DE2927244A1

DE2927244A1 - Bohrlochabsperrvorrichtung

Info

Publication number: DE2927244A1
Application number: DE19792927244
Authority: DE
Inventors: Jun Leonard E Williams
Original assignee: Cameron Iron Works Inc
Current assignee: Cooper Industries LLC
Priority date: 1978-08-18
Filing date: 1979-07-05
Publication date: 1980-03-06
Also published as: JPS5530093A; NO153186B; NO153186C; GB2028896B; MY8400396A; JPS6146638B2; AR227135A1; US4227543A; NO791915L; FR2438151B1; GB2028896A; DE2927244C2; MX148771A; FR2438151A1

Description

ZiJl-VlIl]J-LCiX. ι

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, D1PL.-PHYS. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr.-Ing. H. Liska

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SAHA ^{8 MÜNCHEN 86}·^DEN - 5. Juli 1979

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

Cameron Iron Works, Inc., 1124 Silber Road, Houston, Texas 77001, V.St.A.

Bohrlochabsperrvorrichtung

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4. Preventer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (18) Blindbacken sind, die über die Bohrung (12) hinweg abdichten, wenn darin kein Rohr vorhanden ist.

5. Preventer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (50) zum Abdichten über die Bohrung (12a) und rund um ein darin befindliches Rohr (P) gestaltet sind.

6. Backendichtung für einen Preventer, gekennzeichnet durch ein elastisches Dichtungsstück (22, 56), das mit einer Stirnfläche gegen die Stirnfläche eines gegenüberstehenden Dichtungsstückes abdichtet und eine Einsenkung (30, 60)., die sich entlang der Stirnfläche der Diehtungsstücke erstreckt,

einen elastischen Haltekeil (32, 62) in der Einsenkung jedes Dichtungsstückes, auf dessen Stirnfläche sieh eine Nut (34, 64) erstreckt, die mit der Fut in dem Haltekeil des gegenüberstehenden Dichtungsstückes einen Dichtungsmittelkanal (38, 66) bildet, in den ein Dichtungsmittel· eingeleitet werden kann, um ein Hilfsdichtungssystem zu bilden, das in Schließstellung eine druckfeste Abdichtung entlang der Stirnfläche der sich gegenüberstehenden Diehtungsstücke garantiert.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des DichtungsStückes und die Stirnfläche des Haltekeiles eben sind und eine Abdichtung für einen Blindbacken bilden.

8. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Dichtungsstückes (56) und des Haltekeiles (62) solche konkave Vertiefungen haben, daß Dichtungsstück und Haltekeil für die Abdichtung gegen ein Rohr (P) geeignet sind. .

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Die Erfindung betrifft eine Bohrloohabsperrvorrichtung, auch Preventer genannt.

Nach intensivem Gebrauch kann es vorkommen, daß Preventer beim Schließen nicht mehr vollständig abdichten. Ein solcher Dichtungsdefekt kann von einer Beschädigung der Dichtungsfläche, von Unzulänglichkeiten in dem durch den Preventer ragenden Rohr oder von Schmutzeinschlüssen herrühren. Wenn ein solches Versagen der Abdichtung auftritt, ist es erwünscht, eine Möglichkeit zum Abdichten zu haben, ohne daß die Schieber zurückgezogen werden müssen und damit die Kontrolle über das Bohrloch verlorengeht. Bei manchen Anlagen können sich die Preventer hundert Meter oder mehr unter der Wasseroberfläche befinden.

Die Erfindung bezweckt, einen verbesserten Preventer zu schaffen, der eine Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn die Dichtungsfläche beschädigt ist. Der Preventer soll die Fähigkeit einer hilfsweisen Abdichtung haben, wenn immer ein Leck im Preventer vorhanden ist. Hierzu wird ein Hilfsdichtungssystem vorgesehen, nachdem das Diehtungsstück im Bohrgestänge ein leck gezeigt hat. Dadurch wird die Sicherheit und der Schutz der Umgebung beim Gebrauch des Preventers erhöht. Wie das erfindungsgemäße Hilfsdichtungssystem beschaffen ist, geht aus dem Kennzeichen des Hauptanspruchβ hervor.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Darin zeigen:

Pig.1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Preventers, wobei Teile weggebrochen sind, um innere Bestandteile zu zeigen;

Pig.2 eine Schnittansicht eines Preventers vom Blindbackentyp mit geschlossenen Backen und der Hilfsdichtung an Ort und Stelle;

