EP2450526A1

EP2450526A1 - Catching device for a bore hole of a fluid source

Info

Publication number: EP2450526A1
Application number: EP10189806A
Authority: EP
Inventors: Valentin Röhm
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-11-03
Filing date: 2010-11-03
Publication date: 2012-05-09
Anticipated expiration: 2030-11-03
Also published as: IL226176A0; CN103261575A; JP5512901B2; ES2417805T3; US20130220611A1; EP2450526B1; BR112013010973A2; AU2011325183A1; KR20130111578A; CY1114232T1; JP2013541656A; CA2816953A1; MX2013004874A; RU2013124519A; US9022103B2; WO2012059475A1; IL226176A

Abstract

The device has a set of guide baffles (9) arranged around a bore hole opening (8), which guide baffles respectively have blades (10). The blades in an active state are moved towards a flower-like bore hole opening and are deployed standing up from a base plate (6) when a fluid source is in a disaster state. The blades encompass a longitudinal end of an ascending pipe (2) that faces toward the bore hole opening and overlap on another, where the fluid flowing from the bore hole opening are captured via the blades and discharged to the ascending pipe.

Description

Die Erfindung betrifft eine Auffangeinrichtung für ein Bohrloch einer Fluidquelle.The invention relates to a collecting device for a borehole of a fluid source.

In einer Erdöl- und/oder Erdgaslagerstätte liegt Erdöl und/oder Erdgas in einer Blase im Boden eingelagert vor. Häufig befindet sich die Blase unter einem gas- und/oder flüssigkeitsdichten Deckgebirge, wodurch in der Blase ein hoher Druck herrscht. Zum Fördern des in der Blase eingelagerten Erdöls und/oder Erdgases ist es bekannt in dem Deckgebirge eine Bohrung anzubringen, durch die ein Zugang zu der Blase hergestellt wird. Zur Kompensation des hohen Drucks in der Blase wird während der Bohrung eine Bohrflüssigkeit mit einer hohen Dichte in das Bohrloch eingefüllt. Die sich dadurch ergebende Flüssigkeitssäule erzeugt einen hydrostatischen Gegendruck, wodurch ein unkontrolliertes Austreten von Erdöl und/oder Erdgas aus der Blase unterbunden ist. Jedoch kann es beim Bohren und bei der späteren Förderung zu unerwarteten Druckanstiegen in der Blase kommen. Wenn der Lagerstättendruck größer wird als der Gegendruck der Bohrflüssigkeit, kann Erdöl und/oder Erdgas in das Bohrloch eindringen, wobei das Erdöl und/oder das Erdgas die Bohrlochflüssigkeit in Richtung zur Erdoberfläche hin verdrängt und schließlich selbst als Ausbruch die Oberfläche erreicht. Um einen derartigen Ausbruch zu verhindern oder zumindest einzudämmen, muss das Bohrloch schnell verschlossen werden. Hierzu ist es bekannt an dem Bohrlochmund einen Bohrlochverschluss (engl.: blowoutpreventer) anzubringen. Der Bohrlochverschluss ist an dem Bohrloch montiert und fest in dem Boden verankert. Der Bohrlochverschluss weist eine Reihe von kombinierten Absperreinrichtungen auf, die direkt über dem Bohrloch montiert sind.In a petroleum and / or natural gas deposit, oil and / or natural gas is stored in a bubble in the ground. Often, the bladder is under a gas and / or liquid-tight overburden, causing a high pressure in the bladder. For conveying the stored in the bladder oil and / or natural gas, it is known to install in the overburden a bore through which access to the bladder is made. To compensate for the high pressure in the bladder, a high density drilling fluid is introduced into the well during drilling. The resulting liquid column generates a hydrostatic backpressure which prevents uncontrolled leakage of petroleum and / or natural gas from the bladder. However, during drilling and subsequent production, unexpected pressure increases in the bladder may occur. As the reservoir pressure becomes greater than the back pressure of the drilling fluid, petroleum and / or natural gas may enter the wellbore, with the petroleum and / or natural gas displacing the wellbore fluid toward the surface and eventually reaching the surface itself as an eruption. To prevent or at least contain such an eruption, the well must be closed quickly. For this purpose it is known to attach a borehole closure (English: blowoutpreventer) to the borehole mouth. The well closure is mounted to the wellbore and anchored firmly in the ground. The well closure has a number of combined shut-off devices mounted directly above the wellbore.

