DE2833866B2 - Steckverbindung für Steigrohrleitungen zum Unterwasserbohren - Google Patents

Steckverbindung für Steigrohrleitungen zum Unterwasserbohren

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Gerhard Dipl.-Ing. 4000 Düsseldorf Branig
Kurt 4052 Korschenbroich Reisse
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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
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/08—Casing joints
    • E21B17/085—Riser connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L37/00—Couplings of the quick-acting type
    • F16L37/08—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members
    • F16L37/12—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members
    • F16L37/1205—Couplings of the quick-acting type in which the connection between abutting or axially overlapping ends is maintained by locking members using hooks, pawls or other movable or insertable locking members using hooks hinged about an axis placed behind a flange and which act behind the other flange

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Description

Die Erfindung betrifft eine Steckverbindung für Steigrohrleitungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie geht aus von einer Rohrverbindung, wie sie aus der DE-OS 29 02 804 bekannt ist.
Steigrohrleitungen, sogenannte Riser haben bekanntlich die Aufgabe, das Bohrgestänge, welches sich in ihnen befindet, zu führen und vor äußeren Einflüssen zu schützen sowie die Bohrflüssigkeit zur schwimmenden Bohreinheit zurückzuführen. Die Riser können in Wassertiefen bis über 2000 m und mehr eingesetzt werden. Sie werden u. a. durch Meeresströmungen, Wellen, Abdrift und Schwingungen der schwimmenden Bohreinheit belastet. Sie sind also Belastungen (statisch und dynamisch) durch Zug, Biegung, Abscherung und Beanspruchung durch hydrostatische Kräfte, d'e je nach Entfernung von der Wasseroberfläche variieren, ausgesetzt. Die hydrostatischen Kräfte sind der Außendruck des umgebenden Seewassers und der Innendruck der Bohrflüssigkeit.
Der Riser besteht im allgemeinen aus einem Hauptrohr als Hauptleitung mit Verbindungselementen und mehreren außen liegenden kleinen Nebenrohren (Ausgleichsleitungen und Hochdruckleitungen als Nebenleitungen), die dazu dienen, den Bohrlochkopf am Meeresgrund in Funktion zu halten und abzusichern.
Der Riser besteht über seine ganze Länge aus mehreren Abschnitten, die durch die Verbindungselemente zusammengehalten werden. Die Verbindungen müssen also nicht nur das Riserrohr aufnehmen bzw. berücksichtigen, sondern auch die Nebenleitungen.
Aus der eingangs genannten DE-OS 29 02 804 ist es bekannt, über den Umfang der Verbindung verteilt mehrere Spannbolzen vorzusehen.
Auf gattungsfremden Gebiet ist es darüber hinaus vielfach bekannt, bei Flanschverbindungen an Rohren schwenkbare Spannhebel anzuordnen. Als Beispiele seien die US-PS 3191969, 25 36 602, 24 56 744, 18 12 678,13 97 145 sowie dieGB-PS 13 18 1 lOgenannt. Schließlich ist eine derartige Schnellverbindung mittels Schwenkbolzen für Ölübergabegeräte bekannt (»The Oil and Gas Journal« 22. Mai 1967, Seite 149).
Aufgabe der Erfindung ist es, eme Steckverbindung für einen ganz bestimmten Anwendungszweck, nämlich für Steigrohrleitungen zu schaffen, mit der unter Verwendung von Schwenkhebeln die unter Vorspannung stehende Verbindung gelöst werden kann bzw. eine einfache, die eingangs genannten speziellen Anforderungen berücksichtigende Verbindung hergestellt werden kann.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die erfindungsgemäßc Rohrsteckverbindung stellt eine konstruktiv einfache Lösung für eine unter Vorspannung stehende Verbindung dar. Es ist weiterhin eine bessere Kontrolle einer sicher geschlossenen Verbindung möglich. Insbesondere wird die Montage der Verbindung dadurch erleichtert, daß die Schwenkhebel in Wartestellung durch (inen Anschlag gehalten werden und der ebenfplls schwenkbare Spannbolzen auf einer Haltefläche des zugehörigen Flansches in der Aufnahmestellung verbleibt, bis er zum Spannen bzw. der Befestigung des Verriegelungsspannhebels heruntergeklappt wird. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorderansicht einer geschlossenen Verbindung im Schnitt,
