DE2028531C - Schutzvorrichtung fur einen Unterwas ser Bohrlochkopf und Reparaturgerat dafür - Google Patents
Schutzvorrichtung fur einen Unterwas ser Bohrlochkopf und Reparaturgerat dafürInfo
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Description
des Deckels endet und zum Einführen von öl mit aufnehmende Öffnung des Deckels der Schutzvorsinem
geringeren spezifischen Gewicht als Wasser richtung, die dazu eine mit einem zentralen Durchlaß
dient, wogegen von einem anderen Ventil eine Lei- versehene Ventilhülse umfaßt, der ein am unteren
tung bis in Bodennähe des Schutzgehäuses führt und Ende des Bohrstranges angeordneter einsteckbarer
zum Abführen von durch das hineingepumpte öl 5 Ventileinsatz eingepaßt ist, der Bohrungen zum
verdrängtem Wasser dient. Eine weitere abgedichtete wahlweisen Zu- und Abführen eines Schutzsioffes
Öffnung im Gehäusedeckel ist mit einem Überdruck- aufweist. Diese Bohrungen des Ventilsatzes keinen
ventil als Sicherheitseinrichtung versehen. Zum dann wahlweise mittels Pfropfen verschließbare
Schatz dieses aus dem Meeresboden verhältnismäßig Mündungen besitzen, durch deren eine das Schutzgeweit
herausragenrten bekannten Schutzgehäuses wird io häuse mit dem Schutzstoif auffüllbar und durch dedieses
zweckmäßig von einem aus gebogenen Stahl- ren andere es von dem Schutzstoff entleerbar ist. Bei
rohren zusammengefügten Armkreuz dachartig über- fertiggestellter Schutzvorrichtung ist in der Ventilhüldeckt.
Die Produktionsleitung ist durch die Seiten- se an Stelle des Ventileinsatzes ein Verschluß anwand
des Schutzgehäuses geführt. Dieses bekannte bringbar, der für den Abschluß des Schutzgehäuses
Schutzgehäuse ist wegen der verhältnismäiig großen 15 bei gleichzeitigem Druckausgleich zwischen dem In-Bauhöhe
über dem Meeresboden ohne i.asätzliche neren des Schutzgehäuses und dem auf dem Schu^-
Schutzeinrichtung noch der Gefahr einer Beschädi- gehäuse liegenden hydrost?';schen Druck des Meergung
durch Ankertaue od. dgl. ausgesetzt und es be- wassers mit Druckausgleichsventilen versehen ist.
sitzt keine Hilfsmittel zur Erleichterung des Einbaus Die Förderleitung zweigt bei der erfindungsgemäßen
des Gehäuses in den Meeresboden. Es ist weiter be- 20 Schutzvorrichtung etwa waagrecht aus dem Schutzgereits
bekannt, für Unterwasserkomplettierungen in häuse ab und ist abgedichtet durch eine mit dem obeseichten
Gewässern Caissons zu verwenden und diese 1 -n Ende der zylindrischen Seitenwand des Schutzgemitteis
geeigneter Einspülvorrichtungen in den Mee- häuses abgedichtet verbundene Verlängerungshülse
resboden einzuspülen, jedoch treten bei Vorrichtun- hindurchgeführt. Die ertr.idungsgemäße Schutzvorgen
dieser Art des öfteren Schwierigkeiten beim Ein- 35 richtung kv darüber hinaus so konstruiert, daß sie bei
bringen in festerem Meeresboden auf, da die Ein- abgenommenem Deckel ein in das Schutzgehäuse
spülvorrichtung nicht ausreicht, diesen zu lockern. ein- und aus diesem ausfahrbares Reparaturgerät
Das Ziel der vorliegenden Erfindung war es nun, aufnehmen kann, welches entlang der inneren Obereine
Schutzvorrichtung für einen Unterwasser-Bohr- fläche des Schutzgehäuses durch Fernsteuerung belochkopf
zu schaffen, die in einfacher Weise in den 30 wegbar angeordnet ist und Einrichtungen zur Betäti-Meeresboden
einbringbar ist, deren Schutzgehäuse gung und/oder zum Austausch von Ventilteilen
leicht mit Schutzstoffen zu füllen bzw. wieder zu ent- od. dgl. aufweist. Bei Verwendung eines Reparaturleeren
ist und die derart ausgebildet ist, daß sie durch gerätes bildet in vorteilhafter Weise der obere Rand
Fernsteuerung zusammengesetzt, betätigt, zerlegt und der Verlängerungshülse eine Aufhängung und Führeparier'
werden kann. 35 rung für das Reparaturgerät.
Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung für einen Die Erfindung wird im folgenden durch die BeUnterwasser-Bohrlochkopf
ist demnach dadurch ge- Schreibung von in der Zeichnung schematisch dargekennzeichnet,
daß zusätzlich zu in an sich bekannter stellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Weise am Schutzgehäuse vorgesehenen Einspülein- F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfinrichtungen an der Unterseite ies Schutzgehäuses me- 40 dungsgemäße Schutzvorrichtung für einen Unterwaschanische Agitatoren und/oder Schürfwerkzeuge serbohrlochkopf mit dem in Ansicht dargestellten vorgesehen sind und die im Deckel angebrachte ab- eingebauten Bohrlochmechanismus;
gediciitete Öffnung den Bohrstrang aufnimmt. F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die in
Weise am Schutzgehäuse vorgesehenen Einspülein- F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die erfinrichtungen an der Unterseite ies Schutzgehäuses me- 40 dungsgemäße Schutzvorrichtung für einen Unterwaschanische Agitatoren und/oder Schürfwerkzeuge serbohrlochkopf mit dem in Ansicht dargestellten vorgesehen sind und die im Deckel angebrachte ab- eingebauten Bohrlochmechanismus;
gediciitete Öffnung den Bohrstrang aufnimmt. F i g. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die in
Durch die zusä*zlich zu am Schutzgehäuse vorg'e- F i g. 1 gezeigte Schutzvorrichtung mit abgenomme-
sehenen Einspüleinrich+ungen an der Unterseite des 45 nem Deckel, während des Versenkungsvorganges der
Schut'gehäuses angebrachten mechanischen Agitato- Anlage;
ren und/oder Schürfwerkzeuge, die beim Einbringen F i g. 3 stellt einen Längsschnitt duich die in
des Schutzgehäuses den Meeresboden lockern, so daß Fig. 1 gezeigte Schutzvorrichtung dar, nachdem sie
er durch die durch den Bohrstrang hindurchgepump- in die Oberfläche des Meeresgrundes versenkt wur-
te Druckflüssigkeit weggespült werden kann, wird 50 de;
nicht nur ein sicheres Eindringen der Schutzvorrich- F i g. 4 zeigt einen Längsschnitt der Schutzvorrichtung
in den Meeresboden gewährleistet, sondern dar- tung mil eingebautem Bohrlochgerät und dazugehöriüber
hinaus dem Schutzgehäuse auih höhere Festig- gern Mebrfachventilstrang;
keit veJ'ehen, Zur Begrenzung des Eindringens des Fig. 5 stellt eine Seitenansicht des aus dem Mee-
Schutzgehäuses ist zweckmäßig an der Seitenwand 55 resboden her.iusragenden Teiles einer komplett mon-
desselben ein Stützflansch vorgesehen, der in der tierten und abgedichteten Schutzvorrichtung gemäß
endgültigen Einbaulage des Schutzgehäuses auf der der Erfindung dar;
Oberfläche des Meeresbodens aufliegt. Um während F i g. 6 ist ein Teilschnitt durch den Deckel des
der Bohrarbeiten das Eindringen von Sand od. dgl. in Schutzgehauses mit einem Flüssigkeitsaustauschsy-
das Schutzgehäuse zu verhindern, wird in vorteilhaf- 60 stem; t
ter Weise das obere Endi der Seitenwand des Schutz- F i g. 7 zeigt einen Teilschnitt durch den Deckel
gehäuses zum Aufsetzen eines provisorischen und des Schutzgehäuses mit einen Ventileinsatz, wie er
nach Abschluß der Bohrarbeiten durch eine dichtend zur Füllung des Schutzgehäuses mit Schutzstoffeu
mit dem Schutzgehäuse verbindbare Verlängerung^- verwendet wird;
hülse ersetzbaren Ver'ängerungsmantels vor Beginn 65 Fig. 8 ist ebenfalls ein Teilschnitt durch den Dek-
der Herstellung des Bohrloches ausgebildet. Das Zu- kel des Schutzgehäuses mit dem Ventileinsatz, wie er
und Abführen des Schufzstoffes erfolgt bei der erfin- zur Entleerung des Schutzstoffes aus dem Gehäuse
dungs gemäßen Vorrichtung über diesen Bohrstrang verwendet wird;
F i g. 9 zeigt einen Teilschnitt durch den Deckel des Schutzgehäuses mit einem Verschluß mit Druckausgleichsventilen;
Fig. 10 zeigt eine Seitenansicht eines mit der Schutzvorrichtung zu verwendenden erfindungsgemäßen
Reparaturgerätes mit der Arbeitsbühne in zwei Stellungen;
Fig. Π ist ein Längsschnitt des erfindungsgemäßen
Schutzgehäuses mit dem innerhalb desselben aufgestellten Reparaturgerät in Arbeitsstellung;
Fig. 12 endlich zeigt eine Draufsicht des in Fig. 10 dargestellten Reparaturgerätes.
F i g. 1 zeigt ein im wesentlichen zylindrisches Schutzgehäuse 10 mit zylindrischer Seitenwand 12,
einen oberen kegelförmigen Boden 13 sowie einen 15 ebensolchen unteren Boden 14, welche mittels einer
kurzen zylindrischen Wand 15 untereinander verbunden sind. Die untere Wand 14 ist durch Schweißung
od. dgl. mit dem Rohrführungsgehäuse 16 verbun-
sigkeit weiter um das Rohrführungsgehäuse, wodurch die unter dem Schutzgehäuse befindliche Meeresbodenschicht
ebenfalls zur Seite gedrängt wird, um dem sich senkenden Schutzgehäuse weiter Platz zu raa-5
chen. Wenn zur erfolgreichen Beendigung der Versenkungsoperationen
der Meeresboden zusätzlich aufgewühlt werden muß, können sowohl das Schutzgehäuse
als auch das daran befestigte Rohrführungsgehäuse in Drehung versetzt werden, so daß sich die
ίο Grundschaufeln 20 bzv/. 21 tiefer in den Meeresgrund
eingraben können, während die um das Gehäuse strömende Druckflüssigkeit das verdrängte
Material an die Oberfläche des Meeresbodens fördert.