Pig.3 eine Schnittansicht des Blindbacken-Preventers nach der Linie 3-3 der fig.2;

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Fig.4 einen querlaufenden Schnitt ähnlich der Fig.2, jedoch mit einem Preventer für das Schließen um ein Rohr·

Der in den Fig.V, 2 und 3 dargestellte erfindungsgemäße Preventer 10 ist ein Blindbaekentyp, der das Bohrloch 12 abdichtet, wenn kein Rohr in demselben vorhanden ist. Der Preventer 10 weist ein Gehäuse 14 auf, durch das sich das Bohrloch 12 erstreckt. Führungen 16, die miteinander ausgerichtet sind, erstrecken sieh vom Bohrloch 12 weg, wie dargestellt. In den Führungen 16 gleiten Backen 18, die mit Hilfe passender Vorrichtungen bewegt werden, etwa mittels üblicher Kolben 19, die mit den Backen 18 durch Stangen 20 verbunden sind. In horizontalen Rillen 24, die quer über die Stirnfläche 26 der Backen 18 laufen, sind Dichtungselemente 22 gehalten. Jeder Backen 18 ist mit Dichtungen 27 versehen, um gegen seine Führung abzudichten. Metalleinlagen 28 dienen dazu, die Dichtungselemente 22 zu verstärken und gegen Druck festzuhalten, wenn die Backen geschlossen werden.

V/ie aus den Fig.2 und 3 ersichtlich, erstreckt sich quer über die Stirnfläche jedes Dichtungselementes 22 eine Einsenkung 30. In der Einsenkung 30 ist ein federnder Haltekeil 32 aufgenommen, über dessen Stirnfläche eine Nut 34 läuft. Die Nuten 34 stehen mit Durchlässen 36 durch das Gehäuse 14 in Verbindung, wenn die Backen 18 geschlossen sind. Diese Nuten 34 bilden zusammen einen Hilfsdichtungsmittelkanal 38, der sich quer über das. ganze Bohrloch 12 erstreckt. Dieser Kanal 38 dient dazu, ein Hilfsdichtungsmaterial in Form eines Kunststoffes aufzunehmen, das von einer geeigneten Pumpe 40 (in Fig.1 schematisch angedeutet) durch die Durchlässe 36 hineingepreßt wird. Die Pumpe 40 hat ein Reservoir an Kunststoff-Dichtungsmittel S und ist über eine Röhre 44 mit einem Anschlußstück 42 verbunden. Das Anschlußstück 42 ist, wie in Fig.2 gezeigt, im Gehäuse 14 angebracht und mit einem Rückschlagventil 46 verstehen, um ein Ausströmen durch das Anschlußstück zu verhindern. Eventuell können auch zwei solche Anschlußstücke 42 an beiden Seiten des Gehäu-

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ses 14 angeordnet sein, wie in Pig.2 gezeigt, und das Hilfsdichtungsmittel S kann durch ein Anschlußstück oder auch durch beide Anschlußstücke eingespritzt werden. Hierfür können vielfältige Vorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise können in Anlagen auf Land unmittelbare Injektionspumpen, ähnlich Schmierpressen verwendet werden und für Offshore-Anlagen (Unterwasser-Bohrlochkopf) eine ferngesteuerte Kunststoffinjektionsvorrichtung.

Dieses Hilfsdichtungsmittel S schafft ein Sicherheitsdichtungssystem, so daß eine Abdichtung auch dann erreicht wird, wenn die Dichtungselemente 22 beim Schließen der Backen 18 nicht dichten. Man kann zwar erwarten, daß die Dichtungselemente 22 über viele öffnungs- und Schließvorgänge hinweg abdichten, ein Versagen der Dichtungselemente beim Abdichten und ausreichend langen Halten des Bohrlochdruckes, um den Bohrlochdruck unter Kontrolle zu bringen, kann jedoch katastrophal sein. Wenn immer die Dichtungselemente 22 nicht ordnungsgemäß abdichten, wird das Kunststoff-Dichtungsmittel S in den Dichtungsmittelkanal 38 gepumpt, um eine Druckabdichtung vorzusehen, bis der Bohrlochdruck unter Kontrolle gebracht werden kann.

Nach dem Einsatz der Hilfsdichtung können die Dichtungselemente irgendwann später ausgetauscht werden, so daß das Hilfsdichtungssystem zu jedem Zeitpunkt, wenn es benötigt wird, zur Verfügung steht.

