DE2113372B2

DE2113372B2 - Bohrlochpreventer mit einem druckmodulator zur steuerung des preventers

Info

Publication number: DE2113372B2
Application number: DE19712113372
Authority: DE
Inventors: Fernando Palos Verdes; Lewis George E. Arcadia; O'Brien Charles E. Whittier; Calif. Murman (V.St.A.)
Original assignee: Hydril LLC
Current assignee: Hydril LLC
Priority date: 1970-03-19
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1973-05-03
Also published as: DE2113372C3; DE2113372A1; NL7103598A; US3695349A; BE764590A; CA932265A; FR2085612A1; GB1273946A; FR2085612B1

Description

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Bohrlochprevenlcr der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher ein sicheres und schnelles Ansprechen bei möglichst geringem baulichen Aufwand gewährleistet und die eingangs erwähnten Nachteile des Verschleißes und der dadurch bedingten minderwertigen Abdichtung vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Druckmodulator die Bewegung der Druckflüssigkeit von der eisten in die zweite Kam- m mer selbsttätig steuert, die über einen Durchgang miteinander in Verbindung stehen.

Bei dem erfindungsgemäßen Bohrlochpreventer wird der ersten Kammer ständig eine Druckflüssigkeit zugeführt; ein plötzlicher Druckansteig in der zweiten Kammer beruht dann darauf, daß eine Erweiterung, d. h. ein Verbindungsstück, mit der Abdichtung in Eingriff gekommen ist. Der plötzliche Druckanstieg löst dann in der zweiten Kammer eine steuerbare Entlastung aus. wenn die Flüssigkeit in der ersten Kammer unter überhöhtem Druck steht; sobald also ein Druckanstieg in der ersten Kammer festgestellt worden ist, wird die Entlastung durchgeführt. Durch diese Druckverminderung wird dann das Verbindungsstück durch die verengte Abdichtung hindurchgeführt, ohne daß bei dieser Durchführung der Widerstand erheblich größer wird, ohne daß die Geschwindigkeit bei der Durchführung des Bohrgestänges vermindert werden muß und ohne daß der Verschleiß des Abdichtmaterials zunimmt.

Die Anordnung gemäß der Erfindung enthält also, wie beschrieben, eine Zuführungseinrichtung, um gesondert Druckflüssigkeit in die Kammern zuzuführen; weiterhin steht eine Modulatorcinrichtung mit der Zuführungseinrichtung für die Druckflüssigkeit an die erste Kammer in Verbindung und ist betätigbar, um eine übermäßige Druckentwicklung abzubauen. Hierbei steht die Modulatorcinrichtung in Wirkvcrbindung mit der zweiten Kammer, um so einen plötzlichen Druckanstieg in dieser Kammer durchzuführen, wenn in der ersten Kammer eine entsprechende plötzliche Überdruckentwicklung stattgefunden hat. Hierbei weist die Modulatoreinrichtung ein Überdruckventil auf. das den Flüssigkeitsdruck zu der zweiten Kammer steuert, und zwar zusammen mit einer Vorspanneinrichtung (beispielsweise zur Steuerung der Druckflüssigkeit, die in einem Druckbehälter gespeichert ist), wobei das Entlastungsventil in einer Stellung vorgespannt ist. in der die Verbindungslcitung der Druckflüssigkeit von der ersten zur zweiten Kammer abgesperrt ist.

Weiterhin ist in der Anordnung ein Steuerventil (beispielsweise ein Vierwegventil) zur Steuerung der Druckflüssigkeit vorgesehen, die. wie bereits beschrieben, abwechselnd der ersten und zweiten Kammer zugeführt wird: hierbei besitzt das Ventil eine Stellung, in der die zweite Kammer mit einer Auslaßöffnung über eine Leitung von solcher Länge verbunden ist. daß eine Druckwelle, die das Entlastungsventil passiert, der zweiten Kammer zugeführt wird, bevor sie über das Steuerventil an die Auslußöffnung übertragen worden ist. Diese Stelle des Entlastungsventils befindet sich entweder außerhalb oder innerhalb des Gehäuses für das Abdichtclement. Die Anordnung enthält weiter eine Signalabgabeschaltung mit einem Schalter, der bei Entlastung der Flüssigkeit in der zweiten Kammer üb^r die Modulatorcinrichtunsz betätigbar ist und weist eine Anzeigeeinrichtung (beispielsweise auf dem Bohrschiff) auf. die elektrisch mit der Schaltung verbunden ist. Das Bedienungspersonal kann daher das Bohrgestänge anheben oder absenken, so daß der Schalter nicht mehr betätigt wird, wenn das Bohrgestänge auf Grund des Wellenganges vertikal auf und ab bewegt wird: hierdurch ist darn sichergestellt, daß die Rohrverbindungsstellen nicht durch das verengte Abdichtelement hindurchbewegt werden und die Abnützung erheblich vermindert ist. Schließlich ist die Erfindung auch in Verbindung mit anderen mit dem Rohrgcstängc in Verbindung stehenden Teilen anwendbar, bei denen keine radial verengten Abdichtungen vorgesehen sind, beispielsweise mit Rohrstempcln.

Einzelheiten der Erfindung werden an Hand einer Ausführungsform in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen erläutert.

Fa zeigt

F i g. 1 eine Ansicht einer Unterwasser-Bohrkopfanordnung.

F i g. 2 eine vertikale Schnittdarstellung eines Bohrlochpreventers in geschlossenem oder betätigten Zustand.

F i g. 3 ein Steuersystem für den Bohrlochpreventer oder für ähnliche Schutzventilanordnungcn.

Fig.4 eine Schnittdarstcllung durch ein Steuerventil des Systems nach F i g. 3.

F i g. 5 eine von Hand beüitigbare Einrichtung für einen Bohrlochpreventer.

F i g. 6 einen Teil eines Querschnitts einer Abwandlung gemäß der Erfindung.

F i g. 7 bis 9 schematischc Darstellungen von modifizierten Systemen und

Fig. 10 bis 12 Darstellungen von modifizierten Steuerventilen.

In F i g I ist cineBohrlochprcventer-Anordnung 10 mit einer Unterwasser-Schachtcinrichtung 100. die eine Reihe von Druckkolben-Ventilen 101 aufweist, dargestellt. Über der Schachteinrichtung befindet sich ein Steigleitungs-System 102. das mit einem Bohrkopf-Anschlußstück 103 verbunden ist. Die Steigleitung reicht bis an die Wasseroberfläche und endet in einem Bohrschiff 104 oder einer entsprechenden Einrichtung: bei Wellengang wird das Schiff auf- und abbewegt und gleichzeitig das mit ihm verbundene Rohr in dem Steigrohrsystem und den Bohrlochpreventern hin- und herverschcben.

Die in F i g. 2 dargestellte Bohrlochpreventeran· Ordnung 10 weist ein Hauptteil 11 mit konzcntri sehen Bohrungen 12. 13 und 14 mit in dieser Rei henfolgc zunehmenden Durchmessern auf. Eine Ver schlußkappe bzw. ein Verschlußdcckel 16 ist lösba in dem Hauptteil mittels eines Schraubgewindes V in der Weise gehaltert, daß eine Stirnfläche 19 de Deckelrandes 20 mit der Oberseite 21 des Hauptteil

11 in Eingriff steht, so daß der Deckel und de Hauptteil an der Stelle 22 abgedichtet sind. Der DeV kel 17 weist eine Bohrung 23 auf mit demselbe Durchmesser wie die zu ihr konzentrische Bohrun

12 im Hauptteil 11. In der Oberseite des Deckels 1 sind Bohrungen 24 zur Befestigung der gesamte Einrichtung versenkt. Zur Abdichtung eier Einricl tung ist in einer ringförmigen Nut 25 in der oben Fläche des Deckels ein Dichtungsring eingelegt.