Das Rohrführungsgehäuse 16 wird samt dem Schutzgehäuse 10 als eine Einheit so lange in den
Meeresgrund versenkt, bis der Stützflansch 28. der am oberen Ende der Seitenwand 12 angebracht ist,
auf die Oberfläche des Meeresgrundes zu Hegen
den, das ziemlich tief unter das Schutzgehäuse 10 rei- 20 kommt. Sodann werden das Rohrführungsgehäuse 16
chen kann. Die Länge des Rohrführungsgehäuses und das daran befestigte Schutzgehäuse 10 durch
kann bis etwa 60 m betragen. Wie in Fig. 2 ersieht- Einpressen von Zement in den Bohrstrang 26 und
lieh, weist der Unterteil des Rohrführungsgehäuses um das Schutzgehäuse fest einzementiert. Im Falle,
eine Rundung auf und besitzt ein oder mehrere Öff- daß der Meeresgrund wegen übermäßiger Härte
nungen für den Durchfluß einer unter Druck stehen- as durch bloßes Auswaschen nicht verdrängt werden
den Flüssigkeit, z. B. Wasser, während der beschrie- kann, ist es selbstverständlich möglich, in entsprebenen
Einbringungsoperationen des Rohrführungs- cnender Tiefe ein Loch zn bohren und dieses dann in
und des Schutzgehäuses. An der Außenseite der Bo- einem zur Aufnahme des Rohrführungsgehäuses und
den wandungen 13 und 14 befinden sich Agitatoren des Schutzgehäuses geeigneten Profil auszuräu-
bzw. Schürfwerkzeuge in Form mehrerer Grund- 30 men.
schaufeln (20 bzw. 21), die den Zweck haben, die Um die verschiedenen Betriebswerkzeuge und
Oberfläche des Meeresbodens aufzuwühlen, wenn Bohreinrichtungen in richtiger Lage zum Schutzgedas
Rohrführungs- und das Schutzgehäuse in die häuse einbringen zu können, sind Führungsständer
richtige Lage versenkt werden, teils aber auch dazu 30 vorgesehen, die an der Außenseite der zylindridienen,
die Bodenwandungen für die Montageopera- 35 sehen Seitenwand 12 durch Schweißung befestigt
tionen zu verstärken. Eine Anzahl von Zentrierele- sind. Von den Führungsständera 30 gehen nach oben
menten 22 sind entweder an der Innenseite des Rohr- Fühningsseile aus, die an das die Bohroperationen
führungsgehäuses 16 oder an der Außenseite der im durchführende Schiff oder an die demselben Zweck
Innern des Rohrführungsgehäuses befindlichen Zen- dienenden Überwasserbühne angeschlossen sind. Das
trierhülse 24 befestigt. Zweck dieser Zentrierhülse ist 40 Führgestell 34, das an den Führungsseilen 32 nach
es, das Bohrrohr oder den Bohrstrang 26 sowie alle oben oder unten verschoben werden kann, dient zur
anderen durch das Rohrführungsgehäuse durchge- Einbringung der benötigten Werkzeuge und Ausruhenden
Rohre in die richtige Lage zu bringen. Selbst- stungen ζιτ Montage in das Schutzgehäuse. Das
verständlich ist für jede Bohrstrang- oder Bohrge- Führgestell 34 besitzt Führungshülsen 36, die a- den
häusegröße eine separate Zentrierhülse erforder- 45 Führungsständern 30 beim Zusammenbau mit dem
Hch. Schutzgehäuse, abwärtsgleiten. Die Führungshülsen
Um das Schutzgehäuse samt dem Rohrführungsge- 36 sind mit öffnungen 38 zur Aufnahme der Fühhäuse
in entsprechender Tiefe in den Meeresboden rungsseile 32 versehen.
versenken zu können, geht der Bohrstrang 26 durch Nachdem das Schutzgehäuse 10 samt dem Rohr-
die Zentrierhülse 24 hindurch und steht mit den Du- 5° führungsgehäuse fest einzementiert ist, wie dies ii
senöffnungen 18, die am Ende des Rohrführungsge- F i g. 3 ersichtlich ist, wird ein provisorischer Verhäuses
angebracht sind und welche als Austrittsöff- längerungsmantel 40 auf das obere Ende der Seiten
nungen einer Druckflüssigkeit dienen, in Verbindung. wand 12 aufgesetzt. Dies hat den Zweck, das Ein
Der Bohrstrang 26 ist an eine die Druckflüssigkeit dringen von Sand oder anderen Fremdkörpern aui
anliefernde Einrichtung, beispielsweise eine Pumpe, 55 dem Meeresboden in das Schutzgehäuse während de
angeschlossen, die auf einem Oberwasserbohrfahr- Bohrarbeiten zu verhindern. Daraufhin wird der obe
zeug oder einer Plattform aufgestellt ist. Die durch re Teil des Bohrloches gebohrt, das Außengehäus
diese Düsenöffnungen 18 austretende Druckflüssig- 42 innerhalb der Zentrierführung 22 eingeführt um
keit, wie z. B. Wasser, verdrängt die oberflächliche sodann einzementiert. Am oberen Teil des Außenge
Schicht des Meeresgrundes und ermöglicht dem 60 häuses 42 ist ein Hängegehäuse 44 zur Einbringun
Rohrführungsgehäuse in den dadurch entstehenden und Ausrichtung anderer Ummantelungen und Vei
leeren Raum einzudringen. Sobald das Rohrfüh- rohrungen in Teleskopverbindung mit dem Schutzgt
rungsgehäuse 16 vollständig in den Meeresgrund ver- häuse vorgesehen. Selbstverständlich kann jede and(
senkt ist, beginnt das wesentlich breitere Schutzge- re geeignete Gehäusekonstruktion, Verrohrung un
häuse 10 während der noch im Gange befindlichen 65 Bohrlocheinrichtung, ohne die Erfindung ihrei
Auswaschoperation ebenfalls in die Oberfläche des Zweck zu entfremden, angewendet werden.