Gelingt es nicht mit dem Bohrlochverschluss den Ausbruch von Erdöl und/oder Erdgas zu stoppen, gelangt Erdöl und/oder Erdgas unkontrolliert an die Erdoberfläche. Das dadurch aus dem Bohrloch austretende Erdgas und/oder Erdöl steht einer Förderung nicht mehr zur Verfügung, wodurch ein wirtschaftlicher Schaden entsteht. Vielmehr wiegt jedoch der Umstand, dass vor allem beim Ausfluss von großen Mengen an Erdöl und/oder Erdgas eine starke Umweltverschmutzung einhergeht, die beträchtliche ökologische Schäden nach sich zieht.If it is not possible to stop the outbreak of oil and / or natural gas with the borehole closure, crude oil and / or natural gas reaches the earth's surface in an uncontrolled manner. The resulting from the borehole gas and / or oil is one Funding is no longer available, causing economic damage. Rather, however, it weighs the fact that, especially when the outflow of large quantities of crude oil and / or natural gas is accompanied by a strong pollution, which entails considerable ecological damage.

Bisher werden Bohrlöcher lediglich mit dem Bohrlochverschluss versehen, wobei bei dessen Versagen eine Havarie eintreten kann. Insbesondere bei Bohrlöchern in der Tiefsee ist es schwierig in großen Tiefen den Bohrlochverschluss zu montieren und noch schwieriger im Havariefall das Bohrloch wieder zu verschließen. Eine zum Bohrlochverschluss redundante Sicherung des Bohrlochs gegen den unkontrollierten Ausbruch von Erdöl und/oder Erdgas ist nicht bekannt.So far, holes are only provided with the borehole closure, which can occur in case of failure an accident. Especially in deepwater wells, it is difficult to assemble the wellbore closure at great depths and even more difficult to close the wellbore in the event of a disaster. A redundant to the borehole closure securing the well against the uncontrolled outbreak of oil and / or natural gas is not known.

Aufgabe der Erfindung ist es eine Auffangeinrichtung für ein Bohrloch einer Fluidquelle, ein Verfahren zum Absichern des Bohrlochs mit der Auffangeinrichtung und eine Verwendung der Auffangeinrichtung zum Absichern des Bohrlochs zu schaffen, wobei das Bohrloch mit der Auffangeinrichtung neben einer herkömmlichen Einrichtung redundant absicherbar ist.The object of the invention is to provide a catching device for a borehole of a fluid source, a method for securing the borehole with the catching device and a use of the catching device for securing the borehole, wherein the borehole is redundantly securable with the collecting device in addition to a conventional device.

Die erfindungsgemäße Auffangeinrichtung für ein Bohrloch einer Fluidquelle weist eine Grundplatte, die am Boden über dem Bohrloch verankerbar ist und eine Bohrlochöffnung aufweist, durch die Fluid aus dem Bohrloch strömbar ist, ein Steigrohr, das über der Bohrlochöffnung anordenbar ist, und eine Mehrzahl an um die Bohrlochöffnung angeordneten Führungsklappen jeweils aufweisend eine Schaufel auf, die verschwenkbar und verschiebbar an der Oberseite der Grundplatte derart festgelegt ist, dass, wenn die Fluidquelle im Normalzustand ist, die Schaufeln im Passivzustand sind und dabei sternförmig um die Bohrlochöffnung auf der Grundplatte liegend angeordnet und von der Bohrlochöffnung weggerückt sind, und, wenn die Fluidquelle im Havariezustand ist, die Schaufeln im Aktivzustand an die Bohrlochöffnung herangeführt sowie von der Grundplatte abstehend nach oben aufgestellt sind und das der Bohrlochöffnung zugewandte Längsende des Steigrohrs blütenartig sowie einander sich überlappend umgreifen, wodurch aus der Bohrlochöffnung strömendes Fluid via die Schaufeln auffangbar und das Steigrohr ableitbar ist. Mit der Grundplatte ist die Auffangeinrichtung an dem Bohrloch anbringbar, ohne dass eventuell bereits vorhandene Fördereinrichtungen und Absperrarmaturen abgebaut werden müssen.The fluid source well catcher of the present invention includes a base plate anchored to the floor above the wellbore and having a wellbore opening through which fluid may flow from the wellbore, a riser pipe which is locatable above the wellbore well, and a plurality of around the wellbore Drill hole arranged guide flaps each having a blade which is pivotally and slidably fixed to the top of the base plate such that when the fluid source is in the normal state, the blades are in the passive state and thereby lying in a star shape around the well opening on the base plate and of the Borehole opening are moved away, and, when the fluid source is in the accident state, the blades are brought in the active state to the well opening and projecting from the base plate upwards and the Borehole opening facing the longitudinal end of the riser flower-like and overlap one another overlap, whereby flowing out of the borehole opening fluid via the blades and the riser can be derived. With the base plate, the catcher can be attached to the well without any existing conveyors and shut-off valves must be removed.

