DE2124408A1 - Elektrisches Fernsteuersystem fur Unterwasserbohrungen - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

FMC Corporation

San Dose, California, USA

1105 Coleman Avenue

8 MÜNCHEN 86, DEN POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 39 21/22

<983921/22>

Schu/H

Elektrisches Fernsteuersystem für Unteruasserbohrungen·

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Fernsteuersysteme, und insbesondere solche Systeme zur Steuerung des Betriebes von Ventilen, Drosseln, Vorrichtungen zum Verhindern eines Ausblasens, Verbindungsstücken und anderen verschiedenen Funktionselementen, die zu einer dl- oder Gasbohrung gehören, von einem entfernten Ort aus, und zum Ablesen der Fluiddrucke und -temperaturen oder irgenduelcher anderer Parameter, die in einen elektrischen Parameter umwandelbar sind, uie sie an der Bohrung herrschen, an einem entfernten Ort. Eine besondere Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich auf Unteruasserbahrungschristbäume und auf an der Oberfläche angeordnete Steusrstationen·

Die immer gröUer werdende Nachfrage nach größerem Erdöl- und Naturgaüquellen hat eine weltweite Suche nach diesen Quellen ausgelöst, die sich mehr und mehr auf die kontinentalen Festlandsockel und andere vor der Küste liegende Unterwasserbereiche an vielen Orten über die ganze LJeIt verstreut erstreckt. Eine Zeit lang -war es allgemein üblich, von der Küste entfernt liegende Bohrungen von Oberflächenplattformen aus zu bohren, die entweder

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schwimmend oder auf Pfählen usw. angeordnet waren, wobei die Bohrungen mit Christbäumen auf diesen Plattformen ausgestattet wurden. Diese Aufbauten sind von verschiedenen Gesichtspunkten her unerwünscht, was besonders im Bezug auf ihre Gefahr für die Navigation, ihre Verwundbarkeit durch Stürme oder andere nachteilige an der Oberfläche herrschende klimatische Bedingungen und ihre nachteiligen ästhetischen Eindruck auf bestimmte Teile der Bevölkerung gilt»

Um diese Schwierigkeiten zu überwinden, wurden Anordnungen und Arbeitstechniken entwickelt, um von der Küste entfernt liegende Bohrungen auf dem Uassergrund oder Uasserboden auszuführen, jedoch nehmen mit steigender Uassertiefe die Schwierigkeiten zu, die Ventile und anderen Bauteile auf dem Boden zu steuern und die Drucke, Temperaturen usw. in dieser Lage zu überwachen. Für einen Teil dieser Arbeiten können verschiedene und untertauchbare Kessel verwandt werden, jedoch sind beide teuer und nicht selten kommt es vor, daß sie wegen über die Toleranzgrenze hinausgehender Qberflächenbedingungen ihre Aufgaben nicht erfüllen können. Verschiedene dieser Einrichtungen sind gleichfalls etwa im Bezug auf die Tiefe beschränkt, in die sie absteigen und ihre Aufgaben wirksam erfüllen können und einige der ablandigen Bohrungen, die zur Zeit gebohrt werden, wie auch einige solcher Bohrungen, die bereits bestehen, liegen in Uassertiefen, die für verschiedene Arbeitsvorgänge bei weitem zu groß sind.

Eine Steuerung der Ventile des auf dem Boden angeordneten Bohrgestells durch Ferneinrichtungen wurde bereits vor der vorliegenden Erfindung durchgeführt, jedoch haben diese entfernt angeordneten Systeme wegen der komplizierten verwandten Ausrüstung, den Schwierigkeiten, die durch eine schlechte Funktionsweise auftreten, und die noch größeren Schwierigkeiten, die bei der Korrektur dieser schlechten Funktionsweisen entstehen, und den großen Unkosten keine wesentliche Anwendung gefunden. Bei ferngesteuerten Systemen für an der Oberfläche erstellte

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Bohrtürme, wie etwa solche Bohrtürme, die auf ablandigen Plattformen oder auf dem Lande erstellt worden sind, treten gleichfalls dieselben Schwierigkeiten wie bei den Unterwasservorrichtungen auf, nämlich, daß sie kompliziert sind, schlecht funktionieren, teuer sind usw. Aus diesem Grunde besteht ein echtes Bedürfnis an einem ferngesteuerten, verhältnismäßig unkomplizierten und hoch zuverlässigen System für diese Zwecke, und die vorliegende Erfindung hat sich ein derartiges System zum Ziele gesetzt.

Demgemäß strebt die vorliegende Erfindung ein System zur Fernsteuerung des Betriebes von Ventilen, Drosseln, Vorrichtungen zum Verhindern eines Ausblasens und anderer Funktionselemente einer Öl—, Gas— oder einer anderen Fluidbohrung an.

Weiterhin soll gemäß der Erfindung ein System vorgesehen werden, mit dem an einer entfernten Stelle die Fluiddrucke und Fluidtemperaturen oder irgend ein anderer Parameter, der in einen elektrischen Parameter umsetzbar ist, in dem Ring, dem Rohrgestänge, den Bohrungen des Christbaumes, den Flußleitungen und anderen Durchgängen einer Erdöl-, Gas- oder 8iner anderen Fluidbohrung überwacht werden kann.

Weiterhin strebt die Erfindung ein ausfallsicheres elektrisches System an, um von einer entfernt liegenden Stelle aus die hydraulische, pneumatische oder elektrische Energie zu steuern, die zum Öffnen und Schließen der Ventile, Drosseln, Vorrichtungen zum Verhindern eines Ausblasens, und zur Betätigung aller anderen ähnlich funktionierenden Elemente einer Unterwasser oder Oberwasser angeordneten Erdöl-, Gas- oder einer anderen Fluidbohrung verwandt wird.

Weiterhin soll ein fernbetriebenes, ausfallsicheres Steuersystem angegeben werden, um die Ventile, Drosseln, Vorrichtungen zum Verhindern eines Ausblasens und andere Vorrichtungen bei mehreren unter der Wasseroberfläche oder über der Wasserober—

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fläche angeordneten Bohrtürmen zu betätigen, und um die Fluiddrucke und andere Parameter der Bohrungen bzw_e Bohrtürme, die in einen elektrischen Parameter umsetzbar sind, zu überwachen»

Weiterhin strebt die vorliegende Erfindung ein fernbetätigtes elektrisches Steuer- und Überwachungssystem mit einer zweifachen Betriebsmöglichkeit an, wobei die Betriebsmöglichkeiten so miteinander verbunden sind, daß das System unmittelbar von der einen Betriebsmöglichkeit in die andere Betriebsmöglichkeit urne geschaltet werden kann, wenn eine der beiden Betriebsmöglichkeiten schlecht funktioniert oder ausfällt,

Zusammenfassung der Erfindung:

Im weitesten Sinne umfaßt die vorliegende Erfindung ein elektrisches System, um den Betrieb von hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch betätigten Mechanismen fernzusteuern, und um Drucke, Temperaturen und irgendwelche anderen Parameter, die in einen elektrischen Parameter umsetzbar sind, an einer Stelle zu messen und um diese Messungen an einem entfernt liegenden Ort abzulegen. In einem spezielleren Sinne umfaßt die Erfindung ein elektrisches System, um von einer an der Oberfläche oder sonstwo entfernt liegenden Station aus den Betrieb von Ventilen, Drosseln, Vorrichtungen zum Verhindern eines Ausblasens und anderer betätigbarer Elemente in oder an einem Erdöl-, Gas- oder einem anderen Fluidbohrturm zu steuern und um an dieser Station die Stellung der Ventile und die Fluiddrucke, Temperaturen usw. zu überwachen, wie sie in oder an dem Bohrturm vorliegen« Das System steuert die Betätigung der hydraulisch und pneumatisch betätigten Ventile, Drosseln usw, durch Magnetspulventile in den hydraulischen oder pneumatischen Leitungen und steuert elektrisch angetriebene Ventile, Drosseln usw. durch geeignete Relais oder Schalter in ihren elektrischen Speiseleitungen. Bei den beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden die Drucke, Temperaturen usw. in Uiederstände umgesetzt, und diese Uiederstandswerte werden als sichtbar angezeigte nummerische Werte abgelesen. Die Erfindung umfaßt ein System zum Steuern

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und zum Überwachen einer einzigen Bohrung mit einer Steuerstation, die eine Anzeigetafel aufweist, um die verschiedenen Bedingungen abzulesen, die an der Bohrung überwacht werden, und mit einer unter der Uasseroberflache liegenden Station, die in der Nähe der Bohrung liegt, um die Bestandteile des Systems aufzunehmen, die an der Bohrung liegen. Die Erfindung umfaßt gleichfalls ein ähnliches System, um diese selben Arbeitsvorgänge an mehreren Bohrungen auszuführen, wobei in diesem Falle jeweils eine getrennte, unter dem Uasserspiegel liegende Station für jede Bohrung vorgesehen ist, und wobei eine einzige Zwischenschaltstation zwischen diese unter dem Uasserspiegel liegenden Stationen und die Qberflächenstation eingeschaltet ist.

Die Stationen sind durch ein Kabel verbunden, das elektrische Leitungen enthält, wobei das Kabel von der Oberflächenstation zu der Zwischenstation sechs Leitungen und von der Oberflächen— station oder der Zwischenstation zu der unter dem Uasserspiegel liegenden Station vier Leitungen enthält. Dedes Ventil des Christbaumes oder der verschiedenen Christbäume, wenn mehr als ein Christbaum vorgesehen ist, kann geöffnet oder geschlossen, und»ine Stellung getrennt von den anderen Ventilen bestimmt werden, und jeder der Uerte für den Fluiddruck, die Temperatur oder einen anderen umsetzbaren, meßbaren Parameter des Christbaumes oder der Christbäume kann getrennt an der Oberfläche abgelesen werden. Das elektrische System ist so mit den Ventilen usw. verbunden, daß ein ausfallsicherer Betrieb dieser Teile erreicht wird; so werden, wenn das System fehlerhaft funktionieren sollte, alle Ventile usw. automatisch in ihre betriebssichere Stellung gebracht. Sowohl das erfindungsgemäße System für einen einzigen Christbaum als auch das erfindungsgemäße System für mehrere Christbäume enthält eine überzählige oder Ausweichbetriebsweise, in die das System unverzüglich umgeschaltet werden kann, wenn der Hauptbetriebsablauf fehlerhaft funktioniert. Für den Betrieb der erfindungsgemäßen Systeme sind keine getrennten unter dem Uasserspiegel liegende Energieversorgungen notwendig, da die gesamte erforderliche Betriebsenergie durch eine an der

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Oberfläche vorgesehene elektrische Energiequelle gedeckt wird, die etua aus einer 115 Volt-Uechselspannungsquelle bestehen kann.

Im folgenden soll die Erfindung näher anhand von in der Zeichnung dargestellten vorzugsweisen Ausführungsbeispielen erläutert werden. In der Zeichnung zaigen:

Fig. 1i Eine schematische Darstellung, teilweise perspektivisch und teilweise im Schnitt, eines Systems zum Steuern von 9 Ventilen und zum Ablesen von 5 Drucken an einem einzigen Unteruassererdöl- oder Gasbohrchristbaum gemäß der vorliegenden Erfindung, mit einer Darstellung einer Ausführungsform einer Anzeige- und Steuertafel, wie sie in der Oberflächenstation verwandt werden könnte,,

Fig. 2A

bis 2E, wenn sie geeignet nebeneinander angeordnet sind, eine teilweise in Blockbildform, teilweise in schematischer Darstellung eine elektrische Schaltung in der Oberflächenstation in dem in Fig. 1 gezeigten System.

Fig. 3, eine teils in Blackbilddarstellung, teils in schematischer Darstellung die elektrische Schaltung einer Untarwasserstation gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4, eine schematische Darstellung, teils perspektivisch und

teils im Schnitt, einer abgewandelten Ausfuhrungsform des

in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Systems zur Verwendung

bei der Steuerung der Ventile und zum Ablesen der Drucke

an 5 Christbäumen von einer einzigen Oberflächenstation aus,

Fig. 5A

bis 5E, wenn sie geeignet nebeneinander angeordnet sind, sine teils in Blockbilddarstellung, teils in einer schematischen Darstellung dargestellten Teil der elektrischen

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Schaltung der Qberflächenstation in dem in Fig* 4 dargestellten System,

Fig. 6, eine teils in Blockbilddarstellung teils in einer schematischen Darstellung dargestellte elektrische Schaltung der Zwischenstation des in Fig. 4 gezeigten Systems.

Beschreibung vorzugsweiser Ausführungsformen: System für eine einzige Bohrung.

