DE2262261A1

DE2262261A1 - PROCEDURES FOR SETTING UP AND CONTROLLING SUBMARINE SYSTEMS, IN PARTICULAR OF THE HEAD OF A SUBSEQUENT OIL DRILLING

Info

Publication number: DE2262261A1
Application number: DE2262261A
Authority: DE
Inventors: Andre Brun; Albert Jaffe; Philippe De Panafieu
Original assignee: SUBSEA EQUIPMENT ASS Ltd; SUBSEA EQUIPMENT ASSOCIATES Ltd (SEAL) HAMILTON BERMUDA-INSELN (GROSSBRITANNIEN)
Current assignee: Total Compagnie Francaise des Petroles SA
Priority date: 1971-12-27
Filing date: 1972-12-20
Publication date: 1973-06-28
Also published as: AU5016772A; IT972758B; NO144179C; NL7215202A; NL173874B; US3913669A; JPS5029401A; FR2119761A5; NO144179B; GB1408035A; JPS5412402B2; DE2262261B2

Description

Dipl.-Ing. Wilfrid RAfc-CKDipl.-Ing. Wilfrid RAfc-CK

PATENTANWALT
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 · TELEFON (0711) 244003 2262261 PATENT ADVOCATE
7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 TELEPHONE (0711) 244003 2262261

19, Dezember 1972 / k -'S 72 -December 19, 1972 / k -'S 72-

SUBSEA EQUIPMENT ASSOCIATES LIMITED (SEAL), Bank of Bermuda Building, HAMILTON, BermudasSUBSEA EQUIPMENT ASSOCIATES LIMITED (SEAL), Bank of Bermuda Building, HAMILTON, Bermuda

Verfahren zur Einrichtung und Steuerung unterseeischer Anlagen, insbesondere des Schachtkopfes einer unterseeischen ErdölbohrungProcess for setting up and controlling submarine systems, in particular the Well head of an undersea oil well

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Einrichten und Steuern beliebiger unterseeischer Anlagen, insbesondere eines Schachtkopfes für unterseeische Erdölschächte in Meerestiefen, die von einem Taucher nicht mehr erreicht werden können«The invention relates to a method for setting up and controlling any submarine systems, in particular a shaft head for submarine oil wells in depths that can no longer be reached by a diver can"

Es sind verschiedene Installationssysteme für Anlagen am Eingang unterseeischer Bohrschächte bekannt, von denen jedoch keines geeignet ist, um auf wirtschaftliche und sichere Art in Meerestiefen über 150 m angewendet zu werden. Selbst unter der Voraussetzung, daß man herkömmliche Verfahren an die Einrichtung von Schachtköpfen anpaßt, so würde es dennochVarious installation systems for systems at the entrance of submarine wells are known, but one of them none is suitable to be used in an economical and safe way at sea depths of more than 150 m. Self provided that conventional methods are adapted to the establishment of wellheads, it would nonetheless

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unmöglich sein, einen Defekt eines für die Förderung des Schachtkopfes notwendigen Steuerorganes zu beheben, ohne dabei die öl- oder Gasforderung des Bohrloches für längere Zeit zu unterbrechen. *it will be impossible to rectify a defect in a control element necessary for conveying the shaft head, without interrupting the oil or gas demand from the borehole for a long period of time. *

Beim gewählten weiter unten beschriebenen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zur Einrichtung und Steuerung eines unterseeischen Erdölschachtkopfes beschrieben, der sich in großer Tiefe befindet und dessen Basis von einer beliebigen Anordnung umgeben ist, die man beim Eintreiben der Bohrung bereits verwendet hat. Erfindungsgemäß ist das Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man im Laufe einer ersten Phase von einem Träger (Schiff, Bohrinsel etc.) aus mit Hilfe eines ferngesteuerten Förderwerkzeuges eine Abstützanordnung um den Kopf der Verrohrung absenkt, daß man im Laufe einer zweiten Phase mit Hilfe eines von der Oberfläche aus ferngesteuerten Förderwerkzeuges einen ersten integrierten Installationsblock abläßt, der als Auflager für einen zweiten integrierten Installationsblock und als Anschlußeinrichtung zwischen diesem, und dem Verohrungskopf dient, um einerseits die Förderkanäle zu verlängern und das öffnen oder Schließen dieser Kanäle stromauf von dem zweiten Block sicherzustellen und um andererseits die Kontinuität, das öffnen und Schließen einer aus dem zweiten Block kommenden Sammelleitung herzustellen, so daß die Sammelleitung des ersten Blockes nunmehr an eine unterseeische Sammelleitung angeschlossen und jede Leitung mit Hilfe eines über einen äußeren Stellbetrieb aus betätigbaren Schiebers gesteuert wird, und daß im Laufe einer dritten Phase mit Hilfe eines von der Oberfläche aus ferngesteuerten Förderwerkzeuges der zweite integrierte Installationsblock abgesenkt wird, der einerseits die Funktion einer Produktionsquelle zur Kontrolle und Steuerung der Fördermengen aus den Förderkanälen und im Sammelkanal auf- ' weist, wobei die Entleerung normalerweise über die unter-In the selected exemplary embodiment described below, a method for setting up and controlling of an underwater oil well head, which is located at great depth and whose base of a any arrangement is surrounded that has already been used when driving the hole. This is according to the invention A method characterized in that, in the course of a first phase, a carrier (ship, drilling rig, etc.) from with the help of a remote-controlled conveyor tool a support arrangement lowers around the head of the casing, that In the course of a second phase, a conveyor tool controlled remotely from the surface is used first integrated installation block drains as a support for a second integrated installation block and as a connection device between this and the casing head serves to lengthen the conveying channels on the one hand and to open or close these channels upstream from the second block and to ensure continuity, on the other hand, the opening and closing of one to produce the second block coming manifold, so that the manifold of the first block is now to a Submarine collecting line connected and each line can be operated with the help of an external control system Slide is controlled, and that in the course of a third phase with the help of a remotely controlled from the surface Conveying tool the second integrated installation block is lowered, which on the one hand the function a production source for monitoring and controlling the flow rates from the conveying channels and in the collecting channel. with emptying normally via the under-