Die Grundplatte könnte bevorzugt zweiteilig bestehend aus zwei Hälften ausgeführt sein, wobei zum Montieren der Grundplatte am Bohrloch jede Hälfte beidseitig des Bohrlochs am Boden platziert wird und dann die beiden Hälften zusammengeführt werden, wodurch die Grundplatte gebildet wird und die Bohrlochöffnung über dem Bohrloch angeordnet ist. Dadurch kann die Auffangeinrichtung an das Bohrloch auch dann montiert werden, wenn die Fluidquelle sich bereits im Havariezustand befindet. Dabei kann die Auffangeinrichtung mit ihrer geteilten Grundplatte quasi im Windschatten des ausströmenden Fluids seitlich an das Bohrloch herangebracht werden, so dass die Montage der Grundplattenhälften in derjenigen Zone bewerkstelligt wird, die von dem ausströmenden Fluid am wenigstens beeinträchtigt ist.The baseplate could preferably be made in two parts consisting of two halves, with each half being placed on both sides of the wellbore at the bottom to assemble the baseplate, and then the two halves are brought together, thereby forming the baseplate and placing the wellbore opening over the wellbore. As a result, the collecting device can be mounted on the borehole even when the fluid source is already in the damaged state. In this case, the collecting device can be brought with its divided base plate quasi in the lee of the outflowing fluid laterally to the wellbore, so that the assembly of the base plate halves is accomplished in that zone which is at least affected by the outflowing fluid.

Bevorzugt ist es, dass die Schaufeln zum Verschwenken an der Grundplatte jeweils ein Scharnier aufweisen, das in einer ihr zugeordneten Schiene der Grundplatte horizontal auf der Grundplatte verschiebbar geführt ist. Ferner ist es bevorzugt, dass die Führungsplatten bei der Bewegung aus dem Passivzustand in den Aktivzustand zuerst liegend in ihrer ihnen zugeordneten Schiene horizontal zu einem Aufstellort zu verschieben, der im Abstand von der Bohrlochöffnung angeordnet ist, dann an dem Aufstellort verharrend um ihre Scharniere zu verschwenken, bis die Schaufeln von der Grundplatte senkrecht nach oben abstehen und dadurch aufgestellt sind, und dann in ihrer zugeordneten Schiene horizontal an das Steigrohr hin zu verschieben sind.It is preferred that the blades each have a hinge for pivoting on the base plate, which is guided horizontally on the base plate in an associated rail of the base plate. Further, it is preferable that the guide plates in the movement from the passive state to the active state first lying horizontally in their assigned rail to move horizontally to a location that is spaced from the well opening, then at the installation persistent to pivot their hinges until the blades protrude perpendicularly from the base plate and are thus erected and then horizontally displaced in their associated rail to the riser.