Die Figo 1, 2A bis 2E und 3 zeigen ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung liegendes System 10 zur Steuerung des Betriebs von 9 Ventilen und zur Überwachung der Drucke an 5 Stellen in einer einzigen Unterwassererdöl-, Gas- oder anderen Fluidbohrung. Uie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist enthält dieses System 10 eine Kontroll- bzw. Steuerstation 12, die an einer geeigneten Stelle angeordnet ist, etwa in einer auf dem Land liegenden Anlage auf einer ablandigen schwimmenden Plattform oder an irgend .einer anderen Oberflächenstelle, eine Unterwasserstation 14, die in der Nähe des Bahrkopfes 16 angeordnet ist, ein elektrisches Kabel 18 mit 4 Leitungen, durch das die Steuerstation 12 mit der Unterwasserstation 14 verbunden ist, ein elektrisches Kabel 20 mit 3 Leitungen, durch das die Unterwasserstation mit jedem der 9 Ventile V 1 bis V 9 an dem Bohrchristbaum 24 verbunden ist, und ein elektrisches Kabel 26 mit 2 Leitungen, das die Unterwasserstion 14 mit jedem der 5 Umsetzer P 1 bis P 5 verbindet, um den Druck an der ausgewählten Stelle an dem Christbaum 24 zu messen. Das in Fig. 1 dargestellte System ist so ausgestaltet, daß es 2 Hauptventile V 1 und V 2 in der Ringraumbohrung des Christbaumes, 2 Hauptventile V 3 und V 4 in der ersten Rohrbohrung ein Flügelventil V 5 für diese Bohrung, 2 Hauptventile V 6 und V 7 und ein Flügelventil V 8 in der anderen Rohrbohrung und ein Kreuzwegventil V 9 steuert. Ein Druckwandler P 1 ist so angeordnet,, daß er auf den Druck in der Ringraumbohrung zwischen den Hauptventilen V 1 und V 2 anspricht. Ein Druckwandler P 2 ist zwischen den

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Hauptv/entilen V 3 und V 4 angeordnet, und ein Druckwandler P 3 ist zwischen dem Haüptventil V 4 und dem Flügelventil V 5 angeordnet, um den Druck an solchen Zuischenstellen in dem ersten Rohrdurchgang festzustellen· In ähnlicher Ueise liegt ein Druckwandler P zwischen den Hauptventilen V-6 und V 7 und ein Druckwandler P 5 zwischen den Ventilen V 7 und V 8, um die Drucke in dem zweiten Rohrdurchgang zu überwachen» Diese relativen Lagen der Ventile V 1 bis V 9 und der Druckwandler P 1 bis P 5 sind bildlich in der Anzeigetafel 42 der Steuerstation 12 in Fig. 1 dargestellt, bei der die Ringraumbohrung bei 30, die erste Rohrbohrung bei und ihre Strömungsleitungsverbindung bei 34, und die zweite Rohrbohrung und ihre Strömungsleitungsverbindung bei 36 bzw. 38 dargestellt sind_e Die Leitung 40, in der das Querstück- bzw. Kreuzventil V 9 liegt, dient als Querverbindungsleitung zwischen den Leitungen 34, 38 und natürlich auch zwischen den Strömungsleitungen 34a, 38a, die mit diesen Leitungen 34, 38 verbunden sind.

Die Anzeigetafel 42 der Steuerstation enthält die verschiedenen Bauteile, um optisch den Zustand jedes Ventils V 1 bis V 9 und die Drucke an jedem der Druckwandler P 1 bis P 5 anzuzeigen, um eine geeignete Steuerung der verschiedenen Christbaumfunktionen durch die Bedienungsperson zu erleichtern. Diese Anzeigetafel umfaßt für jedes Ventil V 1 bis V 9 ein Ventilanzeigelicht 44 und diesem Licht zugeordnet eine Ventilanzeigeröhre 46, etwa eine .gasgefüllte Kaltkathodenanzeigeröhre, die unter der Bezeichnung Nixie-Röhre bekannt ist, die die jeweilige Stellung des Ventils anzeigt, dem sie zugeordnet ist„ In ähnlicher Weise enthält die Anzeigetafel 42 ein Druckzuordnungslicht 48 und eine Druckanzeigeröhre 50 von demselben Typ wie die Röhren 46, für jeden der Druckwandler P 1 bie P 5 an dem Christbaum 24. Uie weiter unten noch im einzelnen beschrieben werden soll, ist dieses Steuersystem so ausgestaltet, daß der Vorgang, mit dem die in den Ventil- und Druckanzeigeröhren angezeigte Information auf den neuesten Stand gebracht wird, durch einen von Hand ausgeführten oder automatischen Abtastevorgang erleichtert wird, so daß die Bedienungsperson zu jedem Zeitpunkt den gerade vorhandenen

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Zustand dieser Elemente und die Drucke dadurch überuachen kann, daß sie die Anzeigetafel abliest. Die Ventil- und Druckanzeigelichtar sind auch· so beschaffen, daß sie die jeueilige Lage der Abtastung anzeigen, so daß die Bedienungspereon eine Information darüber erhält, uas als nächstes ausgeführt werden muß.

Die Anzeigetafel 42 enthält auch einen einstufigen Druckknopfschalter 52, um von Hand die Abtastung der l/entile und der Druckwandler zu steuern, und einen selbsttätigen Stufendruckknopfschalter 54, durch den, wenn er gedrückt uird, beuirkt wird, daß die Abtastung zyklisch über alle l/entile und Druckwandler automatisch ausgeführt uird_o Die Anzeigetafel 42 enthält ferner % einen Ventilbetätigungsdruckknopfschalter 56, um das System zu zu betätigen, daß ein besonderes Ventil geöffnet oder geschlossen uird, eine Ventilbetätigungsanzeigeröhre 66, um anzuzeigen, uas mit dem Ventil in dem Zeitpunkt erfolgen kann, indem der Schalter 56 gedrückt uird, und einen Systemänderungs-Druckknopfschalter mit Anzeigelampen 60 bzu. 62 zur Anzeige der Betriebsweise S 1 bzw. S 2, um die Polung des Systems zu ändern und um anzuzeigen, in uelchem der beiden polaren Betriebszustände sich das System befindet, d, h. ob in dem Hauptsystembetriebszustand S 1 oder dem überzähligen oder Zusatzsystembetriebszustand S 2.

Das System enthält gleichfalls einen Schlüssalsperrschalter 64, A um zu verhindern oder zu gestatten, daß eine Ventilbetätigung ausgeführt wird, wann der Ventilbetätigungsschalter 56 gedrückt wirdc Ein Energieschalter 68 in der äußeren 115 Volt-Uechseletromleitung 70 ist gleichfalls in der Anzeigetafel 42 zusammen mit einem Licht 72 vorgesehen, durch das angezeigt uird, ob die Energie eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, wobei durch den Schalter das beliebige Ein- oder Ausschalten der Energiezufuhr erleichtert wird. Hieraus wird deutlich, daß durch die Anzeigetafel 42 und die Oberflächenstation 12 der Unteruasserchristbaum 24 in Bezug auf den jeweiligen Zustand der verschiedenen Ventile und der Druckwandlsr, mit denen das System verbunden ist, simuliert uird, wodurch der Bedienungsperson eine Einrichtung an

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die Hand gegeben wird, um die Zustände an dem Christbaum schnell und genau zu bestimmen und um die angeschlossenen l/entile nach Uunsch zu öffnen und zu schließen.

Die Betätigung und die Steuerung der l/entile an dem Christbaum und die Überwachung der Drucke der Druckwandler P 1 bis P 5 an dem Christbaum wird durch ein neues und äußerst vereinfachtes elektrisches System erreicht, das schematisch in den Fig. 2A bis 2E und 3 dargestellt ist₀ Der Teil des Systems, der in der Oberflächenkontrollstation 12 liegt, einschließlich der Schaltungen, Lampen, Anzeigeröhren usu. der Anzeigetafel 42 ist in den Fig. 2A bis 2E dargestellt, so daß durch diese Fig., wenn sie geeignet nebeneinander angeordnet, werden, die gesamte Schaltung der Kontrollstation 12 dargestellt wird. Die Bauteile und Schaltungen der Unteruasserstation 14 und der i/entile I/ 1 bis I/ 9 sowie der Druckwandler P 1 bis P 5 sind in Fig. 3 dargestellt. So wird, wenn die Fig. 2A bis ?E und 3 nebeneinander angeordnet werden, durch diese Fig. das gesamte Schaltschema des erfindungsgemäßen Systems für eine einzige Bohrung dargestellt.

Zunächst wird Bezug genommen auf die Fig» 2A₀ Aus dieser Fig. 2A ist zu ersehen, daß der Oberflächenstatlon 12 über eine Leitung 7G eine äußere 115 l/olt-Uechselspannung mit 60 Hz₀ zugeführt wird, und die Leitung 70 ist mit ainam digitalen l/oltmeter (Dl/M) Θ0 verbunden, das einen Gieichstiomausgang aufweist, der in der Form einer Zehner-, Hunderter- und Tausender-ßinärkodierten Dezimalen (BCD) erfolgt. Eine Leitung 82 mit 4 Leitern verbindet den Tausender-BCD Ausgang des Dl/M 80 mit einem BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 84 (Fig. 2C), wie etwa einem Gerät CuL 9960 (das von der Firma Fairchild Semiconductor Division of Fairchild Camera and Instrument Corporation bezogen werden kann), das 1-2-4-8 .binärkodierte Dezimaleingänge bei der Signalhöhe einer integrierten Schaltung empfängt und 10 sich gegenseitig ausschließende Ausgänge erzeugt, durch die direkt die 3onisierpotentiale vieler gasgefüllter Kaltkathodenanzeigeröhren gesteuert werden können· Leitungen 86, 88, 90, 92 und 94 verbinden getrennt 5 Ausgänge des Dekodiersteuersenders 84 mit den Anzeige-

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lampen 48 der Druckwandler P 1 bis P 5, und Leitungen 96, 98, 100, 102 und 104 verbinden diese selben 5 Ausgänge mit der Uentilbetätigungsanzeigeröhrs 66, um anzuzeigen, wann ein Druck überprüft uird. Die 9 Anzeigelampen für die Ventile U 1 bis U 9 (Fig. 2C) sind gleichfalls über Leitungen 106, 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120 und 122 mit-9 getrennten Ausgängen eines zueiten BCD/Dezimal-Dekodiersteuarsender 124 verbunden· Leitungen 126, .128, 130 und 132 verbinden getrennt 4 "ODER" Kreise 134, .136, 138 und 140 mit den 4 Eingängen des Dekodiersteuersenders 124, und jeder dieser "ODER" Kreise ist durch eine Leitung 142 mit einem einzigen "UIMD" Kreis 144 verbunden, der mit 2 zusätzlichen Ausgängen des Dekodiersteuersenders 84 über Leitungen 146, M 148 verbunden ist_o Diese beiden zusätzlichen Ausgänge sind gleichfalls mit der Uentilbetätigungsanzeigeröhre 66 über Leitungen 150, 152 verbunden.

Da die Drucke an dem Christbaum normalerweise als Tausender und Hunderter pounds per square inch (psi; 1 psi = 0,07 kg pro cm ), ist der Hunderter-BCD Ausgang des DUPl 80 durch eine Leitung 154 mit 4 Leitern über einen Energiepufferkreis 156 (Fig. 2D) mit den Unterkreisen 158, 160, 162, 164 und 166 für jede der DrUckanzeigeröhren für die Uandler P 1 bis P 5 verbunden. Dedar der Kreise 160, 162, 164 und 166 ist mit dem Kreis 158 identisch, bei dem in Reihe mit der Leitung 154 ein Zwischenspeicher 168, atwa ein CuL 9959 Buffer Storage Element (das von der Firma Fairchild \ Semiconductor Division of Fairchild Camera and Instrument Corporation erhältlich ist), das aus 4 gesteuerten Haltekreisen und einem gemeinsamen Steuerantrieb besteht, ein BCD/Dezimal-Dekodiersteuersender 170, und eine Druckanzeigeröhre für den Druckj der überwacht wird, wobei in dem vorliegenden Fall die Druckanzeigeröhre durch die Röhre 50 für den Druck an dem Uandler P 1 gebildet wird, geschaltet sind. In ähnlicher Weise wird der Druck in Hundertern in den Druckanzeigeröhren durch Signale von dem Zener-BCD Ausgang des DUM 80 angezeigt, wobei diese Signale jedem der Kreise 176, 178, 180, 182 und 184 durch eine Leitung 172 mit 4 Leitorn über einen Energiepufferkreis 174 zugeführt werden. Der Kreis 176, mit dem jeder der Kreise 178, 180, 182 und

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184 identisch ist, enthält einen Zwischenspeicher 186, einen BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 188 und die Druckanzeigeröhre 50, die miteinander in Reihe geschaltet sindo Jede dieser Druckanzeigeröhren ist mit ihrer entsprechenden Anzeigelampe 48 über Leitungen 190, 192, 194, 196 bzu. 198 verbunden. Diese Leitungen 190, 192, 194, 196 und 198 verbinden die entsprechenden Ausgangsklemmen des Dekodiersteuersenders 84 für die Druckwandler P 1 - P 5 Anzeigelampen mit den entsprechenden Zwischenspeichern 168 in den Schaltungen 158, 160, 162, 164 und 166, und gleichfalls mit den Zwischenspeichern 186 der Schaltungen 176, 178, 180, 182 und 184_O

Somit wirkt die Leitung 190 so, daß sie den Zwischenspeichern 168 und 186 die Anweisung gibt, die zuletzt empfangenen Daten zu speichern, bis neue Daten in Bezug auf den Druck an dem Druckwandler P 1 empfangen werden können, und die Leitungen 192, 194, 196 und 198 üben die gleiche Funktion an ihren entsprechenden Zwischenspeichern aus. Uenn somit ein Signal auf die Anzeigebzw« Erkennungslampe 48 für den Wandler P 1 gegeben wird, so wird dieses Signal gleichfalls den Zwischenspeichern 168 und zugeführt, so daß diese Anzeige- bzw. Erkennungslampe aufleuchtet und die Druckanzeigeröhren 50 für P 1 die angezeigten Daten auf den neuesten Stand bringen, um den zur Zeit herrschenden Druck bei P 1 anzuzeigen. Uenn ein Signal auf irgendeine andere Anzeigelampe der Lampen P 2 bis P 5 oder auf ifcgendeine für die Ventile \l 1 bis I/ 9 gegeben wird, so leuchtet die Anzeigelampe für P 1 nicht auf und an die Zwischenspeicher 186 und 168 wird über die Leitung 190 kein Signal gegeben, die Ausgangsanzeige zu ändern, unabhängig davon» ob irgendwelche Änderungen am Eingang auftreten.

