DE2112550A1

DE2112550A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Unterquerung eines Hindernisses durch eine Rohrleitung

Info

Publication number: DE2112550A1
Application number: DE19712112550
Authority: DE
Inventors: Hooper Jun William Coggin
Original assignee: Trunkline Gas Co
Current assignee: Trunkline Gas Co
Priority date: 1970-03-16
Filing date: 1971-03-16
Publication date: 1971-09-30
Also published as: BE764343A; US3635036A; CA940318A; FR2084611A5; GB1283188A

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur Unterquerung eines Hindernisses durch eine Rohrleitung"

Die Erfindung befasst sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Schaffung einer Rohrleitungsverbindung quer über ein Hindernis, beispielsweise von dem einen Ufer eines Flusses zum anderen«

Die Erfindung bezieht sich auf die anhängige USA-Patentanmeldung Nr. 716,462, die sich ebenfalls mit dem oben genannten Gegenstand befasst. In dieser Patentanmeldung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben, mit Hilfe derer eine Rohrleitung dadurch rund um ein Hindernis gebaut werden kann, dass von den gegenüberliegenden Seiten des Hindernisses Bohrlöcher vorgetrieben werden und ein Bohrloch-

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gehäuseStrang in jedes Bohrloch eingesetzt wird. Ein beiden Bohrlöchern gemeinsamer Hohlraum verbindet die beiden Bohrlöcher unterhalb des Gehäuses in jedem Bohrloch. Das durch die Rohrleitung geförderte Strömungsmittel fliesst von der einen Seite des Hindernisses zur anderen durch den in dem einen Bohrloch befindlichen Gehäusestrang zu dem Hohlraum und dann durch den in dem anderen Bohrloch befindlichen Gehäuse strang hindurch zur Oberfläche»

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer rund um ein Hindernis führenden Rohrleitung zu schaffen, wobei das Strömungsmittel auf seinem Wege von der einen Seite des Hindernisses zur anderen durch eine ununterbrochene Leitung geschickt wird, die sich aus Bohrlochgehäusen zusammensetzt.

Dabei sollen erfindungsgemäss zwei Bohrlöcher von entgegengesetzten Seiten des Hindernisses vorgetrieben und die Gehäusesträng® in den Bohrlöchern angeordnet und am Schnittpunkt der beiden Bohrlöcher zu einer Leitung miteinander verbunden werden, durch die das von der Rohrleitung beförderte Strömungsmittel von der einen Seite des Hindernisses zur anderen strömen kann·

Zusammenfassend wird also bei dem erfindungs gemäs sen Verfahren von der einen Seite eines Hindernisses, beispielsweise eines Flusses, ein erstes Bohrloch vorgetrieben und von der anderen Seite dieses Hindernisses ein zweites Bohrloch, und zwar solange, bis dieses zweite Bohrloch das erste Bohrloch schneidet· In beide Bohrlöcher werden Gehäuse bzw«, Auskleidungen eingebaut und an der Stützstelle der beiden Bohrungen so miteinander verbunden, dass eine Leitung entsteht, die die beiden Rohrleitungsabschnitte zu beiden Seiten des Hindernisses, verbindet,

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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert« In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines Flusses, bei dem

eine Rohrleitung gebaut wird, die den Fluss unterquer t,

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer anderen Anordnung der Bohrlöcher, in denen das Gehäuse angeordnet werden soll, so dass die Rohrleitungsabschnitte zu beiden Seiten des Flusses Miteinander in Verbindung stehen,

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei sich das Bohrlochgehäuse in den Bohrlöchern befindet und die beiden unteren Enden des Bohrlochgehäuses zur Verdeutlichung der Verbindung zwischen den Bohrlochgehäusen in einem vergrösserten Maßstab dargestellt sind, und

Fig. 4, 5, 6 und 7 andere Anordnungen zu» Anschluss des Bohrlochgehäuses, sobald die Bohrlöcher in der in Fig. 2 gezeigten Weise eingetrieben worden sind.

