser haben, der die Weiterbohrung bis ins Öl-/Gasreservoir zulässt. Unter der vorgesehenen Schieberkonstruktion (1) ist ein Casingrohr (l), durch das der Bohrkopf passt, erforderlich. Beim Bohren wird auch seitliches Tiefengestein gelockert, so dass beim Einbringen der Hochdruckinjektion (b) mindestens entlang dieser unteren Stützverrohrung (1) eine Betonversiegelung stattfindet, die im Endzustand das Aufsteigen von Öl und/oder Gas außerhalb des Casings (h + i + l) verhindert, eine Forderung, die stets erfüllt sein muss. Da das Injizieren von dort aus erfolgt, wo später der Notverschluss sitzt, wird auch das untere Rohrstück (1) wieder verfüllt und muss innerhalb erneut aufgebohrt werden, nachdem eine beidseitige Nische so ausgenommen wurde, dass die Schieberkonstruktion (1) in die Anfangs als auch in die Endlage zu platzieren ist.The bore ( 2 ) in the slide ( 1 ) must have a minimum diameter which allows further drilling into the oil / gas reservoir. Under the proposed slide construction ( 1 ) a casing pipe (l) through which the drill bit fits is required. During drilling, lateral depth rock is loosened, so that when introducing the high-pressure injection (b) at least along this lower support piping ( 1 ) a concrete seal takes place, which in the final state prevents the rise of oil and / or gas outside the casing (h + i + l), a requirement that must always be met. Since the injection takes place from there, where later the emergency seal sits, also the lower tube piece ( 1 ) and must be re-drilled inside after a two-sided niche has been excluded so that the slide construction ( 1 ) is to be placed in the beginning as well as in the end position.

Der Hauptschieber (1) hat am motorseitigen Loch zweimal 2 zusätzliche oberseitige Bohrungen (o) zum Einstecken von zwei Ösen, die über Spreizung und damit Reibung die Gesamtkonstruktion tragen können. Am Motorgehäuse ist eine Öse auf der Seite angebracht, die in der Endlage unten ist. An diesen Ösen wird das Ablassgeschirr mittels Karabinerhaken befestigt bzw. am Motorgehäuse mit einfachem Haken. Nachdem der Bohrkopf entfernt wurde, wird das Ablassgeschirr am derzeit zuletzt verwendeten Bohrgestänge befestigt. Die Schieberkonstruktion (1) wird so ausgerichtet, dass sie sich beim Auftreffen am Bohrlochende sofort in der richtigen Lage befindet. Nun erfolgt das Herunterlassen der angehängten Schieberkonstruktion (1), ohne dass sich dabei das Bohrgestänge verdrehen darf. Nach dem Erreichen der geglätteten Sohle (x) löst sich der einfache Haken und die gesamte Vorrichtung kippt motorseitig gegen die Ausnehmung (g) und kann nach und nach in die Endlage gebracht werden. Sodann wird das Motorgehäuse (8) einbetoniert, um es zu stabilisieren. Durch eine Verschalung mit Fulguritplatten (r) müssen Schieber (1) und Gewindestab (6) vor Verschmutzung geschützt werden. Die Ausnehmungen (g1 + g2) über dem Motor und dem „Dynamo (4)” werden zunächst torkretiert. Nachdem der Spritzbetons erhärtet ist, wird das Geschirr mitsamt den Ösen durch Anziehen vom Schieber (1) gelöst und – nachdem das obere Casingrohrstück (h + i) mit dem Teflonring (k) abgeteuft wurde – wird die restliche Ausnehmung (g2) – soweit nicht mehr erforderlich – torkretiert und injiziert. Hierbei ist zu beachten, dass der Teflonring (k) nicht verschmutzt werden darf.The main slider ( 1 ) has on the engine-side hole twice additional upper-side holes (o) for inserting two eyelets, which can spread over and thus friction carry the overall construction. On the motor housing, an eyelet is mounted on the side, which is in the end position below. At these eyelets the discharge harness is fixed by means of snap hooks or on the motor housing with a simple hook. After the drill head has been removed, the drain harness is attached to the currently used drill string. The slider construction ( 1 ) is aligned so that it is immediately in the correct position when it hits the drill hole end. Now the lowering of the attached slide construction ( 1 ) without allowing the drill pipe to twist. After reaching the smoothed sole (x) solves the simple hook and the entire device tilts motor side against the recess (g) and can be gradually brought into the end position. Then the motor housing ( 8th ) in order to stabilize it. By covering with Fulguritplatten (r) must slide ( 1 ) and threaded rod ( 6 ) are protected against contamination. The recesses (g1 + g2) above the engine and the "Dynamo ( 4 ) "Are initially torked. After the sprayed concrete has hardened, the dishes, together with the eyelets by tightening the slide ( 1 ) and - after the upper Casingrohrstück (h + i) was sunk with the Teflon ring (k) - the remaining recess (g2) - if no longer required - torked and injected. It should be noted that the Teflon ring (k) must not be contaminated.