Die "ODER" Kreise 134, 136, 138 und 140 sind durch eine Leitung 200 parallel zu dem Energiepufferkreis 156 geschaltet, der natürlich dazu dient, den Strom, der den "ODER" Kreisen und auch den Kreisen 158, 160, 162, 164 und 166 zugeführt wird, gegenüber dem Strom zu verstärken, der ihm von dam Hunderter-BCD Ausgang des DVM 80 zugeführt wird.

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3ede der Ventilanzeigeröhren 46 ist über ihren individuellen Kreis mit der Leitung 172 von dem Zehner-BCD Ausgang des DUM 80 verbunden. Wie aus der Fig. 2E zu ersehen ist, ist die Ventilanzeigeröhre 46 für das Ventil V 1 so ausgebildet, daß sie eine "0" anzeigt, wenn das Ventil offen ist, ein "C" anzeigt, wenn das Ventil geschlossen ist, und ein "M" anzeigt, uenn das Ventil sich zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung bewegt, wobei diese Anzeigen an der Röhre entsprechend einem Strom erscheinen, der in der Röhre von einer Leitung 172 über eine Reihenschaltung aus einem Zwischenspeicher 204 einem BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 206 und diskreten Widerständen R 1 bis R 9 empfangen wird. Diese Widerstände sind in Gruppen zu Dreien zusammengefaßt, wobei die Widerstände R 1, R 2 und R 3 parallel zu dem Dekodiersteuersender 206 und dem Kontakt der Anzeigeröhre 46 für die Anzeige ¹¹O" geschaltet sind. In gleicher Weise sind die Widerstände R 4, R 5 und R 6 parallel zwischen dan Dekodiersteuersender 206 und den "C" Eingangskontakt der Anzeigeröhre 46 und die Widerstände R 7, R 8 und R 9 parallel zwischen den Dekodiersteuersender 206 und den "N" Eingangskontakt der Röhre 46 geschaltet.

Ahnlich, wie bei der gegenseitigen Beziehung zwischen dan Druckanzeige- bzw.-Crkennungslampen 48 und den Druckanzeigeröhren 50, ist jeder der 9 Ausgänge des BCD/Dezimal Dekodiersteuersanders 124 (Fig_e 2C), der zu den 9 Ventilerkennurtgslampan 44 führt, gleichfalls mit dem Zwischenspeicher für die entsprechende Ventilanzeigeröhre verbunden, z. B. ist die von den BCD/Dezimal Dekodiersteuarsender 124 zu der Ventil V 1 Erkennungslampe führende Leitung 106 über eine Leitung 208 mit dem Zwischenspeicher 204 verbunden. In gleicher Waise verbinden Leitungen 210, 212, 214, 216, 218, 220, 222 und 224 die Leitung 108, 110, 112, 114, 116, 118, 120 bzw. 122 mit dam jeweiligen Zwischenspeicher der Ventilanzaigaröhren für die Ventile V 2 bis V 9. Diese Leitungen 208 bis 224 üben in Bezug auf diese Vantilerkennungslampan und die Anzaigaröhr8n dieselbe Funktion aus wie die Laitungen 190 bis 198 in Bezug auf ihre Druckarkennungslampan und -röhren. Dementsprechend sind, wenn die Ventil V 1 -Erkennungslampe erleuchtet ist und die Anzeigeröhre

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für das Ventil V 1 neue Daten erhält, die Ventilerkennungslampen für die Ventile V 2 bis V 9 ausgeschaltet und die Anzeigeröhren für die l/entile V 2 bis V 9 zeigen die zuletzt empfangenen Daten für jeweils ihr entsprechendes l/entil. Es soll nochmals klargestellt werden, daß die Bauteile des Unterkreises 202 sich bei jeder der Ventilanzeigeröhren der verbleibenden 8 Ventile V 2 bis V 9 wiederholen, d. h. in den Unterkreisen 226, 228, 230, 232, 234, 236, 238 und 240.

Mit der 115 Volt-Uechselspannungsleitung 70 ist eine Abnehmerleitung 250 verbunden, um den verschiedenen in den Fig. 2A und 2B in dem Steuerteil der Kontrollstation 12 gezeigten Bauteilen Energie zuzuführen. Diese Bauteile umfassen einen Energieversorgungsteil Nr₀ 1, um die Unteruasserstation 14 mit einem konstanten Strom zu versorgen, einen Energieversorgungsteil Nr. 2, um die Unteruasserstation 14 mit einem 15 Volt-Gleichstrom zu versorgen, einen Energieversorgungsteil Nr. 3, um die Unteruasserstation 14 mit einem 115 Volt-Gleichstrom zu versorgen, einen Energieversorgungsteil Nr. 4, um jede der Ventil- und Druckanzeigeröhren mit einem 225 Volt-Gleichstrom zu versorgen und einen Energieversorgungsteil Nr. 5, um jedem der Energiepufferkreise, der Zwischenspeicher, der BCD/Dezimal Dekodiersteuersender, der "ODER" Kreise und dem "UND" Kreis 144 einen 4 Volt-Gleichstrom zuzuführen. 2 Leitungen 252, 254 in dem 4 Leitungen umfassenden elektrischen Kabel 18 sind mit dem DVM 80 verbunden, uobei die Leitung 254 über den normalerweise geschlossenen Kontakt 56a des Ventilbetätigungsschalters 56 läuft und gleichfalls einen veränderlichen Widerstand 256 enthält. Mit Hilfe des veränderlichen Widerstandes 256 kann der Gesamtuiderstand für die einen konstanten Strom liefernde Stromversorgung eingestellt werden, um unterschiedliche Kabellängen zwischen der Oberflächenstation und der Unterwasserstation auszugleichen. Die positive Seite des Energieversorgungsteils Nr. 1 ist über eine Leitung 258 mit dem Leiter 252 verbunden, und die negative Seite des Energieversorgungsteils Nr. 1 ist über eine Leitung 260 mit dem Leiter 254 verbunden. Eine Leitung 262 verbindet dia gemeinsame Klemme des Energieversorgungsteils Nr, 2 mit dem Leiter 254, und eine Leitung 264 verbindet die

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parallelen Zuleitungen 266, 268 von dem negativen und dem positiven Kontakt des Energieversorgungsteils Nr. 2 mit dem Leiter 252. Die Zuleitung 268 enthält den normalerweise offenen Kontakt 56b des Ventilbetätigungsschalters 56, und die Leitungen 266,und 268 laufen über einen einpoligen Umschaltkontakt eines doppelpoligen Umschaltrelais 270.

Um für das System im Falle einer fehlerhaften Funktion irgend eines Bauteiles in der Unterwasserstation oder dem Christbaum eine zusätzliche Sicherung einzubauen, ist gemäß der Erfindung die Möglichkeit vorgesehen, die Polarität des 115 Volt-Gleichstromes umzukehren, der durch die Leiter 272, 274 in dem Kabel 18 der Unteruasserstation zugeführt wird. Diese Polaritätsumkehrung wird durch Betätigung des Systemuechselschalters 58 erreicht, der, wie aus Fig. 2A zu ersehen ist, zwischen den Ausgangsleitungen 276, 278 des Energieversorgungsteils Nr. 3 und den Leitern 272, 274 angeordnet ist. Dementsprechend ist uie es in Fig. 2A dargestellt ist, wenn der Schalter 58 so eingestellt ist, daß das Steuersystem in der einen Betriebsweise (S 1) des Systems arbeitet, die positive Zuleitung 276 mit dem Leiter 274 und die negative Zuleitung 278 mit dem Leiter 272 verbunden, wobei die S 1-Erkennungslampe 60 erleuchtet ist. Uenn der Schalter 58 in die S 2-Stellung umgeschaltet wird, uird sodann die positive Zuleitung 276 mit dem Leiter 272 und die negative Leitung 278 mit dem Leiter 274 verbunden, und die S 2-Erken'nungslampe 62 leuchtet auf.

Der eine einzelne Stufe schaltende Schalter 52 wird durch einen einen momentanen Kontakt herstellenden Druckknopf gebildet, der den Schaltmodul (der ueiter unten beschrieben wird) des Systems 1 oder des Systems 2 um einen Schritt weiterschaltet· Uie in der Fig_o 2B dargestellt ist, führen Zeitverzögerungsrelais 280, 282 und 286 eine Zeitverzögerung aus, wenn ihre Spulen erregt werden, während das Zeitverzögerungsrelais 284 eine Verzögerung bewirkt, wenn seine Spule entregt wird*

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Uenn der einen einzelnen Schritt schaltende Schalter betätigt wird, werden die Zeitverzögerungsrelais 284 und 286 betätigt, der normalerweise offene Zeitverzögerungsrelaiskontakt284a uird unverzüglich geschlossen, wodurch der Ausgang des Dl/M 80 gesperrt wird, so/äaß verhindert wird, daß durch Änderungen am Eingang dieses Dl/Fl eine falsche Information an die l/entil- und Druckanzeigerühren gegeben wird,,

Nachdem die Sperrung eingeleitet ist läuft die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 286 ab und dieses Relais schließt seine normalerweise offenen Kontakte 286a und 286b. Somit wird über den Kontakt 286b das Relais 270 erregt, das die Kontakte 270-1 schließt und ein negatives 15 l/olt-Signal die Leitung 252 hinab über einen Kontakt 326-2 zu einer Seite des Relais 312 überträgt, Die gemeinsame Spannung des Energieversorgungsteils 2 wird der anderen Seite der Spule des Relais 312 über einen Draht 254 über Diode 320 und eine Zener-Diode 324 zugeführt,, Durch diese 15 l/olt, die an das Relais 312 angelegt werden, uird das Relais betätigt, so daß dieses den Kontakt 312-1 schließt, wodurch eine Schrittschaltspule 302c erregt und der Schrittschalter gespannt wird. Uenn die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 286 abläuft, schließt dieses auch seinen Kontakt 286a, wodurch das Zeitverzögerungsrelais 280 betätigt wird. Das Zeitverzögerungsrelais 282 wird nicht betätigt, da der Kontakt 27Od des Relais 270 geöffnet wurde, als das Relais 270 durch den Relaiskantakt 286b des Relais 286 betätigt wurde,, Nunmehr läuft die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 280 ab, wodurch der Kontakt 280a geöffnet wird, der das Zeitverzögerungsrelais 286 entregt. Dieses Relais schaltet das Relais 270 ab, durch das die negative 15 l/olt-Spannung an dem Relais 312 in Fig. 3 abgeschaltet wird, wodurch die Spule 302c des Schrittschalters entregt und der Schrittschalter in seine nächste Stellung weitergeschaltet wird. Durch die Öffnung des Kontaktes 286a wird gleichfalls das Zeitverzögerungsrelais 280 abgeschaltet. Hiernach läuft die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 284, das die längste l/erzögerungszeit von allen besitzt, ab, wodurch der Kontakt 284a geöffnet wird,

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so daß nunmehr der Dl/N 80 die Information von der neuen Sbellung des Schrittschalters verarbeiten kann. Die Relais 270, 280, 282, 284 und 286 sind alle entregt, und der eine einzige Stufe schaltende Schalter kann, sofern dies gewünscht uird, wieder gedrückt uerden, um den Schrittschaltvorgang zu wiederholen. Das Zeitverzügerungsrelais 282 übte bei dem um einen einzigen Schritt ueiterschaltenden Schaltvorgang keine Funktion aus.