Der Fluss 10 in Fig. 1 liegt einer Rohrleitung im Wege. Wie bereits in der eingangs genannten Patentanmeldung ausgeführt ist, ist der Bau einer Rohrleitung quer über einen grossen Fluss insbesondere in den Fällen, in denen der Fluss schiffbar ist, ausserst zeitaufwendig und teuer«, Gemäss dem in der hier vorliegenden Anmeldung gemachten Verfahrens- und Vorrichtungsvorschlag wird nun eine einen Fluss 10 unterquerende Rohrleitung dadurch hergestellt, dass zunächst ein erstes Bohrloch 12 auf der linken Seite des Flusses, wie in Flg. 1 gezeigt, vorgetrieben wird. Danaoh wird von der anderen

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Seite des Flusses ein zweites Bohrloch 14 vorgetrieben, bis dieses zweite Bohrloch das erste Bohrloch schneidet. In Fig· 1 ist zunächst das erste Bohrloch 12 hergestellt worden, Ausserdem ist ein erster Bohrlochgehäusestrang 16 in das erste Bohrloch eingebracht worden_o Das Bohrloch 14 wird, wie in Figo 1 dargestellt, mit Hilfe der Bohrvorrichtung 18 niedergebracht. Diese Bohrvorrichtung ist eine Rotary-Bohranlage mit einem Bohrgestänge 20, das einen Bohrmeissel 22 in der üblichen Weise dreht· Das Bohrloch 14 wird so weit vorgetrieben, bis es das Bohrloch 12 schneidet. Daraufhin kann ein Gehäusestrang in das zweite Bohrloch 14 eingebaut und mit dem Ende des Gehäuses l6 verbunden werden. Die Komplettierung der Umgehung des Hindernisses lässt sich durch Ansohliessen der Bohrlochgehäuse an die Rohrleitung an der Oberfläche auf den gegenüberliegenden Seiten des Flusses vervollständigen.

Eine Vorrichtung zur Verbindung der Enden der Gehäusestränge 16 und 24 ist in Fig. 3 dargestellt. Die Bohrlöcher 12 und 14 sind vorzugsweise um etwa 90° gekrümmt, so dass sie etwa horizontal liegen, wenn sie sich schneiden. Dadurch wird ermöglicht, dass die Enden der Gehäusestränge mehr oder weniger aufeinanderstossen. Der Gehäusestrang 16 kann zunächst eingebracht werden. Er ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, mit einem Hohlteil eines Verbinders ausgestattet, beispielsweise eines im Angelsächsischen sogenannten "Squnch Joint", hergestellt von der VETCO, Inc. Der Hohlteil weist einen rohrförmigen Mantel 26 auf, der mit einer Zentrlervorrichtung 28 ausgestattet ist. Innerhalb des Mantels 26 sind Verriegelungskelle 30 angeordnet, die in «ine ringförmige **ut 32 auf der aus s er en Oberfläche der Kupplung 3% schnappen. Diese Kupplung ist an dem unteren Ende de« zweiten Gehäusestranges 24 befestigt. Wenn die Kupplung 24 in den Mantel 26 hineinbewegt wird, bis die Keile 30 in die

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Ringnut 32 einrasten, dann werden die Enden der beiden Gehäusestränge miteinander verbunden. Dichtungsringe 36 bilden zwischen den beiden Gehäusesträngen eine Dichtung»