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seeische Sammelleitung erfolgt, und andererseits die Funktion einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Bohrschacht und einem beliebigen Träger an der Meeresoberfläche, um beliebige Informationen über Druck, Temperatur unä Fördermenge zu übertragen und von der Oberfläche aus beliebige Anweisungen über Öffnen, Schließen oder Regelung der Ventile zu empfangen, und zwar entweder mit Hilfe des Handhabungs- oder Förderwerkzeuges oder, nach dessen Beseitigung, mittels Fernsteuerung.Sea collecting line takes place, and on the other hand the function of a connecting device between the well and any carrier on the sea surface to display any information about pressure, temperature transfer rate and from the surface to receive any instructions about opening, closing or regulating the valves, either with the help of of the handling or conveying tool or, after its removal, by means of remote control.

Das Verfahren ist zur Vereinfachung des Anschlusses des zweitenThe procedure is to simplify the connection of the second

gebildet, daß der erste Installationsblock und das Förderoder Iiandhabungswerkzeug jeweils mit einer Hhrungs- und Schutzvorrichtung derart versehen ist, daß während des /'bsenkens des zweiten Blockes dieser eine gewisse Neigung und einen gewissen Versatz bezüglich der Verbindungsachse zwischen dem ersten und zweiten Block einnehmen kann, ohne aaß aiese Lage zu einer Beschädigungsgefahr für die Anschlußbereiche der Blöcke führt, wie dies sonst der Fall ist, wenn die Anschlußvorrichtungen am Boden des Meeres nur mit üblichen Stoßdämpfern versehen sind.formed that the first installation block and the conveyor or Handling tool each with a hearing and Protection device is provided in such a way that during the / 'lowering of the second block of this a certain inclination and can assume a certain offset with respect to the connection axis between the first and second blocks without This situation posed a risk of damage to the connection areas the blocks leads, as is otherwise the case when the connection devices at the bottom of the sea only with usual Shock absorbers are provided.

Lrfindungsgemäß wird ferner vorgeschlagen, daß die Anbringung οes zweiten Blockes am ersten Installationsblock dadurch verbessert wird, daß man einen mit* dem Förderwerkzeug verbundenen Rahmen mit Hilfe der den ersten Installationsblock umgebenden Führungsvorrichtung führt und dabei das mit dem an der Heeresoberfläche befindlichen Träger verbundene Förderwerkzeug bezüglich des Rahmens seitlich und vertikal verschiebt.According to the invention it is also proposed that the attachment ο of the second block on the first installation block is improved that one is connected to * the conveyor tool Frame with the help of the guide device surrounding the first installation block leads and this with the associated carriers located on the surface of the army Conveyor tool moves laterally and vertically with respect to the frame.

Außerdem wird vor dem ersten Installationsblock eine den Verrohrungskopf umgebende Anordnung abgesenkt und abgedichtet, aie sich vertikal auf einer Verrohrung an der Oberfläche des Bohrloches und seitlich an einer Kleinrt- oder Blockierungs-In addition, a casing head is installed in front of the first installation block surrounding arrangement lowered and sealed, aie vertically on a casing on the surface of the borehole and on the side of a small or blocking

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vorrichtung zwischen der Anordnung und der äußeren Steigleitungsverrohrung abstützt» wobei diese als Auflagesockel dient, Worauf dann der erste Installationsblock mit Hilfe einer sich auf diese Easis auflegenden Arbeitsglocke abgesenkt wird. Dabei wird die Taucherglocke mit Hilfe geeigneter Einrichtungen ausgepumpt und mit atmosphärischem Druck beaufschlagt, worauf eine Arbeitsgruppe den ersten Installationsblock anschließen kann.device between the assembly and the external riser tubing supported »whereby this serves as a support base, whereupon the first installation block is lowered with the help of a working bell resting on this Easis. The diving bell is with With the help of suitable facilities pumped out and pressurized with atmospheric pressure, whereupon a working group den first installation block can connect.

hach einem anderen Vorschlag der Erfindung wird zum Auswechseln beliebiger defekter Organe einer am Meeresgrund befindlichen Anlage der zweite Installationsblock vom ersten Installationsblock mit Hilfe eines ferngesteuerten Trägerwerkzeuges entkuppelt und dann zum Ersatz der defekten Organe an die Oberfläche gebracht. Hit diesem Verfahren lassen sich die zur Ausbeutung eines unterseeischen Erdölvorkommens erforderlichen Einrichtungen und Anlagen beispielsweise ein Schachtkopf zur ölförderung in großer Tiefe automatisch und mit großer Sicherheit einrichten, wobei nach dem Absenken des ersten integrierten Installationsblockes durch die Steuermöglichkeit der Schieber für die Förderkanäle sichergestellt ist, daß keine vorzeitige Inbetriebnahme des Bohrschachtes nach dem Absenken des zweiten Installationsblockes erfolgt und die Funktion sämtlicher STeuervorrichtungen des zweiten Blockes nach seinem Anschluß an den ersten Block direkt von der Oberfläche aus überwacht werden kann.Another proposal of the invention is to replace it any defective organs of a system located on the seabed, the second installation block from first installation block with the help of a remote-controlled carrier tool decoupled and then to replace the defective one Organs brought to the surface. Hit this method can be used to exploit an underwater oil deposit required facilities and systems, for example a shaft head for oil production at great depths automatically and set up with great security, after lowering the first integrated installation block The possibility of controlling the slide for the conveying channels ensures that no premature start-up is possible of the well takes place after the lowering of the second installation block and the function of all Control devices of the second block monitored directly from the surface after its connection to the first block can be.