Wenn der automatische Schrittschalter 54 betätigt uird, der durch einen Haltekontaktschalter gebildet uird, uerden die Zeitverzögerungsrelais 284, 280 und 286 betätigt. Das Zeitverzögerungsrelais 284 sperrt wieder den DVM 80 wie bei dem Schaltvorgang für einen einzigen Schritt, Nachdem die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 286 abgelaufen ist, uird das Relais 270 betätigt, das den Schrittschalter wie bei dem Schaltvorgang für einen einzigen Schritt spannt. Das Zeitverzügerungsrelais 280 wird gleichfalls betätigt, wenn die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 286 abläuft. Uenn die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 280 abläuft, wird das Zeitverzögerungsrelais 286 abgeschaltet, wodurch das Relais 270 abgeschaltet und der Schrittschalter in seine nächste Stellung wie bei dem Schaltvorgang für einen ainzigen Schritt weiter geschaltet wird, Uenn die Zeit des Zeitverzögerungsrelais 280 abläuft, schaltet dieses Zeitverzögerungsrelais das Zeitverzögerungsrelais 284 ab. Da.das Relais 284 eine Zeitverzögerung ausübt, nachdem es abgeschaltet worden ist, wird hierdurch sein Zeitgabezyklus in Lauf gesetzt. Uenn das Relais 270 abgeschaltet ist, kann durch dessen normalerweise geschlossenen Kontakt 270 das Zeitverzügerungsrelais 272 über den Haltekontakt des automatischen Schrittschalters 54 betätigt werden. Nunmehr läuft die Zeit des Zeitverzügerungsrelais 284 ab, wodurch der DVM 80 entsperrt wird, so daß dieser die Information von der neuen Schrittachaltstellung verarbeiten kann, Uenn die Zeitdes ZeitverzögerungsrBlais 282 abläuft, schaltet dessen normalerweise geschlossener Kontakt 282a das Zeitverzögerungsrelais 280 ab. Hierdurch uerden die Kontakte 280b und 280a geschlossen, wodurch das Zeitvarzögerungsrelais 284 und 286 betätigt werden,

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und der Zyklus beginnt von neuem. Dieser Zyklus wiederholt sich so lange, bis der automatische Schrittschalter 54 gelöst bzu_o abgeschaltet wird, uorauf das System den Zyklus, den es gerade ausführt, vollendet und anhält.

Eines der bemerkensuertesten Merkmale der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß in der Unteruasserstation 14 ein Schaltmodul vorgesehen ist, um die Oberflächenstation aufeinanderfolgend mit jedem der Ventile oder einem anderen Element des Bohrungskopfes, mit dem das System verbunden ist, und sodann mit den Analogfunktionen zu verbinden, d. h. den Druckwandlern, die dazu verwandt werden, die Drucke, die Temperaturen oder irgendeinen anderen Parameter zu messen, der in einen widerstand umgesetzt werden kann₀ Uie aus Fig. 3 ersichtlich ist, enthält der Schaltmodul 300 2 Schrittschalter 302, 304 mit 2 Schaltebenen, wobei die Schrittschalter Schrittspulan 302c bzw. 304c besitzen, und diese Schalter 302, 304 sind mit den Leitern 352, 372 in dem Kabel 18 verbunden. Der Schrittschalter 302 ist funktionsbereit, wenn sich der System 1-System 2 Umschalter 58 in der System 1-Stellung befindet, wie sie in Fig. 2A dargestellt ist, und der Schrittschalter 304 ersetzt den Schrittschalter 302 funktionsmäßig, wenn der Schalter 58 in die System 2-Stellung gebracht wird, wodurch die Polarität des 115 l/olt-Gleichstroms (DC) auf den Leitungen 272 und 274 umgekehrt, jedoch dieselbe Polarität auf den Leitungen 272b und 274b unter den Kontakten 326-5 bis 326-8 beibehalten wird. Somit wird durch die Schrittschalter 302, 304 im Zusammenhang mit dem System 1-System-2 Umschalter 58 eine zusätzliche Anlage oder Hilfsanlage geschaffen, falls eines der beiden Systeme 1 oder 2 fehlerhaft arbeiten sollte.

Die Schaltebenen 302a und 304a der Schrittschalter 302, 304 enthalten jeweils 18 Kontakte oder Schaltstellungen, wobei 2 Stellungen für jedes der l/sntile \l 1 bis \l 9 vorgesehen sind, wobei jeweils eine Stellung dieser beiden Stellungen dazu dient, einen Strom zum Öffnen des Ventils und die andere Stellung der beiden Stellungen dazu dient, einen Strom zum Schließen des

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Ventils zu leiten. Die Stellungen sind abwechselnd aufeinanderfolgend in den Schaltebenen 302a, 304a so angeordnet, daß, uenn sich der Schalter in den ungradzahligen Stellungen 1, 3, 5, ui«w. befindet, das Ventil, mit dem die besondere Stellung verbunden ist, geöffnet uerden kann und daß, uenn sich der Schalter in irgendeiner der gradzahligen Stellungen 2, 4, 6, usu. befindet, das Ventil geschlossen uerden kann« Die Schaltebenen 302b, 304b,·der Schrittschalter enthalten 23 Kontaktstellungen, von denen die ersten 18 Kontaktstellungen aufeinanderfolgend mit den Widerständen verbunden sind, die mit den Ventilgrenzschaltern verbunden sind, um die Ventilstellung anzuzeigen, und dir? letzten 5 Stellungen sind aufeinanderfolgend jeweils mit M

den 5 Druckwandlern P 1-P 5 verbunden. Uenn sich der Schalter in der Stellung 19 befindet, wird somit ein Kreis mit dem Druckwandler P 1 geschlossen, usw«, undin der letzten Stellung 23 wird ein Kreis durch den Druckwandler P 5 geschlossen·

Die Schrittschalter 302, 304 uerden durch schrittausführende Dekodiermodulo 306, 300 betätigt. Der Dekodiermodul 306 enthält eine Relaisspule 310 für die Relaiskontakte 310-1 der Schaltebene 302a, eine Relaisspule 312 für die Relaiskontakte 312-1 der Schaltebene 302a, Dioden 314, 316 und eine Zener-Diode 318, die der Relaisspule 310 zugeordnet ist, Dioden 320_r 322 und eine Zener-Diode 324, die der Relaisspule 312 zugeordnet ist, und 2 Kontakte 326-1, 326-2 eines vierpoligen %

Umschaltrelaiß 326. In ähnlicher Weise enthält der Dekodiermodul 308 eine Spule 328 eines einpoligen Ein- und Ausschaltrelais mit Kontakten 328-1 eine Spule 330 eines einpoligen Ein-Ausschaltrelais mit Kontakten 330-1, Dioden 332 und 334 und eine der Spule 328 zugeordnete Zener-Diode 336, Dioden 338 und 340 und eine der Spule 330 zugeordnete Zener-Diode 342, und Kontakte 326-3 und 326-4 des Relais 326.

Diese Schrittschaltdekodiermodule 306, 308 empfangen über die Leiter 2ü2, 254 des Kabels 18 ein Plus oder Minus 15 Volt-Gleichstromsignal und wirken so, daß sie den Schaltmodul vor-

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rücken oder die I/entile öffnen und schließen.

Uenn die Polarität auf der Leitung 252 plus 15 Volt beträgt, wird das Relais 310 betätigt, der Kontakt 310-1 geschlossen, und es uird ein 115 l/olt-Gleichstrom auf die Schaltebene 302a des Schrittschalters gegeben, um ein Ventil zu öffnen oder zu schließen. Uenn die Polarität auf der Leitung 252 minus 15 UoIt beträgt, uird das Relais 312 betätigt, der Kontakt 312-1 geschlossen, und es uird ein 115 Volt-Gleichstrom auf die Schrittschaltspule 302c gegeben, um den Schrittschalter zu spanneno Uenn die negative 15 Volt Spannung von der Leitung 252 abgeschaltet uird, uird die Schrittschaltspule 302 entregt und der Schrittschalter uird in die nächste Stellung vorgerückt.

Das Relais 326, das durch ein positives 115 Volt—Gleichspannungssignal auf dem Leiter 272 des Kabels 18 betätigt uird, das von dem System 1-System 2 Schalter 58 in der Oberflächenstation kommt, bestimmt, uelcher Dekodiermodul 306, 308 zu einem gegebenen Zeitpunkt in das Gesamtsteuersystem funktionsmäßig eingeschaltet uird, und es bestimmt somit auch, uelcher Schrittschalter 302, 304 veruandt uird, um die Ventile V 1- V 9 zu betätigen und um die Druckuandler P 1— P 5 zu überuachen.

In dem in Fig. 3 dargestellten Zustand uird, uenn auf die Leitung 252 dadurch ein 15 Volt Signal gegeben uird, daß in der Oberflächenstation der Betätigungsschalter 56 gedrückt uird, dieses Signal durch den Dekodiermodul 306 empfangen,und dieses Signal erregt entueder das Relais 310, so daß das Ventil mit einer Spannung von 115 Volt geöffnet oder geschlossen uerden kann, oder das Relais 312, durch das der Schrittschalter um einen Schritt ueiterbeuegt uirdo Bei dieser gemäß der Erfindung ausgestatteten Ausführungsform sind die Ventile V 1-V 9 als hydraulisch betriebene Ventile dargestellt, und die Steuerung für ihre Betätigung uird durch die Arbeitsueise eines Magnetspulventils 350-1, usu, in ihren hydraulischen Leitungen erleichtert. Selbstverständlich können mit dem erfindungsgemäßen System auch pneumatisch oder elektrisch betätigte Ventile

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gesteuert werden, uobei die Steuerung der pneumatischen Ventile in der^ selben Ueise uie die Steuerung der hydraulischen Ventile und die Steuerung der elektrischen Ventile mit Hilfe eines geeigneten Relais oder der gleichen in dem Stromkreis für ihren Motor erfolgt.

Die Steuerung dieser Magnetspulventile und gleichfalls die Art und Ueise, in der die Stellung der Ventile V 1-V 9 bestimmt werden kann, ist in Fig. 3 dargestellt, in der die Schaltung der Ventile V 1-V 9 gezeigt ist. Bei dem dargestellten Schaltkreis für das Ventil V 1 ist das Magnetspulventil 350-1, das in der hydraulischen Leitung 352-1 angeordnet ist, mit dem System 1-System 2 115 Volt-Gleichstromkreis durch die Leitungen 354-1, 356-1, verbunden, die mit den Relaiskontakten 326-5, 326-6, 326-7 und 326-8 verbunden sind, die ihrerseits mit den Leitern 272, 274 verbunden sind. Ein zweipoliges Ein- und Ausschaltrelais 358-1 mit einer Gruppe von Kontakten 358-1a in der Leitung 356-1 und der anderen Gruppe von Kontakten 358-1b in einer Leitung 360-1, die die Leitungen 356-1 und 354-1 verbindet und das Relais 358-1 enthält, ist betriebsmäßig mit der ersten und der zweiten Stellung der Schaltebenen 302a, 304a des Schrittschalters durch die Leitung 362-1 bzw. 364-1 verbunden. Dieser das Ventil betätigende Unterschaltkreis enthält gleichfalls eine Diode 366-1 zwischen den Leitungen 354-1, 356-1 und eine andere Diode 368-1 zwischen den Leitungen 364-1, 362-1 und einen Widerstand 370-1 in der Leitung 360-1 zwischen dem Relais 358-1 und der Leitung 354-1.

Dementsprechend kann, wenn sich das Ventil V 1 in seiner geschlossenen Stellung und der Schrittschalter 302 oder 304 in seiner ersten Stellung befindet (wie es in Fig. 3 dargestellt ist), das Ventil dadurch geöffnet werden, daß der Betätigungsschalter 56 in der Oberflächenstation gedrückt wird, wodurch ein 15 Volt Signal über die Leitung 252 zu dem Relais 310 in dem Dekodiermodul 306 gesandt wird, wodurch dieses Relais erregt und seine Kontakte 310-1 geschlossen werden, so daß ein 115 Volt-Glsiohstromsignal von dem Leiter 274 über die Stellung

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1 das Schrittschalterdecks 302a und die Leitung 362-1 zu dem Uentilrelais 358-1 gelangen kann, wodurch die Kontakte 358-1 a und 358-1b geschlossen uerden. Wenn das Relais 358-1 einmal erregt uorden ist, v/erriegelt es sich elektrisch selbst im erregten Zustand, uodurch ein 115 Volt-Signal über das Flagnetspulventil 350-1 fließen kann, uodurch dieses Ventil geöffnet uird und der hydraulische Druck in der Leitung 352-1 das Ventil I/ 1 in seine offene Stellung bewegen kann,, Das Ventil V 1 bleibt in dieser offenen Stellung, bis es ein Schließsignal empfängt oder bis das 115 Volt-Signal von der Unteruasserstation abgeschaltet uird, wobei dieser letztere Vorgang einen "Ausfallsicherheits"-Schutz für den Unteruasserchristbaum und den Bohrkopf darstellt.

Uenn sich die Schrittschalter 302, 304 in der Stellung 2 befinden und das Ventil V T offen ist, uird durch Drücken des Betätigungsschalters 56 in der Oberflächenstation beuirkt, daß dieses Ventil geschlossen uird. Durch das 15 Volt-Signal, das auf der Leitung 252 in der Unteruasserstation in derselben Ueise ankommt, erregt das Relais 310, das geschlossen uird, so daß ein 115 Volt-Signal über die Leitung 364-1 zu der Relaisspule 358-1 geführt uerden kann· Beide Seiten der Spule liegen auf dem_selben Potential, und der Strom in der Spule fällt auf Null, Hierdurch uird das Ventilrelais 358-1 entregt, uodurch das Magnetspulventil 350-1 entregt uird, das sodann seine Stellung ändert, um die hydraulische Kraft in der Leitung 352-1 abzuschalten bzu„ die Leitung vom Druck zu entlasten, so daß sich das Ventil V 1 schließen kann. Natürlich bleibt das Ventil V 1, uenn es einmal geschlossen ist, geschlossen bis es ein anderes Signal zum Offnen empfängt.