Die Schaufeln weisen bevorzugt jeweils eine Schaufelfläche, die bei aufgestellter Schaufel senkrecht zur Grundplatte und der Bohrlochöffnung zugewandt ist, und eine die Schaufelfläche begrenzende Schaufeldichtkante auf, die bei aufgestellten Schaufeln mit der Schaufelfläche der unmittelbar benachbarten Schaufel eine Linienberührung hat, wodurch die Schaufeln aneinandergrenzend und insgesamt zylinderförmig um die Bohrlochöffnung angeordnet sind. Jede Schaufel weist bevorzugt eine die Schaufelfläche begrenzende Schaufelrückkante auf, die der Schaufeldichtkante abgewandt und zu dieser im Wesentlichen parallel angeordnet ist, wobei die von der Schaufeldichtkante und der Schaufelrückkante definierte Breite der Schaufelfläche so groß ist, dass die Führungsklappen im Aufstellort aufgestellt sich gegenseitig mit ihren Schaufeldichtkanten an den Schaufelflächen berühren, wodurch von den Führungsklappen um die Bohrlochöffnung ein geschlossener Zylinder gebildet ist. Der Verlauf der Schiene in der Grundplatte ist bevorzugt derart ausgebildet, dass, wenn die Führungsklappen von dem Aufstellort an das Steigrohr herangeführt werden, die Schaufeldichtkanten stets die Schaufelfläche der benachbarten Schaufel berühren. Die Krümmung der Schaufelflächen ist bevorzugt derart ausgebildet, dass, wenn die Führungsklappen von dem Aufstellort an das Steigrohr herangeführt werden, die Schaufeldichtkanten stets die Schaufelfläche der benachbarten Schaufel berühren. Werden die Schaufeln vom Aufstellort in den Aktivzustand an die Bohrlochöffnung herangeführt, so wird von den Schaufeln eine stets dichte, zylinderförmige Umhüllung um die Bohrlochöffnung gebildet, da die Dichtkanten stets die Schaufelflächen ihrer jeweils benachbarten Schaufeln berühren. Somit wird beim Hinführen der Führungsklappen an das Steigrohr dieses von den Führungsklappen dicht umgriffen, wodurch das aus der Bohrlochöffnung strömende Fluid leckagearm und gerichtet zu dem Steigrohr geführt ist.The blades preferably each have a blade surface which, when the blade is erected, is perpendicular to the base plate and the blade Drill hole facing, and a blade surface bounding the blade sealing edge, which is in contact blades with the blade surface of the immediately adjacent blade line contact, whereby the blades are arranged adjacent to each other and a total of cylinders around the well opening. Each blade preferably has a blade rear edge delimiting the blade surface, which is facing away from the blade sealing edge and arranged substantially parallel thereto, wherein the width of the blade surface defined by the blade sealing edge and the blade trailing edge is so large that the guide flaps in the installation position are mutually aligned with their Contact blade sealing edges on the blade surfaces, which is formed by the guide flaps to the well opening a closed cylinder. The course of the rail in the base plate is preferably designed such that when the guide flaps are brought from the installation to the riser, the blade sealing edges always touch the blade surface of the adjacent blade. The curvature of the blade surfaces is preferably designed such that when the guide flaps are brought from the installation to the riser, the blade sealing edges always touch the blade surface of the adjacent blade. If the blades are brought from the place of installation into the active state to the borehole opening, the blades form an always dense, cylindrical casing around the borehole opening, since the sealing edges always touch the blade surfaces of their respective adjacent blades. Thus, when leading the guide flaps to the riser this is tightly gripped by the guide flaps, whereby the fluid flowing out of the well opening is guided leak-tight and directed to the riser.

Während des Aufstellens der Führungsklappen ist es bevorzugt, dass sich die Führungsklappen gegenseitig berührend überlappen, so dass sich die Führungsklappen während des Aufstellens in ihrer Form untereinander anpassen. Dabei ist es notwendig, dass die Schaufeln aus einem flexiblen Material hergestellt sind, das an den Berührungspunkten zwischen den Schaufeln entsprechend geeignete Gleiteigenschaften hat. Bevorzugt ist es, dass am Beginn des Aufstellens der Führungsklappen sich diese bereits an ihren der Grundplatte zugewandten Rändern überlappen, so dass beim Aufstellen die Führungsklappen sich gegenseitig in Form bringen. Alternativ ist es bevorzugt, dass während des Aufstellens der Führungsklappen diese freistehend sind und erst aufgestellt sich gegenseitig berühren. Dabei ist es möglich, dass die Führungsklappen eine steife Konstruktion haben, die den Führungsklappen eine hohe Festigkeit verleiht.During the erection of the guide flaps, it is preferred that the guide flaps overlap each other in a touching manner, so that the guide flaps adapt to one another during setting up in their shape. It is necessary that the blades are made of a flexible material, that at the points of contact between the blades correspondingly suitable sliding properties. It is preferred that at the beginning of the erection of the guide flaps these overlap already on their edges facing the base plate, so that when setting up the guide flaps bring each other in shape. Alternatively, it is preferred that during the erection of the guide flaps these are free-standing and only when placed in contact with each other. It is possible that the guide flaps have a rigid construction, which gives the guide flaps high strength.

Das Steigrohr weist bevorzugt an seinem der Bohrlochöffnung zugewandten Längsende eine Manschette aus verformbarem Material auf, das an die Schaufeln im Aktivzustand angeschmiegt ist, so dass die Schaufeln an dem Steigrohr fluiddicht anliegen. Bevorzugt ist das Material der Manschette von den Schaufeln beim Anliegen derselben an das Steigrohr plastisch verformbar. Dadurch, dass die Einhüllende der Schaufelflächen im Aktivzustand der Schaufeln polygonartig und nicht exakt zylindrisch geformt ist, würden zwischen den an dem Steigrohr anliegenden Schaufeln und dem Steigrohr selbst Lücken verbleiben, durch die das Fluid ausströmen kann. Mit Hilfe der Manschette ist ein Verschließen der Lücken bewerkstelligt, wodurch das aus der Bohrlochöffnung strömende Fluid via die Führungsschaufeln ohne Leckage in das Steigrohr geführt ist.The riser preferably has at its the borehole opening facing the longitudinal end of a sleeve of deformable material, which is nestled against the blades in the active state, so that the blades bear against the riser fluid-tight. Preferably, the material of the sleeve of the blades is plastically deformable when it is applied to the riser. Because the envelope of the blade surfaces is polygonal and not exactly cylindrical in the active state of the blades, gaps would remain between the blades resting against the riser and the riser itself, through which the fluid can flow. With the help of the cuff closing the gaps is accomplished, whereby the fluid flowing out of the well opening is guided via the guide blades without leakage in the riser.