Ein Ansatzstück 26 des Hauptteils ΐί Aveist eini Bcfestigungsflansch 27 auf. der durch Schrauben ', mit einem Flansch 29 oder einem anderen geeignet Verbindungsstück verbunden ist. Der Deckel

weist weiterhin einen inneren ringförmigen Flansch 35 auf, der die Fortsetzung der Bohrung 23 nach imlen begrenzt, und einen periphcren Flunsch 36. der einc bohrung 37 abschließt: die Bohrung 37 ist konzentrisch zu den übrigen, oben erwähnten Bohrungen 12. 13 und 14 in dem Hauptteil 11.

Das Hauptteil 11 weist weiterhin e'.iien ringförmigcn, aufrecht stehenden Flansch 38 auf, der mit dem Betätigungsorgan 39 für die Dichtung an der Stelle 40 zur Begrenzung der Abwärtsbewegung dieses Teils in Eingriff kommt. Das Betätigungsorgan 39 besilzt einen Kolbcnteil 41 mit Faßsii/ in der Bohrung 14 und einen Kolbcnteil 42 mit Paßsitz in der Bohrung 13. Das Betätigungsorgan ist nach oben durcli einen Ansatz 43 mit Paßsitz in der Bohrung 37 des Flansches 36 des Deckels verlängert. Zwischen den Kolbenteilcn 41 und 42 sowie dem Ansatz 43 und den entsprechenden, den Zylinder begrenzenden Wandungen. die die Teile aufnehmen, sind Dichmngsringe 44. 45 bzw. 46 vorgesehen.

Der Kolbenteil 41 unterteilt die Hauplteilbohrung 14 in einen oberen und einen unteren Zylinder oder Druckkammern 47 und 4iS mit Durchgangsöffiuingcn

49 bzw. 50. An diese Durchgangsöffnungen 49 und

50 sind Außenrohrleitungen 51 bzw. 52 angcschlossen. Die Außendurchmes.ser 14 der Kammern 47 und 4R sinil gleich, während die Innendurchmesser 13 und 37 dieser Kammern aus Gleichgewichtsgründen gleich sein können.

Das Betätigungsorgan 39 weKt eine nach unten und innen sich verjüngende konische Bohrung 53 auf; der A;-,:..'.;: -'.?. der diese P.el·,rung begrenzt. kann insgesamt als ein innerer konischer Teil oder als ein die Abdichtung einengendes Element beiraciitel werden.

Die Dichtung/' enthält einen massiven Ring oder eine Laufbuchse 55 aus gummiartigcm und Vorzugsweise elastischem Material, wie beispielsweise Gummi. In den meisten Fällen reicht eine einzige Abdichtung für die wiederholten Öffnung?- und Schiicßvorgänge aus. Insbesondere weist die Abdichtung relativ hohe elastische Eigenschaften auf. so daß sie selbst in die offene Stellung zurückkehrt, wenn die die Abdichtung verengende Kraft entfernt wird. Gummi mit einer Prüfgeräthärte von ungefähr 75 ist tür einen Gebrauch in der Abdichtung geeignet. Die Abdichtung ist ein ungeteilter, zusammenhängender Ring, solange der Spalt nicht unter einem Winkel vcrläuft und die Abdichtung dann unterbricht, wenn sie innen bei der Abdichtung von Teilen, die in die Bohrung eingebracht sind, zusammengezogen wird.

In dem Aufbau der Abdichtung ist eine Reihe steifer. von Gummi umgebenen Regelelemente 56 enthalten. Diese Elemente können verschiedene Formen aufweisen: hier ist aber eine bevorzugte Ausführungsfomi von Elementen wegen einzelnen vorteilhaften Eigenschaften beschrieben. Die starren Steuerelemente sind einzeln zusammen mit dem Gummi bei einer radialen Zusammenziehung und Dehnung körperlich beweglich und sind ebenfalls in beschranktem Maß bezüglich des Gummis einzeln bewegbar, wie später noch erläutert wird. Insgesamt können die steifen Steuerelemente als eine radial dehnbare und zusammenziehbare Bewehrung betrachtet werden, die in einem Ring 55 eingelagert und abgebunden ist.

Der geformte Ring 55 besitzt eine außen konische Fläche 57, die komplementär zu der Bohrung 53 des Bttätigungsorgans ist. und eine Bohrung 58 mit einem zentralen zylindrischen Teil 59 und abgeschrägte obere und untere Teile 60 bzw. 61: auf jeden Fall verlaufen sie außen konisch gegen die entsprechende Seile des Ringes zu.

.lcdes Element 56 enthält Deck- und Bodenscheihen 63 bzw. 64. die fest durch eine vertikal angeordnete Strebe 65 miteinander verbunden sind: die Außenflächen 66 der Scheiben und die Außenfläche 67 der Strebe besitzen denselben Neigungsgrad wie die Bohrung 53 und die Ringoberfläche 57. Die Platten 63. 64 können als Ouerflanschc an der Strebe 65 betrachtet werden. Die Elemente 56. die aus Stahl. Bronze oder einem anderen geeigneten festen Material bestehen können, werden vorzugsweise während der Ausformung in den Gummi eingelagert, wobei dor Gummi und die Elemente miteinander durch geeignete Klebemittel während des Formvorgangs verbundcn werden. Die Scheiben der Steuerelemente weisen einen Querschnitt auf, wie er in der Figur wiedergegeben ist. und sind kreisförmig angeordnet, wobei zwischen den gegenüberliegenden Seitcnkanten eier Deck- und Bodenplatten Zwischenräume gelassen sind. Die Scheiben sind so bemessen, daß die zwei gegenüberliegenden Seitenkanten benachbarter Elemente aufeinanderlicgen, so daß. wenn die EIcmcntc sich radial einwärts bewegen, die Abstände zwischen ihnen abnehmen, und sich \ov, einer Seite bis zur anderen Seite der Seheiben entlang einer Linie berühren. Dies verhindert der Gummi, der wührend der Zusammenziehung des Ringes »fließt« und r.n den radir.lcn Innenseiten der Sehe

cn

klemmt wird.

Der Ring 55 ist so ausgebildet, daß der äußere Ringteil 72 radial außerhalb der Außenflächen 66 der Scheiben vorspringt, so daß diese metallischen Flächen nicht mit der Wandung der Bohrung 53 des Betätigungsorgans in Eingriff kommen. Für die späterc Beschreibung wird der Ringteil 72 als der Teil betrachtet, der radial von der Fläche 57 zu den Außenflächen 67 der Stege 65 verläuft.

