DE69101624T2 - Steigrohr mit einer integrierten hydraulischen leitung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Förderrohr mit integrierter Hydraulikleitung.
• Die Sicherheitsbestimmungen schreiben für die Inbetriebnahme eines Erdölschachts vor, daß der Schachtkopf mit einem Sicherheitsventil ausgerüstet sein muß, dessen Suboberfläche in einer Tiefe von ungefähr 30 in unter der Oberfläche (Erd- oder Meeresboden) in dem Schacht angeordnet ist. Dieses Ventil soll den Schacht im Falle einer Betriebsstörung schließen, es ist in den meisten hydraulisch betätigten Anlagen vorgesehen.
• Im allgemeinen ist das in der Tiefe angeordnete Sicherheitsventil so aufgebaut, daß es eine geschlossene Ruhestellung einnimmt, wobei das Ventil unter der Wirkung eines von der Oberfläche ausgehenden hydraulischen Drucks in offener Stellung gehalten wird. Bei einer Betriebsstörung wird hydraulischer Druck abgelassen, wodurch sich das Ventil schließt. Bei einer Zerstörung des Schachtkopfes schließt sich also das Sicherheitsventil automatisch.
• Die Hydraulikdurchführung wird herkömmlicherweise durch eine Hydraulikleitung von geringem Durchmesser - z.B. 6 mm - gebildet, die auf der Außenseite der Förderrohre zwischen dem Ventil und dem an der Oberfläche oder am Grund des Wassers befindlichen Schachtkopf angeordnet ist. Die Hydraulikleitung muß jedoch vor der Montage der Rohre im Schacht auf den Rohren angebracht sein. Dieses Verfahren hat zahlreiche Nachteile.
• Durch das Vorhandensein einer Hydraulikleitung an der Außenseite eines in den Schacht herabführenden Rohres ist die Leitung anfällig für mechanische Beschädigung, oder sie wird sogar durch mehr oder weniger starke Berührungen zwischen dem Rohr und dem Schachtausbau und zwar selbst bei Durchführung in den Sicherheitsblock zerdrückt. Durch die resultierende hydraulische Leckage entsteht notwendigerweise ein Zeitverlust, der insbesondere für die Offshore-Schächte kostenaufwendig ist, da die beschädigte Hydraulikleitung ausgetauscht werden muß. Diese Leckage kann sich auch später auswirken, was noch schwerwiegender ist, denn dann wird ein Eingreifen mit einem speziell dafür vorgesehenen Gerät erforderlich. Die Hydraulikleitung, die zwischen den Rohren und dein Schachtausbau angeordnet ist, befindet sich außerdem in einer korrosionsanfälligen Umgebung z.B. aus Salzwasser, Sulfat reduzierende Bakterien, Spuren von korrosivem Gas, etc., die die Hydraulikleitung mehr oder weniger schnell zerstören kann.
• Die Sicherheitsverschlüsse, die für die Schließung des Schachtes und der Förderrohre in dem Schacht vorgesehen sind, stellen ein weiteres Problem dar. Diese Sicherheitsverschlüsse sind mit halbkreisförmigen Backen versehen, die dicht mit der Außenfläche des Rohres zusammenwirken. Die Hydraulikleitung auf dieser Außenfläche kann Leckagen auf dem Niveau der Backen oder deren Zerstörung bewirken.
• Es wurde bereits vorgeschlagen, diese Nachteile durch eine aus zwei konzentrisch angeordneten Rohren bestehende Anlage zu beseitigen, bei der das hydraulische Fluid durch den zwischen den Rohren ausgebildeten Ringraum strömt. Abgesehen von dem bei dieser Anordnung notwendigen Fluidvolumen hat dieser Vorschlag schwerwiegende Nachteile, z.B. bezüglich der Dichte und der paarweisen Anordnung zwischen den konzentrischen Elementen.
• Weiterhin wurden Schutzvorrichtungen aus Metall oder Elastomer vorgeschlagen, die im Abstand um die Rohre angeordnet werden, wobei die starr eingebaute Hydraulikleitung die Übertragung von mechanischen Stößen verhindern soll. Doch auch mit Hilfe dieser Vorrichtungsart lassen sich nicht alle oben genannten Nachteile beseitigen.
• Die US-A-3763932 und die GB-A-2132723 beschreiben jeweils eine Erdölbohrvorrichtung, bei der eine Hydraulikleitung in einer in der Vorrichtungswand ausgebildeten Längsnut angeordnet ist. Durch keine der beiden Vorrichtungen lassen sich die oben aufgeführten Probleme lösen.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Förderrohr mit einer integrierten Hydraulikleitung zu schaffen, mittels derer sich diese Schwierigkeiten beseitigen lassen, und die sich durch eine einfache Konstruktion und erhöhte Zuverlässigkeit auszeichnet.
• Zu diesem Zweck schlägt die Erfindung ein Förderrohr vor, welches wenigstens ein im wesentlichen rohrförmiges Rohrelement und eine Hydraulikleitung aufweist, wobei das Rohrelement mit einer Längsnut versehen ist, in welcher die Hydraulikleitung angeordnet ist, die in der Außenfläche des Rohrelements ausgebildet ist und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat, und das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Nut um die Hydraulikleitung herum ausgefüllt ist, um dem Rohrelement wieder eine ununterbrochene Rohroberfläche zu geben.
• Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sollen anhand der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlichen werden, von denen
• Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Offshore-Schachtes ist, der mit einer Verrohrung des bekannten Typs versehen ist,
• Fig. 2 eine Ansicht im Längsschnitt eines Schachtrohres gemäß der Erfindung ist, und
• Fig. 3 ein Teilschnitt entlang der Linie III-III von Fig. 2 ist.
• In Fig. 1 ist schematisch ein Eruptionsförderschacht in bekannter Baurart dargestellt, der von einem Förderspeicher 10 gebildet wird und in dem eine mit 12 bezeichnete Säule aus Förderrohren angeordnet ist. Ein Schachtkopf, der durch Ventile 14 und 16 gebildet wird, ist auf herkömmliche Weise an dem oberen Teil der Säule 12 angebracht. Auf einem Niveau von wenigstens 30 Metern unter dem Erd- oder dem Meeresboden 20 ist eine Eruptionsschutzvorrichtung oder ein Sicherheitsventil 18 an der Säule 12 angebracht.
• Dieses Sicherheitsventil 18, welches an dem Ende der Verrohrung 12 angebracht ist, wird durch eine Hydraulikleitung 24 gesteuert, die sich entlang einiger Rohre 12 und an ihrer Außenseite erstreckt.
• Gemäß der Erfindung weist das in Fig. 2 dargestellte Rohr eine integrierte Hydraulikleitung auf. Bei dem dargestellten Beispiel ist das Rohr 12 aus zwei teilweise gezeigten Elementen 26 und 28 aufgebaut, die durch ein Gewinde 30 miteinander verbunden sind. Eine Axialdurchführung 32, die auf der Innenseite des Rohres 12 ausgebildet ist, wird insgesamt durch dieses Gewinde abgedichtet, welches eine Dichtfläche 34 Metall/Metall aufweist. In der Außenfläche 40 des Elements 26 des Rohres 12 ist eine Längsnut 38 ausgebildet, die einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat (siehe Fig. 3). Die Hydraulikleitung 24, die aus einem Metallrohr mit einem Außendurchmesser von ungefähr 6 mm gebildet wird, ist entlang der Nut 38 angeordnet. Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist die Nut 38 mit einem Lötmittel 42 ausgefüllt, das dazu dient, die Hydraulikleitung 24 an Ort und Stelle zu halten und dem Element 26 wieder eine ununterbrochene Außenfläche zu geben. Um die Sicherheitsrichtlinien zu erfüllen, entspricht die Dicke -D- des Elements 26 oder 28, die durch den Boden der Nut 37 oder 38 begrenzt ist, der Dicke einer herkömmlichen Förderleitung.
• Damit die Axialdurchführung 32 einen konstanten Querschnitt behält, weist das Element 26 des Rohres 12 einen Teil 44 mit vergrößertem Durchmesser auf. Die Nut 38 und die Hydraulikleitung 24 folgen der Oberfläche des Elements 26, bis das Ende 46 der Leitung 24 in eine in die Wand 50 des Elements 26 gebohrte Längsdurchführung 48 eindringt. Die Durchführung 48 wird an ihrem durch die Hydraulikleitung 24 verlängerten Ende 52 durch einen Gewindedeckel 54 abgeschlossen. Das Ende 46 der Leitung steht in hydraulischer Verbindung mit einer hohlen Kammer 56, die zwischen den beiden Elementen 26 und 28 mittels einer in dem Element 26 ausgebildeten Durchführung 58 gebildet wird.
• Das Element 28 des Rohres 12 ist mit einer Längsnut 60 versehen, die im wesentlichen der Längsnut 38 des Elements 26 entspricht und eine Hydraulikleitung 62 aufweist, welche so angebracht ist, wie es im folgenden für die Hydraulikleitung 24 erläutert wird.
• In den Elementen 26 und 28 sind zwei Aussparungen 55 und 57 ausgebildet, um eine perfekte kreisförmige Schweißung um das Leitungsrohr 24 und 62 zu gewährleisten und um jede Längswanderung unter der Schweißung der Nuten 40 und 60 zu verhindern. Darüber hinaus isoliert eine Anordnung von "Klauen-"dichtungen 36 das Hydrauliköl von der in dem Ringraum zwischen der Förderleitung und dem Schachtausbau vorhandenen Flüssigkeit. Eine wulstförmige Dichtung 35 verdoppelt die Dichtheit des Gewindes 30 und verhindert das Vorhandensein von Schraubverbindungsfett in der Hydraulikleitung.
• Auf diese Weise wird eine kontinuierliche Hydraulikdurchführung zwischen den Hydraulikleitungen 24 und 62 gewährleistet. Die Dichtung 36 wird durch eine durch ein Gewinde 68 in dem Element 26 angebrachte Ringmuffe 66 in Position gehalten.
• Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird also entlang des Rohres 12 und auf dem Niveau der Verbindung zweier Rohre eine durchgehende Hydraulikleitung gewährleistet, die gegen Aggressionen aus ihrer Umgebung oder während der Montage vollkommen geschützt ist, bei der das Rohr jedoch eine ununterbrochene Außenfläche behält. Durch diese Erfindung reduzieren sich auch die Zeitverluste während des Ein- oder Ausbaus einer Förderschachtverrohrung.