Um festzustellen, ob das Ventil V 1 geöffnet oder geschlossen ist oder sich in irgendeiner anderen Stellung zwischen seiner geöffneten und seiner geschlossenen Stellung befindet, ist das Ventil mit einem Grenzschalter 372-1 versehen, durch den seine vollständig geöffnete Stellung angezeigt uird, und es ist ein Grenzschalter 374-1 vorgesehen, der seine vollständig geschlossene Stellung anzeigt. Jeder dieser beiden Grenzschalter besitzt einen

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fssten Understand, der in Reihe mit seinen Kontakten geschaltet ist, und der Widerstand 372-1R besitzt einen anderen Wert als der Understand 374-1R. Ein dritter fester Understand 376-1R ist parallel zu der Reihenschaltung der Grenzschalter und ihrer Uiderstände geschaltet, so daß, wenn sich das Ventil irgendwo zwischen seiner vollständig geöffneten und seiner vollständig geschlossenen Stellung befindet, keiner der Grsnzschalter geschlossen ist und der dritte Understand 376-1R ist der einzige Understand, der -außen gemessen werden kann. Die Uiderstandsuerte dieser drei UiderständB s'ind so gewählt, daß der gesamte gemessene Understand an den Uiderständen 372-1R und 376-1R, wenn sie parallel liegen, unterscheidbar ist von dem Gesamtwiderstand zwischen den Uiderständen 374-1R und 376-1R, wenn sie zueinander parallel liegen, und daß die Uerte so gewählt sind, daß der Understand, der von dem Understand 376—1R allein herrührt, unterscheidbar ist von beiden oben genannten Messungen· Uenn dementsprechend das Ventil vollständig geschlossen ist, so daß der Grenzschalter 374-1 geschlossen ist und sich der Schrittschalter 302 in der Stellung Nr. 1 (Fig. 3) befindet, wird eine einzige den Uiderstandswerten der Uiderstände 374-1R und 376—1R entsprechende Spannung über die Leitung 378-1 der gemeinsamen Leitung 380 zugeführt, die die ersten Stellungen auf den Schrittschalterdecks 302b, 304b verbindet, und von dort wird die Spannung der Stellung 1 des Schrittschaltdecks 302b und von dort dem Leiter 254 des Kabels 18 zugeführt, von wo die Spannung dem Digitalvoltmeter 80 in der Oberflächenstation zugeführt wird, und diese Spannung wird schließlich in der Ventilanzeigeröhre 46 für das Ventill als ein "C" und in der Ventilbetätigungsanzeigeröhre 66 als ein "0" abgelesen, um anzuzeigen, daß sich das Ventil 1 in einer Stellung befindet, in der es geöffnet werden kann, indem der Ventilbetätigungsdruckknopf 56 gedrückt wird. In ähnlicher Ueiae wird, wenn sich das Ventil V 1 in seiner vollständig geöffneten Stellung befindet, so daß der Grenzschalter 372-1 geschlossen ist, und sich die Schrittschalter in der Nr· 2-Stellung befinden, diealleinige Spannung, die an den parallel geschalteten Uiderständen 372-1R und 376-1R auftritt, über eine Leitung 382-1 der Leitung 384 zugeführt, die die Stellungen 2 auf den Schritt-

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schalterdecks 302b, 304b miteinander verbindet, und die Spannung uird über den Schalter, den Leiter 284, das Digitalvoltmeter 80 der Ventilanzeigeröhre 46, in der eine "0" angezeigt uird, und der V/entilbetätigungsanzeigeröhre 66 zugeführt, an der ein "C" erscheint, wodurch angezeigt wird, daß sich das Uentil in einer Stellung befindet, in der das Uentil durch den Uentilbetätigungsschalter 56 geschlossen werden kann· Uenn sich das Uentil U 1 zwischen der geöffneten ^rund der geschlossenen Stellung befindet uird die allein an dem Widerstand 376-1R auftretende Spannung über die Leitung 382-1 der gemeinsamen Leitung 384 und sodann den Stellungen 2 der Schrittschalterdecks 302b, 304b zugeführt,, Uenn sich die Schrittschalter in der Stellung 2 befinden, so läßt sich diese Spannung an der Uentil U 1 Anzeigeröhre als ein ¹¹M" ablesen, und an der Uentilbetätigungsanzeigeröhre 66 uird weiterhin ein "C" angezeigt, wodurch angedeutet wird, daß sich in diesem Augenblick der Schrittschalter in der Stellung befindet, in der das Uentil U 1 geschlossen werden kann·

Um jede der drei möglichen Stellungen jedes Uentils voneinander zu unterscheiden, sind die LJiderstandswerte dar Widerstände 372-1R bis 372-9R so gewählt, daß sie in einen ersten Bereich fallen,und die Widerstandswerte der Widerstände 374-1R bis 374-9R sind so gewählt, daß sie in einen zweiten Bereich fallen,und die Wider— standswerte der Widerstände 376-1R bis 376-9R sind so gewählt, daß sie in einen dritten Bereich fallen. Weiterhin ist, um jede der 18 Schaltstellungen, die zum Öffnen oder Schließen der Uentile U 1 bis U 9 vorgesehen sind, zu identifizieren, ein einziger Widerstand 386-1R in Reihe mit der oben erwähnten Kombination von Widerständen 372-1R, 374-1R, 376-1R und der Kontaktstallung 1 der Schrittschalterdacks 302&, 304b geschaltet^ und ein anderer einziger Widerstand 388-1R ist in Reihe mit den Widerständen 372-1R, 374-1R, 376-1R und der Kontaktstellung 2 der Schrittschalterdacks 302b, 304b geschaltet.

Um das oben beschriebene System zur Feststellung mit Hilfe von jeweils einem Widerstandsuart ob das Uentil U t geöffnet oder geschlossen ist oder sich in irgendeiner anderen Stellung hier-

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zwischen befindet, zu erläutern, uerden Widerstände von 35,7 Ohm für den Widerstand 372-1R von 156 Ohm für den Widerstand 374-1R, won 84,5 Ohm für den Widerstand 376-1R, von 2.100 Ohm für den Widerstand 38G-1R und von 1.100 Ohm für den Widerstand 388-1R für diese Elemente jeueils in dem Uentil U 1-System veruandt. Dementsprechend uird, uenn sich der Schrittschalter 302b in der Stellung Nr. 1 befindet, eine Widerstandsablesung irn Bereich von 2o110 bis 2.139 Ohm erhalten, uenn sich das Uentil in der vollständig geöffneten Stellung befindet; weiterhin uird ein Widerstand im Bareich von 2.140 bis 2.169 Ohm erhalten, uenn das Uentil vollständig geschlossen ist, und es uird ein Widerstand im Bereich von 2.170 bis 2.199 0hm erhalten, uenn sich das Uentil in irgendeiner Mittelstellung zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung befindet. Der Nominaluiderstand in diesen Bereichen beträgt 2o125, 2.155 bzu. 2.185 0hm. Der Bereich gestattet Abweichungen, die auf der Widerstandstoleranz, einer Temperaturänderung und anderen normalen Abweichungen beruhen.

Wie aus der schematischen Darstellung der Oberflächenstation hervorgeht, wird die Tausender-Ziffer der obigen Widerstandsablesung in eine binärkodierte Dezimale in dem DUM 80 umgewandelt, und diese Dezimale wird sodann der V/entilbetätigungsanzeigeröhre zugeführt, so daß diese ein ¹¹O" anzeigt, d. h., daß das Uentil geöffnet uerden kann. Die Hunderter-Ziffer dieser Widerstandsablesung wird in eine binärkodierte Dezimale in dem DUM 80 umgewandelt, und diese Dezimale wird dazu verwandt, die Uentil U 1 Erkennungslampe 44 zu erleuchten, wodurch angezeigt wird, daß das Uentil U 1 überprüft wird, und ein Signal auf den Zwischenspeicher 204 zu geben, so daß die Anzeigeröhre 46 für dieses Uentil auf den neuesten Stand gebracht uerden kann. In ähnlicher Weise uird die Zehner-Ziffer dieser Widerstandsablesung in eine binärkodierte Dezimale in dem DUM 80 umgewandelt, und diese Dezimale uird sodann der Uentil U 1 Anzeigeröhre 46 zugeführt, in der dieses Signal ein ¹¹O", "C", oder "M" anzeigt, je nachdem ob es in dem Bereich 1 bis 3, 4 bis 6 oder 7 bis 9 liegt. Die Einer-Ziffern dieser Widerstandsablesung uerden nicht als bedeutsam angesehen und bleiben außer Betracht.

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Wenn der Schalter 302b in die Stellung 2 geschaltet uird, die dem Schließen des Ventils V 1 zugeordnet ist, so liegen die Uiderstandsuerte, die in dieser Stellung ablesbar sind, im Bereich von 1.110 bis 1.139 Ohm für die offene Stellung, im Bereich von 1.140 bis 1.Ϊ69 Ohm für die geschlossene Stellung und im Bereich von 1.170 bis 1.199 0hm für eine mittlere Stellung. Es hat sich somit lediglich die Tausender-Ziffer gegenüber den Widerstandswerten geändert, uie sie in der Schaltstellung 1 ablesbar sind, und diese Änderung zeigt an, daß das Ventil in dieser Schal.tstellung geschlossen uerden kann, wobei die Ziffer 1 in eine binärkodierte Dezimale in dem DVM 80 umgewandelt uird und die dezimalkodierte Nummer der Ventilbetätigungsanzeigeröhre zugeleitet uird, so daß diese ein ¹¹C" anzeigt.

Die folgende Tabelle I gibt einen verwendbaren Satz von Uiderstandsuerten an, mit dem zufriedenstellende Ergebnisse für den oben genannten Zweck erhalten wurden. Natürlich können jedoch auch andere Werte im Rahmen der Erfindung verwandt werden, so lange eine einzige Uiderstandsablesung ausreicht, um die Ventilstellung unabhängig davon zu unterscheiden, welche Ablesevorrichtung verwandt wird.

Tabelle I

Widerstände 0hm 372-1 bis 372-9 35,7

374-1 bis 374-9 156

376-1 bis 376-9 84,5

386-1 2.100

386-2 2.200

386-3 2.300

386-4 2.400

386-5 2.500

386-6 2.600

386-7 2.700

386-8 2.800

386-9 2.900

388-1 1-100

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- 27 -	Ohm
Fortsetzung von Tabelle I:	1.200
Uiderstände	1.300
388-2	1.400
388-3	1.500
388-4	1o600
' 388-5	1o700
388-6	1.800
388-7	1.900
388-8
388-9

Uenn man ein System von Widerständen v/eruendet, uie es in der obigen Tabelle I angegeben ist, so erhält man die in der Tabelle II aufgeführten Uiderstandsuerte und Ventilablesungen·

Tabelle II

Uiderstandsuerte und Ventilablesunqen	UiderStandsbereich 0hm	1 Wentil- funktion (Tausen- der-Ziff«	Angezeig- Ventil- tes Wentil stellung (Hunderter- (ifehner- ,) Ziffer) Ziffer)	0
Schaltmodul Stellung Nr.	2.110-2.139	0	1	C
1	2.140-2.169	0	1
1	2.170-2.199	0	1	0
1	1.110-1.139	C	1	C
2	1.140-1.1-69	C	1
2	1.170-1.199	C	1	0
2	2.210-2*239	0	2	C
3	2.240-2o269	0	2	M
3	2.270-2.299	0	2	0
3	1.210-1„239	C	2	C
4	10240-1.269	C	2	η
4	1„270-1o299	C	2	0
4	2.310-2.339	0	3	C
CJl	2.340-2.369	0	3
5	2o370-2.399	0	3	0
5	1.310-1o339	C	3	C
6	1.340-1.369	C	3	Pl
6	1.370-1.399	C	3
6

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	- 28 -	Ventil- FunHtion (Tausen der Ziff.	2124408	0
Fortsetzung	von Tabelle II:	0	Angezeig- Ventil- tes Ventil stellung (Hunderter- (inner- ) Ziffer) Ziffer)	C
Schaltmodul Stellung Nr.	Widerstandsbereich Ohm	0	4	W
7	2,410-2.439	0	4	0
7	2.440-2.469	C	4	C
7	2ο470-2.499	C	4	M
8	1 ο 410-1 ο 439	C	4	0
8	1,440-1.469	0	4	C
8	1«470-1.499	0	S	ΓΊ
9	2,510-2ο 539	0	5	0
9	2.540-2 ο 569	G	5	C
9	2.570-2.599	C	5	η
10	1,510-1 ο 539	C	5	0
10	1.540-1.569	0	5	C
10	1,570-1.599	0	6
11	2*610-2.639	0	6	0
11	2Λ640-2ο669	C	6	C
11	2.670-2.699	C	6
12	1.610-1 ο 639	C	6	0
12	1.640-1.669	0	6	C
12	Io670-1.699	0	7	η
13	2.710-2.239	0	7	0
13	2.740-2o769	C	7	C
13	2o770-2o799	C	7	η
14	1,710-1.739 ,	C	7	0
14	1.740-1.769	0	7	C
14	1.770-1.799	0	8	M
15	2.810-2o839	0	8	0
15	2o840-2.869	C	8	C
15	2.870-2.899	C	8	η
16	1.810-1.839	C	8	0
16	1.840-1.869	0	8	C
16	1 ο 870-1.899	0	9
17	2o910-2.939	0	9	0
17	2.940-2.969	C	9	C
17	2.970-2.999	C	9	Pl
18	1 .910-1.939	C	9
18	1.940-1.969	18	9
18	1.970-1.999
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Uie aus Fig. 3 ersichtlich ist, sind aus Gründen der Einfachheit und der Kontinuität die Elemente des Unterkreises des Ventils U 9 mit den Zahlen entsprechend ihrer Gegenstücke in dem Unterkreis des Uentils V 1 bezeichnet, und dieses Verfahren wird in der obigen Tabelle I ueiter verfolgt.

