DE2949048C2

DE2949048C2 - Steigrohrisolierung

Info

Publication number: DE2949048C2
Application number: DE19792949048
Authority: DE
Inventors: Günter Ing.(grad.) 4450 Lingen Goebel; Franz 4450 Lingen Nell; Josef 4470 Meppen Stegemeyer
Original assignee: DEUTSCHE SCHACHTBAU- und TIEFBOHR-GESELLSCHAFT MBH 4450 LINGEN DE
Current assignee: DEUTSCHE SCHACHTBAU- und TIEFBOHR-GESELLSCHAFT MBH 4450 LINGEN DE
Priority date: 1979-12-06
Filing date: 1979-12-06
Publication date: 1984-03-29
Also published as: DE2949048A1; NL8006644A

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeisolierung zwischen einem Steigrohr und einem konzentrischen, sich mit einem Ende gegen einen mit dem Steigrohr verbundenen Stützring abstützenden Schutzrohr.

Derartige Steigrohre werden in Bohrungen bis zu einer Teufe von 700 bis 1000 m eingebaut, um Heißdampf in die Bohrung einzubringen. Die Bohrlöcher sind vor dem Beschicken mittels Heißdampf überwiegend mit salz- und erdölhaltigem Wasser gefüllt

Um die Bohrlochverrohrung vor der hohen Temperatur von etwa 330⁰C zu schützen und möglichst geringe Wärmeverluste zu gewährleisten, sind die Steigrohre der bekannten Heißdampf-Injektionssonden isoliert Als Isolierung für die Steigrohre sind Kalzium-Silüat-Malbschaien bekannt, die in einem das Steigrohr mit radialem Abstand umgebenden Schutzrohr liegen. Das Schutzrohr kann eine Wanddicke von 4 mm besitzen und an einem Ende an einer Stützmuffe (Obergang) angeheftet, das heißt angeschweißt sein, während das andere Ende des Schutzrohres offen ist um Relativbewegungen zwischen dem Schutzrohrende und dem Steigrohr infolge von unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zu ermöglichen.

Kalzium-Silikat-Schalen sind jedoch sehr bruchempfindlich und können bereits beim Transport zum Bohrloch im Schutzrohr zu Bruch gehen. Hinzu kommt daß Kalzium-Silikat hygroskopisch ist und sich durch Aufnahme von Wasser zersetzt Dabei bildet sich ein Kalzium-Silikat-Schlamm, der die Wärmeisolierung beeinträchtigt

Des weiteren ist die Abstützung des Schutzrohres über eine Stützmuffe konstruktiv aufwendig und hat eine zusätzliche Gewindeverbindung je Steigrohr zur Foige. Außerdem ist die zwischen dem Steigrohr und dem Schutzrohr befindliche Isolierung nicht hinreichend wasserfrei. Daher muß bei Inbetriebnahme zunächst über einen längeren Zeitraum bedampft werden, um das in der Isolierung enthaltene Wasser auszutreiben, bevor das erforderliche Isoliervermögen zustande kommt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steigrohr zu schaffen, bei dem das Isoliermaterial vor Druck und Wasser geschützt ist.

Diese Aufgabe wird'dadurch gelöst, daß bei einer Steigrohrisoiierung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das Schutzrohr an seinem einen Ende über eine Klemmverbindung und an seinemi anderen Ende über eine Schiebeverbindung jeweils flüssigkeitsdicht mit dem Steigrohr verbunden ist. Hierbei sind zweckmäßigerweise die Klemmverbindung am unteren Ende und die .Schiebe verbindung am oberen Ende des Schutzrohres angeordnet.

Dadurch ist gewährleistet, daß das Schutzrohr nicht nur an beiden Enden fest gelagert ist, sondern auch die beiden Enden flüssigkeitsdicht verschlossen sind. Auf diese Weise ist es möglich, auch empfindliche Isolierungsmaterialien zu verwenden, da diese durch die Klemmverbindung und die Schiebeverbindung gegen Druck und Wasser geschützt ist. Außerdem entfällt der bisher übliche anfängliche Wärmeverlust, da die Isolierung trocken ist und nicht erst ausgedampft werden mu'ß. Hinzu kommt, daß es sich bei dem

erfindungsgemäß ausgebildeten Steigrohr um eine kostengünstige Konstruktion durch Wegfali der Stützmuffe und einer Gewindeverbindung je Rohr handelt Schließlich läßt sich das Schutzrohr leicht vom Steigrohr trennen, wodurch etwa anfallende Reparaturen wesentlich weniger aufwendig sind.