In de» Gehäusestrang l6 und nit Abstand von dem Verbinder getrennt ist ein Zementiertragen 38 angeordnete Ein ähnlicher, in der Zeichnung nicht dargestellter Zementierkragen befindet sich über dem unteren Ende des Rohrleitungsstranges 44. Diese Zementierkragen ermöglichen, dass die Gehäusestränge in ihren entsprechenden Bohrlöchern einzementiert werden, " nachdem ihre unteren Enden mit Hilfe der oben beschriebenen mechanischen Kupplung miteinander verbunden worden sind. Vorzugsweise wird das Bohrloch 12 niedergebracht und der Gehäusestrang l6 eingeführt, zementiert und ausgebohrt, bevor mit dem Bohrloch 14 begonnen wird. Danach werden das Bohrloch 14 niedergebracht, der Gehäusestrang 24 eingefahren und an dem vorgesehenen Platz angeordnet und der Strang 16 mit Hilfe des mechanischen Verbinders angeschlossen. Dieser Strang kann dann an Ort und Stelle durch den Zementierkragen einzementiert werden, der sich in dem Strang überhalb des mechanischen Verbinders befindet. Danach wird der Zement aus dem Gehäusestrang lh ausgebohrt. Wenn die einzelnen Schritte ^j des hier beschriebenen Verfahrens in dieser Reihenfolge durchgeführt werden, dann braucht keine Bohrvorrichtung zum Bohrloch 12 zurückbewegt zu werden oder dort belassen zu werden, während das zweite Loch gebohrt wirdo

Anstatt zwei Bohrlöcher niederzubringen, die, wie in Fig· I und 3 gezeigt, gekrümmt verlaufen, bis sie sich schneiden, braucht nur ein Bohrloch gekrümmt oder bogenförmig niedergebracht zu werden, so dass es unterhalb der anderen Seite des Hindernisses ausläuft. Das zweite Bohrloch kann dann mehr oder weniger senkrecht niedergebracht werden. Diese Anordnung ist in Fig. 2 dargestellt, wobei das Bohrloch 40 von der einen Seite des Flusses 42 aus bis zu einer Stelle unter-

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halb der anderen Seite des Flusses, wo es von den senkrechten Bohrloch 44 geschnitten wird, gekrümmt verläuft. Bei dieser Verfahrensweise können verschiedene Verbinder Verwendung finden, um die Gehäuse in den beiden Bohrlöchern miteinander verbinden·

Die Figuren 4 bis 7 zeigen verschiedene Verbindungsmöglich— keiten für die Bohrlochgehäuse· Wenn der Durchmesser des senkrechten Bohrlochs 46 gross genug ist, lässt sich der Verbinder 47» wie er beispielsweise in Fig. 3 dargestellt ist, an dem Bohrlochgehäuse 48 so anbringen, dass er sioh unter einem Winkel von 90° zur Seite erstreckt. Durch das Bohrloch 50 kann dann das Bohrlochgehäuse 49 geführt und, wie in Fig. 4 gezeigt, in den Verbinder eingesteckt werden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 5 ist der Kragen 52 am Ende des Gehäusestrangs 53 befestigt, der durch das geneigte Bohrloch 54 hindurchläuft· Der Gehäusestrang 55 in dem senkrechten Loch kann dann in den Verbinder eingesteckt werden, der mit geeigneten Dichtungen zur Abdichtung zwischen den beiden Gehäusesträngen ausgerüstet ist· Die beiden Stränge können in den Bohrlöchern mit Hilfe der oben beschriebenen Streckenzementierausrüstung einzementiert werden.

In Fig. 6 wird das Gehäuse 60 so an Ort und Stelle gebracht, dass es mit dem Gehäusestrang 62 in Eingriff kommt, nachdem das Gehäuse 64, das einen grösseren Durchmesser aufweist, in dem senkrechtenBohrloch 65 angeordnet worden ist. Durch Verwendung des einen grösseren Durchmesser aufweisenden Gehäuses 64 lässt sich ein Schweisser in das Bohrloch absenken, der die beiden Gehäusestränge zusammensohweisst.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist der senkrechte Strang 66 abgeschrägt, so dass er mit der ausseren Oberfläche des geneigten oder schräg verlaufenden Strangs 68 in Berührung

