DE3106210C2 - Bohrlochkopf - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verflanschungssystem für die Aufhängung von Rohren und Futterrohren in Säulenform innerhalb von Öl- oder Gasbohrungen, bestehend aus zwei übereinander angeordneten und verflanschten Rollenkörpern und einer Aufhängung mit einer axialen zylindrischen Bohrung und einer kegelstumpfförmigen Außenfläche. Die Aufhängung befindet sich innerhalb des unteren Rollenkörpers und bildet die Außenabdichtung für das aufzuhängende Futterrohr oder Rohr mit Hilfe von einer oder mehreren ringförmigen Auflageflächen, welche auf Kupfer- oder Stahldichtungen aufruhen, die ihrerseits auf entsprechenden Ringflächen aufsitzen, die vom Innenteil des unteren Rollenkörpers gebildet werden, während die Innenabdichtung durch einen Stahlring gebildet wird, welcher auf der oberen Fläche der Aufhängung aufliegt und dessen Gegenfläche die untere Fläche des oberen Rollenkörpers bildet.

Description

fläche an einem unteren Rohraufsatz (1) wirksamen, io seinem Außenumfang vorgesehene, sich nach unten vereinen Metallring umfassenden Außenabdichtung (13 jungende Kegclstumpffläche dient als Anlagefläche für

den Außcnabdichtungsring und wirkt nicht direkt mit einer entsprechenden Gegenfläche am unteren Rohransatz zusammen.

bzw. 17) und einer Innenabdichtung (15 bzw. 17) versehen sind, die zwischen dem Hänger (2 bzw. 8) und
einem oberen Rohraufsatz (1) wirksam ist, und der
Futterrohrhänger (2) eine selbstzentrierende kegel- 15 Dementsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe stumpfförmige Außenumfangsfläche aufweist, d ζ ■ zugrunde, den eingangs beschriebenen Bohrlochkopf so

daß " ■

durch gekennzeichnet, daß die Innenabdichtungen (15 bzw. 17) axial eingespannte Stahlringdichtungen sind.

Die Erfindung betrifft einen Bohrlochkopf mit überhalb des Futterohrs verlaufendes Rohr abgestützt sind, wobei die Hänger mit einer zwischen ihrer Außenumfangsfläche und einer Innenumfangsfläche an einem un-

zu verbessern, daß er bei einfacher Ausbildung einen leichten Zusammenbau wie Ausbau gewährleiste?, ohne daß eine ungenügende Abdichtung oder ein früher Verschleiß der Dichtung in Kauf genommen werden muß.

Diese Aufgabe wird erfiridungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenabdichtungen axial eingespannte Stahlringdichtungen sind. Eine derartige Stahlringdichtung ist momagefreundlich, weil sie sich leicht zwischen axial-

einander angeordneten Rohraufsätzen, an denen ein 25 weisenden Stirnflächen der gegeneinander abzudich-Hänger für ein Futterrohr und ein Hänger für ein inner- tcnden Teile einbringen oder in Ringnuten der Stirnflä- --·-■· ... · . chen einlegen läßt. Durch das axiale Zusammenpressen

der Stahlringdichtungen wird eine die einwandfreie Abdichtung auch gegenüber hohen Drücken sichernde An-

tt-ren Rohraufsatz wirksamen, einen Metallring umfas- jo Ordnung erzielt, wobei die Dichtung eine hohe Lebenssenden Außenabi'.chtung und einer Innenabdichtung dauer aufweist, weil es sich einerseits um eine Stahlringdichtung handeil und diese andererseits nur durch axiale Druck vorspannung beansprucht ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Axialschnitt durch den Bohrlochkopf; Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der Futterrohraufhängung, gleichfalls im Axialsehnit'. -md

Fi g 3 den Hänger für das innere Rohr in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung im Axiaischnitt, wobei eine Position während der Demontage bzw. vor Erreichen der in Fig. 1 wiedergegebenen Stellung gezeigt ist.

Gemäß Fig. 1 ist der Bohrlochkopf aus mehreren übereinander angeordneten Rohraufsätzen 1 ausge-

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versehen sind, die zwischen dem Hänger und einem oberen Rohraufsatz wirksam ist, und der Futterrohrhänger eine selbstzentrierende kege!'Uimpfförmige Außenumfangsfläche aufweist.