Meeresgrundes einzudringen. Dabei zirkuliert die Wie in F i g. 4 gezeigt, wird das Bohrloch durc
Meeresgrundes einzudringen. Dabei zirkuliert die Wie in F i g. 4 gezeigt, wird das Bohrloch durc
durch die Düsenöffnungen 18 austretende Druckflüs- den Einbau einer Bohrlocheinrichtung 46 ergäm
7 8
die den Bohrmechanismus 48, den Mehrtachventil- welche als Dichtflächen für die im Ventileinsatz 73
strang 50 sowie den Ventilsteuermechanismus 52 sitzenden Dichtungen 71 und 72 dienen, wobei der
umfaßt. Letzterer dient zur wahlweisen Steuerung Ventileinsatz in der Ventilhülse montiert ist. Außerder
zum Mehrfachventilstrang gehörenden Ventile. dem ist die Ventilhülse 67 mit einem zur Aufnahme
Der provisorische Verlängerungsmantel 40 wird noch 5 eines Verschlusses 89 (Fig. 9) dienenden Innengevor
der Montage der Bohrlocheinrichtung im Schutz- winde ausgestattet. Wenn nötig, kann der Ventileingehäuse
10 entfernt. Der Mehrfachventilstrang SO satz auch mit einem Außengewinde versehen werden,
trägt eine Vielzahl von Ventilen 54, wovon jedes um durch Einschrauben in das Innengewinde 74 eine
durch ein ferngesteuertes Gerät betätigt werden feste Verbindung zwischen dem Bohrstrang 26 und
kann, um den Flüssigkeitsdurchfluß durch die For- io dem Deckel 64 herbeizuführen. Der Ventileinsatz 73
derleiturtg zu regeln. Zur Steuerung der verschiede- besitzt ferner an seinem oberen Ende eine mit Innennen
hydraulischen Ventile kann die hierzu erforder- gewinde versehene Blindbohrung 76, in die der Bohrliche
Druckflüssigkeit durch ein separates Hydraulik- strang 26, wie in F i g. 7 und 8 ersichtlich, eingeaggregat
oder Ventilsteuergerät 52 geliefert werden, schraubt wird. Im Inneren des Ventileinsatzes befindoch
können auch andere herkömmliche Ventilsteuer- 15 den sich zwei parallel zueinander angeordnete Boheinrichtungen
in die Bohrlochanlage eingebaut wer- rangen 77 und 78, die in die vorerwähnte Blindbohden,
ohne die Grenzen der Erfindung zu über- rung münden. Die Bohrung 77 ist durch die gesamte
schreiten. Länge des Einsatzes gebohrt. Sie führt die Flüssigkeit
Die Bohrlocheinrichtung ist mit mindestens einer unmittelbar zwischen das Schutzgehäuse und den
Förderleitung 58 ausgestattet, die vom Mehrfachven- so Bohrstrang. Die Bohrung 77 ist an ihrem oberen
tilstrang 50 abzweigt und zu einem geeigneten Sam- Ende mit einem Gewinde versehen, in welches, wie in
melbehalter oder Verteiler für die aus der Bohranla- F i g. 7 ersichtlich, ein Pfropfen 79 eingeschraubt
ge geförderten Erdölprodukte führt. Eine im wesent- wird. Durch die Querbohrung 80 steht die Bohrung
liehen zylindrische Verlängerungshülse 60 ist mit 77 mit der Außenluft oder mit dem den Ventileinsatz
r^m oberen Ende der zylindrischen Seitenwand 12 »5 umgebenden Medium in Verbindung und ist am äudichtabschließend
verbunden und dient zur dichtab- ßeren Ende zur Aufnahme eines Verschlußpfropfens
schließenden Führung der Förderleitung durch uäs mit Gewinde versehen. Eine Querbohrung 82 stellt
Schutzgehäuse 10. Die Verlängerungshülse 60 wird die Verbindung zu dem den Ventileinsatz umgebendurch
Schweißung od. dgl. vor dor Montage der den Medium oder zu einer Rückleitung und der Boh-Bohrlochanlage
mit der Förderleitung fest verbunden 30 rung 78 her. Die Querbohrung 82 ist ebenfalls mil
und wird zusammen mit dem Mehrfachventilstrang einem Gewinde versehen, in das entweder, wie in
an die zylindrische Seitenwand 12 angebaut. Da- F i g. 7 ersichtlich ist, ein Verschlußpfropfen odei
durch entfällt die Notwendigkeit, die Ummantelung eine Rückführungsleitung eingeschraubt werden
mit einer öffnung zu versehen, die erst nach der kann, wie dies in F i g. 8 veranschaulicht fct. Außer-Montage
der Förderleitung abgedichtet werden muß- 35 dem steht die Bohrung 78 auch noch über eine weitete,
re Querbohrung 83 mit der ringförmigen Kammer &4
Ein Anschluß zwischen den einzelnen Abschnitten in Verbindung, die rings um den Ventileinsatz 73 in-
der Förderleitung 58 kann mit Hilfe ferngesteuerter folge der verschiedenen Durchmesser der zylindri-
Schaltgeräte nach Art des in F i g. 4 gezeigten Gera- sehen Bohrungen 69 und 70 entsteht. Die an dei
tes 62 hergestellt werden. 40 Ventilhülse 67 durch Schweißung od. dgl. befestigte
Verschiedene Anschlüsse zwischen dem Mehrfach- Überströmleitung 85 ergibt eine Verbindung zui
ventilstrang 50 und anderen Elementen der Bohrloch- ringförmigen Kammer 84. Die Überströmleitung 8f
einrichtung 46 können durch irgend eines der vie- wird über das ferngesteuerte Gerät 87 mit einer zwei-
len ferngesteuerten Anschlußgeräte geeigneter Art ten, außerhalb des Schutzgehäuses befestigten Lei-
durchgeführt werden. Auf diese Weise wird der Aus- 45 tung 86 gekoppelt.