Lin weiterer Vorteil besteht darin, daß im Gegensatz zu bekannten Methoden, wo man zur Beseitigung von Defekten an komplizierten unterseeischen Einrichtungen, wie beispielsweise einem Schachtkopf oder einem Separator, gezwungen war, häufig und an einer Vielzahl von jeweils nur eine einfache Funktion besitzenden und leicht für einen Eingriff von hand oder über einen Manipulator zugänglichen Geräten Eingriffe vorzunehmen, was zu zahlreichen ProduktionsunterbrechungenAnother advantage is that, unlike well-known Methods where one can eliminate defects in complicated submarine facilities, such as a manhole head or a separator, was forced, often and at a multiplicity of only one simple one at a time Functional and easily accessible devices for an intervention by hand or via a manipulator undertake, resulting in numerous production stoppages

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führte oder erfindungsgemäß die gesamte Einheit, die die verschiedenen Steuerorgane enthält, einfach entfernt und sofort durch eine identische Einheit ersetzt, während die defekte Einheit an der Oberfläche repariert werden kann.led or according to the invention the entire unit that the contains various controls, simply removed and immediately replaced by an identical unit while the defective unit can be repaired on the surface.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß man mit geringeren Präventivwartungskosten für komplizierteste und läufig am wenigsten betriebssichere unterseeische Anlage auskommen kann, indem man in bestimmten Zeitabschnitten die empfindliche Einrichtungen enthaltende Einheit auswechselt. Another advantage of the method is that it can be used for the most complex with lower preventive maintenance costs and the least reliable submarine Plant can get by by looking at certain periods of time replace the unit containing the sensitive equipment.

Die Erfindung ist nachfolgend in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert, die in einem Ausführungsbeispiel die Verfahrensstufen und die dabei zur Durchführung verwendeten Arbeitsmittel wiedergeben. Es zeigenThe invention is described below in connection with the drawings explained in more detail the process steps and the steps used to carry them out in an exemplary embodiment Reproduce work equipment. Show it

Fig. leine perspektivische Darstellung der unteren Führungsvorrichtung eines unterseeischen Schachtkopfes,Fig. 1 is a perspective view of the lower guide device of an underwater shaft head,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer von einem Träger an der Oberfläche abgelassenen Abstützanordnung,2 shows a perspective view of a support arrangement lowered from a carrier on the surface;

Fig. 3 den Zusammenbau der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnungen ,3 shows the assembly of the arrangements shown in FIGS ,

Fig. 4 einen schematischen Teilschnitt durch eine Vorrichtung zur Verbindung des Trägerwerkzeuges mit der Abstützanordnung naGh Fig. 2,4 shows a schematic partial section through a device for connecting the carrier tool to the support arrangement naGh Fig. 2,

Fig. 5 einen Teilschnitt einer Abstützanordnung nach Fig. in Verbindung mit dem ersten Installationsblock,FIG. 5 shows a partial section of a support arrangement according to FIG. In connection with the first installation block.

Fig. 6 einen Teilschnitt einer zweiten Ausführungsform der Abstützanordnung nach Fig. 2 nach Verbindung mit dem ersten Installationsblock,6 shows a partial section of a second embodiment the support arrangement according to FIG. 2 after connection to the first installation block,

Fig. 7 eine schematische Ansicht des die Schachtkopfanlage umgebenden ferngesteuerten Trägerwerkzeuges und7 shows a schematic view of the shaft head system surrounding remote-controlled carrier tool and

Fig. 8 in schematischer Darstellung eine Vorrichtung zur Trennung der abnehmbaren Installationsblöcke.8 shows a schematic representation of a device for separating the removable installation blocks.

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Die einzurichtende und zu steuernde Anlage eines unterseeischen Schachtkopfes gemäß dem gewählten Ausführungsbeispiel ist in einer anderen Patentanmeldung vom gleichen Tage beschrieben.The system of a submarine shaft head to be set up and controlled according to the selected embodiment is the same in another patent application Days described.

Eine herkömmliche Führungsanordnung 1 gemäß Fig. 1 ist zunächst auf dem Meeresboden mit beliebigen bekannten Hilfsmitteln eingerichtet worden. Diese Führungsanordnung umgibt die Außenverrohrung 2 und umfaßt im wesentlichen einen starren Rahmen 3, der als Halterung für vertikale Führungsstangen 4 dient, und eine Basisplatte 5.A conventional guide arrangement 1 according to FIG. 1 is was initially set up on the sea floor using any known means. This guide arrangement surrounds the outer tubing 2 and essentially comprises a rigid frame 3, which serves as a support for vertical Guide rods 4 are used, and a base plate 5.