Solange der Deckel 16 abgenommen ist. ist die Abdichtung in die Stellung der Fig. 2 abgesunken, das Betätigungsorgan 39 befindet sich dann in dei unteren Stellung, und der Ring 55 paßt sich genau dem oberen Teil der Bohrung 53 an. ohne daß hinrbei eine merkliche radiale Zusammenziehung des Ringes erforderlich ist. Zur Begrenzung der" Abwärtsbcwcgung des Ringes is; ein Anschlag in Form eines Rohres 74 vorgesehen, das in der Gehäusebihrung 15 gehalten ist. Das obere Ende des Rohrs dient als Anschlag für die Abdichtung. Die Bohrung 75 dieses Rohres weist denselben Durchmesser auf wie die Bohrungen 12 und 23. Das Rohr isi durch den Kolbcnteil 42 und das untere Teil des Ansatzes 43 des Belätigungsorgans ringförmig unterteilt. Durchgangsöffnungen 76 verlaufen vor. der Bohrung 75 zu einer Kammer 77. wobei letztere von dem Rohr und einer Buchse 80, in der eine Dichtung 78 untergebracht ist, ringförmig begrenzt wird.

Wenn der Deckel 16 dann eingesetzt wild, stellt dessen horizontal verlaufende untere Fläi.113 79 einen Anschlag zur Begrenzung de. Aufwärtsbewegung der Dichtung dar, wobei die obeien Platten 73 der Steuerelemente 76 über diese Oberfläche gleiten, wenn die Abdichtung radial zusammengezogen oder ausgedehnt wird. Das Rol-"Uide und die Deckelfläche 79 bilden dann vertikal voneinander getrennte An-

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ίο

schlage, die eine merkliche Vertikalbewegung der Abdichtung bezüglich des Hauptteils 11 unterbinden.

Die --adiale Zusammenziehung der Abdichtung kommt auf G.und der relativen vertikalen Bewegung zwischen der Abdichtung und dem Betätigungsorgan zustande. Während die dargestellten Ausführungsforimcn diese relative Bewegung wiedergeben, die herbeigeführt wird, indem die Abdichtung bezüglich des Hauptteils in einer vertikalen Bewegung gehalten wird, und das Betätigungsorgan sich vertikal bezug-Hch des Gehäuses und der Abdichtung bewegt, kann die Anordnung und Betriebsweise natürlich auch umgekehrt weiden.

Die Buchse 80 kann als Teil des Gehäuseaufbaus 11 betrachtet werden, an dem sie durch eine Befestigungsschraube 81 gehaltert ist. Die Buchse 80 und das Hauptteil 11 bilden zusammen mit dem Kolbenteil 42 des Betätigungsorgans eine dritte Kammer 82 zur Aufnahme der Steuerdruckflüssigkeit (über eine Durchgangsöffnung 83 und ein Rohr 84), um das Betäügungsorgan aufwärts in eine wenigstens teilweise ausgleichende Beziehung zu der nach unten gerichteten, auf das Betätigungsorgan ausgeübten Kraft zu drücken. Insbesondere kann sich eine derartige nach unten gerichtete Kraft, der auf diese Weise entgegengewirkt wird, aus dem statischen Druck /;_; des Bohrschlammes in dem ringförmigen Raum 85 außerhalb des Bohrgestänges 86 ergeben, wobei dieser Schlamm in dem Rohrgestänge zu dem Bohreinsatz nach unten läuft und in dem ringförmigen Raum wieder ansteigt.

In Fig. I ist die Steigleitung 87 dargestellt, in der der Schlamm an die Oberfläche fließt. Der Schlammdruck liegt an der Abdichtung P an und will sie ausweiten; der abwärts gerichtete Druck wird auf das Betätigungsorgan 39 über die vergrößerten konisch zulaufenden Flächen 53 und 57 übertragen, wenn die Abdichtung in der Bohrung abschließt.

In F i g."3 ist ein Gasdruckbehälter 90 dargestellt, der mit den Rohrleitungen 51 und 52 über einen Druckregler 91 und ein Vierwegventil 92 verbunden ist. In der einen Stellung dieses Ventils, wie dargestellt, wird Druckflüssigkeit im Rohr 52 zur Schließung eier Schulzabdichtung zugeführt und Druckflüssigkeit in dem Rohr 51 an der Stelle 53 in das Meer gepumpt oder an die Oberfläche zurückgebracht. In der anderen Stellung des Ventils 92 wird die Druckflüssigkeit dem Rohr 51 zur Öffnung der Schutzabdichtung zugeführt und Flüssigkeit über das Rohr 52 in das Meer gepumpt oder an "die Oberfläche zurückgeleitet. Ebenso kann zum Druckausgleich Flüssigkeit über die Leitung 84 der Kammer 82 zugeführt werden. Die Steucieinrichtungen 94 bzw. 95 für den Regler 91 und das Ventil 92 können elektrisch von der Oberfläche aus in Betrieb gesetzt werden.

Im folgenden wird nun der wesentliche Teil der Erfindung beschrieben. Das Rjhrgestänge 86 besitzt Verbindungsstücke oder Manschetten 110. die die einzelnen Rohdängen 111 miteinander verbinden; die Verbindungsstücke besitzen einen größeren Durchmesser als die entsprechenden Bohrrohre. In vielen Fällen soll die Abdichtung um das Rohr geschlossen bleiben, während das Rohr in die Bohrung eingeführt oder aus ihr herausgezogen wird oder aber das Rohr auf Grund der Wellenbewegung auf dem Schiff sich auf- und abbewegt; ein . schnelle vertikale Verschiebung der Verbindungsteile durch die geschlossene Abdichtung bewirkt eine übermäßige Abnutzung des Abdichtgummis, der dann ausgewechselt werden muß, was mit großen Kosten verbunden ist. Wenn dann an die Kammer 48 ein Flüssigkeitsdruck von einigen IUO Kilopond angelegt wird, bildet sich ein übermäßiger Druck in der Kammer aus. wenn das Verbindungsstück 110 mit der abgeschlossenen Abdichtung in Eingriff kommt und versucht, diese auszuweiten und hierdurch das Betätigungsorgan 39 nach unten zu drücken.

Gemäß der Erfindung ist eine Modulatoreinrichtung vorgesehen, die mit der Druckzuführung zu der geschlossenen (d. h. ersten) Kammer 48 in Verbindung steht, um diese bei übermäßiger Druckuitwicklung zu entlasten, wenn der entstandene Druck einmal größer ist als 100 bis 105 kp/cm². Durch diese Entlastung ist es möglich, das Verbindungsstück mit einem größeren Durchmesser ohne Schwierigkeit durch die Abdichtung, d. h. ohne übermäßige Abnutzung der Abdichtung, durch diese hindurchzuführen, wobei gleichzeitig die Abdichtung geschlossen bleibt und eine ringförmige Dichtung zwischen dem Verbindungsteil und dem Rohrgestänge erhalten bleibt, ohne daß die Vertikalbewegung während der Durchführung vermindert zu werden braucht. Hierzu ist eine Entlastungsleitung oder ein Entlastungsrohr 113 vorgesehen, das mit den Kammern 47 und 48 beispielsweise über die Rohrleitungen 51 und 52 in Verbindung steht. Die Modulator- oder Steuereinrichtung enthält ein Regulierventil 114. durch das das Ableiten des übermäßigen Flüssigkeitsdruckes von der »geschlossenen« Kammer 48 in die »offene« Kammer 47 gesteuert wird.