oder Einbau des Mehrfachventilstranges ohne Inan- Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Ven
spruchnahme eines Tauchers od. dgl. ermöglicht. Nö- tileinsatz unterhalb des Deckels 64 zu montieret
tigenfalls kann bei Instandsetzungsarbeiten das Re- oder ihn etwas länger zu gestalten, wodurch die ir
paraturgerät selbst durch einen Taucher anstatt mit- Fig. 1 mit strichpunktierten Linien eingezeichnet;
tels ferngesteuerter Geräte bedient werden. 50 Überströmleitung 88 innerhalb des Schutzgehäuse;
Nachdem die Bohrlochanlage fertigmontiert ist, zu liegen kommt, wenn dieses durch den Deckel 6*
wird ein Deckel 64 mit Hilfe des Führgestells 34 her- verschlossen wird. In diesem Fall wird die Über
abgelassen und in dichtende Verbindung mit dem stromleitung gleichzeitig mit dem Deckel 64 montier
oberen Teil der Verlängerungshülse 60 gebracht. An bzw. entfernt, wobei das automatische Anschlußgerä
dem Deckel 64 ist die Flüssigkeitsaustauscheinrich- 55 entfällt.
tung 66 befestigt, die ihrerseits wieder die an der Um nun das Schutzgehäuse 10 mit Antikorrosions
Schutzabdeckung angeschweißte oder sonstwie mit schutz oder Schutzstoffen gegen die Einwirkung de
dieser verbundene Ventilhülse 67 enthält. Die Flüs- Flora und Fauna des Meeres füllen zu können, di<
sigkeitsaustauscheinrichtung dient zur Füllung des spezifisch schwerer als Wasser sind, besitzt der Ven
Schutzgehäuses mit Antikorrosionsmitteln sowie mit 60 tileinsatz 73 in F i g. 7 einen, die obere Mündung de
Schutzstoffen zur Bekämpfung der Flora und Fauna Bohrung 77 verschließenden Pfropfen 79, währen;
des Meeres. Dieselbe Einrichtung wird aber auch zur ein ebensolcher Pfropfen die Querbohrung 82 ab
Entfernung dieser Mittel aus dem Schutzgehäuse ver- schließt. Die Bohrflüssigkeit kann von der Arbeits
wendet. Dies geschieht durch eine mit Hilfe von bühne aus durch den Bohrstrang 26 zum Ventilein
Schraubpfropfen bewirkte Umleitung der inneren 65 satz 73 gepumpt werden, von wo sie über die Boh
Dun hfliißkanäle, wie weiter unten beschrieben. Die rung 78 und die Querverbindung 83 zur Überström
Ventilhülse weist einen zentralen Durchlaß 68 auf, leitung 85 bzw. 86 gelangt. Die aus der Überströmlci
der zwei zylindrische Abschnitte 69 und 70 besitzt, tung über die am untersten Ende des Schutzgehäuse
befindliche öffnung 87' ausfließende Schutzflüssigkeit
verdrängt das spezifisch leichtere Meerwasser nach oben durch die Bohrung 77 und die Querverbindung
80. Gegebenenfalls kann eine Rückführungsleitung in die öffnung 80 eingeschraubt werden,
um das Meerwasser samt der Schutzflüssigkeit zur weiteren Verwendung auf die Arbeitsbühne zu fördern.
Normalerweise ist es jedoch günstiger, das Meerwasser aus dem Schutzgehäuse ins Meer abzuleiten.
Nachdem das Schutzgehäuse mit Schutzflüssigkeit angefüllt wurde, kann ein Verschluß 89 auf
das obere Ende der Ventilhülse u7 eingeschraubt werden, wie dies F i g. 9 im Prinzip zeigt. Der Verschluß
89 trägt einen Dichtring 90, der die Abdichtung gegen die Fläche 69 der Ventilhülse 67 sichert,
so daß zwischen Verschluß und Ventilhülse keinerlei Durchfluß stattfinden kann.
Wenn die Wartungsarbeiten am Bohrloch das Entleeren des Schutzgehäuses erfordern, wird das obere
Ende der Bohrung 78 sowie die Querverbindung 80 mit je einem Pfropfen verschlossen, wie dies in
F i g. 8 ersichtlich ist. Dabei kann die Auslaßöffnung 82 entweder gegen das umgebende Medium offen
bleiben oder es kann eine Rückführungsleitung 81, wie aus F i g. 8 hervorgeht, angeschlossen werden,
um die verdrängte Schutzflüssigkeit zur Bohrplattform oder zum Schilf zurückzuleiten. Die Schutzflüssigkeit
wird aus dem Schutzgehäuse iö durch eingepumptes Wasser, welches über den Bohrstrang 26
und die Bohrung 77 in das obere Verschlußende in der durch die Pfeile angedeuteten Richtung einfließt,
verdrängt. Die im Gehäuse 10 befindliche Schutzflüssigkeit wird nach oben in die Überströmleitungen 86
bzw. 85 und in die Bohrung 78 des Ventileinsatzes gedrängt und kann nun entweder durch die Querverbindung
82 direkt ins Meer oder durch die Rückführungsleitung 81 zur Bohrplattform zur weiteren Verwendung
oder Lagerung geleitet werden. Die Entleerung des Schutzgehäuses 10 von der darin befindlichen
Schutzflüssigkeit kann aber auch durch Entfernen der Abdeckung 34 und einfaches Auspumpen
der nicht abgedeckten Ummantelung vorgenommen werden.