Gemäß der Erfindung wird zunächst mit Hilfe einer Kolonne von Rohren 6 oder Steigrohren, die Einrichtungen der Fernsteuerung und Fernübertragung enthält und an die ein ferngesteuertes Handhabungsgerät 7 mit Einrichtungen zur Ortsbestimmung und zum Vortrieb angeschlossen ist, eine Führungsanordnung 8 abgelassen. Das Ablassen dieser ersten Anordnung erfolgt ohne eine die Meeresoberfläche und den Bohrschacht verbindende Leitung, wobei die Einwirkungen und Dünung durch ein Antiatampfsystem neutralisiert werden und wenigstens eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Kräftepaare zu beseitigen oder zu unterdrücken, die aufgrund der Bewegungen des Schiffes 9 oder eines anderen Trägers auf der Meeresoberfläche auf die Rohrkolonne 8 einwirken.According to the invention, the remote control devices are first operated with the aid of a column of pipes 6 or riser pipes and contains remote transmission and to which a remote-controlled handling device 7 with devices for location determination and is connected to the advance, a guide arrangement 8 is drained. Draining this first Arrangement takes place without a line connecting the sea surface and the borehole, with the effects and swell are neutralized by an anti-steam system and at least one device is provided to eliminate or suppress the pairs of forces which are due to the movements of the ship 9 or another carrier on the sea surface act on the tubular column 8.

Das Handhabungsgerät 7 mit beliebiger zweckmäßiger Bauart kann Einrichtungen zur SElbstführung und zum Selbstvortrieb besitzen und ist am Ende der Rohrkolonne 6 gehaltert· Beim Ausführungsbeispiel nach Fig· 2 hält das Gerät einen Abstützverbinder 10, der in Fig. 3 teilweise sichtbar ist. Die Führungsanordnung 8 ist an eine Abstützplatte 11 (Fig. 3) oder 75 (Fig. 6) angeschlossen, die auf einem Flansch des Verbinders 10 aufliegt. Die Platte 11 ist mit einer mittlerenThe handling device 7 with any suitable design can have devices for self-guidance and self-propulsion have and is held at the end of the tubular column 6. In the embodiment according to FIG. 2, the device holds a support connector 10, which is partially visible in FIG. 3. The guide arrangement 8 is attached to a support plate 11 (Fig. 3) or 75 (FIG. 6), which rests on a flange of the connector 10. The plate 11 is with a middle

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öffnung von ausreichendem Durchmesser versehen, um den Oberteil des Verbinders IO hindurchtreten zu lassen und mit dem Umfang auf einem Flansch 12 aufzuliegen, der in Fig. 5 sichtbar ist und der an der Unterseite des Anschlußverbinders 10 vorgesehen isti sie kann mit einer Schutzvorrichtung 76 für den Verrohrungskopf und zur Führung eines weiter unten beschriebenen Trägerwerkzeuges 30 (Fig. 7) versehen sein. Der Anschlußteil 10 kann mit der Platte abgedichtet verbunden seinj er umgibt einen Abschnitt des Verrohrungskopfes 17 und liegt auf einem Zwischenrohr 18 (Fig. 1) auf. Wenn sich die Anordnung 8 den Führungsstangen 4 ausreichend weit angenähert hat und der Überhang 13 sich senkjffiht über den Stangen befindet, wird die Anordnung 8 mit Hilfe des Handhabungsgerätes 7 derart verdreht, daß die abgeschnittenen Ecken 11a sich ungefähr oberhalb der Stangen 4 befinden. Gemäß Fig. 2 sind unterhalb der Platte 11 Führungsflächen 15 vorgesehen, die während des Absenkens des Gerätes 7 die Stangen 4 auffangen und durch die öffnungen 16 (Fig. 3) in der Platte 11 hindurchführen.provided opening of sufficient diameter to allow the top of the connector IO to pass through and to rest with the circumference on a flange 12, which is visible in Fig. 5 and which is on the underside of the connector 10 it can be provided with a protective device 76 for the casing head and for the guide a support tool 30 (FIG. 7) described below. The connector 10 can with the plate be connected in a sealed manner, it surrounds a section of the casing head 17 and lies on an intermediate pipe 18 (Fig. 1). When the arrangement 8 has approached the guide rods 4 sufficiently far and the overhang 13 is lowered above the bars, the arrangement becomes 8 rotated with the help of the handling device 7 such that the cut corners 11a are approximately above of the rods 4 are located. According to Fig. 2 are below the Plate 11 guide surfaces 15 are provided which catch the rods 4 during the lowering of the device 7 and through the openings 16 (FIG. 3) in the plate 11 pass through.

Im Laufe dieses Absenkvorganges gleitet der obere Abschnitt des Verbinders 10 um den Kopf der Verrohrung 17 und wird Gurch die Zwischenverrohrung 18 (Fig. 1) angehalten, an die er sich anlegt. Ein Verriegelungsmechanismus verklemmt den Verbinder auf der Z=wischenverrohrung 18, während eine Blockierungsvorrichtung die untere Innenwand des Verbinders mit der äußeren Wand der Verrohrung 2 verbindet.In the course of this lowering process, the upper section of the connector 10 slides around the head of the tubing 17 and is G by the intermediate tubing 18 (Fig. 1) stopped to the he puts on it. A locking mechanism clamps the connector on the Z = wiper tubing 18, while a Blocking device connects the lower inner wall of the connector to the outer wall of the casing 2.