Damit ist der Schieber (1) installiert.This is the slider ( 1 ) Installed.

5.) Einbau eines zusätzlichen Notverschlusses (Blätter B5 bis B7) – weitere Absicherung:5.) Installation of an additional emergency closure (sheets B5 to B7) - further protection:

Sollte aus Sicherheitsgründen ein zusätzlicher Motor (8) mit Schieber (1') vorgesehen werden, so ist dieser am besten zusammen mit dem Hauptschieber (1) einzubauen. Auf eine entsprechende elektrische Verbindung der beiden Motoren (8) als stabile Steckvorrichtung (w) an der Motorenrückseite soll nur hingewiesen werden.Should for safety reasons an additional engine ( 8th ) with slider ( 1' ), this is best done together with the main valve ( 1 ). On a corresponding electrical connection of the two motors ( 8th ) as a stable plug-in device (w) on the back of the engine should only be pointed out.

6.) Weiterbohrung unterhalb des Notverschlusses (1) bis ins Öl-/Gasreservoir6.) Further drilling below the emergency seal ( 1 ) to the oil / gas reservoir

Nun kann unterhalb des Verschlusses normal weiter gebohrt werden und die Steigleitung (a) wie üblich erstellt werden. Die Steigleitung (a) wird über und unter dem vorgesehenen Notverschluss (1) gegen die Casingrohre abgestützt. Die mit der Steigleitung (a) verschweißten Stützringe (i und m) müssen Bohrungen (n) erhalten, wenn eine Vertikalströmung im Raum zwischen dem Casing und dem Steigrohr möglich sein soll. Über der Schieberkonstruktion (1) erhält die Steigleitung (a) einen Teflonring (k). Beide Teflonringe (k) müssen gut auf dem Schieber (1) aufsitzen. Vor Beginn des Ölflusses muss zunächst die im Bereich des Notverschlussschiebers (1) vorhandene Verbindungsschraube (t) entfernt werden. Diese Verbindungsschraube (t) hat Außengewinde (v) und eine sechseckige Öffnung (u) für einen Steckschlüssel zum Entfernen der Montageschraube (t).Now it is possible to continue drilling normally below the closure and to create the riser (a) as usual. The riser (a) above and below the intended emergency seal ( 1 ) supported against the Casingrohre. The support rings (i and m) welded to the riser (a) must have holes (s) if vertical flow in the space between the casing and the riser is to be possible. Above the slider construction ( 1 ) the riser (a) receives a teflon ring (k). Both teflon rings (k) must fit well on the slider ( 1 ) sit up. Before the oil flow begins, the 1 ) existing connecting screw (t) are removed. This connection screw (t) has external threads (v) and a hexagonal opening (u) for a socket wrench to remove the mounting screw (t).

Die Konstruktion ist für alle neuen Bohrungen – egal ob an Land oder in der Tiefsee – gedacht und anwendbar, solange nicht ein Pumpgestänge benötigt wird – hier wäre nur ein Verschluss mit einer zusätzlichen Beibohrung möglich. Bei sorgfältigem Einbau funktioniert alles, solange kein Bauteil ohne Absicherung seinen Dienst versagt. Es wird dringend empfohlen, die Motorfunktion abzusichern. Natürlich ist es auch möglich, die Konstruktion so abzuändern, dass sie wieder aufgefahren werden kann.The design is for all new holes - whether on land or in the deep sea - thought and applicable, as long as a pump rod is needed - here only a closure with an additional Beibohrung possible. With careful installation, everything works as long as no component fails its service without protection. It is strongly recommended to safeguard the engine function. Of course it is also possible to change the construction so that it can be opened again.