Die Klemmverbindung kann aus einer unmittelbar auf dem Steigrohr angeordneten Klemmhülse und einem gegenüber dieser axial verschiebbar angeordneten Klemmring beste?ien. Es empfiehlt sich, die Klemmhülse mit einem nach unten schräg zum Steigrohr geneigten Konus und den Klemmring mit einem entsprechenden Konus mit entgegengesetzter Neigung zu versehen. Durch Verschieben der beiden Konen gegeneinander läßt sich eine Klemmwirkung zwischen der Klemmhülse und dem Steigrohr hervorrufen. Die Klemmwirkung ist um so größer, je weiter der Klemmring gegenüber der Klemmhülse axial gegen die Steigung des Klemmhülsenkonus verschoben wird. Die gewünschte Klemmwirkung zwischen der Klemmhülse und dem Steigrohr wird noch dadurch unterstützt, daß die Klemmhülse infolge eines Längsschlitzcs Federeigenschafte.". aufweist, die einem Festklemmen der Klemmhülse ge^en das Steigrohr förderlich sind.

Des weiteren kann ein Stützring an der Klemmverbindung mit Schrauben befestigt sein. Zweckmäßigerweise ist in der Bohrung des Stützringes eine nach unten offene Ausdrehung eingearbeitet, in der sich eine Dichtung mit Druckring befindet. Bei dieser Dichtung kann es sich um einen Dichtring handeln. Damit ist sichergestellt, daß die Klemmverbindung hinreichend dicht gegen ein Eindringen von Wasser ist

Die Schiebeverbindung kann aus einem auf dem Steigrohr axial verschiebbaren Schiebering bestehen. Besonders geeignet ist ein an dem Schiebering mit Schrauben befestigter Endring. Hierbei kann in der Bohrung des Endringes eine nach oben offene Ausdrehung eingearbeitet sein, in der eine Dichtung liegt. Diese Dichtung kann aus mehreren axial nebeneinander liegenden Dichtringen bestehen. Damit ist sichergestellt, daß auch die Schiebeverbindung fest und dicht ist, wobei sich die Dichtwirkung durch mehr oder weniger starkes Anziehen der Schrpuben des Schieberinges beeinflussen läßt, was auch für die Klemmverbindung gilt.

Es empfiehlt sich, das Schutzrohr mit seinem unteren Ende an dem Stützring und mit seinei.i oberen Ende an dem Endring anzuschweißen. Des weiteren sind zweckmäßigerweise zwischen dem Steigrohr und dem Schutzrohr Distanzringe mit axialem Abstand vonein- ü> ander angeordnet. Der Raum zwischen dem Steigrohr und dem Schutzrohr kann mit einer beliebigen Wärmeisolierung ausgefüllt sein.

Die durch die Schweißverbindungen an den beiden Enden des Schutzrohres ohnehin schon gewährleistete beträchtliche mechanische Stabilität wird durch die mit axialem Abstand voneinander zwischen dem Steigrohr und dem Schutzrohr angeordneten Distanzringe noch weiter erhöht Hierdurch ist des weiteren gewährleistet, daß bei einem eventuellen Durchbiegen des Steigrohres während des Transports eine Beschädigung der Isolierung mit Sicherheit verhindert wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläutert.

Das dargestellte Steigrohr 1 ist für eine nicht näher dargestellte Heißdampf-Injektionssonde bestimmt Am unteren Ende 2 des Steigrohres 1 sitzt eine Klemmhülse 3 unmittelbar auf dem Steigrohr 1. Die Klemmhülse 3 besteht aus einem oberen zylindrischen Teil 4 und einem unteren konischen Teil 5. Die Bohrung 6 der Klemmhülse 3 ist durchgehend zylindrisch.

Auf dem unteren, konischen Teil 5 der Klemmhülse 3 ist von unten her ein Klemmring 7 aufgeschoben beziehungsweise aufgeklemmt Der Klemmring 7 besitzt eine konische Bohrung 8, die «sr Neigung des konischen Teiles 5 der Klemmhülse 3 entspricht In dem Klemmring 7 sitzen Schrauben 9, mit denen der Stützring 10 gegen den Klemmring 7 geschraubt wird. In der Bohrung des Stützringes 10 ist eine Ausdrehung 11 mit einem Dichtring 12 und einem Druckring 12a eingearbeitet die nach unten hin offen ist.