Die Stellungen 19 bis 23 auf den Schaltdeoks 302b, 304b der Schrittschalter 302, 304, uerden dazu verwandt, die Analogfunktionen P 1 bis P 5 zu überwachen, um hierdurch die Drucke abzulesen, die durch diese Funktionen gemessen uerden· Uie oben erläutert wurde, enthalten die Analogfunktionen zur Messung dieser Drucke Druckwandler, von denen jeder einen Uiderstandsausgang aufweist, der proportional dem Druck ist, der von diesem Druckwandler gemessen wird. Bei einem Steuersystem, bei dem Drucke bis zu maximal 350 kg/cm (5,000 psi) abgelesen warden rrtüssen, wurden veränderliche Uiderstände mit einem Ausgang von 0 bis 500 0hm als ausreichend befunden. Natürlich kann jedoch ein ausreichender Uiderstandswert für irgendeinen Druckbereich, der überwacht werden soll, gewählt werden.

Uie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, liegt in Reihe mit den veränderlichen Uiderständen 390-1R, 39Q-2R, 390-3R, 390-4R und 390-5R jeweils ein fester Uiderstand 392-1R, 392-2R, 392-3R, 392-4R bzw. 392-5R, der die Analogfunktion kennzeichnet. Ein verwendbarer Satz von Uiderständen, der sich für diesen Zweck als ausreichend erwiesen hat, besteht aus 3.000 0hm für 392-1R, 4.000 0hm für 392-2R, 5.000 0hm für 392-3R, 6.000 0hm für 392-4R und 7.000 0hm für 392-5R. Somit würde, wenn der Druck an dem Uandler P 1 175 kg/cm² (2.500 psi) beträgt, die Uider-8tand8ablesung 3.25Ό 0hm ergeben, während, wenn derselbe Druck an dem Uandler P 2 auftritt, die Ablesung 4.250 0hm betragen würde, und in ähnlicher Ueise würde die Ablesung für jeden der anderen drei Uandler um 1.000 0hm höher liegen.

An der Oberflächenstation werden die Uideretandsuerte in eine binärkodierte Dezimale in dem DVM 80 umgewandelt, wobei die Taueender-Ziffer die Analog-Druckfunktion P 1 durch Erleuchtung

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der P 1-ErkBnnungslampe 48 kennzeichnet, die Hunderter-Ziffer die bedeutendste Druckziffer (die Tausender-Ziffer der psi) an der P 1 Tausenderänzeigedruckröhre kennzeichnet, und wobei die öiner-Ziffer die zueituichtigste Druckziffer (Hunderter-Ziffer der psi) in der P 1 Hunderterdruckanzeigeröhre kennzeichnet, während die Einer-Ziffer als unbedeutend außer Acht gelassen wird. Somit würde für eine Uiderstandsablesung von 3_e25D Ohm die P 1 Erkennungslampe erleuchtet, und die Druckanzeigeröhren für den P 1 Wandler wurden 25 anzeigen· In der Anzeigetafel 42 sind zwei feststehende Null-Ziffern vorgesehen, um zusammen mit den Ziffern, die auf den Röhren 50 erscheinen, den tatsächlichen Druck anzuzeigen, der an dem Wandler herrscht, in diesem Falle 2.500.

Die Anzeigetafel 42 bei der gemäß der Erfindung ausgebildeten Ausführungsform zeigt die letzte Stellung der Ventile und die letzten Drucke, die durch die Analog-Funktionen überwacht werden, ebenso wie die Stellung des Schaltmoduls. Somit wird, wenn die Energie dadurch eingeschaltet wird, daß der Netzschalter 68 gedrückt wird, die Erkennungslampe des Ventils oder der Druckanalog— funktion erleuchtet, die mit der Oberflächenstation 12 durch den Schaltmodul 300 der Unterwasserstation und das Kabel 18 verbunden ist« Uenn der Schaltmodul mit einem Ventil verbunden ist, so zeigt die Ventilbetätigungsanzeigeröhre 66 die Stellung an, in die das Ventil beuegt werden kann. Uenn der Schaltmodul auf ein anderes Ventil geschaltet wird, so wird die Stellung dieses Ventils sodann auf der zugehörigen Ventilanzeigeröhre 46 angezeigt, und dar Zustand des Systems in Bezug auf die Betätigung dieses Ventils wird in der Ventilbetätigungsanzeigeröhre 66 angezeigt. Uenn der Schaltmodul mit einem Druckwandler verbunden ist, so zeigt die Ventilbetätigungsanzeigeröhre ein "P", und der Druckwert wird auf der zugehörigen Druckanzeigeröhre angezeigt. Um die Anzeigetafel mit der letzten Information zu versorgen, drückt die Bedienungsperson lediglich den automatischen Schrittschalter 54, wodurch beuirkt wird, daß das System zyklisch jede Stellung auf dem Schaltmodul 300 durchläuft und die Anzeigetafel auf den neuesten Stand bringt. Falls dies gewünscht wird, kann der Vorgang, bei dem die Schalttafel auf den neuasten Stand gebracht wird, auch

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212ΛΛ08

dadurch ausgeführt werden, daß wiederholt der um einen einzigen Schritt weiterschaltende Schrittschalter 52 gedrückt wird, und natürlich kann ein Schaltkreis zur automatischen Abtastung der Ventile und Druckanalog-Uerte vorgesehen werden.

System mit mehreren Bohrungen»

Das oben beschriebene System 10 für eine einzige Bohrung kann so abgeändert werden, daß es zur Steuerung der Ventile usw. und zur.Überwachung der Drucke usw. an mehreren UnteruassBrbohrungan verwandt werden kann. Allgemein gesehen*, wird, wie es in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, bei dem abgeänderten oder für mehrere Bohrungen dienenden System 10a einB Zwischenstation 400 an einer zweckmäßigen Stelle in der Nähe der Bohrungen hinzugefügt, etwa in der Nähe eines der Christbäume oder allgemein im gleichen Abstand von allen Christbäumen, und in der Oberflächen— kontroll- bzw. -Steuerstation 12a wird ein Schaltsystem hinzugefügt um ein Schaltsystem in der Zwischenstation zu betätigen, um die Oberflächenstation mit der gewünschten Unterwasserbohrung zu verbinden. Die Anzeigetafel in der Oberflächenstation wird bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel vergrößert, so daß er eine getrennte Anzeigetafel 42 a für jeden der Christbäume umfaßt, mit dem das System verbunden ist, und es werden die erforderlichen Anzeigelampen und -röhren hinzugefügt, um die Stellung der Zwischenstation anzuzeigen, und es werden geeignete Druckknopfschalter und Anzeigelampen vorgesehen, um die Zwischenstation von einer Stellung in eine andere Stellung weiterzuschalten· In der folgenden Beschreibung sind die Bestandteile dieses für mehrere Bohrungen vorgesehenen Systems 10a, die mit den Bestandteilen des Systems 10 für eine einzige Bohrung identisch sind, aus Gründen der Einfachheit und der Übersichtlichkeit mit der selben Bezugszahl bezeichnet, Uenn die Bestandteile sich nur teilweise unterscheiden ist die Bezugszahl beibehalten, jedoch ist zur Unterscheidung ein kleiner Buchstabe angefügt, und wenn die Bestandteile vollständig verschieden sind, wurden diese Bestandteile mit neuen Bezugszeichen versehen.

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Mie aus Fig. 4 ersichtlich ist, enthält das Kabel 18a zwischen der Oberflächenstation 12a und der Zuischenstation 400 6 elektrische Leitungen, und das Kabel 18b von der Zuischenstation 400 zu der Unteruasserstation 14 besitzt 4 elektrische Leitungen uie das Kabel 18 bei dem System für einen einzigen Christbaum. Bei einem System für 5 Bohrungen, uie es hier dargestellt ist, besitzt jeder der 5 Christbäume 24-1, 24-2, 24-3, 24-4 und 24-5 seine eigene Unteruasserstation 14-1, 14-2, 14-3, 14-4 bzu. 14-5, und jede dieser Unteruasserstationen ist mit der Zuischenstation 400 durch ihr Kabel 18b-1, 18b-2, 18b-3, 18b-4 bzu. 18b-5 verbunden« Oeder der 5 Christbäume ist gleichfalls mit seiner Anzeigetafel 42a in der Oberflächenstation 12a verbunden, von denen lediglich die Anzeigetafel für den Christbaum Nr. 1 in fig« 4 dargestellt ist.

Zusätzlich zu dem einen einzigen Schritt schaltenden Schalter, den automatischen Schrittschalter und den l/entilbetätigungs— druckknopfschalter 52, 54, 56, den Schlüsselsperrschalter 64, den Netzschalter 68 und die Anzeigelampe 72 enthält die Anzeigetafel 42b in.der Gberflächenstation eine Erkennungslampe 402 und eine System $—System 2 Anzeigeröhre 404, für jeden Christbaum eine Christbaum System 1—System 2 Betätigungsanzeigeröhre 413 und einen Christbaum—Systemänderungsbstätigungsdruckknopfschalter 560. Diese Schalttafel enthält gleichfalls einen um einen einzigen Schritt ueiterschaltenden Schalter 406 und einen automatischen Schrittschaltsr 408, um die Zuischenstation von einem Christbaum auf einen anderen Christbaum ueitarzuschalten, ainen System— änderungs-Druckknopfschalter 410 und eine System 1-System 2 Anzeigeröhre 412 für die Zuischenstation·

Die Fig, SA bis 5E zeigen in Verbindung mit Fig. 2E die elektrische Schaltung der Oberflächenkontrollstation 12a des Systems 10a für mehrere Bahrungen. Uie aus ainem Vergleich dieser Figuren mit den Fig. 2A bis 2E hervorgeht, die die Schaltung der Ober— flächenkontrollstation für das System 10 für eine einzige Bohrung darstellen, ist ein großer Tail dsr Schaltung in den beiden Oberflächanstationen 12, 12a einander gleich, und der Unterschied liegt hauptsächlich darin, daß dsm System für eine einzige Bohrung zusätzlich Schaltkreise und Bauteile für den Betrieb der

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Zuischenstation 400 in dem System für mehrere Bohrungen hinzugefügt uorden sind. Zusätzlich zu den bereits erwähnten Teilen enthält die Anordnung einen zweiten DUM 414 (Fig. 5E),der wie der DVfQ 80 mit dem äußeren 115 Uolt-Uechselspannungsnetzkabel 70 verbunden ist, einen BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 415, der mit dem Tausender-BCD Ausgang des Dl/M 414 verbunden ist, und einen weiteren BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 416, der mit dem Hunderter-BCD Ausgang des DWl 414 verbunden ist. Diese Steuerstation 12a enthält gleichfalls einen Energiepufferkreis 417 zwischen dem Zener-BCD Ausgang des DUM 414 und jedem der 5 Zwischenspeicher 418-1, 418-2, 418-3, 418-4 und 418-5 für die 5 Christbäume in dem System, 5 BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 420-1 usu. (es ist nur 420-1 dargestellt), die jeweils in Reihe % mit den Zwischenspeichern 418-1, usw. geschaltet sind und 5 S 1-S 2 Systemanzeigeröhren 404-1, usw. (es ist nur 404-1 dargestellt) für jeweils die Bäume 1 bis 5.