Sobald die gegenseitige Verriegelung durchgeführt ist, werden das ferngesteuerte Handhabungsgerät 7 und das Trägerwerkzeug 77 wieder nach oben gezogen, worauf man einen ersten integrierten Installationsblock 61 (Fig. 5, 6 und 7) abläßt, dessen Längen-Umrisse in Fig. 5 durch die unterbrochenen Linien 62 und 63 angegeben sind.As soon as the mutual locking is carried out, the remote-controlled handling device 7 and the carrier tool 77 pulled up again, whereupon a first integrated installation block 61 (Fig. 5, 6 and 7) is drained, the length outlines of which are indicated in FIG. 5 by the broken lines 62 and 63.

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Da sich die vorliegende Erfindung auf das Verfahren Einbau und zur Steuerung einer beliebigen unterseeischen Ausrüstung bezieht, die im vorliegenden Beispiel ein unterseeischer Schachtkopf ist, kann die in Fig. 3 angegebene Anordnung auch beliebige andere Formen annehmen, beispielsweise diejenige nach Fig. 5, in der der Verbinder IO über den Flansch 12 einer Auflageplatte 64 abstützt, die mit Umfangsflachen 65 und 66 versehen ist, die nit dem Verbinder 10 eine vollständig abgedichtete Einheit bilden. Leitungen, wie die an der Stelle 67, ermöglichen die Verbindung einer Sammelleitung 60 des Installationsblockes Gl mit Hilfe beliebiger ArBchlußeinrichtungen an eine unterseeische Sammelleitung.As the present invention relates to the method of installation and control of any submarine Equipment, which in the present example is a submarine shaft head, can be that indicated in FIG. 3 Arrangement can also take any other forms, for example that of FIG. 5, in which the connector IO over the flange 12 of a support plate 64 is supported, which is provided with peripheral surfaces 65 and 66, which nit the connector 10 form a fully sealed unit. Lines such as the one at point 67 enable the connection a collecting line 60 of the installation block Gl with the help of any ArBchlußeinrichtung to an undersea Manifold.

Gemäß einer ersten Variante wird von dem auf der Meeresoberfläche befindlichen Trägers (Schiff o.dgl.) 9 mit Hilfe des Handhabungsgerätes 7 eine die Installationseinheit 61 tragende Glocke abgelassen. Die Glocke kann jede beliebige bekannte Bauart besitzen und ist nicht näher dargestellt, da sie keinen Teil eier Erfindung bildet. Die außen an den Säulen 4 geführten Wandungen aer Glocke legen sich dabei schließlich auf die kreisringförmige Fläche 65 auf.According to a first variant of the carrier (ship or the like) located on the sea surface, 9 is included With the aid of the handling device 7, a bell carrying the installation unit 61 is lowered. Anyone can do the bell have any known design and is not shown since it does not form part of an invention. the The walls of the bell, which are guided on the outside of the columns 4, finally come to rest on the circular surface 65 on.

Kunmehr übernimmt eine Arbeitsgruppe, die mit Hilfe einer eine Anschlußschleusenkammer für öle Glocke enthaltenden Einrichtung abgesenkt ivorden ist, nach der Wasserverdrängung aus der Glocke und der Lufteinfüllung die Abtrennung des Installationsblockes von seiner Transporthalterung und das weitere Absenken mit Einjustierung bezüglich des Kopfes der Verrohrung 17 und dem Anschluß der Sammelleitung 68 an den Verbindungsstutzen 67. Ein Verbindungsglied 70 dient zum Anschluß des Installationsblockes 61 an den Verrohrungskopf 17. Schematisch angedeutete Linrichtungen 71 dienen Kunmore takes over a working group, which with the help of a a connection lock chamber for the device containing the oil bell is lowered ivorden, after the displacement of water from the bell and the air filling, the separation of the Installation block from its transport bracket and the further lowering with adjustment in relation to the head the piping 17 and the connection of the manifold 68 to the connecting piece 67. A connecting member 70 is used for connecting the installation block 61 to the casing head 17. Lines 71 indicated schematically are used

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zur gegenseitigen Ausrichtung von Block 61. und Kopf 17. Das Ventil 72 regelt die Fördermenge, das Ventil 73 regelt die an den Ringraum angeschlossene Leitung und der Schieber die Sammelleitung, Sämtliche Ventile oder Schieber lassen sich von Hand oder durch eine beliebige Stelleinrichtung betätigen.for the mutual alignment of block 61 and head 17. The valve 72 regulates the delivery rate, the valve 73 regulates the line connected to the annulus and the slide leave the manifold, all valves or slides operated by hand or by any control device.

Als Ersatz für eine Arbeitsgruppe kann man auch einen schematisch in Fig. 7 gezeigten Trägerwerkzeugrahmen 30 benutzen, um die beiden integrierten Installationsblöcke und 26 zu schützen und an Ort und Stelle zu befestigen. Der Übersicht halber sind der Rahmen und die beiden Installationsblöcke 26 und 61 ohne Führungs- und Schutzeinrichtungen eingezeichnet. Die Installationsblöcke 61 und 26 sind im übrigen in einer Richtung dargestellt, in der die Zuordnung der Ventile 72, 73, 74 und 27, 28 und 29 sowie der entsprechenden Manipulatoren 35, 34, 36 bzw. 37, 38 und 39 am Rahmen 30 sichtbar ist, die durch beliebige bekannte Systeme ferngesteuert werden.As a replacement for a working group, one can also use one Use the carrier tool frame 30 shown schematically in Fig. 7 to the two integrated installation blocks and 26 to protect and secure in place. For the sake of clarity, the frame and the two installation blocks 26 and 61 are without guiding and protective devices drawn. The installation blocks 61 and 26 are also shown in a direction in which the assignment of the valves 72, 73, 74 and 27, 28 and 29 as well as the corresponding manipulators 35, 34, 36 and 37, 38 and 39 are visible on frame 30, which are remotely controlled by any known system.