Ein" für die vorliegende Erfindung als Dichtungsmittel geeigneter Kunststoff ist das von Utex Industries, Inc. unter der Bezeichnung Style 1908 vertriebene Dichtungsmaterial. Dieses Material wurde früher zum Dichten von dichtungslosen Planschen verwendet.

Die in den Pig.1, 2 und 3 dargestellte Konstruktion ist, wie schon erwähnt, ein Preventer vom Blindbackentyp zum Abdichten eines Bohrloches 12, durch das kein Rohr ragt. Doch "Tcann die Konstruktion auch für Backen passend gemacht werden, die rund

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um ein Rohr P abdichten, wie in Fig.4 gezeigt. Die Backen 50 dieser Ausführungsform gleiten in Führungen 52 und sind über Stangen 54 mit den nicht dargestellten Kolben verbunden. Die Dichtungselemente 56 liegen in stirnseitigen Rillen 58 der Bakken 50 und haben jeweils eine Einsenkung 60, die sich quer über ihre Stirnfläche erstreckt. In den Einsenkungen 60 sind die Haltekeile 62 aufgenommen, die quer über ihre Stirnseiten mit Nuten 64 versehen sind. Die sich gegenüberliegenden Nuten 64 bilden bei geschlossenen Backen 50 den Dichtungsmittelkanal Die Stirnflächen der Haltekeile 62 und der Dichtungselemente 56 sind so geformt, daß sie sich im Zentrum des Bohrloches 12 treffen und gegeneinander und rund um das Rohr P abdichten.

Der Dichtungsmittelkanal 66 erstreckt sich quer über das Bohrloch 12 und steht an beiden Enden mit Durchlässen 68 in Verbindung. Anschlußstücke 70 sind im Gehäuse 14 befestigt und mit dem üblichen Rückschlagventil (nicht gezeigt) versehen. Sie sind an eine nicht dargestellte Quelle angeschlossen, um über Röhren 72 Kunststoffdichtungsmittel zu pumpen. Der Dichtungsmittelkanal 66 erstreckt sich rund um das Rohr P, wie in Fig.4 gezeigt, so daß eine vollständige zweite Dichtung geschaffen wird, wenn das Dichtungsmittel S in den Dichtungsmittelkanal 66 eingepreßt wird.

Beide Ausführungsformen der Erfindung haben die übliche Packung zum gewöhnlichen Abdichten beim Schließen der Backen. Die Hältekeile sind elastisch, so daß sie die übliche Abdichtungsfunktion der Dichtungselemente nicht stören.

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Claims

Ansprüche

1. Preventer zur Bohrlochabsicherung mit einem Gehäuse, durch daa sich eine Bohrung erstreckt, und mit sich gegenüberliegenden, die Bohrung kreuzenden Führungen, in denen jeweils ein Backen versehieblich ist, in dessen Stirnfläche ein. Dichtungselement angebracht ist, ferner mit einer Einrichtung zum Ausfahren und Zurückziehen der Backen, um die Bohrung in der ausgefahrenen Stellung zu schließen und in der zurückgezogenen Stellung offen zu legen, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Dichtungselement (22, 56) mit einer Einsenkung versehen ist, die sich quer über seine Stirnfläche in Richtung quer zu der Führung erstreckt, und daß in Schließstellung der Backen die beiden Einsenkungen einen Dichtungsmittelkanal bilden und wenigstens ein Injektionsanschlußstück durch das Gehäuse angebracht ist, das mit den Einsenkungen der Dichtungselemente in Verbindung steht, wenn die Backen in Schließstellung ausgefahren sind, so daß ein fließfähiges Dichtungsmittel durch das Anschlußstück in den Dichtungsmittelkanal eingespritzt werden kann, um eine feste Abdichtung der Dichtungselemente in Schließstellung der Backen zu gewährleisten.

2. Preventer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einsenkung (30, 60) der Dichtungselemente (22, 56) ein elastischer Haltekeil (32,62) aufgenommen ist, der entlang .seiner Stirnseite mit einer Nut (34, 64) versehen ist, und daß die Nuten der beiden Haltekeile in Schließstellung der Backen den Dichtungsmittelkanal (38, 66) bilden, der mit dem mindestens einen Injektionsanschlußstück (42, 70) in Verbindung steht.

3. Preventer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (40) zum Einspritzen des.fließfähigen Dichtungsmittels durch das Anschlußstück. '

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ORIGINAL INSPECTED