In F i g. 4 ist eine Ausführungsform eines Steueroder Regulierventils 114 dargestellt, das vorgespannt ist, um den Druckpegel zu steuern, der bei einer solchen Entlastung auftritt. Ein Hauptteil 115 weist eine mit Gewinde versehene Einlaßöffnung 116 für die Entlastungszcigleitung 117. die an die Rohrleitung 52 angeschlossen ist, und eine mit Gewinde versehene Auslaßöffnung 118 zur Aufnahme des Endes der Entlastungsrohrleitung 113 auf. In einer Bohrung 119 des Hauptteils 115 ist ein Paßring 120 untergebracht, an den eine Ventilabspcrreinrichtung. beispielsweise eine Kugel 121. durch einen Ventilstößel 122 gedrückt wird. Der Druckkolben 123 wird durch eine Feder 124 an die Kugel gedrückt: die andere Seite der Feder paßt in eine Verschlußkappe 125 mit einem Außengewinde 126, das in ein entsprechendes Gewinde in dem Hauptteil 115 paßt. Die Wirkfläche des Kolbens 123 ist gleich oder größer als die Wirkfläche der Öffnung 120 a, die durch den Kugelpaßsit; bestimmt ist, so daß die Kugel den Paßsitz verschlos sen hält, bevor der Druck in der Rohrleitung 117 an steigt, der entsteht, wenn ein Verbindungsstücl durch die geschlossene Abdichtung hindurchgescho ben werden soll.

Der Ventilstößel 122 wird daher gegen die Kuge 121 durch die Steuerdruckflüssigkeit in der Kamme

127 gedrückt und von einem Sammeldruckbehälte

128 über eine Leitung 129 zugeführt. Der DruckbE halter nimmt unter Druck stehende Flüssigkeit vo einer Leitung 130 auf, die die Ausfluß- bzw. Druct seite des Reglers 91 mit dem Steuerventil 92 verbii det: ein Rückschlagventil 131 liegt in der Leitur 130 strömungsabwnrts von ;iner Stelle 132, an di der Druckbehälter über eine Abzweigleitung 133 rr der Rohrleitung 130 in Verbindung steht. Als Erge' nis bleibt der Druck der Steuerflüssigkeit, die duri

die Entlastungsvcntilkammcr 127 zugeführt wird, zum Teil auf einem Wert, der durch der. Regler 91 bestimmt wird; hierdurch wird eine übermaßige Druckentwickiung in der abgeschlossenen Kammer 48 durch das Rückschlagventil 131 von der Verbindungsleitung /u dem Druckbehälter 128 abgehalten. Das Rückschlagventil 131 wird dann nicht benötigt, wenn die Leitungen 129 und 250 oder 25Oo ausreichend lang sind, was beispielsweise der Fall ist, wenn sie zur Wasseroberfläche verlaufen.

Wenn dtr Drucküberschuß einen Wert erreicht, der durch den regulierten Wert und die Spannung der Feder 124 bestimmt wird, dann öffnet die Entlastungsventileinrichtung bzw. die Kugel 121, und der überschüssige Druck wird unmittelbar der offenen Kammer 47 zugeführt. Eine Entlastung des Druckaufbaus i.i der geschlossenen Kamme;· 48 ist dann im allgemeinen geringer als eine zweite Entlastung, die einem plötzlichen Druckaufbau folgt. Auf Grund der hierdurch erreichten Entlastung geht das Verbindungsteil oder die Rohrmanschette frei durch die Abdichtung hindurch, wobei durch das freie Spiel ein geringer Flüssigkeitsverlust eintritt; hierdurch ergibt sich eine minimale Abnützung der Abdichtung und es ist ein schneller Durchgang des Verbindungstcils durch die Abdichtung ermöglicht. In der Steuerventilausbildung der Fig. 3 bleibt die Kammer 47 über die lange Rohrleitung 134 mit der Ausstoß- oder Auslaßstelle 135 in Verbindung, so daß der überschüssige Druck mit einer geringeren Geschwindigkeit an der Ausflußstelle entweicht, da die Strömungsgeschwindigkeit durch die Rohrleitung 134 begrenzt ist. Wenn also die Ventilabsperreinrichtung, d.h. die Kugel 121, geöffnet wird, wird die Überdruckwelle zuerst der Kammer 47 und danach der Ausstoßöffnung zugeführt, wodurch auf den Kolben 39 eine nach unten wirkende Kraft ausgeübt wird, die Abdichtung P geöffnet wird und ein freier Durchgang des Verbindungsstückes 110 durch diese Abdichtung ermöglicht wird. Der Druck in der offenen Kammer 47 und in der Ventilkörperbohrung 119 ist nicht niedriger als der auf der Höhe der Anordnung herrschende Unterwasserdruck, da während dieser Zeit das Ventil 92 sich in der in F i g. 3 wiedergegebenen Stellung befindet. Der Druck, der dem Regler 91 zugeführt wird, um die Abdichtung um das Bohrgestänge 86 zu schließen, muß daher erheblich grö-Ber sein als der in Höhe der Einrichtung herrschende Unterwasserdruck. Der Regler 91 weist, wie üblich, eine das Ventil steuernde Membran auf, die dem Druck in der Leitung 91 α und der durch die Steuereinrichtung 94 eingestellten Federspannung ausgesetzt ist. Schließlich kann der Druckbehälter 128 auch eine Einheit mit dem Steuerventil 116 bilden. Das Rückschlagventil 131 kann entfallen, wenn die Leitung 250 zwischen dem Druckbehälter und dem Entlastungsventil so lang ist, daß die Überdruckwelle an dem Regelventil 114 entlastet ist, bevor sie über die Leitung 250 zu dem Druckbehälter 128 gelangt.

In Fig. 10 ist ein verstellbares Einsatzstück 230 vorgesehen, das in ein Gewinde 231 in einem Verschlußteil 125 α einschraubbar ist, das dem Verschlußteil 125 in F i g. 4 entspricht. Durch Verdrehen des Einsatzstückes wird die Spannung in der Feder 124« eingestellt und dadurch der Entlastungsdruck gesteuert.

Weiterhin ist eine Signalabgabeschaltung mit einem Schalter oder einer anderen Einrichtung, die in F i g. 3 mit 140 bezeichnet ist, vorgesehen, die auf die Entlastung der Flüssigkeit durch das Regelventil 114 anspricht; eine Anzeigeeinrichtung 141 (Fig. 1) ist beispielsweise über ein Kabel 142 mit dem Schalter in der Signalabgabeschaltung elektrisch verbunden. Der Schalter spricht auf Druck an und stellt mit der Druckflüssigkeit in der Leitung 113 in Verbindung. Mit Hilfe dieser Signalabgabcschaltung kann

ίο das Bedienungspersonal eine Druckzunahme in der geschlossenen Kammer 48 auf einen übermäßig großen Wert feststellen, der auf dem Durchgang eines Verbindungsteils 110 durch den abgeschlossenen Abdichtungsring oder auf dem Wellengang des Bohrschiffes beruhen kann, da hierdurch die Rohrleitung beispielsweise angehoben oder gesenkt werden kann und dadurch einen Überdruck erzeugt. Das Bedienungspersonal kann dann durch Anheben oder Absenken des Rohrgestänges einen Zustand einstellen oder diesem abhelfen, so daß die Anzeigeeirheit 141 an der Oberfläche nicht mehr durch Druckwellenmaxima oder -minima abgeschaltet oder angeschaltet wird, wodurch die Abnutzung der Abdichtung tatsächlich erheblich vermindert wird.