Dieser Rahmen 30 ist am Ende der Rohrkolonne 6 in der Höhe einer Führungs- und Stifczplatte 33 befestigt, die den Anschlußhals des beweglichen Handhabungsgerätes 7 an der Kolonne 6 umgibt. Nach dem Ablassen bis in die Nähe der Schutz- und Führungsvorrichtung 76 (Fig. 6) erfolgt die genaue Ausrichtung und derAnschluß des Installationsblockes 61 auf dem Kopf der Verrohrung 17. Dazu wird der Rahmen 30 allmählich abgesenkt, an dessen Unterseite schematisch an der Stelle 56 angedeutete Stoßdämpfer angeordnet sind, wobei er an der Führungsvorrichtung 76 entlanggleitet, bis er auf der Grundplatte 75 aufliegt. Das untere Ende des Inäballationsblockes 61, das durch einen Verbinder ähnlich dem Verbinder 10 in Fig. 5 unterstützt ist, wird nunmehr bezüglich der Achse der Verrohrung 17 zentriert, beispielsweise mit Hilfe des in Fig. 7 gezeigtenThis frame 30 is attached to the end of the tubular column 6 at the level of a guide and Stifczplatte 33, which the connecting neck of the movable handling device 7 on the column 6 surrounds. After draining down to the vicinity of the Protection and guiding device 76 (Fig. 6) takes place exact alignment and the connection of the installation block 61 on the head of the piping 17. This is done the frame 30 is gradually lowered, on the underside of which shock absorbers indicated schematically at point 56 are arranged are, wherein it slides along the guide device 76 until it rests on the base plate 75. The lower end of the incalation block 61 supported by a connector similar to connector 10 in FIG is now centered with respect to the axis of the tubing 17, for example with the aid of that shown in FIG

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Anschlußverbinders 70, der durch Fernsteuerung von der Oberfläche aus hydraulisch oder durch einen Manipulator im Trägerrahmen 30 bewegt wird und dessen vorspringender Abschnitt sich mit einem vertieften entsprechenden Abschnitt an der Oberseite des Kopfes der Verrohrung 17 justiert.Terminal connector 70, which by remote control from the Surface is moved from hydraulically or by a manipulator in the support frame 30 and its protruding Section is aligned with a recessed corresponding section at the top of the head of the casing 17.

Diese Justferung ist möglich aufgrund der seitlichen Verschiebung der Führungs- undAbstützplatte 33, die ihrerseits zwischen den Platten 81 und 82 geführt und unterstützt ist, und durch die Vertikalbewegung von Schubkolbenmotoren 32, deren Kolbenstangen 32a das Eindringen des vorspringenden Abschnittes des Verbinders 70 in den zurückgesetzten Abschnitt an der Oberseite des Kopfes der Verrohrung 17 steuern.This adjustment is possible due to the lateral shift the guide and support plate 33, which in turn is guided and supported between the plates 81 and 82 is, and by the vertical movement of reciprocating piston motors 32, the piston rods 32a of the penetration of the protruding portion of the connector 70 in the recessed Control the section at the top of the head of the casing 17.

Nimmt man an, daß der Installationsblock 61 auf den Kopf der Verrohrung gemäß einer der vorbeschriebenen Varianten abgesenkt worden ist, so wird anschließend mit Hilfe des Rahmens 30 der Installationsblock 26 auf den Block 61 aufgesetzt und dabei durch das eigenbewegliche Handhabungsgerät 7 unterstützt, das über die Rohrkolonne 6 mit dem Schiff oder der Bohrinsel an der Meeresoberfläche in Verbindung steht. Sobald der Rahmen 30 auf die ihm zugeordnete Führungsanordnung auftrifft, beispielsweise auf die in Fig. 6 dargestellten Führungsbogen 79, wird er derart geführt, daß seine Achse annähernd mit derjenigen des Installationsblocks 61 zusammenfällt. Die genaue Ausrichtung und der Anschluß des Installationsblocks 26 auf dem Block erfolgt mit beliebigen Einrichtungen, beispielsweise mittels eines Verbinders 26a, der dem für den Anschluß des Blockes auf dem Kopf der Verrohrung 17 gleicht und mit Hilfe des Schubkolbenmotors 32 und der Platte 33.Assume that the installation block 61 is on the head of the piping according to one of the variants described above has been lowered, the installation block 26 is then placed on the block 61 with the aid of the frame 30 placed and supported by the self-moving handling device 7, which is connected to the tubular column 6 with the Ship or the drilling platform on the sea surface is in communication. As soon as the frame 30 is assigned to it Guide arrangement impinges, for example on the In Fig. 6 shown guide bow 79, it is guided in such a way that its axis approximately with that of the installation block 61 coincides. The exact alignment and connection of the installation block 26 on the block takes place with any means, for example by means of a connector 26a, the one for connecting the block on the head of the tubing 17 and with the help of the piston motor 32 and the plate 33.

Mit dem gleichen Rahmen 30 kann man auch beide Installationsblöcke 26 und 61 absenken und am Boden befestigen, nachdem sie zuvor an der Oberfläche miteinander verbunden worden sind,With the same frame 30 you can also lower both installation blocks 26 and 61 and fasten them to the floor after they have previously been connected to one another on the surface,

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wobei die gleichen Annäherungs- und Befestigungsvorgänge für den Installationsblock 61 wie oben beschrieben durchgeführt werden.with the same approach and fastening operations for the installation block 61 can be carried out as described above.

