DE2813768B2 - Steuergerät für die Fernbetätigung von Unterwasserbohrlochköpfen - Google Patents
Steuergerät für die Fernbetätigung von UnterwasserbohrlochköpfenInfo
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- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
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-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
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- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für die Fernbetätigung von Unterwasserbohrlochköpfen, mit
einer am Bohrlochkopf angebrachten elektro-hydraulisehen, mit einem Stromerzeuger und einer Pumpe
versehenen Anlage zur Beaufschlagung der zu steuernden Einrichtungen und einer von der Wasseroberfläche
aus durch Signale steuerbaren elektronischen Einheit durch welche die übermittelten Signale dekodierbar und
an die elektro-hydraulische Anlage weiterleitbar sind, wie es aus der DE-AS 19 50 776 bekannt ist
Bei dem oben beschriebenen bekannten Steuergerät werden Steuersignale von entfernt liegenden Sendern
empfangen und dekodiert, wobei die Steuerung der zu
steuernden Einrichtungen beispielsweise der Ventile
über elektrische Steuerimpulse erfolgt die an der
elektro-hydraulischen Anlage liegen.
Seiten 349—354, ist es weiterhin bekannt bei Unterwasserbohrstellen Sicherheitseinrichtungen vorzusehen, die
eine elektronische Drucküberwachung ausführen und
beim überschreiten eines maximal zulässigen Druckes automatisch die Sonderventile schließen. Weiterhin ist
aus »World Oil«, Nove.nber 1976, Seiten 58/59, die Fernbetätigung elektronischer Sicherheitseinrichtungen
für Unterwasserbohrstellen bekannt, indem beispielsweise ein Ventil, das durch akustische Signale geöffnet
gehalten wird, durch den Ausfall dieser Signale zum
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt demgegenüber darin, das Steuergerät der eingangs
genanntem Art so weiterzubilden, daß es neben der eigentlichen Steuerfunktion gleichzeitig auch eine
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst daß die elektronische Einheit zusätzlich zur
Aufnahme und Kodierung von vom Bohrlochkopf oder diesem benachbarter Einrichtungen übermittelter Kon
trollsignale und deren anschließende Weiterbildung zur
Wasseroberfläche hin ausgebildet ist wobei diese Kontrollsignale vor ihrer Übermittlung an die elektronische Einheit in der elektrohydraulischen Einheit in
elektrische Signale umwandelbar sind, und eine
entsprechenden Signals durch die Kontrollpunkte und
bei Ausfall des Fernübertragungs- oder Fördersystems
ausgebildet daß Signale in beide Richtungen, d. h. von außen zur elektronischen Einheit und von der
elektronischen Einheit nach außen übermittelt werden können, so daß das Gerät eine Steuer- und Überwachungsfunktion erfüllen und gleichzeitig als Sicherheitsso einrichtung arbeiten kann.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Steuergerätes sind Gegenstand der Patentansprüche 2
bis 6.
Im folgenden wird anhand der zugehörigen Zeich
nung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Steuergerätes beschrieben, wobei die einzige Figur das Ausführungsbeispiel in einer schematischen Ansicht zeigt
Dieses Steuersystem umfaßt einen Behälter mit den
Schaltungen für die elektronische Steuerung 1, wobei an
diese Schaltung Hydrophone angeschlossen sind sowie eine Übermittlungsstation zum Empfang und Senden
akustischer Signale. Die elektronische Einrichtung kann natürlich auch mittels eines elektrischen Kabels
betrieben werden, und Unterwasserleitungen können zum Übermitteln der erforderlichen Signale verwendet
werden. In der elektronischen Schaltung werden Signale codiert und decodiert und es werden vom Bohrlochkopf
her Signale aufgenommen und Signale an den Bohrlochkopf
hin abgegeben. Mit dieser elektronischen Schaltung können auch über eine elektrohydraulische
Anlage die Absperrschieber für das Bohrloch 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 elektronische Schaltung ist mit einem Behälter verbunden, der eine elektro-hydraulische Einrichtung 2
enthält Dieser Behälter ist in zwei Kammern uRterteilt,
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 Ventilstellung, zum Ablesen der Werte für Druck im
Bohrlochkopf sowie zur Ermittlung anderer Werte.