Eine derartige Bohrlochkopfausbildung ist bereits bekannt (US-PS 40 56 272, F i g. 7 und 8). Sie kann bei sehr tiefen und unter hohem Druck siehenden Bohrungen nach öl oder Gas zur Anwendung kommen. Dabei ergibt sich ein Montagevoueil aus der selbstzentriercnden Wirkung des Futterrohrhängers. Gleichzeitig werden durch die vorgesehenen Abdichtungen die innerhalb bzw. zwischen den Rohren gebildeten Leitungsstränge hermetisch abgedichtet.

Beim bekannten Bohrlochkopf ist die Innenabdich- 45
tung zum oberen Rohraufsatz mittels eines radial zwischen Zylinderflächcr. angedrückten Dichtungsrings be- baut, die miteinander verflanscht sind und einen Hänger wirkt, der zwischen kegelstumpfförmigen Metalldich- 2 für ein Futterrohr 6 sowie einen Hänger 8 für ein tungen angeordnet ist. Diese sollen eine axiale Verlage- innerhalb des Futterrohrs 6 verlaufendes Rohr 9 abstütrung des Dichtungswerkstoffs verhindern, so daß sich so zen. Der Hänger 2 weist eine zylindrische Bohrung und die Dichuing an die einander im Abstand gegenüberlie- eine kegelstumpfförmige Außenfläche mit einem Ringflansch 3 auf, der auf einer entsprechenden Schulter am Innenumfang des unteren Rohraufsatzes 1 aufruht. Ferner weist der Hänger 2 in einem mittleren Bereich sei-55 ner Außenumfangsfläche zwei Ringnuten 4 zur Aufnahme von Dichtungen auf.

Das untere Ende 5 des Hängers 2 ist mit einem Außengewinde versehen, das der Verbindung mit dem aufzuhängenden Futterrohr 6 dient. An seinem oberen En-

ansprueht! Das Einpressen zwischen den Metallringen to de 7 weist der Hänger 2 ein Innengewinde auf, das dem begünstigt ferner einen raschen Verschleiß der Dich- Anschluß eines Betätigungsrohrs dient, das zum Einsettung. so daß es zu vorzeitigen Undichtigkeiten kommen zen und Positionieren des Hängers 2 innerhalb des kann. Rohraufsatzes 1 vorgesehen ist.

Es ist zwar bekannt, bei einem Bohrlochkopf die In- Zur Außemibdichtung sind gemäß Fig. 2 ein Dich-

nenabdichtung zwischen dem Hänger und dem oberen t>5 tungsring 11 aus angelassenem Kupfer, der mit Schrau-Rohraufsatz in einer Dichtungskammer anzuordnen, die ben 12 am Ringliansch 3 befestigt ist, eine Gummidichvon Ringnuten in den aneinander anliegenden axialwei- tung 13 in der oberen Ringnut 4, der zwischen zwei senden Stirnflächen des Hängers und des oberen Rohr- kei'iörmigen Ringen 14 aus speziellem Werkstoff einge-

genden Umfangsflächen der beiden benachbarten Rohraufsätze abdichtend anlegt.

Bei dieser Ausbildung muß beim Zusammenbau besonders darauf geachtet werden, daß die Innenabdichtung mit den Metallringen ordnungsgemäß im Ringspalt zwischen den beiden Rohraufsätzen angeordnet wird. Dabei wird die Innenabdichtung trotz der vorgesehenen Metallringe in nachteiliger Weise durch Scherkräfte be-

setzt ist, und ein weiterer Dichtungsring in der unteren Ringnut 4 vorgesehen.

Die Ir.nenabdichtung erfolgt mit Hilfe einer Stahlringdichtung 15, die teilweise in einer Ringnut an der oberen Stirnseite des Hängers 2 angeordnet ist und in eine entsprechende Ringnut an der unteren Stirnfläche des nach oben anschließenden oberen Rohraufsatzes 1 eingreift. Das Gewicht des Futterrohrs 6 bzw. des Futterrohrstrangs quetscht die Gummidichtung 13 mit zunehmender Außendichtung, und die Innenabdichtung 15 bzw. der Stahlring wird zwischen dem Hänger 2 und dem oberen Rohraufsatz ebenfalls gequetscht, wodurch eine wirksame Abdichtung nach innen gewährleistet ist. Der Hänger 8 unterscheidet sich vom Futterrohrhänger 2 dadurch, daß nicht ?iur die Ir.nenabdichtung 17, sondern auch die Außenabdichtung 17 mittels einer Stahlriiigdichtung erfolgt. Die in Fig. 3 dargestellte Kupferdichtung 11 dient nur der äußeren Abdichtung während der Demontage der Abblasverhinderungsvorrichlursg. Vor dem Einbau der Proouktionsabdcckung wird der Hänger 8 angehoben und die Kup^f ;rdichcung 11 entfernt, so daß allein der untere Stahlring 17 die Außenabdichtung übernimmt. Die in Fig. 3 dargestellten Schrauben 16 halten den Hänger 8 gegen einen Innendruck in der vorgesehenen Einbaulage.