Sollte die Schutzflüssigkeit spezifisch leichter als Wasser sein, so tritt selbstverständlich der umgekehrte
Vorgang ein.
Um einen Druckausgleich innerhalb des Schutzgehäuses jederzeit herbeiführen zu können, ist der Verschluß
89 mit Bohrungen 91 bzw. 92 sowie mit federbelasteten Druckausgleichsventilen 93 und 94
ausgestattet. Wenn der Flüssigkeitsdruck innerhalb des Schutzgehäuses den hydrostatischen Druck des
die Ummantelung umgebenden Meerwassers übersteigt, wird das Ventil 94 geöffnet, wobei die Druckflüssigkeit
in das Meerwasser aussickert. Umgekehrt wird bei Abnahme des Flüssigkeitsdruckes innerhalb
des Schutzgehäuses 10 das Ventil 93 gelockert, wodurch das Meerwasser eindringen und den Ausgleich
zwischen Außen- und Innendruck herbeiführen kann. Dadurch wird es möglich, das Schutzgehäuse
aus vergleichsweise leichtem Material herzustellen, da es keiner übermäßigen Druckbeanspruchung ausgesetzt
ist.
Nachdem der Bohrstrang 26 von der Flüssigkeitsaustauscheinrichtung
66 gelöst und der Verschluß 89 montiert wurde, ragen die Verlängerungshülse 60 sowie
der Deckel 64 des Schutzgehäuses 10, wie in F i g. 5 ersichtlich, nur um einen kleinen Betrag aus
der Oberfläche des Meerergrundes hervor. Die Förderleitung 58 tritt dabei knapp über dem Meeresgrund
aus dem Schutzgehäuse heraus, wodurch die Möglichkeit einer Beschädigung der Förderleitung
durch Fremdkörper weitestgehend ausgeschaltet ist. Das flache Profil des SchuUgehäuses und die Niveaudifferenz
zwischen der Bohrlochanlage samt Mehrfachventilstrang schließen jede Wahrscheinlichkeit
einer Beschädigung dieser Teile durch allfällige,
ίο am Meeresgrund treibende Gegenstände aus.
Um Instandsetzungsarbeiten an den Ventilen des Mehrfachstranges oder andere Reparaturen durchführen
zu können, wird, wie in Fig. 10 gezeigt, ein Reparaturgerät 95 in das Schutzgehäuse 13 nach
Entfernen des Deckels herabgelassen. Dieses Reparaturgerät besteht aus einem vertikalen Ständer 96, an
welchem eine Bühne 97, mittels eines Seiles 98 auf und ab bewegt werden kann. Ein elektrisch oder hydraulisch
betätigter ferngesteuerter Motor 99 regelt
ao die Einstellung der Bühne in jeder gewünschten
Höhe. Die Bühne selbst enthält einen ausziehbaren Träger 100, auf welchem die Betätigungsvorrichtung
102 oder andere geeignete Geräte montiert sind. Außerdem trägt sie einen kraftbetätigten Schraubkopf
104, der entweder elektrisch oder hydraulisch angetrieben wird, sowie einen Antriebskopf 106, der
mit der Antriebsmutter 108 einer in Fig. 10 dargestellten Vcntilbctä'igisngsvcrrichtuRg gekoppelt ist.
Am oberen Ende des Gerätes befindet sich eine Aufhängungsvorrichtung
mit dem Rad 110, das in den oberen Rand der Verlängerungshülse 60 eingreift (Fig. 10). Diese Aufhängungsvorrichtung 110 wird
durch den Motor 99 angetrieben und hat den Zweck, das Gerät im Innern des Schutzgehäuses 10 mit Hilfe
der beiden an der Seitenwand 12 aufliegenden Führungsrollen 112 während der Bewegung abzustützen.
Aus Fig. 10, 11, 12 ist ersichtlich, daß die Arbeitsbühne
97 im Punkt 114 um den Ständer 96 geschwenkt werden kann. Ein Paar hydraulische Zylinder
116 bzw. 118, die, von der Bohrplattform aus ferngesteuert werden können, haben die Aufgabe, die
Arbeitsbühne auf ein bestimmtes, wartungsbedürftiges Ventilbetätigungsgerät auszurichten. Ein zweiter
ausziehbarer Träger 120, der im wesentlichen dem bereits erwähnten ersten Träger 100 nachgebildet ist,
dient zur Aufstellung eines zweiten Ventilbetätigungsgerätes, das in ein wartungsbedürftiges Bohrlochventil
eingebaut werden kann. Die Arbeitsbühne 97 kann außerdem noch eine Fernsehkamera od. dgl.
zur Überwachung der Arbeit tragen, wobei dieses Fernsehgerät nach allen Seiten schwenk- und drehbai
angeordnet sein kann, um jede Phase der an jederr Teil des Schutzgehäuses vorzunehmenden Arbeiter
verfolgen zu können. Die Arbeitsbühne selbs kann außerdem noch in alle Richtungen einstell
bar sein.