Nunmehr wird das System der Fernbetätigung und Fernübertragung der unterseeischen Anlage eingeschaltet! um deren Steuerung von einer Zentralstation aus durchzuführen. Nach dem Einrichten der Anlage wird das ordnungsgemäße Betriebsverhalten der Installationsblöcke 61 und 26 überprüft, wobei man gegebenenfalls die Schieber 72-74 und 27 - 29 über die Manipulatoren 34 - 36 und 37 - 39 mit Hilfe geeigneter Fernsteuerungen betätigt. Diese Einrichtungen bilden keinen Teil der Erfindung und sind deshalb nicht im einzelnen dargestellt. Nach der überprüfung wird der Trägerrahmen 30 an die Heeresoberfläche zurückgebracht.Now the system of remote control and remote transmission of the submarine facility is switched on! about their To carry out control from a central station. To setting up the system will ensure proper operating behavior the installation blocks 61 and 26 checked, if necessary, the slides 72-74 and 27-29 over the manipulators 34-36 and 37-39 with the help of suitable Remote controls operated. These devices do not form part of the invention and are therefore not shown in detail. After the inspection, the carrier frame 30 is returned to the surface of the army.

Nachdem die'Anlage des Schachtkopfes eingerichtet worden ist, wird der Schacht von dem Träger oder einer Anlage an der Meeresoberfläche zur Kontrolle und Steuerung sämtlicher Bohrungen auf dem ölfeld mit Hilfe von Fernsteuer- und Fernmeßeinrichtungen in Betrieb genommen/ wie diese in der Parallelanmeldung vom gleichen Datum der gleichen Anmelderin beschrieben sind.After the system of the shaft head has been set up, the shaft is from the carrier or a system on the sea surface for the control and control of all Drilling in the oil field with the help of remote control and telemetry equipment put into operation / like these in the Parallel filings from the same date by the same applicant are described.

Im Fall einer Havarie oder eines Defektes eines Teils des Schachtkopfes oder bei Notwendigkeit eines Eingriffes in den Schacht oder auch zu vorbestimmten Zeiten im Fall einer systematischen Ersatzwartung des Installationsblockes 26 erfolgen, die Eingriffsarbeitsgänge mit Hilfe der gleichen Einrichtungen, die auch beim Aufbau des Schachtkopfes verwendet werden..In the event of an accident or a defect in a part of the shaft head or if there is a need to intervene in the shaft or at predetermined times in the case of systematic replacement maintenance of the installation block 26 take place, the intervention operations with the help of the same Equipment that is also used for the construction of the shaft head ..

Der Trägerrahmen 30mit dem eigenbeweglichen Handhabungsgerät 7 wird bis an das Ende der Rohrkolonne 6 abgelassen, worauf man den Installationsblock 26 abkuppelt, nachdem derThe support frame 30 with the self-moving handling device 7 is lowered to the end of the tubular column 6, whereupon the installation block 26 is uncoupled after the

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Rahmen 30 wie oben beschrieben auf die Platte 75 geführt und ab-gesetzt worden ist. In der Folge schließt man die Ventile der Installationsblöcke 61 und 26 über die ferngesteuerten Manipulatoren 34 - 36 und 37 - 39 des Rahmens und löst den Anschlußverbinder 26a mit Hilfe der Fernbetätigungseinrichtungen, die auch zur Herstellung der Verbindung verwendet worden sind*Frame 30 has been guided and set down on the plate 75 as described above. As a result, one closes the Valves of the installation blocks 61 and 26 via the remote controlled manipulators 34-36 and 37-39 of the frame and releases the connector 26a with the aid of the remote control devices that are also used to establish the connection have been used *

Das im Prinzip seltene Abkoppeln des Installationsblockes erfolgt ebenfalls mit Hilfe des Rahmens 30 und der Taucherglocke, wenn diese zur Herstellung der Verbindung verwendet worden ist, wobei das Verbindungsstück 70 vom Kopf 17 der Verrohrung entweder durch Fernsteuerung oder von Hand vom Innern der Glocke aus gelöst wird.The uncoupling of the installation block, which is rare in principle also takes place with the aid of the frame 30 and the diving bell, if this is used to make the connection with the connector 70 removed from the head 17 of the tubing either by remote control or by hand from the Inside the bell is released.

Fig. 8 zeigt als Eeispiel einen Schubkolbenmotor 41 des Rahmens 30, um nach der Entkopplung den Installationsblock 26 durch Eingriff einer Steuerkurve 4 3 zwischen zwei Gleitsteinen oder Folgerollen zu lösen, wobei der Block durch Verschiebung des oberen Gleitsteins über die Stange 46 angehoben wird. In der Parallelanmeldung von gleichen Tage ist eine Montage- oder Wartungseingriff in einen Bohrschacht von einem an der Oberfläche befindlichen Träger aus beschrieben, der durch die Installationsblöcke 26 und 61 hindurch erfolgt, ohne diese zuvor abzunehmen. Obwohl vorstehend das erfindungsgemäße Verfahren in seiner Anwendung bei einem unterseeischen Schachtkopf beschrieben ist, können selbstverständlich auch andere unterseeische Einrichtungen gehandhabt werden, beispielsweise eine Anlage zum Trennen von Rohöl und Gas, eine Pumpstation oder andere Anlagen, bei der wenigstens eine erste Einheit rait einer zweiten Einheit verbunden weraen soll.Fig. 8 shows, as an example, a thrust piston motor 41 of the frame 30 to the installation block after decoupling 26 to solve by engagement of a control cam 4 3 between two sliding blocks or follower rollers, the block through Displacement of the upper sliding block on the rod 46 is raised. In the parallel registration of the same days describes an assembly or maintenance intervention in a borehole from a carrier located on the surface, which takes place through the installation blocks 26 and 61 without removing them beforehand. Although above the method according to the invention is described in its application to a submarine shaft head Of course, other submarine facilities can also be handled, for example a system for separation of crude oil and gas, a pumping station or other facility in which at least one first unit raits a second Unit should be connected.