In F i g. 5 ist ein modifiziertes System für Handbetrieb oder handgesteuerten Betrieb eines oder mehrerer der Ventile 150 und 151 dargestellt. In einer Stellung des Vierwegventils 151 wird die Druckflüssigkeit der die Abdichtung schließenden Kammer (die der Kammer 48 entspricht) in der Schutzanordnung 153 zugeführt; in der anderen Stellung des Ventils 151 wird Druckflüssigkeit der die Abdichtung öffnenden Kammer (die der Kammer 47 entspricht) zugeführt. Auch hier bleibt das Entlastungsventil 150 geschlossen. Sobald in der Schließkammer, die mit dem Druckanzeigegerät 155 verbunden ist. übermäßiger Druck auftritt, kann das Bedienungspersonal augenblicklich das Entlastungsventil 150 öffnen, um den entwickelten übermäßigen Druc! in der Schließkammer (da eine Verbindungsmanschette 156 durch die geschlossene Abdichtung hindurchgeführt wird) an die sich öffnende Kammer abzulassen, um die oben beschriebenen Ergebnisse zu erzielen.

Die Entlastung kann andererseits in dem Gehäuse beispielsweise durch ein Ventil 160 erreicht \v Jen. das zum Schutz 1 in der Wandung des Gehäuses 11» der Ausbruch-Ventilanordnung in F i g. 6 eingeschlossen ist. Der Steuerdruck wird dem das Ventil vorspannenden Kolben 123 er, der in einem Einsatzteil 162 gehalten ist, beispielsweise über eine Leitung 161 zugeführt. Entlastungsbohrleitungen 163 und 164 in der Wandung sind mit Kammern 48« und 47 α auf gegenüberliegenden Seiten des Arbeitskolbens 41 α angeschlossen. Den Durchgangsöffnungei 49 und 50 in F i g. 2 entsprechen Rohrleitungen 49. und 50 a.

Wie in F i g. 3 dargestellt ist, kann die Entlastungs funktion der Anordnung durch Verwendung eine Modulatorventils 170 ergänzt werden, das dem Ven til 114 entspricht und zwischen die Leitungen 51 um 84 geschaltet ist, um den übermäßigen Druck in de Kammer 82 an die sich öffnende Kammer abzulassen In F i g. 7 ist eine Trennung zwischen den Druck

leitungen 51α und 52 α zu der Öffnungs- un Schließkammer vorgesehen, die wie in Fig.2 m dem Gehäuse 11 verbunden sind; die Modulatoreir richtung ist in ihrer Gesamtheit mit 199 bezeichn« und dient dazu, bei übermäßiger Druckentwicklun

13 ' 14

η der Sehlicßkammer die Schutzventileinheit 10 zu ,kr Druck der der Schutzanordnung über eine Lei-.-ntlasten. Die Einrichtung 199, die als eine geson- tung 216 dann zugeführt wird, wenn das Entlastungsjerte und vollsländ'ge Einheit ausgebildet sein kann ventil nicht eingeschaltet wird. Über eine Leitung Lind mit der Schutzvemilanordnung verbunden ist. 214 ist ein Sammeldruckbehälter 215 mit dem Regler weist ein Modulator- oder Entlastungsventil 120 auf. 5 und dieser über eine Leitung 216 mit der Sleuerkoiilas genau so arbeitet wie das in F i g. 4 dargestellte benseile des Entlastungsventils verbunden. Der Ventil. Der Druck von der Schließkammer der Druck an dem Sammelbehälter 218 wird der Leitung Schutzanordnung wird über eine Leitung 201 an die 217 über einen Reeler 219 und über ein Vierwegvcn-Eingangs.seite des Ventils geleitel: der Druck von der til 220 zugeführt. Wenn sich das Ventil 220 in der AusiUtngsseile des Ventils ist über eine Leitung 202 io anderen Stellung beündet. wird tier Druck über eine mi; tier sich öffnenden Kammer verbunden: der Leitung 221 der die Abdichtung öffnenden Kammer Steuerdruck in der Leitung 201 wird der Kolbenseite zugeführt. Auf Grund der Verwendung zweier gesundes Ventils 200 über eine Lei'ung 203. eine Wechsel- derter Druekqueilen 215 und 218 ist das in F i \i. 3 vcntileinhei. 204 und eine Leitung 205 zügeliihrt. dargestellte Rückschlagventil 131 unnötig: eine Ein Sammeldruckbehälter 206 ist ebenfalls an die 15 Trennung ist bereits an der Druckquelle vorgesehen. Leitung 205 angeschlossen, die eine Verengung I¹JH In F i g. K i-,\ ein Diiierevuialschi'.Uer ?<20 (oder ein aufweist. Strömungsschalter) in einem 1 c Uincszv-ein 321 auf

Wenn u.r Druck m tier Leitung 201 ansteigt, da verschiedenen Seilen einer Verengung 222 in der ein Rohrverbindungsstück 207 durch die Abdichtung Leitum; 202 angeordnet. Elektrische Drähte 323 ν urin tier Schutzanordnung 1!) hindurch will, öffnet das 20 binden den Schalter mit einem Anzeigegerät an tier Entlastungsventil und der Überdruck wird über eine Oberfläche, das dem Gerät 141 in Fig. 1 _·^₁ sprich; Leitimg 202 tier sich öffnenden Kammer zugelührl. und angibt, ob Druck von di:f Sehiicßkammer in die wie es bereits lrüher beschrieben worden ist. Ein (M'i'iumuskammer abgelassen wird. Die Vcrcnuu^g übermäßiger Druck strömt dann über die Kammer in 222 ist zur Vergrößerung des Diiferertliuidn.ickcs tlie ..eiiung 51<7. die zu dem Vierwegventil und von 25 voigesehen im;.·' spricht au; die Entlastung tLs tion an die Oberiläche oder ins .Meer iührt. Wenn Druckanstiegs in der Öi;num;skami'.ier an. und reicht der Druck tier tlie Abdichtung öffnenden Kammer aus. um den Schalter 32i! zu betätigen. In F ig.¹' ist über die Leitung 51 u zugeführt wird, dann ist der ein Druckschalter 230 u· der Auslaßleitimg 231 Ue--Druck auch über eine Leitung 202 dem Entlastungs- Vierwcgventüs 220 vor cer Verengung 232 in dieser ventil zugeführt und durch die Kugel !2I aufrechter- 30 Leitung untergebracht: tier Schalter wird dann betähalten. wie in F i g. 4 dargestellt ist: ebenso wird der tigt. wenn der überdruck von der Leitung 20! übe Diuj.M als Steuerdruck dem Sammeldruckbehälier die Stelle 200 in tue l.e'tum; 202. 11 tlie Leitung 221 und der Koibenseite des Modulators zugeführt; der über das Vierwegvcniil in die Leitung 231 abgelassen Druck 'M aber nicht der Scliließkammer zugeleitet. wird.

da in der Ventilkammer 308 die sich hin- und herbe- 3s In Fig. 1 1 ist das Gehäuse des Betäiigungsoigaiis wegende Kugel 204 </ und von der Ventilsitzfläche 39 α der F.ntlasUmgsveni'leinheil 235 dargestellt. Das 209 /u der Sitzfläche 208 verschoben ist. Die Einen- Ventil kann beispielsweise eine Abspe; !einrichtung mim.¹ 1''8 unterbindet einen plötzlichen Druckverlust in Form einer Kuuel 236 aufweisen, tlie durch eine des Sammelbehälters in der Ausslrönuingsleilung 201 nachgebende Vorspanneinrichtung in Form einer oiler 202. während die Kugel 204« ihre Stelluni: ver- 40 Druckfeder 238 yegen den Paßrimi 237 vorgespannt ändert, um einen derartigen Druckverlust zu verhin- ist. Die Feder 238 ist in einer Verschlußkappe 239 dein. Der Druck in dem Behälter 206 ist gleich dem gehaltert, die mittels eines Gewindes 241 in dem Bein tier Leitung 201 otter 202. die mit ihm verbunden täligungskolben 240 verschraubt ist: letzterer wirkt ist. über einen Druckkolben 242. tier in einer Bohrung

Der in F i g. X wiedergegebene Aufbau ist dem in 45 243 ties Versehluß'.eils gleitet, auf the Kugel 236.