F i g. 2 eine Draufsicht auf F i g. 1 im Schnitt nach der Linie A -B.
In der in Fig. I dargestellten Steckverbindung sind das Muffenteil 1 und das Einsteckteil 2 der Rohrabschnitte 3 mit gleichmäßig verteilten, übereinstimmend angeordneten bundartigen Ansätzen 4 und 5 versehen; am Muffenteil 1 sind übereinstimmende Verriegelungsspannhebel 6 schwenkbar angeordnet. Das Einsteckieil besitzt mit den Verriegelungsspannhebeln 6 übereinstimmende Spannbolzen 7. Die Umfangsflächen 8 und 9 der Ansätze 4 und 5 sind ebenso wie die Ausnehmung 10 in den Verriegelungsspannhebeln 6 gerade ausgebildet.
Die Klemmfläche 11 des Ansatzes 4 ist konkav kreisförmig und die Klemmfläche 12 des Verriegclungsspannhebels 6 konvex kreisförmig ausgebildet, wobei die Krümmung auf den Drehpunkt 13 de> Verriegelungsspannhebels 6 bezogen ist. Die Klemmfläche 14 der Ansätze 5 ist glatt konisch, und die Klemmfläche 15 des Verriegelungsspannhebels 6 ist konvex ballig ausgeführt.
Die Lageraugen 16 des Muffenteiles 1 für die Verriegelungsspannhebel 6 sind mit einer Anschlagfläche 17 und die Verriegelungsspannhebel 6 mit einer Anschlagfläche 18 versehen.
Der Übergang 19 des Muffenteiles 1 ist konisch und der Übergang 20 des Einsteckteiles 2 ballig ausgeführt. Der Flansch 21 des Einsteckteiles 2 ist mit einer Haltefläche 22 für die Spannbolzen 7 versthen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Steckverbindung für Steigrohrleiiungen zum Unterwasserbohren von einer schwimmenden Plattform aus, wobei die Steigrohrleitungen ein Muffen- und ein Einsteckende aufweisen, die jeweils mit einem bundartigen Ansatz versehen sind, welcher unter Verwendung von Spannbolzen gegen den Ansatz des anderen Steigrohres angepreßt gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die : gegenseitige Verspannung der beiden Ausätze (4; 5) des Muffen- und des Einsteckendes (1; 2) schwenkbar am Muffenende (1) befestigte, die Ansätze (4; 5) mit einer Ausnehmung (10) übergreifende Verriegelungsspannhebel (6) vorgesehen sind, welche jeweils : durch einen am Einsteckende (2) schwenkbar befestigten Spannbolzen (7) in der die Atisätze (4; 5) miteinander verspannenden Vtrriegelungspositionenfestiegbarsind.
2. Steckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangsflächen (8; 9) der Ansätze (4; 5) und der Ausnehmungen (10) in den Verriegelungsspannhebeln (6) gerade ausgebildet sind.
3. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, ■ dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmfläche (11) des Ansatzes (4) des Muffenteils (1) konkav kreisförmig und die entsprechende Klemmfläche (12) des Verriegelungsspannhebels (6) konvex kreisförmig, wobei die Krümmung der Klemmflä- .· chen (11; 12) auf den Drehpunkt (13) des Verriegelungsspannhebels (6) bezogen ist, sowie die Klemmfläche (14) des Ansatzes (5) des Einsteckteils (2) glatt konisjh und die entsprechende Klemmfläche (15) des Verriegelungsspannhebels (6) konvex ι ballig ausgeführt sind.
4. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Außenflansch des Muffenteiles (1) Lageraugen (16) für die Verriegelungsspannhebel (€) vorgesehen und mit i einer Anschlagfläche (17) versehen sind, der am Verriegelungsspannhebel (6) eine Anschlagfläche (18) zugeordnet ist.
5. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergang (19) am r Ende des Muffenteiles (1) konisch und der diesem zugeordnete Übergang (20) am Ende des Einsteckteiles (2) ballig ausgeführt sind.
6. Steckverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckteil (2) on einen Flansch (21) aufweist, der mit Halteflächen (22) für die Spannbolzen (7) versehen ist.
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