Uie in den Fig. 5C und 5D dargestellt ist, enthält die Oberflächenstation 12a für mehrere Bohrungen gleichfalls 4 ¹¹ODER" Kreise 422, 424, 426 und 428 zwischen dem Tausender BCD Ausgang des DUM 80 und dem Dekodiersteuersender 84, so daß die Daten nur zu der Baum-Anzeigetafel fließen können_f dessen Baum überprüft wird. Diese Station enthält weiterhin einen Zwischenspeicher 430, der in Reihe zwischen den Hunderter-BCD Ausgang des DUM 80 und den Energiepufferkreis 156 geschaltet ist, und einen anderen d

Zwischenspeicher 432, der in Reihe zwischen den 2bhner-BCD Ausgang des DUM 80 und den Energiepufferkreis 174 geschaltet ist. Die "ODER" Kreise 422 bis 428 und die Zwischenspeicherelemente 430 und 432 aller Anzeigetafeln sind mit dem BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 420 (416) verbunden, so Sdß die Information von dem Baum, der überprüft wird, auf der richtigen Tafel angezeigt wird. Die Anzeigen der Bäume, die nicht überprüft werden, werden in der Stellung gehalten, die den letzten Daten entspricht, die empfangen wurden· Der Ausgang des BCD/Dezimal Dekodiersteuersenders 416 ist gleichfalls mit jeder der Baumerkennungslampen 402 verbunden, um die entsprechende Lampe dee Baums zu erleuch-

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ten, der überprüft uird. Die ^IIODER"-Kreise 422, 424, 426, 428, der Zwischenspeicher 430 und der Zwischenspeicher 432 sind mit dem BCD/Dezimal Dekadiersteuersender 416 verbunden, so daß die Signale von der Tausender-, Hunderter- und ahner- BCD des Dl/M auf die Anzeigetafel des Baums gegeben werden, der überprüft uird. In diesem System ist ein zusätzlicher Energieversorgungsteil, d. ho der Teil Nr. 6, vorgesehenem einen konstanten Strom für die Druckknopfschalter 406, 408 und 560 vorzusehen, die funktionsmäöig mit den Leitungen 434, 436 verbunden sind, die von dem DWM 414 kommen und zu der Zwischenstation und dem Kabel 18a führen.

Die Relaisschaltung in Fig. 5B besteht aus den Relais 270, 280, 282, 284 und 286 mit ihren zugeordneten Kantakten und den Schaltern 52, 54, die den einzelnen Baum, der mit den Leitungen 252, 254, über die Zwischenstation verbunden ist, um einen einzigen Schritt oder automatisch schrittweise weiterschalten. Ihre Uirkung ist ähnlich wie die der entsprechenden Bauteile in dem System mit einer einzigen Bohrung« Ein zusätzliches Bauteil bildet der Kontakt 284b in Fig, 5E,' der den Dl/M Nr. 2 während der schrittweisen Schaltung sperrt, ähnlich wie der Kontakt 284a den Dl/n Nr. 1 während der schrittweisen Weiterschaltung sperrt. In der Einheit 570, die die Schalter 406, 408 und 560 enthält, iet ein identischer Satz von Relais vorgesehen, um dieselbe Funktion eines schrittweisen Ueiterschaltens an dem Zuischenbaum auszuführen und um den DVM Nr. 1 und Nr. 2 während dieses schrittweisen Ueiterschaltens zu sperren. Aus diesem Grunde ist ein zweiter 284a Kontakt und ein zweiter 284b Kontakt, die dem 284 Relais in der Einheit 570 zugeordnet sind_fvorgesehen,wobei beide 284a Kontakte sowie beide 284b Kontakte parallel zueinander geschaltet sind·

Der Schaltkreis der Zwischenstation 400 ist in schematischer Form in Fig. 6 gezeigt. Uie aus dieser Fig. hervorgeht, enthält die Zwischenstation im weitesten Sinne einen Schrittschaltmodul 500, dar 2 Schrittschalter 502, 504 mit 4 Schaltdecks umfaßt, wobei die beiden Schalter ein überzähliges oder Hilfssystem bilden,

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ähnlich dem System, das an den einzelnen Unteruasserstationen vorgesehen ist« Obgleich in Fig· 6 eine Zwischenstation mit Schritt— schaltstellungen und zugeordneten Bauteilen für eine Verbindung mit 5 Unteruasserstationen dargestellt ist, so dürfte dennoch leicht einzusehen sein, daß die Zahl der Unteruasserstationen, die durch eine Zwischenstation kontrollierbar ist, wesentlich erhöht, uie auch erniedrigt werden kann, indem lediglich die Zahl der Schaltstellungen und Bauelemente erhöht oder verringert uird» Die Zwischenstation funktioniert so, daß sie die System 1—System 2 Betriebsweise der einzelnen Unterwasserstationen festlegt, daß sie zu dem gewünschten Christbaum schaltet, um ein Ventil zu betätigen oder um eine Ventilstellung abzulesen oder um einen Druck abzulesen, der durch eine Analogfunktion angezeigt wird, und daß sie die Stellung des Schaltmoduls 500 und den Zustand der Relais 508 bis 516 ablieöt. Gedes der Schaltdecks 502a, 502b, 502c und 502d des Schrittschalters 502 ist parallel zu dem entsprechenden Schalt— deck des Schrittschalters 504 geschaltet, so wie die Decks 302a und 302b mit 304a und 304b der Schrittschalter 302, 304 der Unteruasserstation parallel geschaltet sind, so daß hierdurch dieselbe Art von einem zusätzlichen System oder einem Hilfssystsw vorgesehen wird, wie es in der Unterwasserstation vorhanden ist. Die Zwischenstation kann so geschaltet werden, daß sie über eines der beiden Systeme betrieben wird, was in derselben Ueise erfolgen kann, wie das Umschalten von einem System zu einem anderen System in der Unterwasserstation, so daß, wenn ein fehlerhafter Betrieb in der Zwischenstation in einem der Systeme auftritt, das andere System dazu verwandt werden kann, die notwendige Funktion auszuführen« Das Umschalten dsr Systembetriebsueiae der Zwischenstation wird dadurch ausgeführt, daß der SystemwechselsGhalter 410 betätigt wird, um dia Polarität des 115 Volt-Gleichstroms auf dan Leitungen 272, 274 umzukehren, wodurch das Relais 506 betätigt wird und die Polarität in den Leitern 272a, 274a dadurch aufrechterhalten wird, daß die normalerweise offenen Kontakte 506-1 geschlossen und die normalerweise geschlossenen Kontakte 506-2 geöffnet werden. Durch die ähnliche Betätigung der anderen Kontakte des Relais 506 wird der Betrieb von dem normalen Schrittschalter zu dem zusätzlichen oder Hilfsschrittschalter umgeschaltet.

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Öle Schaltdecks 502a und 504a der Schrittschalter 502, 504 uerden dazu verwandt, die Betriebsweise der linteruasserstatlon von dem System 1 auf das System 2 umzuschalten und umgekehrt. Die ersten 5 Kontaktstellungen der Schaltdecks 502a, 504a, sind mit einer Spule magnetischer Halterelais 508,-510, 512, 514 und 516 verbunden, wobei jeder Relaiskontakt in Reihe mit den Leitern 272a, 274a zwischen den Zuiscbenstatlonfunktlonen und der Unterwasser— station der Christbäume 1 bis S liegt. In ähnlicher Ueise sind die Kontaktstellungen 6 bis 10 der Schrlttschalterdecks 502a, 504a aufeinanderfolgend mit dar anderen Spule dieser magnetischen Halterelais 508 bis 516 verbunden· Somit wird, wenn der Baumsystembetätigungsschalter 560 gedrückt wird, um den Schaltkreis zuIschen dem Energieversorgungsteil Nr. 2 in der Oberflächenstation und dem HeIaIs 572 In FIg» 6 zu schließen, der Relaiskontakt 572a geschlossen und es wird mit dem 115 Volt—Gleichstrom von der Leitung 274a die Relaisspule betätigt, die mit der Kontaktstellung verbunden ist, auf der der Schalter ruht, und das Relais uird In dieser Stellung magnetisch verriegelt» Uenn sich der Schrittschalter in der Stellung 1 befindet, uürde das Relais 508 erregt, wodurch Kontakte 508a gestellt uerden, die den Baum Nr» 1 in die S 1—Stellung bringen» In der Stellung 6 uird, uenn die zweite Spule des Relais 508 in derselben Ueise erregt uird, das Relais in der entgegengesetzten Stellung magnetisch verriegelt, uodurch die Uirkung der Kontakte 508a umgekehrt uird und der Baum Nr. 1 in die S 2—Stellung gebracht uird.

Die Schaltdecks 502b, 502c, 504b, 504c, der Schrittschalter 502, 504 wirken so, daß sie die Leitungen 252, 254 von einer BaumunteruassBrstation zu einer anderen Baumunterwasserstation umschalten, und zu diesem Zweck ,sind diese Leitungen so geschaltet, daß die ersten 5 Kontaktstollungen der Schrittschalter aufeinanderfolgend mit den Bäumen 1 bis 5 verbunden sind, und daß die Kontaktstaülungen 6 bis 10 in ähnlicher Ueise aufeinanderfolgend mit den Bäumen 1 bis 5 verbunden sind. Hierdurch uerden der 15 Volt-Energieversorgungsteil Nr, 2 und der DUW Nr, 1 mit dam ausgewählten Baum verbunden, uodurch der Baum ueitergeachaltet oder betätigt uerden kann und uodurch die Daten von dem Baum zu dem DVM Nr. 1 gelangen können«

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Die Schaltdecks 502d und 504d der Schrittachalter 502, 504 wirken mit den Schaltdecks 502a, 504a zusammen, um anzuzeigen, in uelcher Systembetriebsueise die Unteruasserstationen zu einem gegebenen Zeitpunkt arbeiten· Die Schaltdecks 502d, 504d sind parallel zu dem Leiter 436 geschaltet, die ersten 5 Kontaktstellungen der Schaltdecks sind aufeinanderfolgend jeweils mit einem Satz von Kontakten der Relais 508 bis 516 verbunden, und ihre zweiten 5 Kontaktstellungen sind aufeinanderfolgend mit einem anderen Satz von Kontakten dieser selben Relais verbunden. Alleinige Widerstände 520R, 522R, 524R, 526R, 528R, 530R, 532R, 534R, 536R und 538R sind jeweils mit einer der Kontaktstellungen 1 bis 10 der Schaltdecks 502d, 504d verbunden, und in Reihe mit jedem dieser Widerstände sind zwei weitere alleinige Widerstände 540R, 542R geschaltet, die ihrerseits mit der Leitung 434 verbunden sind«

Eine Gruppe von Kontakten 508b, 510b, 512b, 514b und 516b der Relais 508 bis 516 ist parallel zu den Widerständen 540R geschaltet, wobei jeweils ein anderes Relais zu einem anderen Widerstand parallel geschaltet ist, und bei der anderen Gruppe von Kontakten 5Q8c, 510c, 512c, 514c und 516c dieeer Relais sind die Kontakte gleichfalls parallel zu den 5 Widerständen 5428 geschaltet. Die ersten 5 Kontaktstellungen der Schaltdecks 502d, 504d sind mit den Widerständen 520R bis 528R verbunden und die entsprechenden Schaltdeckkontaktstellungen 6 bis 10 sind mit den Widerständen 530R bis 538R verbunden, wodurch eine einzige Wider8tandsablB3ung in der Leitung 434 über die Schaltdecks 502d, 504d für jede der 10 Kontaktstellungen ebenso wie für jede der beiden Systembetriebsweisen erhalten wird, in denen sich die Unteruasserstationen befinden können·

Obgleich gemäß der Erfindung irgendwelche Widerstandswerte verwandt werden können, die zusammen eine bestimmbare und ablesbare Unterscheidung zwischen den Bäumen und den Systembetriebsweisen ermöglichen, so werden in der folgenden Tabelle III Widerstandswerte angegeben, die für diesen Zweck als ausreichend angesehen werden»

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Die Relais 572, 574, 576 und 578 in der Zwischenstation 400 funktionieren in ähnlicher Ueise wie die Relais 310, 312, 328 und 330 in der Unteruasserstation 14, so daß entweder eine Betätigung oder eine Weiterschaltung in der Zwischenstation vorgenommen werden kann_o

Tabelle III	0hm
Widerstand	1.100
520 R	1.200
522R	1.300
524R	1.400
526R	1.500
528R	2o100
530R	2.200
532R	2.300
534R	2.400
536R	2.500
538R	25
540R	75
542R

Unter Verwendung von Widerständen mit Werten, die den in der Tabelle III angegebenen Werten entsprechen werden die in der folgenden Tabelle IU angezeigten Widerstandsbereiche und Systembetriebsweisen in allen Kombinationen erhalten.