7.) Arbeitsweise des Notverschlusses:7.) Operation of the emergency stopper:

Sobald die Öl-/Gasquelle sprudelt, wird über Schallwellen die TLH-Batterie (10) gestartet. Diese versorgt nun die Heizspirale der Hochtemperaturbatterie (9) mit Strom und bringt diese auf Betriebstemperatur von ca. 270°C. Ist diese Temperatur erreicht, so wird der Hauptschieber (1) durch den Motor (8) über die Gewindestange (6) bis zum Schalter (7) angezogen. Dieser mechanische Schalter (7) ändert die Drehrichtung des Motors und unterbricht gleichzeitig die Stromzufuhr. Damit ist der Hauptschieber (1) so positioniert, dass der „Dynamo (4)” im Öl-/Gasstrom (c) rotiert und die Hochtemperaturbatterie (9) lädt. Diese versorgt nun ihre Heizspirale ständig mit Strom und jene ist somit stets betriebsbereit. Ein neuer Schallimpuls setzt nun den Schieber (1) in Richtung vom Motor (8) weg solange in Bewegung, bis die Gewindestange (6) nicht mehr im Gewinde (5) geführt wird. Damit ist der Öl-/Gasfluss endgültig unterbrochen, weil der Schieber (1) durch den vorhandenen Öl-/Gasdruck fest gegen die Teflonringe als Dichtringe gepresst wird. Evtl. seitlich entweichendes Öl oder Gas wird durch die öl- und gasfeste Betoninjektion örtlich zurückgehalten und kann so entlang von Rissen im Gestein nicht Umwelt bedrohend wirksam werden. Die Auslösung eines Schallimpulses genügt also, um den Öl-/Gasstrom endgültig zu unterbrechen. Die Betätigung der Schallquelle kann über ein tragbares Gerät, ähnlich einer Fernbedienung beim Fernsehgerät erfolgen. Solche Fernbedienungen sollten mindestens 2× an verschieden Orten vorhanden sein.As soon as the oil / gas source bubbles, the TLH battery ( 10 ) started. This now supplies the heating coil of the high-temperature battery ( 9 ) with electricity and brings them to operating temperature of about 270 ° C. When this temperature is reached, the main spool ( 1 ) by the engine ( 8th ) via the threaded rod ( 6 ) to the switch ( 7 ) dressed. This mechanical switch ( 7 ) changes the direction of rotation of the motor and at the same time cuts off the power supply. This is the main slider ( 1 ) positioned so that the "Dynamo ( 4 ) In the oil / gas stream (c) and the high-temperature battery ( 9 ) loads. This now supplies their heating coil constantly with electricity and thus is always ready for use. A new sound pulse sets the slider ( 1 ) in the direction of the engine ( 8th ) away until the threaded rod ( 6 ) no longer in the thread ( 5 ) to be led. Thus, the oil / gas flow is finally interrupted, because the slide ( 1 ) is pressed firmly against the Teflon rings as sealing rings by the existing oil / gas pressure. Possibly. laterally escaping oil or gas is retained locally by the oil- and gas-resistant concrete injection and can thus not be harmful to the environment along cracks in the rock. The triggering of a sound pulse is therefore sufficient to interrupt the oil / gas flow finally. The operation of the sound source can be done via a portable device, similar to a remote control of the TV. Such remote controls should be at least 2 × in different locations.

8.) Zusätzliche Absicherung des Notverschlusses:8.) Additional protection of the emergency stopper:

Beim Vorhandensein des zusätzlichen Schiebers (1') wird dieser gleichzeitig mit dem Schieber (1) bewegt. Allerdings erfolgt dies von seinem Motor (8) über seine Gewindestange (6) weg bis die beiden Öffnungen (3) der Schieber (1) und (1') exakt übereinanderliegen. Die Stromzufuhr für die Bewegung des Schiebers (1') wird ebenfalls mit dem Schalter (7) des Schiebers (1) unterbrochen. Die Schieber (1) und (1') bleiben damit gleichzeitig in Arbeitsstellung stehen. Wird nun ein Schalter durch einen erzeugten Schallimpuls betätigt, so fährt auch der Schieber (1') – wie unter 7.) beschrieben – zu.In the presence of the additional slider ( 1' ) this is simultaneously with the slider ( 1 ) emotional. However, this is done by his engine ( 8th ) via its threaded rod ( 6 ) away until the two openings ( 3 ) the slider ( 1 ) and ( 1' ) lie exactly on top of each other. The power supply for the movement of the slider ( 1' ) is also connected to the switch ( 7 ) of the slider ( 1 ) interrupted. The slides ( 1 ) and ( 1' ) stay in working position at the same time. Now, if a switch is actuated by a generated sound pulse, so also moves the slider ( 1' ) - as described in 7.) - to.