Im Bet.ieb wird das Reparaturgerät 95 in da Schutzgehäuse herabgelassen, bis der Antriebsmecha
nismus. 110 auf dem Rand des Gehäuses aufliegt. Dii Arbeitsbühne 97 wird sodann mit Hilfe des Motor
99 auf die gewünschte Höhe, die dem zu wartendei Ventilbetätigungsmechanismus entspricht, einjjestelli
während die Hydraulikzylinder 116 und 118 durcl Fernsteuerung den Träger 100 bzw. 12ö in fluchten
de Lage mit dem entsprechenden Ventil bringen. Da bei wird der Motor 99 derart gesteuert, daß er da
Reparaturgerät im Inneren des Schutzgehäuses auc radial mit dem betreffenden Ventil in Ubereinstirr
mung bringt. Der Träger 100 oder 120 wird eingeschaltet,
wodurch die Spannelemente 102 mit dem Ventilbetätigungsgerät 56 gekoppelt werden. Der
Antriebsmotor 104 und dessen Antriebskopf 106 werden ausgefahren, bis dieser in die Mutter 108 des
Gerätes 56 eingreift. Die Mutter 108 wird durch den Antriebs.kopf 106 in Drehung versetzt, wodurch das
Ventilbetätigunfsgerät vom Gehäuse des betreffenden Bohrlochventils gelöst wird. Dann wird der Geräteträger
100 nach außen verschoben, um das Ventilbetätigungsgerät 56 samt den inneren VentiUeilen
auszubauen, worauf die Arbeitsbühne 97 geschwenkt wird, um den zweiten Geräteträger 120 mit dem instandzusetzenden
Ventilgehäuse in fluchtende Lage zu bringen. Durch die ferngesteuerten Hydraulikzylinder
116 und 118 wird das auf den zweiten Geräteträger 120 montierte Ventilbetätigungsgerät mit dem
zu reparierenden Ventil in Übereinstimmung gebracht. Sollten kleine, normalerweise nicht auftretende
Fluchtungsfehler bemerkt werden, so können diese mit Hilfe der beiden Regelzylinder 116 und 118
korrigiert werden. Nun wird der zweite Geräteträger 102 ausgezogen, um die inneren Ventilteile in das
Ventilgehäuse einzubauen und um das Ventilbetätigungsgerät in Stellung zu bringen, so daß dessen
Spannzangen die im Ventilgehäuse befindlichen Flansche erfassen können. Selbstverständlich können,
ohne den Bereich der Erfindung zu überschreiten, auch Ventilbetätigunjsgeräte anderer Art eingesetzt
werden.
Ferner kann das Reparaturgerät 95 mit einer von der beschriebenen Konstruktion abweichenden Vorrichtung
für den Ausbau bzw. Austausch von Ventilteilen oder anderen Elementen ausgestattet ν srden.
Die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung sieht eine etwa waagrechte und grundnahe aus dem
ίο Schutzgehäuse abzweigende Förderleitung vor, die
selbst bei schwach gebogener Rohrkonstruktion das Einbringen von Bohrwerkzeugen in üblicher Weise
durch Pumpen gestattet.
Beim erfindungsgemäßen Schulzgehäuse ist außerdem eine feste Verankerung der Bohrlochanlage vorgesehen,
um eine Erosion des Meeresgrundes infolge allfälligen Leckwerdens des Mehrfachventilstranges
zu unterbinden, wodurch die Instandsetzung der Bohrlochanlage erleichtert wird. Die Reparatur der
ao Ventiie des Mehrfachstranges und der Ventilbetätigungsgeräte
erfolgt durch ein von einem Schiff oder von der Bohrplattenform aus ferngesteuertes Reparaturgerät,
das den Ausbau bzw. Austausch verschiedener Teile ohne Inanspruchnahme eines Tauchers vor-
*5 nimmt. Außerdem kann das Reparaturgerät zui
Durchführung der erwünschten Instandsetzungsarbeiten händisch betätigt werden.
Claims (7)
1. Schutzvorrichtung für einen Unterwasser- 8. Reparaturgerät für eine Schutzvorrichtung
Bohrlochkopf, welche aus einem im wesentlichen 5 gemäß den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennim
Meeresboden eingebühnten Schutzgehäuse, zeichnet, daß das bei abgenommenem Deckel
dessen Deckel knapp über der Oberfläche des (64) in das Schutzgehäuse (10) ein- und aus die-Meeresbodens
zu liegen kommt, sowie einem mit sem ausfahrbare Reparaturgerät (95) entlang der
dem Unterteil dieses Gehäuses verbundenen inneren Oberfläche des Schutzgehäuses durch
Mantelrohr besteht, wobei das Schutzgehäuse mit io Fernsteuerung bewegbar angeordnet ist und Ein-Schutzstoffen
füllbar und im Gehäusedeckel eine richtungen (104, iO6) zur Betätigung und/oder
abgedichtete öffnung angebracht ist, dadurch zum Austausch von Ventilteilen od. dgl. aufgekennzeichnet,
daß zusätzlich zu in ■ weist.