	Tabelle	IV	Angezeig te Baum funktion (ihner- Ziffer)	Widerstandsbe reich (Ohm)
Zwischen— station- Schritt- schalter- atellung	Einzelne Baum- funktion (Baum kann auf S1 oder S2 geschaltet werden Tausender- Ziffer)	Angezeig ter Baum (Hunder ter-Ziffer)	S1	1.100-1.149
1	S1	1	S2	1.150-1.199
1	S1	1	S1	1.200-1.249
2	S1	2	S2	1.250-1.299
2	S1	2	S1	1.300-1.349
3	S1	3	S2	1.350-1.399
3	SI	3

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Tabelle IV (Fortsetzung)

4	S1	4	S1	1,400-1.449
4	51	' 4	32	1.45B-1.499
5	31	5	31	1.500-1.549
5	S1	5	32	1«, 550-1, 599
6	32	6	31	2*100-2,149
6	32	6	32	2.150-2*199
7	32	7	31	2.200-2,249
7	32	7	32	2.250-2,299
8	32	8	31	2,300-2.349
8	32	8	32	2.350-2.399
9	32	9	31	2.400-2,449
9	S2	9	32	2.450-2,499
10	52	10	31	2.500-2.549
10	52	10	S2	2.550-2,599

Die Schaltbahn aus den Uiderständen 580—1R (Fig 5E) zwischen dem BCD/Dezimal Dekodiersteuersender 420-1 und der 3 1—3 2 anzeigeröhre 404-1 funktioniert in derselben Ueise wie die Widerstände Ή 1-fl 9 (Fig, 2E) zyischen dem BCO/Oekodiersteuersender 206 und einer Ventilanzeigeröhre 46, d, h, sie wirken mit den Schaltkreisen in der Zwischenstation 400 zusammen, um anzuzeigen, in welchem System der Baum Nr. 1 zur Zeit gerade arbeitet. Diese widerstände 580—1H haben alle den gleichen Uiderstandswert, etwa 1,000 Ohm oder irgendeinen anderen Uiderstandsuert, der geeignet ist, um die Schaltkreise wirksam zu betreiben, Uenn, wie bei den oben beschriebenen Aus— führungsformen der Erfindung hydraulisch angetriebene Christbaum— ventile usw, gesteuert werden, so kann der hydraulische Druck über eine Leitung (nicht dargestellt) zugeführt werden, die direkt zu der Unteruasserstation oder den Unterwasserstationen verläuft, oder der hydraulische Druck kann zuerst einem Sammler (nicht dargestellt) in der Nähe der Bohrung und von dort der Station zugeführt werden. Die Piagnetspulventile 350 (Fig, 3) sind vorzugsweise in den Unter— waseerstationen zusammen mit allen anderen Bauteilen der dargestellten Unterkreise für die Ventile V 1-V 9 mit Ausnahme der

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Grenzschalter 372, 374 und natürlich des Ventils 1/1, usu. selbst, angeordnete Deshalb enthält das Kabel 20 lediglich 3 Drähte, einen für jeden der Schalter 372, 374 und den dritten für eine Leitung, die den Kontakten beider Schalter gemeinsam ist. Natürlich wird dort, uo die Ventile usu. durch eine pneumatische Energie betätigt werden, vorzugsweise dieselbe Anordnung verwandt»

Uenn eine hydraulische oder pneumatische Energie verwandt uird, um die Ventile, Drosseln und anderen Mechanismen zu betätigen, die durch das erfindungsgemäße System gesteuert werden können, so können diese Ventile usw. mit Einrichtungen, wie etwa Ventilen oder Abzügen in den hydraulischen oder pneumatischen Leitungen, ausgestattet werden, die sie automatisch schließen, wenn die Magnetspulenventile 350 schließen· Somit sperren die Magnet— spulenventile 350, falls das Steuersystem fehlerhaft funktionieren sollte, was z» B. infolge einer Unterbrechung mit seiner äußeren Energiequelle der Fall sein könnte, die hydraulische oder pneumatische Energiezufuhr zu den Ventilen V 1—V 9 ab, wodurch eine "Ausfallsicherung¹¹ geschaffen wird. Uenn die Ventile V 1—V 9 usw. mit Hilfe elektrischer Energie derart betrieben werden, daß, wenn die Energie abgeschaltet wird, das Ventil schließt, z. B. wenn Magnetspulventile als Ventile V 1—V 9 verwandt werden, dann könnte das Steuersystem natürlich durch die Verwendung von Relais usw. anstelle der Magnetspulventile 350 abgewandelt werden, um die Energiezuführung zu den Ventilen V 1—V 9 zu sperren.

Ein anderer Vorteil der vielen Vorteile des erfindungsgemäßen Systems besteht darin, daß keine Schwierigkeiten bestehen, eine Synchronisation zwischen den Schrittschaltern in der Unterwasser— station und der Zwischenstation mit einem Schrittschalter an der Oberflächenstation aufrecht zu erhalten, da in der Oberflächenstation kein Schrittschalter vorhanden ist. Die Schwierigkeiten bei einer derartigen Vorrichtung sind bekannt, und alle diese Schwierigkeiten sind bei der vorliegenden Erfindung durch die einzigartige Vereinigung von Bauteilen ausgeschaltet.

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Uie für einen Fachmann leicht zu ereehen ist, sind die. erfindungsgemäßen Steuersysteme in ihrer Verwendung nicht auf Ventile, Drosseln usw. in Erdöl-^ Gas- oder anderen Fluidbahrungen beschränkt, sondern sie können statt dessen auch dazu verwandt uerden, den Betrieb irgendeines Mechanismus zu steuern, der durch hydraulische, pneumatische oder elektrische Kräfte betätigt uird. Weiterhin brauchen die Vorrichtungen natürlich nicht an einem Unteruasserort angeordnet zu sein, noch brauchen sie an einem entfernten Ort in Bezug auf die Steuerstation angeordnet zu sein. Die Erfindung umfaßt mit anderen Uorten einen weiten Anwendungsbereich und sie kann sowohl an der Erdoberfläche ale auch an einem Ort unter Wasser vorgesehen werden· ™

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Claims (1)

1. Patent an sprüche

   Elektrisches System zum Steuern des Betriebs von hydraulisch, pneumatisch und/oder elektrisch angetriebenen Mechanismen und zum Messen und Ablesen von Drucken, Temperaturen und/oder anderen in einen elektrischen Parameter umuandelbaren Parametern gekennzeichnet durch eine Steuerstation (12) mit mehreren ersten Anzeigeeinrichtungen (46) zum Anzeigen der Stellung dieser Mechanismen in Bezug auf ihren Betriebszustand, mit mehreren zweiten Anzeigeeinrichtungen (50) zur Anzeige der Uerte der umuandelbaren Parameter und mit Einrichtungen (80)_f um die Steuerstation von einer auf eine andere dieser ersten Anzeigeeinrichtungen und von einer auf eine andere dieser zueiten Anzeigeeinrichtungen umzuschalten; durch eine Schaltstation (14), die elektrisch mit der Steuerstation verbunden ist und mehrere die Mechanismen überprüfende und betätigende Einrichtungen, die mit den ersten Anzeigeeinrichtungen verbunden sind, mehrere die umuandelbaren Parameter überprüfende Einrichtungen, die mit den zueiten Anzaigeeinrichtungen verbunden sind, und Einrichtungen (302, 304) enthält, um die Schaltstation von einer auf eine andere die Mechanismen überprüfenden und betätigenden Einrichtungen und von einer auf eine andere der die umuandelbaren Parameter überprüfenden Einrichtungen umzuschalten; durch Einrichtungen, um die die Mechanismen überprüfenden und betätigenden Einrichtungen mit mehreren elektrisch steuerbaren Betriebsmechanismen zu verbinden; und durch Einrichtungen, um die die umuandelbaren Parameter überprüfenden Einrichtungen mit mehreren Parametern zu verbinden, die in einen elektrischen Parameter umuandelbar sind.

   Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerstation (12) entfernt von dar Schaltstation (14) angeordnet ist, daß die Mechanismen Steuervorrichtungen (16) für eine Erdöl-, Gas- oder eine andere Fluidbohrung umfassen und daß die umuandelbaren Parameter die Fluiddrucke und Fluidtemperaturen einer Erdöl-, Gas- oder einer

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   anderen Fluidbohrung umfassen·

   3β Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten An— Zeigeeinrichtungen (44, 46, 48, 50) der Steuerstation mehrere Anzeigelampen und gasgefüllte Kaltkathodenanzeigeröhren umfassen, das die die Mechanismen überprüfenden und betätigenden Einrichtungen der Schaltstation elektrische Widerstände, Relais und Grenzschalter enthalten und das die die umuandelbaren Parameter überprüfenden Einrichtungen UiderstandsmeBuertuandler und Widerstände umfassen·

   4· Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Änsprü— ™ ehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung der Steuerstation mehrere miteinander verbundene Druckknopfschalter und Relais zuIschen den ersten und den zueiten Anzeigeeinrichtungen und der Schalteinrichtung dBr Schaltstation umfaßt,

   5· Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t , daß die Steuerst ation eine Oberflächenstation enthält, daß die Schaltstation eine Unteruasserstation umfaßt, die entfernt von der Oberflächen— station angeordnet ist, daß die Mechanismen Ventile in einem Unteruasserchristbaum einer Bohrung umfassen, daß die die um- M wandelbaren Parameter überprüfenden Einrichtungen auf einen Fluiddruck ansprechende Fleßuertuandler (390, 392) enthalten, die an der Unteruassarbohrung angeordnet sind,und daß die Ober— flächenstation und die Unteruasaerstation durch ein unter die Wasseroberfläche hinabtauchendes Kabel (18) mit mehreren elektrischen Leitern verbunden sind.

   6. Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unter— uaeserstation einen mehrere Schaltdecks umfassenden Schrittschalter (302, 304) enthält, der die l/entile (V 1-V 9) und die Meßuertuandler (390-392) mit dem Kabel' verbindet, uobei der

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   Schrittschalter so arbeitet, daß er In einer ersten Gruppe wan Stellungen die Ventile mit der öberflächenstatian verbindet, so daß der Betriebszustand dieser Ventile in der Oberflächenstation ablesbar ist," daß er in einer zweiten Gruppe von Stellungen ein Signal von der Oberflächenstation weiterleitet, um die Ventile zu öffnen und zu schließen, und daß er in einer dritten Gruppe von Stellungen ein Signal von den fleßwertwandlern zu der Oberflächenstation weiterleitet,

   7, Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterwasserstation (14) mehrere parallel zueinander geschaltete mehrere Schaltdecks aufweisende Schrittschalter (302, 304) enthält, wobei jeder Schrittschalter mit jedem dieser Ventile und der MeßwertUandler verbunden ist, so daß die Schrittschalter mehrere SystBmbetriebszustände für die Unterwasserstation ermöglichen·

   8, Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (52, 54) vorgesehen sind, um die Schrittschalter in eine ausgewählte Stellung zu schalten und daß in der Oberflächenstation Einrichtungen vorgesehen sind, um die gegenwärtige Stellung der Schrittschalter und somit den Systembetriebszustand der Unterwasserstption anzuzeigen.

   9, Elektrisches Steuersystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ventil— betätigungseinrichtungen (350) zur Steuerung der die Ventile betätigenden Kräfte vorgesehen sind, um die Ventile zwischen ihren offenen und geschlossenen Stellungen zu bewegen.

   10. Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 4, . gekennzeichnet durch mehrere Schaltstationen (14-1; bis 14-5) durch eine Zwischenstation 400, die elektrisch mit jeder dieser Schaltstationen und der Steuerstation (I2a, 14b) ver-

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   bunden ist, durch Einrichtungen (500) in der Zwischenstation, um die Stauerstation auf eine ausgewählte Schaltstation umzuschalten, und durch Einrichtungen in der Steuerstation, um jede dieser Schaltstationen getrennt zu überprüfen und zu steuern·

   11· Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Schaltstationen eine Unteruasserstation zur Verbindung mit einer Unterwasserbohrung (24-1, bis 24-5) umfaßt und daß die Zwischenstation mehrere Schrittschalter (502, 504) mit mehreren Schaltdecks und mehreren Stellungen enthält, die zwischen die Unterwasserstationen und die Steuerstation geschaltet sind und mehrere Systembetriebszu- % stände für die Zwischenstation ermöglichen, daß Einrichtungen (506) vorgesehen sind, um die Zwischenstation wahlweise von einem Systembetriebszustand in einen anderen Systembetriebszustand umzuschalten, und daß Einrichtungen (412) vorgesehen sind, um in der Steuerstation den gegenwärtigen Systembetriebszustand der Zwischenstation anzuzeigen«

   12· Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 10 oder.11, dadurch gekennzeichnet , daß jede der Unterwasserstationen mehrere Schrittschalter (302, 304) mit mehreren Schaltdecks und mehreren Stellungen enthält, die mehrere Systembetriebszustände für die Unterwasserstationen ermöglichen, und daß das M Steuersystem Einrichtungen enthält, um wahlweise jede der Unterwasserstationen in einen ausgewählten Systembetriebszustand umzuschalten«

   13, Elektrisches Steuersystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12 g e'k ennzeichnet durch Einrichtungen (80, 414) zum Umwandeln elektrischer Signale von den Unterwasserstationen und der Zwischenstation in binärkodierte Dezimale, durch Einrichtungen (168, 186, 418) zum Speichern der binärkodierten Dezimalen und durch Einrichtungen, um wahlweise diese binärkodierten Dezimalen als Anzeigedaten den ersten und zweiten Anzeigeeinrichtungen zuzuleiten»

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   14. Elektrisches Steuersystem nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Einrichtungen (BO) zum Umwandeln der elektrischen Signale von der Unteruasserstation (14) in binärkodierts Dezimale, durch Einrichtungen (168, 186, 204) zum Speichern der binärkodierten Dezimalen, und durch Einrichtungen, um wahlweise die binärkodierten Dezimalen als Anzeigedaten den ersten und zweiten Anzeigeeinrichtungen (46, 50) zu— zuleiteno

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   Lee r s e i t e