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kommt. Sobald die beiden Stränge auf diese Weise miteinander in Berührung stehen, wie dies in Fig« 7 gezeigt ist, wird Zement rund um die Enden der beiden Bohrlochgehäuse gefüllt, der dann abbindet· Danach wird in dem senkrechten Rohr ein Fräser herabgeführt, mit dem sich in der Seite des geneigten Rohres ein Loch ausschneiden lässt, um auf diese Weise die Verbindung zwischen den beiden Bohrlochgehäusen zu vervollständigen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur Verlegung einer Rohrleitung rund um ein Hindernis, beispielsweise einen Fluss , dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bohrloch von der einen Seite des Hindernisses niedergebracht wird, dass dann von der anderen Seite des Hindernisses ein zweites Bohrloch niedergebracht wird, das das erste Bohrloch schneidet, dass in jedem Bohrloch ein Gehäusestrang angeordnet wird, dass die unteren Enden der beiden Stränge miteinander verbunden werden, und dass auf jeder Seite des Hindernisses das Bohrlochgehause an die Rohrleitung angeschlossen wird, so dass von der Rohrleitung transportiertes Strömungsmittel in dem Gehäuse des einen Bohrlochs abwärtsströmen und durch das andere Bohrlochgehäuse zur Rohrleitung zurückströmen kann.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäusesträngen und dem Bohrloch neben der Verbindungsstelle eine Dichtung eingebaut wird·

3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ringraum zwischen den Gehäuses trängen und den Bohrlöchern Zement hineingepumpt wird,

4. Verfahren zur Verlegung einer Rohrleitung rund um ein Hindernis, beispielsweise einem Fluss , dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bohrloch von der einen Seit· des Hindernisses bis zu einer Stell« unterhalb der anderen Seite dieses Hindernisses niedergebracht wird, dass ein zweites Bohrloch von der anderen Seite des Hindernisses niedergebraoht wird, das das erste Bohrloch schneidet, dass in j·-

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dem Bohrloch ein Gehäusestrang angeordnet wird, dass die beiden Gehäusestränge miteinander verbunden werden, und dass der Gehäusestrang auf jeder Seite des Hindernisses Bit der Rohrleitung verbunden wird, so dass von der Rohrleitung befördertes Strömungsmittel durch das Gehäuse des einen Bohrlochs nach unten und durch das andere Bohrlochgehäuse zur Rohrleitung zurückströmen kann,.

5· Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Gehäusesträngen und dem Bohrloch neben der Verbindungsstelle eine Dichtung eingebaut wird«.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den Ringraum zwischen den Gehäusesträngen und den Bohrlöchern Zement hineingepumpt wird·

7. Verfahren zur Verlegung einer Rohrleitung rund um ein Hindernis, beispielsweise einen Fluss, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bohrloch von der einen Seite des Hindernisses aus in den Boden gebohrt wird, dass in dem Bohrloch ein erster Gehäusestrang angeordnet wird, der sich von der Oberfläche, wo er an den Rohrleitungsabschnitt auf dieser Seite des Hindernisses anschliessbar ist, bis zu einer Höhe oberhalb des Bodens des Bohrloches erstreckt, dass das Gehäuse in das Bohrloch einzementiert wird, dass dann ein zweites Bohrloch von der anderen Seite des Hindernisses niedergebracht wird, das das erste Bohrloch unterhalb des Endes des ersten Gehäusestranges schneidet, dass ein zweiter Gehäusestrang in dem zweiten Bohrloch angeordnet wird, dass der zweite Gehäusestrang mit dem ersten Gehäusestrang verbunden wird, und dass der zweite Gehäusestrang in dem zweiten Bohrloch einzementiert wird.

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8. Verfahren zur Verlegung einer Rohrleitung rund um ein Hindernis, beispielsweise einen Fluss, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Bohrloch niedergebracht wird, dass sich von der einen Seite des Hindernisses bis zu einer Stelle unterhalb des Bodens auf der anderen Seite des Hindernisses erstreckt, dass dann ein zweites Bohrloch von der anderen Seite des Hindernisses niedergebracht wird, das das erste Bohrloch schneidet, dass in jeden Bohrloch ein Gehäusestrang angeordnet wird, und dass die beiden Gehäusestränge zur Schaffung einer Leitung miteinander verbunden werden, durch die das von der Bohrleitung transportierte Strömungsmittel von der einen Seite des Hindernisses zur anderen befördert wird.