Claims (3)

1. Schutzrohr, welches

- wenigstens ein rohrförmiges Rohrelement (26, 28) und

- eine Hydraulikleitung (24, 62) aufweist,

- wobei das Rohrelement (26, 28) mit einer Längsnut (37, 38) versehen ist, in welcher die Hydraulikleitung (24, 62) angeordnet ist,

- wobei die in der Außenfläche des Rohrelements (26, 28) ausgebildete Nut (37, 38) einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt hat,

dadurch gekennzeichnet, daß die Nut (37, 38) um die Hydraulikleitung (24, 62) herum ausgefüllt ist, um dem Rohrelement (26, 28) wieder eine ununterbrochene Rohroberfläche zu geben.

2. Rohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrelement (26, 28) an einem weiblichen Ende mit einer die Hydraulikleitung (34, 62) gegenüber dem Ringraum des Schachts isolierenden Dichtung (36) versehen ist.

3. Rohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus zwei durch ein Gewinde des Erdöltyps verbundenen Rohrelementen (26, 28) gebildet ist, wobei das eine (28) der Elemente (26, 28) mit einer Kammer (56) versehen ist, in welche eine Hydraulikleitung (62) mündet, wobei die Kammer mit der Hydraulikdurchführung (48, 58) in Hydraulikverbindung steht, wenn die zwei Elemente miteinander verbunden sind.