9.) Beschreibung des Akku-Ladevorgangs für den Betrieb des Notverschlusses:9.) Description of the battery charging process for the operation of the emergency valve:

Über den „Dynamo (4)” wird in der Arbeitsstellung der Akku (9) laufend geladen, wenn immer er seine Betriebstemperatur hat (siehe unter 1.)). Sollte der Akku (9) gegen Überladung empfindlich sein, so wäre ein Unterbrecher einzuplanen, der das kontinuierliche Laden des Akkus (9) unterbricht. Mit dem mechanischen Schalter (7) wird auch der Hilfsstromkreislauf unterbrochen. Bei Empfang einer neuen Schallwelle fährt der Notverschluss (1 + evtl. 1') zu und die Öl- oder Gasförderung kann damit unwiderruflich unterbrochen sein. Wenn der Akku (9) erschöpft ist, hört auch die Motorenbewegung auf. Danach muss lediglich noch die unten erwähnte Betonversiegelung eingebracht werden. Sollte der Notverschluss (1 + evtl. 1') so ausgelegt werden, dass später wieder eine Öffnung der Steigleitung erfolgen kann, entfällt natürlich die Betonversiegelung.About the "Dynamo ( 4 ) "Is in the working position of the battery ( 9 ) continuously charged whenever it has its operating temperature (see 1.)). Should the battery ( 9 ) should be sensitive to overcharging, so a breaker should be scheduled, the continuous charging of the battery ( 9 ) interrupts. With the mechanical switch ( 7 ), the auxiliary circuit is interrupted. Upon receipt of a new sound wave, the emergency closure ( 1 + possibly. 1' ) and the oil or gas production can thus be irrevocably interrupted. When the battery ( 9 ) is exhausted, also stops the engine movement. Then only the below-mentioned concrete seal must be introduced. Should the emergency closure ( 1 + possibly. 1' ) are designed so that later again an opening of the riser can be done, of course, eliminates the concrete seal.

10.) Schlussbemerkung:10.) Conclusion:

Da Öl-, Gas- und Bohrschlammströme selbst als auch evtl. mitgeführtes Tiefengestein die Funktion eines Sandstrahlgebläses haben, muss der Verschluss möglichst nahe über dem Öl-/Gasreservoir sitzen, denn ein Sandstrahlgebläse kann die Dicke der Wandung der Steigleitung soweit reduzieren, dass die Gefahr von Öl-/Gasaustritten ins Tiefengestein gegeben ist und über Risse und Spalten sich das Öl und/oder Gas einen Weg ins Freie suchen kann. Ein Verschluss, der in der Tiefe über Schallwellen zu betätigen ist, kann dies erfüllen. Nach dem Schließen solch einer Vorrichtung muss alles noch von oben mit Beton verfüllt werden, um sicherzustellen, dass weder Öl noch Gas den Weg ins Freie findet. Die Variante mit der Möglichkeit einer Wiederöffnung (längere Gewindestäbe) bedarf keiner Betonverfüllung und das System muss zusätzlich zu schalten sein, wobei dann noch das Problem der Tiefentemperatur zu lösen wäre.Since oil, gas and Bohrschlammströme itself and possibly entrained depth rock have the function of a sandblast blower, the shutter must be as close as possible above the oil / gas reservoir, because a sandblast can reduce the thickness of the wall of the riser so far that the danger of oil / gas leaks into the deep rock is given and cracks and fissures, the oil and / or gas can search a way to the outside. A shutter that can be operated in depth via sound waves can do this. After closing such a device, everything has to be filled with concrete from the top to make sure that neither oil nor gas finds its way out. The variant with the possibility of re-opening (longer threaded rods) requires no concrete filling and the system must be in addition to switch, in which case the problem of low temperature would have to be solved.

Ein Gitter unterhalb der „Turbine” sollte eingeplant sein, um größere Teile von ihr fernzuhalten. Die Konstruktion ist natürlich unterschiedlich ausgeführten Leitungssystemen anzupassen, damit sie sicher funktioniert. Diese Konstruktion ersetzt keinen „BOP”, sondern soll nur notfalls die Sicherheit von Bohrungen nach Öl und/oder Gas wesentlich erhöhen und die benötigte Zeit zur Öl-/Gasfeldschließung reduzieren.A grid below the "turbine" should be planned to keep larger parts away from it. Of course, the design has to be adapted to different piping systems in order to work safely. This design does not replace a "BOP", but should only increase the safety of drilling for oil and / or gas if necessary and reduce the time required for oil / gas field closure.

