DE2813768A1

DE2813768A1 - Steuersystem fuer unterwasser-bohrlocheinfassungen

Info

Publication number: DE2813768A1
Application number: DE19782813768
Authority: DE
Inventors: Valeriano Banzoli; Leonardo Beccegato; Paolo Minardi; Emilio Morganti; Marco Paolo Selleroni
Original assignee: Tecnomare SpA
Current assignee: Tecnomare SpA
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1978-10-05
Also published as: NL7803402A; DE2813768B2; DE2813768C3; IT1071925B; FR2385887A1; DK138578A; FR2385887B1; GB1595529A; CA1109783A; NO781093L; JPS53123302A

Description

Steuersystem für Unterwasser-Bohrlocheinfassungen

Die Erfindung "betrifft ein Steuersystem für Unterwasser-Bohrlocheinfassungen, mit denen Ölschächte in diesem Wasser, bis herab zu 600 m Meerestiefe ausgestattet werden.

Es sind schon Systeme für die Ausstattung iron Ölschächten bekannt, jedoch erfüllen die bekannten Systeme nicht alle wünschenswerten Anforderungen.

Die Bohrschachteinfassung gemäß der Erfindung kann ohne Hilfe von Froschmännern erbaut werden. Sie kann sowohl akustisch als auch durch Kabel und durch elektrische Leitungen ferngesteuert werden, die längs der Öl- oder Gasförderleitungen verlaufen. Die Steuerungseinrichtung kann elektrisch von einem mit einem Eadioisotop ausgestatteten Generator versorgt werden.

Der mechanische Teil der Schachteinfassung ist nach dem Modulprinzip baukastenartig aufgebaut. Der untere Teil enthält diejenigen Bestandteile, die längere Zeit am Meeresboden verbleiben sollen, während im oberen Teil diejenigen Einrichtungen untergebracht sind, die gelegentlich gehoben werden müssen. In diesem oberen Teil sind also alle Bestandteile des eigentlichen Steuersystems.

Da Steuer- und Forderungssystem zusammenhängen ist keinerlei Verbindung mit der Terminalplattform erforderlich, abgesehen von den Förderleitungen für die Kohlenwasserstoffe. Auf diese Weise entfallen alle Schwierigkeiten, die mit der Verwendung von elektrischen Kabeln und Anschlüssen unter Wasser verbunden sind.

Das System gemäß der Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist, in der eine praktische Ausführungsform gezeigt ist.

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Dieses Steuersystem umfaßt einen Behälter 1 mit den Schaltungen für die elektrische Steuerung, wobei an diese Schaltung Hydrophone angeschlossen sind sowie eine Ü"bermittlungsstation zum Empfang und Senden akustischer Signale.

Die elektrische Einrichtung kann natürlich auch mittels eines elektrischen Kabels betrieben werden und Unterwasserleitungen können zum Übermitteln der erforderlichen Signale verwendet werden.

In der elektrischen Schaltung werden Signale codiert und decodiert und es werden von der Schachteinfassung Signale aufgenommen und an diese abgegeben.

Mit dieser elektrischen Schaltung können auch über eine elektrohydraulische Anlage die Absperrschieber für den Schacht betätigt werden und es können Analogdaten, beispielsweise Angaben über den Druck, die elektrische Spannung und andere Größen gegeben werden und weiterhin Angaben über die Stellung der Sperrschieber sowie mögliche Zustände von Block und Alarm.

Die elektrische Schaltung ist mit einem Behälter 2 verbunden, der eine elektro-hydraulische Einrichtung enthält. Dieser Behälter ist in zwei Kammern unterteilt, die über eine Verbindungsplatte miteinander verbunden sind, in der Durchlässe für elektrische und hydraulische Leitungen und zwar zwischen den beiden Kammern als auch von den Kammern nach außen untergebracht sind, so z.B. für die Betätigung der Ventile zur Feststellung der Ventilsteilung, zum Ablesen der Werte für Druck im Bohrschachtkopf sowie zur Ermittlung anderer Werte.

In der oberen Kammer, die unter Atmosphärendruck steht, ist die Zwischenwandeinheit untergebracht, an der Speicherbatterien untergebracht sind, die sowohl die elektro-hydraulische Anlage als auch die elektronische Schaltung versorgen.

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Mit der Zwischenhodeneinheit werden das Anlassen und Anhalten des Elektromotors gesteuert, der die hydraulische Pumpe antreibt, wenn die Druckanzeigegeräte eine Anzeige liefern, die an den hydraulischen Akkumulatoren angebracht sind und es werden alle die elektrischen Signale zusammengefaßt, die von den hydraulischen Geräten sowie von außerhalb der Schachteinfassung angeordneten Apparaten kommen und die dann zur elektronischen Schaltung weitergeleitet werden, wobei solche Signale auch in umgekehrter Richtung übermittelt werden.

In der unteren Kammer, die druckkompensiert ist und infolgedessen unter dem hydrostatischen Wasserdruck steht, sind in einem Ölbad die hydraulische Anlage sowie ein Elektromotor untergebracht. Der Elektromotor betätigt eine Pumpe, die jedoch nur die entsprechenden hydraulischen Akkumulatoren auflädt.