F i g. 7 ähnlich, wobei allerdings das Wechselventil Der durch die Kugel abgeleitete FlüssigKeitsdruck

fehlt und stattdessen der Steuerdruck dem Sammel- entweicht aus tier Schließkammer 244 in die öff-

druckbehäller 206 und der Kolbenseite tics Entla- nungskammer 245 über Leitungen 246 und 247 in

sumgsventils von einer Steuereinheit 210 an der dem Betätigungskolben. Eine ineiirindcrgesehobcne

Oberfläche über eine Leitung 211 zugeführt wird, so hydraulische Stcuerverbindun« zu dem Lntlastungs-

Hierdurch wird die vielseitige Verwendbarkeit der ventil weist die Form eines hohlen Stiftes 248 auf.

Ankitte erhöht und es dem Bedienungspersonal an der an der Stelle 248 u abgedichtet ist. in dem Betäti-

der Oberfläche ermöglicht zu bestimmen, ob tlie Mo- gungskolben 251 gehaltert ist und in einer Bohrung

dulatoreinrichtung in Betrieb zu setzen ist oder nicht. 249 auf- und abgleitet, die in dem dem Gehäuse 11

Beispielsweise kann ein genügend hoher Steuerdruck 55 in Fig. 2 entsprechenden Teil 250 ausgebildet ist

zugeführt werden und die Betätigung des Entla- Diese Anordnung schafft eine hydraulische Verbin-

stunusvcntils. tue vorgenommen werden sollte, unter- dung von der Öffnung 258 zu den Öffnungen 30(

bunden werden. und 301. durch welci e die unter Druck stehentk

Die Ausführungsform in F i g. 9 ist der in F i g. X Steuerflüssigkeit in die Steuerkammer 249 ο eintritt

ähnlich und stellt eine modifizierte Anordnung dar, 60 um den Kolben 242 gegen die Kugel 236 zu drücken

in der die Steuerung des Vorspanndruckes, der der Das Betätigungsorgan 251 entspricht demnach den

Kolbcnkammer über das Ventil 2(10 zugeführt wird. Betätigungsorgan 39 in F i g. 2. Der zur Öffnung be

von einer entfernten Stelle vorgenommen wird und nötigte Druck wird über die Einlaßöffnung 253 de

bei der eine Druckquelle zur Betätigung der Schutz- Öffnungskammer 245 zugeführt,

anordnung verwendet wird, die sich von den bishc- 65 In Fi «.12 ist eine modifizierte Modulatorvenlil

rigcn unterscheidet. Der Entlastungsdruckwert wird einheit 260 mit einem Hauptteil 261 dargestellt, da

durch die Einstellung 213 eines Druckreglers 412 be- ein Rückschlagventil 262 (das dem Rückschlagvcnti

stimmt; dieser Wert kann erheblich größer sein als 131 in F ig. 3 entspricht) und einen Sammeldruckbe

viltcr 263 (der dem Druckbehälter 128 in F i g. 3 SI ,rieht) aufweht. Die Rückschlagventileinheit 262 In ViIt eine Kugel 264, die unter den. Druck der Fe- £r 265 an einen Paßring 266 gedrückt wird; wenn 3a, Ventil 264 öffnet, wird die Druckflüssigkeit dem ncht dargestellten Vierwegveniil zugeführt, das so e „oestellt ist, daß die Druckflüssigkeit, wie bereits Sieben, der öffnung 272 zugeführt wird.

IDic Druckflüssigkeit steht mit dem Sammeldruckh-'iiiltcr 263 über die Durchgangsöffnungen 267 und -»6S und damit mit dem Steuerkolben 269 in Verbin- £e der auf einen Stößel 270 einwirkt, um die ModUüorventükugel 271 gegen den Paßring 271a zu decken. Wenn die Kugel 271 nach oben, weg von η, Paßring verschoben wird, stömt der überdruck Jcm Durchgang 272, der mit der Schließkammer ",.munden ist, in die seitliche Durchgangsöffnung in\ und in die Öffnungskammer, um, wie in Verbindir» mit F ig. 3 beschrieben, den Kolben zu betäti- ;enf Mittels einer Feder 274 wird die Kugel 271 in f,r ecschlossenen Stellung gehalten. Eingesetzte S iit/en 275 sind mit dem Ring 271 α verbunden und £ en ihn in einer Abdichtstellung·, durch die fest cir-esetzte Buchse 276 wird die Bohrung 277 beorcnzT, in der der Kolben 269 gleitet. ^c -.Veiterhin ist ein Schalter in einem Schaltkreis vorec^hen, durch den eine Anzeigeeinrichtung in einer aui dem Meer verwendbaren Ausführungsform gecte-e-t'wird Der Schaltarm besteht in diesem Fall 4'^; einer Stange 278, die durch den Kolben 269 gehalten wird, vertikal angeordnet JJ¹ ^J^ Kontakt 279 im EingnflI stem_; «™ _{bm wird}. durch die Kugel 271 nach oben %e Der Kontakt 279 wird <durch eme Feder^ unten gedruckt und ^™ £™ ₂₇₈

wenn die Kugel 271 ^d^ ^J₈J _schirrnt den Konanhebt; eine Isolation 281^u"^dJ^Sen Kontakt in

takt und die ^^f^^.^^ese Elemente untergedem Einsatz 283 atinderr,die ^ ^ _ßoh.

bracht sind. Der Einsatz seine s ν _eebrachten rung 284 in dem in demι ie * -Anschluß

Gefäß 285 Die F*£«ü _dem sche-286 eine elektrische Schaltverbmmi g

matisch dargesteUten Anzejgegerat ^

me druckbehälter 283 kann^einen

weisen, ^d«. ;ⁿ/g"_cX2eSdurehgan einem erhöhten ^Ovu^^^ J Kammer 293 Gas in der Kammer

ang zu der _kompr\m\t-

ren. Erfindung kann so-

*> Die Vorrichtung gemäß de ■* B _{auch auf}

wohl in Einrichtungen auf dem u ^ ^

See verwendet werde η Die ^c* _{aus dnem} abhäng.g «J«jon «u^ob das Rohrge g^

Bohrloch .^Ι,^^^^α des Überdruckes *5 uhrt ^wJ5^d· J^ach «ner EnUas ν g _rbindungs.

in der Schließ'^k^_h'_tu*^e.ⁿf_indurchgeschoben wird, stuck durch ^ ^M ^cJUung^hina B _{rfie Abdich}.

schließt ^d™™°*^u}*>™ⁿ* _{e vorher} wieder an dem tung hegt genau so eng wie vo

Rofcrgestange an.