9· Vorrichtung zur Durchführung des Verfäxens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, mit der zwei Rohrleitungsabschnitte, die auf entgegengesetzten Seiten eines Hindernisses ₉ beispielsweise eines Flusses oder dergleichen, liegen, verbindbar sind, gekennzeichnet durch ein erstes Bohrloch(l2), das sich von der einen Seite des Hindernisses (lO) aus abwärts in den Boden erstreckt, ein zweites Bohrloch (14), das sich von der anderen Seite des Hindernisses aus abwärts in den Boden erstreckt und das erste Bohrloch (12) schneidet, und in den Bohrlöchern angeordnete Gehäuse (16, 24), die sich von der einen Seite des Hindernisses (lO) zur anderen duroh die Bohrlöcher hindur eher strecken und dazu dienen, den Rohrleitungsabschnitt auf jeder Seite des Hindernisses zur Schaffung einer durchgehenden Leitung anzuschliessen, um dadurch das in der Rohrleitung strömende Strömungsmittel an dem Hindernis vorbei zu transportieren·

1O₀ Vorrichtung nach Anspruoh 9» dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrloohgehäuse (16, 24) aus einem ersten Bohrlochgehäusestrang (16), der in dem ersten Bohrloch (12) angeord-

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net ist, und einem zweiten Bohrlochgehäusestrang (24), der in dem zweiten Bohrloch (14) angeordnet ist, bestehen, und dass die Bohrlochgehäuse mit Vorrichtungen (26, 28, 30, 32, 34) zur Verbindung der benachbarten Enden der beiden Gehäuses tränge (l6, 24) versehen sind·

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum zwischen dem Gehäuse und den Bohrlöchern, der sich neben der Verbindungsstelle zwischen dem ersten und dem zweiten Bohrlochgehäusestrang (l6, 24) be— * findet, Dichtungsmittel (36) vorgesehen sind·

12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 zur Verbindung zweier Rohrleitungsabschnitte, die auf entgegengesetzten Seiten eines Hindernisses, beispielsweise eines Flusses oder dergleichen, liegen, gekennzeichnet durch ein erstes Bohrloch (40), das sich von der einen Seite des Hindernisses (42) abwärts in den Boden bis zu einer Stelle unterhalb des Bodens auf der anderen Seite dieses Hindernisses erstreckt, ein zweites Bohrloch (44), das sich von der anderen Seite des Hindernisses (42) abwärts in den Boden erstreckt und das M erste Bohrloch (40) schneidet, ein in den Bohrlöchern (40, 44) angeordnetes Bohrlochgehäuse, das sich von der einen Seite des Hindernisses zur anderen durch die Bohrlöcher hindurcherstreckt und dazu dient, den Rohrleitungsabschnitt auf jeder Seite des Hindernisses (42) zur Bildung einer durchgehenden Leitung anschliessen zu können, um in der Rohrleitung fliessendes Strömungsmittel an dem Hindernis vorbei zu transportieren·

13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das BohrlochgehJtuse einen ersten Gehäusestrang (49; 53» 62, 68) aufweist, der in dem ersten Bohrloch (50, 54,

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63) angeordnet ist, sowie einen zweiten Bohrlochgehäusestrang (48, 55» 6O, 66), der in den zweiten Bohrloch (46, 65) angeordnet ist, und dass das Bohrlochgehäuse eine Einrichtung (47» 52) trägt, mit der die benachbarten Enden der beiden Gehäusestränge verbindbar sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ringraum zwischen dem Bohrlochgehäuse und den Bohrlöchern neben der Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Bohrlochgehäusestrang eine Dichtungseinrichtung vorhanden ist.

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