an sich bekannter Weise am Schutzgehäuse 9. Schutzvorrichtung gemäß Anspruch 6 zur
(10) vorgesehenen Einspületnrichtungen an der 15 Verwendung mit einem Reparatvrgeräc nach AnUnterseite
de; Schutzgehäuses mechanische Agi- spruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der obere
tatoren und/uder Schürfwerkzeuge vorgesehen Rand der Verlängerungshülse (60) eine Aufhänsind
und die im Deckel (64) angebrachte abge- gung und Führung für das Reparaturgerät (95)
dichtete öffnung den Bohrstrang (26) auf- bildet,
nimmt. ao
nimmt. ao
2. Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, da-
durch gekennzeichnet, daß an der Seitenwand
(12) des Schutzgehäuses ein Stützflansch (28) Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für
vorgesehen ist, der in der endgültigen Einbaulage einen Unterwasser-BohrlochKopf, welche aus einem
des Schutzgehäuses auf der Oberfläche des Mee- 35 im wesentlichen im Meeresboden eingebühnten
resbodens aufliegt. Schutzgehäuse, dessen Deckel knapp über der Ober-
3. Schutzvoi.ichtung nach den Ansprüchen 1 fläche des Meeresbodens zu liegen kommt, sowie
und 2, dadurch gekenazeich, st, daß die abge- einem mit dem Unterteil dieses Gehäuses verbundedichtete
öffnung im Deckel (64) eine mit einem nen Mantelrohr besteht, wobei das Schutzgehäuse
zentralen Durchlaß (68) verse ene Ventilhülse 30 mit Schutzstoffen füllbar und im Gehäusedeckel eine
(67) umfaßt, der ein am unteren Ende des Bohr- abgedichtete öffnung angebracht ist. Weiterhin bestran^es
(26) angeordneter einsteckbarer Ventil- trifft die Erfindung ein Reparaturgerät für die erfineinsatz
(73) eingepaßt ist, der Bohrungen (77, dungsgemäße Schutzvorrichtung.
78) zum wahlweisen Zu- und Abführen eines Bekanntlich können Bohrlochanlagen in Küstenge-Schutzstoffes
aufweist. 35 wässern in verschiedener Art aufgestellt werden, und
4. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch zwar entweder durch Aufstellung von Überwassergekennzeichnet,
daß die Bohrungen (77, 78) des bühnen oder durch Anordnung der Bohrlochköpfe Ventileinsatzes (73) wahlweise mittels Pfrop- knapp über dem Meeresgrund, jedoch immer in einer
fen (79) verschließbare Mündungen besitzen, beträchtlichen Entfernung von dei Meeresoberfläche,
durch deren eine das Schutzgehäuse (10) mit dem 40 um jede Kollision mit Oberflächenfahrzeugen u. dgl.
Schutzstoff auffüllbar und durch deren andere es zu vermeiden. Die Aufstellung kann auch so erfolvon
dem Schutzstoff entleerbar ist. gen, daß die Bohrlochanlagen unmittelbar auf dem
5. Schutzvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, Meeresgrund aufruhen. Bei den über dem Meeresdadurch
gekennzeichnet, daß in der Ventilhülse grund angeordneten Bohrlochanlagen besteht indes
(67) an Stelle des Ventileinsatzes (73) ein Ver- 45 immer die Gefahr einer Beschädigung etwa durch
Schluß (89) anbringbar ist, der für den Abschluß Ankertaue oder durch andere in der Nachbarschaft
des Schutzgehäuses (10) bei gleichzeitigem treibende Gegenstände.
Druckausgleich zwischen dem Inneren des Im Interesse einer möglichst langen Lebensdauer
Schutzgehäuses und dem auf dem Schutzgehäuse der Unterwasserbohrlochaggregate erscheint es wün-(10)
liegenden hydrostatischen Druck des Meer- 50 sehenswert, die Korrosionsschäd-m an den Bestandwassers
mit Druckausgleichsventilen (93, 94) ver- teilen so gering wie möglich zu halten sowie die Flora
sehen ist. und Fauna des Meeres, welche die Durchführung der
6. Schutzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 notwendigen Wartungsoperationen behindern könnbis
5, mit einer etwa waagrecht aus dem Schutz- ten, von den Anlagen fernzuhalten.
gehäuse abzweigenden Förderleitung, dadurch 55 Außerdem isf es angezeigt, Unterwasserbohrlögekennzeichnet,
daß die Förderleitung (58) abge- eher, insbesondere mit ferngesteuerten Geräten ausdichtet
durch eine Verlängerungshülse (60) hin- zurüsten, die die Durchführung von Instandsetzunfesdurchgeführt
ist und diese Verlängerungshülse arbeiten oder eines notwendig gewordenen Austau-(60)
mit dem oberen Ende der zylindrischen Sei- sches von Ventilteilen bzw. anderen Geräten ermöglitenwand
(12) des Schutzgehäuses (10) abgedich- 60 chen.
tet verbunden ist. Es ist ein Schutzgehäuse für einen Unterwasser-
tet verbunden ist. Es ist ein Schutzgehäuse für einen Unterwasser-
7. Schutzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 Bohrlochkopf bekannt, das bis über seine halbe
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Höhe im Meeresboden eingebaut ist (USA.-Patent-Ende
der Seitenwand (12) des Schutzgehäuses schrift 3 063 500). Das Schutzgehäuse kann mit
(10) wahlweise zum Aufsetzen eines provisori- 65 Schutzstoffen gefüllt werden und besitzt zu diesem
•sehen Verlängerungsnanteis (40) vor Beginn der Zweck im Gehäusede~,kel abgedichtete öffnungen
Herstellung des Bohrloches zur Verhinderung des mit Ventilen an der Außenseite des Deckels, wobei
Eindringens von Sand od. dgl. in das Schutzge- die Leitung von einem Ventil unmittelbar innerhalb
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