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Claims

DiPL.-lNG. Wilfrid RAECK PATENTANWALT 7 STUTTGART 1, MOSERSTRASSE 8 TELEFON (0711) 244003 SUBSEA ECUIPiIENT ASSOCIATES LTD. liamilton / Bermudas December 19, 1972 / k - S 72 - patent claims

1. Method for setting up and controlling submarine systems, in particular ctes shaft head of an undersea Oil well, characterized in that the system is initially divided into at least a first and a second installation block, of which the first installation block (61) At least one passage and at least one slide associated with the passage for switching the system on or off comprises, and the second block at least one connection device for connection to the passage of the first block comprises that one also has a support (9) on the sea surface with the help of a handling or conveying device (7) the first installation block (61) and a Guide and protection device lowers, and that one with With the help of a handling device (30) the second block (26) via the guiding and protective device for connection lowers with the first block.

2. The method according to claim 1, characterized in that the remote transmission and remote control system of the submarine System is put into operation in order to control the system via a central station.

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3. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the channels of the second installation block (26) necessary for the operation of the system are connected to a handling device (7), which is connected to the carrier (9) located on the sea surface. connected by a connecting column (6) for remote control and remote transmission, and that after the connection of the second installation block on the first installation block (61) the operability of the system from the Surface is checked before their operation is switched on from the surface, whereupon the handling device is activated and pulls the connecting device back on.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the handling device to approach the second installation block (61) to the first block (26) is connected to a support frame (30), via a mechanical connection (33, 81, 82), the one Relative movement of frame and handling device enabled, the handling device moving the second block over the guide device of the first block and then the handling device and the frame with simultaneous attention the mutual alignment and the connection of the connection devices between the two installation blocks are drained against the guide arrangement.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the handling device is an actuating device for the slide of the first installation block, so that the opening or closing of the passage in this Block can be controlled from the sea surface by operating the valve.

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S 72 - 15 -

6. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the connection of the second installation unit with the first unit by approaching the corresponding sections of the two blocks and by their hydraulic locking takes place.

7. The method according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the connection of the second unit to the first with the aid of a fixed to the handling device and remotely operated manipulator is carried out from the surface of the water.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that all slides for opening and Closing the channels in the second installation block (26) is assigned an outer actuator that also the handling device of the second installation block one of which is provided with an actuator Valves corresponding number of actuators is assigned, and that the slide of the installation block through Remote control of the actuators can be opened or closed.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the handling device with a support frame and the support frame with the group of actuators for the Slide is provided.

10. The method according to claim 1, characterized in that in the course of a first phase from a carrier (ship, oil rig, etc.) with the aid of a remote-controlled handling tool (7) a support arrangement around the head of the casing (17) of an undersea oil well ' lowers and fortifies that, in the course of a second phase, one controlled remotely from the surface

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Handling device drains a first integrated installation block (61), which serves as a support for a second installation block (26) and as a connection device between this and the casing head and, on the other hand, causes the ducts to be opened or closed, the handling device using the first Elock for its guidance and connection brings with the casing head over this arrangement, and that in the course of a third phase the second block (26) is lowered with the aid of a handling device, which after its connection with the first block ensures the production operation of the wellhead.

11. The method according to claim 10, characterized in that the manifold of the second installation block to one Channel of the first block is connected, and that the channel of the first block by means of a manipulator to a submarine manifold is connected.

12. The method according to claim 11, characterized in that a protective casing surrounding the casing head (17) in a sealed manner and support device is lowered, which is perpendicular to the casing surface and on the side of a locking device is supported between the device and the outer guide tube and serves as a base base on which the Connection work and the operational check of the first installation block carried out with the help of a working bell which is filled with an approximately atmospheric pressure after being placed on the pedestal base has been.

13. The method according to claim 11, characterized in that the first installation block with a protective device (79) to guide the second block (26) is surrounded.

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14. The method according to claim 13, characterized in that that to approach the second to the first installation block, the handling device (7) on a support frame (30) is connected by means of a mechanical coupling, which allows a relative displacement between the two units enables the handling tool to be brought over the guide device (79) assigned to the first block and is then lowered with the support frame against this device, so that the support frame with mutual alignment and connection of the connection devices placed between the first and second installation block on the guide device.

15. The method according to claim 14, characterized in that all channels of the first block, as a continuation or connection between the borehole and the second Block serve, assigns controllable valves by any externally actuable manipulators.

16. The method according to any one of claims 10 to 15, characterized marked that the necessary for the function of the system Channels of the second block (26) are brought up to a connection device of the carrier tool, which is connected via a connecting column (6) to the carrier (9) located on the sea surface, and that after the attachment of the second on the first installation block the operational readiness of the system from the sea surface is checked out before the operation of the system after the retraction of the tool carrier and the connection device is switched on,

17. The method according to any one of Argprüche 1 to 16, thereby characterized in that the handling device has its own location and sales facilities and also by remote control is guided by the carrier on the surface.

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