Hierai 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bohrlochpreventer mi. einem Druckniodulalor zur Sieueruri'i des Preventers beim Einlassen und Ziehen des Bohrgestänges, der eine ladial bewegliche Dichtungspackung. ein hydraulisch beaufschlagte-. Betätigungsorgan für die Dichtungspackung, eine erste und eine zweite Kammer /in ' ufnahme der Druckflüssigkeit. die getrennte Zulülireinrichtungen für die Druckflüssigkeit aulweisen und mittels derer das Betätigungsorgan axial bewegt wird, sowie eine Steuerung besitzt, die mit den Zuführeinrichtungen in Verbindung steht und bei Durchgang von radial vorsiehenden Verbindern des Bohrgestänges die unter zusätzlichem Druck stehende erste KamrNi. r entlastet, dadurch gckennz e i c h net. daß der Druckmodulator (114) die Bewegung der Druckflüssigkeit von der ersten (48) in die zweite (47) Kammer selbsttätig steuert, die über einen Durchgang (51. 113. 52) miteinander in Verbindung stehen.

2. Bohrlüchpreventer mn. η Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die Modulaloreinrieh Hing ein Entlastungsventil (114. 160. 170. 235. 26(1) aufweist, das die Bewegung der Druckflüssigkeit von d'i ersten (48) zu der zweiten (47) Kammer steuert.

3. Bohrlochpreventer na». 11 Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, da'3 das Entlastungsventil (114) außerhalb des Gehäuses ill«) untergebracht ist.

4. Bohrlochpreventer nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (160) innerhalb des Gehäuses (11«) untergebracht ist.

5. Bohrlochpreventer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Entlastungsventil (235) von einem Betätigungsorgan (251) für das Entlastungsventil gehalten ist.

(ν Bohrlochprevenier nach Anspruchs, gekennzeichnet durch eir·.' ineinandergeschobene Verbindung zwischen dem Betätigungsorgan (251) und dem Gehäuseaufbau (250) .sowie Jurch eine Durchgangsöffnung (301). über die die Steuerdruckfliissigkeit zu einem vorgespannten Kolben (242) übertragbar ist, durch welchen das Entlastungsventil (235) in einer vorgespannten Stellung gehalten ist, wobei die Druckflüssigkeit*- zufuhr von der ersten (244) zu der zweiten Kammer (245) abgesperrt ist.

7. Bohrlochpreventer nach einem der Ansprüche 2 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Modulatoreinrichtung eine Vorspanneinrichtung aufweist, die das Entlastungsventil (114. 160. 170. 235. 260) in einer Stellung vorspannt, in der die Flüssigkeitszufuhr von der ersten (48) zu der zweiten Kammer (47) abgesperrt ist.

8. Bohrlochpreventer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung SteuerdruckfHissigkeit von einem Sammeldruckbehälter erhalt und ein auf die SteuerdruckfHissigkeit ansprechender Kolben (123. 123«. 269. 242) zur Übertragung der Vorspannung auf das Ventil vorgesehen ist.

9. Bohrlochpreventer nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspanneinrichtung eine unter Spannung stehende Feder (124. 124"«) und eine Einrichtung (230. 231) zur Einstellung der Vorspannung aufweist.

K). Bonrlochp.e\einer nach einem der Ansprüche 2 bis 9. gekennzeichnet durch einen nut ein Druckdiffeivntial ansprechenden, an einer Leitunnsvercngung (222. 232) aiiüeordi.eten Schalter (14(C 320. 23'»). der die Huslaßseite (113. 202. 221) des Entlastungsventil (114) mit der zweiten Kammer (47) verbindet und durch den ein Anzeigegerät (141) an der Wasseroberfläche elektrisch s'.euerbar ist.

11. Bohrlochpreventer nach einem der Ansprüche 2 bis K). dadurch gekennzeichnet, daß ein Steuerventil (92. 151. 220) vorgesehen ist. durch das in einer ersten Stellung <ler Flüssigkeitsdruck nur der ersten Kammer (4K) und in einer zweiten Stelluni: der Flüssigkeitsdruck nur der zweiten Kammer (47) zuiührbar ist.

12. Bohrlochpreventer nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (92) in der ersten Stellung mit einer Auslaßölfnung (135) und über eine Leitung (134) von solcher Länge mit der zweiten Kammer (47) verbunden ist. daß eine Druckflüssiükeitsvvelie durch das Entlastungsventil (114) der zweiten Kammer (47) eher als der AuslaßölTnung (135) über das Steuerventil 92 zuführbar ist.

13. Bohrlochpreventer nach Anspruch 11 oder 12. dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (90. 218) zur Betätigung eines Flüssigkeitsdruckreglers (91. 219) vorgesehen ist. wobei der Regler (91. 219) zwischen die Einrichtung (90. 218) und das Steuerventil (92. 220) geschaltet ist.

14. Bohrlochpreventer nach einem der Ansprüche 1 bis 13. dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaltanordnung mit einem bei Entlastung der Flüssigkeit in der zweiten Kammer (47) über die Modulatoreinrichtung betätigbaren Schalter (278) und einer Anzeigeeinrichtung (287) vorgesehen ist. die elektrisch mit dem Schalter (278) der Schaltanordnung verbunden ist.

15. Bohrlochprevenier nach Anspruch 14. dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter (278) einen unter Federdruck stehenden Kontakt (279) aufweist, der zur Vergrößerung der Federspannung entsprechend einer Flüssigkeitsentlastung verschiebbar ist.

16. B hrlochpreventer nach Anspruch 14 oder 15 zur Verwendung bei einer Unterwasserbohrung, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Anzeigeeinrichtung (287) auf dem Bohrschiff befindet und der Schalter (278) im Unterwasserbohrlochkopf untergebracht ist.

17. System zur Verwendung in Verbindung mit einem Bohrlochpreventer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, der zur Abdichtung einen Ring (55) aufweist, der durch das Betätigungsorgan (39) radial verengbar und radial ausdehnbar ist.

IS. Bohrlochpreventer nach Anspruch K). gekennzeichnet durch einen ύ^η Sammeldnickbchälter (263) und das Entlastungsventil (260) enthaltenden Trägerkörper (261).