Die hydraulischen Akkumulatoren betätigen die Absperrschieber des Bohr schachte s, wenn dies erforderlich ist und sie betätigen die Ventile im richtigen Zeitpunkt. Die Hydraulikflüssigkeit wird zu den hydraulischen Betätigungseinrichtungen über Einwegelektromagnetventile geleitet, die wiederum durch die elektronische Schaltung gesteuert werden. Ein mit einem Radioisotop ausgestatteter Generator 3 liefert die elektrische Leistung, die für das ganze System erforderlich ist und er ist an Speicherbatterien angeschlossen, die im oberen Teil des Behälters untergebracht ist. Zur Steuerung der Ventile im Bohrschachtkopf während des Betriebs von der Oberfläche aus ist eine Abschalteinrichtung 4 vorgesehen, mit der man die Ventile hydraulisch betätigen kann, so daß das elektrohydraulisehe System abgeschaltet werden kann, das im Bohrschachtkopf untergebracht ist.

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Claims

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assman« - Dr. R. Koenigsberger Dipl.-Phys. R. Holzbauer - Oip-.-Ing. F. KHngscisen - Dr. F. Zumstein jun.

PATENVANWALrE

TELEFON: SAMMEL-NR. 225341 *- ® 1 O / Vl (P

TELEX529979 · 8 MÜNCHEN 2.

TELEGRAMME: ZUMPAT BRÄUHAUSSTRASSE 4 _

POSTSCHECKKONTO:

MÜNCHEN 91139-809, BLZ 7OO10O8O

BANKKONTO: BANKHAUS H. AUFHÄUSER

KTO.-NR. 397997. BLZ 700 306 OO

VZw.

Case 43565

TECNOMAHE S.p.A., Venedig/Italien Patentansprüche

1. Steuersystem für Unterwasser-Bohrschachtköpfe zur Vervollständigung von Bohrschächten in tiefem V/asser bis herab zu 600 m, gekennzeichnet durch

a) eine elektronische Einheit zur Steuerung und Kontrolle

b) eine elektro-hydraulische Einheit zur Betätigung der Schachtventile

c) eine Einheit zur Erzeugung von elektrischer Leistung

d) eine Einheit, mit der die hydraulischen Leitungen für die Steuerung von der Oberfläche mit hydraulischen Leitungen zur Steuerung von der elektro-hydraulischen Einheit verbunden werden.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuer- und Eontrolleinheit umfaßt:

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a) einen Übertragungskanal, sowohl für eine akustische Übertragung durch das ¥asser und eine elektrische Übertragung durch ein Kabel längs der Kohlenwasserstofförderleitungen, mit Rückleitung der Signale durch das V/asser

b) Alarmsysteme, durch die automatisch die Ventile des Schachtes geschlossen werden, wenn das IPernübertragungssystem und das Fördersystem gefährdet sind oder wenn unregelmäßige Arbeitsbedingungen im Schacht auftreten oder wenn die Kohlenwasserstofförderleitungen brechen oder wenn die Übermittlung durch akustische Signale ausfällt

c) ein Steuerterminal, durch das eine Anzahl von linter Wasser liegenden Bohrschachteinfassungen gleichzeitig betätigt werden kann, wenn von der an der Oberfläche liegenden Plattform Alarm gegeben wird.

Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die elektro-hydraulische Einrichtung zur Betätigung der Absperrschieber des Schachtes enthält:

a) einen Stahlbehälter, der in zwei getrennte Kammern auf geteilt ist, die voneinander durch eine Verbindungsplatte getrennt sind, in der alle Durchlässe für elektrische und hydraulische Leitungen sowie für nach außen führende Verbindungsleitungen vorgesehen sind

b) hydraulische Einrichtungen und eine Pumpanlage, die in der unteren Kammer untergebracht ist, die druckkompensiert ist und mit Öl gefüllt ist

c) eine hydraulische Einrichtung die aus zwei Kreisen besteht, nämlich einem Hochdruckkreis und einem Hiederdruckkreis, wobei beide Kreise durch die gleiche Pumpanlage versorgt werden

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d) eine hydraulische Anlage, die zwei Sicherheitssysteme enthält, durch die automatisch der Öldruck von allen Betätigungseinrichtungen der Schachtventile abgelassen wird, worauf der Bohrschacht verschlossen wird, sowohl im Pail der Gefahr für das Fördersystem und "bei ungewöhnlichen Druckverhältnissen im Bohrschacht als auch wenn die Fernübertragungsleitung unterbrochen ist oder wenn die Steuersignale verstümmelt ankommen.

4. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, aufgebaut nach einem Baukastensystem, so daß es für Bohrschachteinfassungen verschiedener Typen verwendet werden kann, wobei die Verschiedenheit in der Anzahl der Ventile oder in der Bestimmung für unterschiedliche Arbeitsvorgänge liegen kann.

5. Steuersystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, mit einer hydraulischen Einrichtung, die wenig elektrische Leistung verbraucht und infolgedessen mit einer Stromquelle versorgt werden kann, die mittels eines Eadioisotops betrieben wird*

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