In der oberen Kammer, die unter Atmosphärendruck steht, ist eine Einheit untergebracht, in der Speicherbatterien
angeordnet sind, die sowohl die elektro-hydraulische Anlage als auch die elektronische Schaltung
versorgen. Mit dieser Einheit werden das Anlassen und Anhalten des Elektromotors gesteuert, der die hydraulische
Pumpe antreibt, wenn die Druckanzeigegeräte, die an den hydraulischen Akkumulatoren angebracht sind,
eine Anzeige liefern, und es werden alle die elektrischen Signale zusammengefaßt, die von den hydraulischen
Geräten sowie von außerhalb des Bohrlochkopfes angeordnete Apparaturen 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
ίο betätigt eine Pumpe, die jedoch nur die entsprechenden
hydraulischen Akkumulatoren auflädt Die hydraulischen Akkumulatoren betätigen die Absperrschieber
des Bohrloches, wenn dies erforderlich ist, und sie betätigen die Ventile im richtigen Zeitpunkt Die
Hydraulikflüssigkeit wird zu den hydraulischen BetätigiHigseinrichtungen
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 für die elektro-hydraulische Einrichtung 2 untergebracht ist Zur Steuerung der Ventile im Bohrlochkopf während des Betriebs von der Oberfläche aus ist eine Abschalteinheit 4 vorgesehen, mit der man die Ventile hydraulisch betätigen kann, so daß das elektrohydraulische System abgeschaltet werden kann, das im Bohrlochkopf untergebracht ist
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 für die elektro-hydraulische Einrichtung 2 untergebracht ist Zur Steuerung der Ventile im Bohrlochkopf während des Betriebs von der Oberfläche aus ist eine Abschalteinheit 4 vorgesehen, mit der man die Ventile hydraulisch betätigen kann, so daß das elektrohydraulische System abgeschaltet werden kann, das im Bohrlochkopf untergebracht ist
Claims (6)
1. Steuergerät für die Fernbetätigung von Unterwasserbohrlochköpfen, mit einer am Bohrlochkopf angebrachten elektrohydraulischen, mit
einem Stromerzeuger und einer Pumpe versehenen Anlage zur Beaufschlagung der zu steuernden
Einrichtungen und einer von der Wasseroberfläche aus durch Signale steuerbaren elektronischen
Einheit durch welche die übermittelten Signale dekodierbar und an die elektrohydraulische Anlage
weiterleitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Einheit (1) zusätzlich zur
Aufnahme und Kodierung von vom Bohrlochkopf oder diesem benachbarter Einrichtungen übermittelter Kontrollsignale und deren ruischließende Weiterlfitung zur Wasseroberfläche hin ausgebildet ist
wobei diese Kontrollsignale vor ihrer Übermittlung an die elektronische Einheit (1) in der elektrohydraulischen Einheit (2) in elektrische Signale umwandelbar sind, und eine Alarmschaltung umfaßt welche
bei Auslösung eines entsprechenden Signals durch die Kontrollpunkte und bei Ausfall des Fernübertragungs- oder Fördersystems Signale zum Schließen
der Bohrlochventile aussendet
2. Steuergerät nach Anspruch 1 gekennzeichnet durch eine im Weg der Stellkraftzuführung zu den zu
steuernden Einrichtungen liegende Einheit (4) zum Umschalten der Steuer- und Kontrollverbindung
von der elektro-hydraulischen Einheit (2) auf direkt von der über der Wasseroberfläche angeordneten
Leitstelle zugeführte Stellkräfte.
3. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Anlage einen Hochdruckkreis und einen
Niederdruckkreis einschließt die beide durch eine gemeinsame Pumpe beaufschlagt sind.
4. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Steuerterminal in der elektronischen Einheit (1) zum Anschalten
mehrerer Bohrlochköpfe in Abhängigkeit von einem von der Oberfläche aus abgegebenen Signal.
5. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß mit der
elektronischen Einheit (1) ein Umsetzer zum Umsetzen hydro-akustischer Signale in elektrische
Signale und umgekehrt in Verbindung steht
6. Steuergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektro-hydraulische Einheit (2) in einem Stahlbehälter
angeordnet ist, der durch eine alle Durchlässe für elektrische und hydraulische Leitungen sowie für die
nach außen führenden Verbindungsleitungen enthaltene Verbindungsplatte in zwei getrennte Kammern
geteilt ist, deren eine die hydraulische Einheit einschließlich der Pumpe enthält und die mit unter
Umgebungsdruck gehaltenem Ol gefüllt ist, und deren andere eine gasgefüllte, unter atmosphärischen Druck stehende Kammer ist, welche den
elektrischen Teil der Einheit enthält.
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