19. Bohrlochpreventer nach Anspruch 18. gekennzeichnet durch ein im Trägerkörper (261) untergebrachtes Rückschlagventil' (262). das zur Übertragung des Druckes nur in Richtung vom

Sammelbehälter (263) zum Steuerventil betätig- neu ringförmigen Preventern bekanntgeworden

bar ist. welche über Kolben zum aufeinanderfolgenden Öll-

neu und Schließen »esteuen werden. Die Steuerung

erlolgt hierbei über zwei Kreise, von denen der erste

Cie Erfindung bezieht sich auf einen Bohiiochpre- 5 zur Auslösung und der /weite zur Durchführung deventer mit einem Druckniodulalor zur Steuerung des Vorganges dient. Hierdurch ist ein erheblicher kuili-Prcventers b :;m Einlassen und Ziehen des Bohrge- -her Aufwand notwendig. Ein weiterer Nachteil bes'.änges. der eine radial bewegliche Dichtungspak- steht darin, daß durch das aufeinanderfolgende OH-kung. ein hydraulisch beaufschlagtes Beläiigungsor- ^n>-'^{!1 m}"id Schließen im Bohrloch befindliches, unter gan Tür die' Dichtungspackung eine erste ilnderne ¹⁰ Druck stehendes Strömungsmittel austreten kann,
/weite Kammer zur Aufnahme der Druckflüssigkeit. Darüber hinaus ist durch die USA.-Patentschrift die getrennte Ziiiiihreinrichtum:en für die Druckflüs- 2 ISS 141 eine über Verdickungen am Bohrrohr absigkeit aufweisen und mittels derer das Betätigung*- tastende Stößel gesteuerte Einrichtung mit zwei überorgan axial bewe»i wird, sowie eine Steuerung be- einander angeordneten Backenprcventern bekannigesitz.i. die mit den Zuführeinrichtung^! in Verbindung '5 worden. Hierbei sind in jedem Fall zwei Preventer steht und bei Duieheanii von radial vorstehenden erforderlich, da der . ;ne geschlossen sein muß. wüh-Verbindern des Bohrgestänges die unter zusätzlichem rend Jas Verbindungsstück durch den anderen. geDruck stehende ersteKamnier einlöstet, öffneten hindurchgehl. Hin \. :ilerer Nachteil besteht

Bei Bohrungen wird häufig ein Ab i.ichtelement. darin, daß das Verbindungsstück nur relativ langsam beispielsweise " ein Bohrlochpreventer. verwendet. ²° an άαλ Stoßein vorbeigeführi werden knin. wenn welcher das Bohrgestänge en» umschließt, um den eine Beschädigung derselben vermieden -verden voll. Gasdruck in dem Bohrrinsf abzuschließen. Eine Hine weitere Möglichkeit eines Bohrlochpreveniers solche Verengung muß auch'erhalten bleiben, wenn ist in der USA.-Patentschrift I S61 726 dargestellt das Gestänge in der Bohrung vertikal bewegt wird. und beschrieben. Hierbei sind mehrere ringförmige beispielsweise bei einer Abwärtsbewegung während ²5 Preventer übereinander angeordnet, die über ir.iieinder Bohruim oder bei einer Aufwürtsbewegung beim ander in Verbindung stehend:" Druckkammern an Herausziehen des Bohrgestänges. Da das Bohrge- das Bohrgestänge angepreßt werden. Da die Kamstäiiiie Erweiterunuen. beispielsweise in Form von mem untereinander in Verbindung stehen, ergibt sich Verbindungsstücken der einzelnen Rohrteile, auf- beim Durchgang eines Verbindungsstückes ein weist, wird sehr viel Zeit benötigt, um diese Verbin- 3° Druckanstieg in den miteinander verbundenen Kamdungsstücke durch das verengte Abdichtelement mern und somit ein stä-kerer Anpreßdruck und erdurchzuziehen und nach unten zu drücken. Hierbei höhter Verschleiß. Zwar ist eine gewis- e Nachgiebigwird das Abdichtelement einer übermäßigen Abnul- keil im System vorhanden, jedoch weiden Δι. eigenlzimn unterworfen und seine Lebensdauer dadurch er- liehen, durch den Verschleiß auftretenden Schwierigliebhch verkürzt. LJm diese Abnützung zu vermin- 35 keilen nicht beseitigt.

(lern, wur 'c in der Praxis eine solche Verbindung*- Neben den bisher beschriebenen Bohrlochpreven-

stelle durch das Abdichtelement nur mit einer Ge- tern ist durch die deutsche Patentschrift 521 025 ein

schwindigkeit von einigen Zentimetern pro Sekunde über einen durch das Verbindungsstück betätigbaren

liindurelmeführt. während das Bohrgestänge zwi- Auslösehebel gesteuerter Bohrlochpreventer mit drei

sehen den einzelnen aufeinanderfolgenden Verbin- 4° hintereinander angeordneten ringföimigen Packun-

dumisstellen mit einigen Metern pro Sekunde durch gen bekanntgeworden. Auch bei dieser Vorrichtung

das verengte Abdichtelement bewegt werden konnte. erfordert die Anordnung von mehreren ringförmigen

Besonders »roße Schwierigkeiten ergeben sich aber Preventern einen erheblichen baulichen und sieue-

dann. wenn die Abdichieinrichtungen auf See unter rungstechnischen Aufwand. Ferner sind auf Grund

Wasser installiert weiden, wo das Bohrgestänge an 45 der Anordnung der Hebelsteuerung die Geschwindig-

einem Bohrschiff oder Ponton angebracht ist. Durch keiten de* Einbringens und Herausziehen* des Bohr-

den Wellengang wird das Schiff und das an ihm an- gestänge* eingeschränkt.

gebrachte Bohrgestänge auf- und abbewegt: damit Die USA.-Patentschrift IS94 912 zeigt und bebewegt sieb, auch eine Verbindungsstelle des Bohrge- :,jH-rcibt einen Bohrlochpreventer. bei welchem die slänges durch ein verengte* Abdichtelement mit einer 50 Kammern des Preventers von Hand druckentlastet derartig hohen Geschwindigkeit auf und ab. daß werden müssen und die Dichtung mechanisch verhicrdurch der Abdichtgummi unerwünscht schnell schoben wird. Dieses ist mit der Forderung nach verschleißt bzw. altert: die Abdichtung muß daher in einer schnellen Auf- und Abbevvegung des Bohrgesehr kurzen Zeitabsländen unter großem Kosten- stänges nich' vereinbar,
und Zeitaufwand ersetzt und erneuert werden. 55 Bei einem weiteren Beispiel nach der USA.-Pa-

Zur Verhinderung dieser Nachteile sind vcrschie- tentschrifl 2 721 614 ist zwar eine gemeinsame Steue-

dene Bohrloehpreventer bekanntgeworden. Ein Bei- rung für in den Druckleitungen angeordnete Ventile

spiel hierfür ist in dem älteren deutschen Patent möglich, jedoch ist auch hier durch die Anordnung

1964 662 beschrieben, dessen Funktion und Wir- übereinander angeordneter Backenpreventer ein er-

kungsweise unter anderem auch in der Zeitschrift 60 heblicher Auisvand erforderlich. Ein weitere* Bei-

»Bohrtechnik. Brunnenbau. Rohrleitungsbau«. spiel für einen Bohrlochpreventer ist in der L'SA.-Pa-

Heft6, 1968. auf dei, Seiten 201 bis 203 geschildert tentschrifl 3 215 203 beschrieben, bei welchem eine

ist. Das Erweitern und Verengen der Dichtungspak- Verbindung zwischen den Kammern de* Preventers

kung des Bohriociipiwcnters wird dabei über Regier durch ein Veiilil getrennt über einen Speicher vorgc-

gesteuert. Diese Steuerung ist jedoch relativ aul'wen- 65 sehen ist. Die Steuerung der Entlastung erfolgt in

dig und kompliziert. diesem Falle hydraulisch. Auch hier sind ein erhebli-

Verner ist durch die USA.-Patentschrift 3 207 221 eher baulicher Aufwand und eine komplizierte

eine Anordnung von zwei übereinander vorgesehe- Steuerung notwendig.