Da der Verschluss mind. 2× gestartet werden muss, wurde eine Schieberschließung durch Hochdruck nicht verfolgt. Zudem soll das Schließen ohne Druckstoß erfolgen.Since the closure has to be started at least twice, a high-pressure gate closure was not tracked. In addition, the closing should be done without pressure surge.

Claims (5)

(Die im Folgenden in Klammer () stehenden Kennungen beziehen sich auf die Blätter B0 bis B7) 1. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung, dadurch gekennzeichnet, dass ein Edelstahlschieber (1), ein Motor (8), eine Hochtemperaturbatterie (9) und eine entsprechende Starterbatterie (10) schon während der Herstellung einer Förderleitung vorgesehen wird.(The following in parenthesis () identifiers refer to the leaves B0 to B7) 1. Emergency stopper ( 1 ) a new oil / gas delivery line without Beibohrung, characterized in that a stainless steel slide ( 1 ), an engine ( 8th ), a high-temperature battery ( 9 ) and a corresponding starter battery ( 10 ) is already provided during the production of a delivery line. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung, dadurch gekennzeichnet, dass der unter 1. erwähnte Edelstahlschieber (1) so dick gewählt ist, dass Biegespannungen nicht auftreten. Der Schieber (1) erhält eine kleinere Bohrung (3) und eine größere Bohrung (2). Ferner wird eine Gewindebohrung (5) vorgesehen. Seitlich sind Nute für Kabelführungen (j) einzufräsen, ebenso sind 2 Bohrungen von den Nuten in die kleinere Bohrung (3) erforderlich. 2 Wicklerspulen (p) für die Kabel (j) sind im Schieber (1) motorseitig einzubauen. 4 Bohrungen (o) für Spreizösen sind außerdem erforderlich. Zusätzlich können Bohrungen (n) erforderlich sein.Emergency closure ( 1 ) of a new oil / gas delivery line without Beibohrung, characterized in that the mentioned under 1. Stainless steel slide ( 1 ) is so thick that bending stresses do not occur. The slider ( 1 ) gets a smaller hole ( 3 ) and a larger hole ( 2 ). Furthermore, a threaded hole ( 5 ) intended. On the side grooves for cable guides (j) are milled, as are 2 holes from the grooves in the smaller hole ( 3 ) required. 2 winder coils (p) for the cables (j) are in the slide ( 1 ) on the engine side. 4 holes (o) for expansion eyes are also required. In addition, holes (s) may be required. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der unter 2. beschriebenen kleineren Bohrung (3) eine Flügel betriebene „Lichtmaschine” (4) befindet, die in der Bohrung fest platziert ist.Emergency closure ( 1 ) a new oil / gas delivery line without Beibohrung, characterized in that in the described under 2. smaller Drilling ( 3 ) a wing-operated "alternator" ( 4 ), which is firmly placed in the bore. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die unter 3. beschriebene „Lichtmaschine” über ein Kabel (j) mit der schon unter 1. erwähnten Hochtemperaturbatterie (9) verbunden ist. Eine Starterbatterie (10) ist ebenfalls vorgesehen.Emergency closure ( 1 ) of a new oil / gas delivery line without Beibohrung, characterized in that the described under 3. "alternator" via a cable (j) with the already mentioned under 1. high-temperature battery ( 9 ) connected is. A starter battery ( 10 ) is also provided. Notverschluss (1) einer neuen Öl-/Gasförderleitung ohne Beibohrung, dadurch gekennzeichnet, dass die unter 4. beschriebene Hochtemperaturbatterie (9) mit einem schon unter 1. erwähnten Motor (8) verbunden ist, der einen Gewindestab (6) beinhaltet. Ebenso sind ein Aus- u. Umschalter (7) sowie Schallwellenempfänger als Starter erforderlich.Emergency closure ( 1 ) of a new oil / gas delivery line without Beibohrung, characterized in that the high-temperature battery described under 4. ( 9 ) with an engine already mentioned under 1. ( 8th ), which has a threaded rod ( 6 ) includes. Likewise, a Aus u. Switch ( 7 ) and sound wave receiver as a starter required.
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