Übereinstimmend erfolgt bei beiden Hängern 2 und 8 die Außenabdichtung über einen Ringflansch des Hängers, der auf einer Kupfer- oder Stahlringdichtung aufruht, die sich ihrerseits auf einer entsprechenden axialweisenden Schulter des betreffenden Rohraufsatzes abstützt. Die Innenabdichtung erfolgt in beiden Fällen mil Hilfe einer Spezial-Stahlringdichtung, die zwischen der oberen Stirnfläche des Hängers und der unteren Stirnfläche des zugehörigen oberen Rohraufsatzes axial eingespannt ist.

Mit der vorbeschriebenen Ausbildung läßt sich das Verflanschen bei aufgehängten Rohren 6, 9 besonders einfach, schnell und zuverlässig durchführen, wobei eine feste Flanschverbindung gewährleistet ist. Sobald ein Bohrungsabschnitt hergestellt ibt, wird dieser mit FuI-terrohren verrohrt und der Hänger, in den die betreffenden Dichtungen aus Kupfer/Stahl bzw. Gummi bereits eingesetzt sind, wird an dafür vorgesehener Stelle in das Ende des letzten Rohres eingeschraubt. Ein Betätigungsroh;-wird an das obere Ende des Hängers angeschraubt und dient zur Absenkung des Hängers auf die Schulter bzw. Auflagefläche im letzten Rohraufsatz. Auf diese Auflagefläche wirkt etwa ein Zehntel des Gewichts des Futterrohrshangs. Dann wird das untere Ende des Fuuerrohrstrangs unter Verwendung seitlicher Öffnungen des Rohraufsatzes einzementiert. Das führt zu einer Entlastung vom gesamten Gewicht der Futterrohrsäule: deren oberes Ende dann einzementiert ist. Darauf werden die Ausblasverhinderungsvorrichtungen angehoben und der obere Rohraufsatz wird eingebaut, an dem das nächste Futterrohr befestigt werden kann. Nachdem die Dichtigkeitsprüfung mittels der in Fig. 2 dargestellten Prüfbohrung 19 durchgeführt wurde, werden die Abblasverhinderungsvorrichtungen wieder montiert. H)

Dieses Verfahren wird für jeden Rohrstrang vom äußeren Futterrohrstrang bis zum inneren Rohrstrang wiederholt, wobei der Hänger 8 für das innere Rohr 9 mit einem in seiner zentralen Bohrung eingebauten Sicherheitsventil 18 versehen ist und zur Lagesicherung. mittels der Schrauber. '.6 ausgebildet ist. Nach dem Anheben des Hängers 8 und dem Entfernen der Kupferdichtung 11 wird der Hänger 9 wieder auf den zugehörigen Rohraufsatz 1 abgesenkt, dessen oberer Ringflansch du.xh die Abdeckung verschlossen wird, worauf die Schrauben 16 wieder eingedreht werden und die Anlage bei Arbeitsdruck geprüft wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bohrlochkopf mit übereinander angeordneten Rohraufsätzen (1), an denen ein Hänger (2) für ein Futterrohr (6) und ein Hänger (8) für ein innerhalb des Futterrohrs (6) verlaufendes Rohr (9) abgestützt sind, wobei die Hänger (2 bzw. 8) mit einer zwischen ihrer Außenumfangsfläche und einer lnnenumfangs-

   aufsatzes gebildet sind, so daß die Dichtung axial zwischen diesen Teilen angedrückt wird (US-PS 40 56 272, F i g. 1). hier handelt es sich jedoch um einen Dichtungsring mit X-Profil, dessen Schenkel gegenüber der spannungsfreien Form ausgelenkt werden. Eine haltbare Stahlringdichtung. die unter Erzeugung einer starken Flächenpressung zusammengequetscht werden kann, ist hier weder vorgesehen noch verwendbar. Im übrigen ist der Hänger auch nicht sclbstzentrierend. denn eh.e an