DE2813768C3

DE2813768C3 - Steuergerät für die Fernbetätigung von Unterwasserbohrlochköpfen

Info

Publication number: DE2813768C3
Application number: DE2813768A
Authority: DE
Inventors: Leonardo Venezia Beccegato; Emilio Mestre Morganti
Original assignee: Tecnomare SpA
Current assignee: Tecnomare SpA
Priority date: 1977-04-01
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1981-11-12
Also published as: JPS53123302A; FR2385887A1; NO781093L; IT1071925B; CA1109783A; FR2385887B1; NL7803402A; DE2813768B2; DE2813768A1; GB1595529A; DK138578A

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für die Fernbetätigung von Unterwasserbohrlochköpfen, mit einer am Bohrlochkopf angebrachten elektro-hydrauiischen, 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

ίο empfangen und dekodiert, wobei die Steuerung der zu steuernden Einrichtungen beispielsweise der Ventile über elektrische Steuerimpulse erfolgt, die an der elektro-hydrauiischen Anlage liegen.

Aus »Erdöl—Erdgas-Zeitschrift«, September 1974, 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«, November 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 Schließen gebracht wird.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe liegt demgegenüber darin, das Steuergerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es neben der eigentlichen Steuerfunktion gleichzeitig auch eine

Überwachungsfunktion erfüllt.

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 Kontrollsignale 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 Alarmschaltung umfaßt, welche bei Auslösung eines entsprechenden Signals durch die Kontrollpunkte und bei Ausfall des Fernübertragungs- oder Fördersystems Signale zum Schließen der Bohrlochventile aussendet.

Das erfindungsgemäße Steuergerät ist somit so 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 Zeichnung ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen 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

fi^r) 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 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 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 aaßerhalb 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 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 für die elektro-hydraulische Einrichtung 2 untergebracht ist. Zur Steuerung der Ventile im Bohrlochkopf während des Betriebs von der Oberfläche aus ist eir.e Abschalteinheit 4 vorgesehen, mit der man die Ventile hydraulisch betätigen kann, so daß das elektrohydraulische System abgeschaltet werden kann, das im Bohrlochkopf untergebracht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

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 anschließende Weiterleitung 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-hydrauiischen 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 öl gefüllt ist, und deren andere eine gasgefüllte, unter atmosphärischen Druck stehende Kammer ist, welche den elektrischen Teil der Einheit enthält.