Am oberen Ende 13 des Steigrohres 1 ist ein gegenüber dem Steigrohr 1 axia'i verschiebbarer Schiebering 14 angeordnet. Unmittelbar unterhalb des Schieberinges 14 sitzt ein Endring 15 auf dem Steigrohr 1. In der Bohrung des Endringes 15 ist eine nach oben offene Ausdrehung 16 eingearbeitet, in der drei Dichtungsringe 17 gelagert sind. Der Schiebering 14 ragt mit einem umlaufenden Vorsprung 18 in den oberen Teil der Ausdrehung 16 hinein, während der Endring 15 und der Schiebering 14 über mehrere Schrauben" 19 miteinander verbunden sind.

Zwischen dem Endring 15 und dem Stützring 10 erstreckt sich ein Schutzrohr 20 mit axialem Abstand von d?m Steigrohr 1, das mit dem Endring 15 über eine obere Schweißnaht 21 und mit dem Stützring 10 über eine untere Schweißnaht 22 fest verbunden ist. Zwischen dem Steigrohr 1 und dem Schutzrohr 20 liegen mit axialem Abstand voneinander Distanrringe 23 und 24. Der Raum zwischen dem Steigrohr 1 und dem Schutzrohr 20 ist mit Isoliermaterial 25 ausgefüllt.

Die Dichtheit des Dichtungsringes 12 und der Dichtungsringe 17 kann durch mehr oder weniger starkes Andrehen der Schrauben 9 und 19 beeinflußt werden, weil davon die Pressung der Dichtungsringe 12 und 17 abhängig ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Wärmeisolierung zwischen einem Steigrohr und einem konzentrischen, sich mit einem Ende gegen einen mit dem Steigrohr verbundenen Stützring abstützenden Schutzrohr, dadurch gekennzeichnet, daß das Schutzrohr (20) an seinem einen Ende (2) über eine Klemmverbindung (3, 7) und an seinem anderen Ende (13) über eine Schiebeverbindung (14) jeweils flüssigkeitsdicht mit demSteigrohr(l) verbunden ist

2. Steigrohrisolierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindung (3,7) am unteren Ende (2) und die Schiebeverbindung (14) am oberen Ende (13) des Schutzrohres (20) angeordnet sind.

3. Steigrohrisoiierung nach Anspruch ! oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmverbindung (3, 7) aus einer unmittelbar auf dem Steigrohr (1) angeordneten Klemmhülse (3) und einem gegenüber dieser (3) zx<al verschiebbar angeordneten Klemmring (7) besieht.

4. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmhülse (3) einen nach unten schräg zum Steigrohr (1) geneigten Konus (5) und der Klemmring (7) einen entsprechenden Konus (8) mit entgegengesetzter Neigung aufweisen.

5. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen an der Klemmverbindung (3, 7) mit Schrauben (9) befestigten Stffzring (10).

6. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine nach unten offene Ausdrehyng (.U) in der Bohrung des Stützringes (3) mit einer Dichtung (12) und einem Druckring (12aJL

7. Sieigrohrisolierung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Dichtring (12) als Dichtung.

8. Steigrohrisoiierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebeverbindung aus einem auf dem Steigrohr (1) axial verschiebbaren Schiebering (14) besteht.

9. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen an dem Schiebering (15) mit Schrauben (19) befestigten Endring (15).

10. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Endringes (15) eine nach oben offene Ausdrehung (16) mit einer Dichtung (17) eingearbeitet ist

1!. Steigrohrisoiierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Endring (15) befindliche Dichtung aus mehreren Dichtringen (17) besteht

12. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche! bis 11, dadurch gekennzeicnnet, daß das Schutzrohr (20) mit seinem unteren Ende an dem Stützring (10) und mit seinem oberen Ende an dem Endring (15) angeschweißt ist.

13. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Steigrohr (1) und dem Schutzrohr (20) Distanzringe (23, 24) mit axialem Abstand bS voneinander angeordnet sind.

14. Steigrohrisoiierung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen dem Steigrohr (1) und dem Schutzrohr (20) mit einem Wärmeisolierungsmedium (25) ausgefüllt ist