Zum Aufstellen sind die Schaufeln bevorzugt von einem Seilzug angetrieben. Alternativ wäre hierzu ein hydraulischer Antrieb für jede der Führungsklappen denkbar. Ferner ist es bevorzugt, dass die Schaufeln zum Heranführen an das Steigrohr von einem Schneckenradantrieb angetrieben sind.To set up the blades are preferably driven by a cable. Alternatively, this would be a hydraulic drive for each of the guide flaps conceivable. Furthermore, it is preferred that the blades are driven to be led to the riser by a Schneckenradantrieb.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Absichern des Bohrlochs weist die Schritte auf: Verankern der Auffangeinrichtung am Boden der Fluidquelle, wobei Fluid durch die Bohrlochöffnung der Grundplatte strömbar ist; Bringen der Führungsklappen in den Passivzustand, wobei die Schaufeln sternförmig um die Bohrlochöffnung auf der Grundplatte liegend angeordnet und von der Bohrlochöffnung weggerückt werden; Wenn die Fluidquelle im Havariezustand ist, Bringen der Schaufeln in den Aktivzustand, wobei die Schaufeln an die Bohrlochöffnung herangeführt sowie von der Grundplatte abstehend nach oben aufgestellt werden, so dass von den Schaufeln ein über der Bohrlochöffnung angeordneter Zylinder gebildet wird, der von Fluid aus dem Bohrloch durchströmt wird; Heranführen des Steigrohrs an die Auffangeinrichtung und Einführen des Steigrohrs mit dessen der Bohrlochöffnung zugewandten Längsende in den von den Schaufeln gebildeten Zylinder; Heranführen der Schaufeln an das Steigrohr, so dass das der Bohrlochöffnung zugewandte Längsende des Steigrohrs blütenartig sowie einander sich überlappend von den Schaufeln umgriffen wird, wodurch aus der Bohrlochöffnung strömendes Fluid via die Schaufeln aufgefangen und durch das Steigrohr abgeleitet wird.The method of securing the borehole according to the invention comprises the steps of: anchoring the catcher to the bottom of the fluid source, wherein fluid is flowable through the wellbore aperture of the baseplate; Placing the guide flaps in the passive state, wherein the blades are arranged in a star shape around the well opening on the base plate and moved away from the well opening; When the fluid source in Failure state is to bring the blades in the active state, wherein the blades are brought to the well opening and erected upstanding from the base plate, so that the blades from above the well opening cylinder is formed, which is flowed through by fluid from the wellbore; Leading the riser to the catcher and inserting the riser with its longitudinal end facing the wellbore opening in the cylinder formed by the blades; Advancing the blades to the riser such that the longitudinal end of the riser facing the wellbore is flower-like and overlapping each other around the vanes, whereby fluid flowing from the wellbore orifice is collected via the vanes and discharged through the riser.

Bevorzugt werden die Schaufeln miteinander vergossen, so dass die Schaufeln an dem Steigrohr festgelegt sind. Dadurch ist die Auffangeinrichtung mit einer hohen Strukturfestigkeit ausgestattet und kann den eventuell im Havariefall auftretenden starken mechanischen Belastungen widerstehen. Das Vergießen kann bevorzugt mit einem aushärtenden Fluid, beispielsweise Beton, oder einem mit einem aushärtenden Fluid getränkten Textilband bewerkstelligt werden, das um die Schaufeln verbandartig gewickelt wird.Preferably, the blades are potted together, so that the blades are fixed to the riser. As a result, the collecting device is equipped with a high structural strength and can withstand the severe mechanical stresses that may occur in the event of an accident. Potting may preferably be accomplished with a thermosetting fluid, such as concrete, or a fabric impregnated with a hardening fluid, which is wrapped around the blades in a band-like manner.

Erfindungsgemäß wird die Auffangeinrichtung zum Absichern des Bohrlochs einer Erdöl- und/oder Erdgasquelle verwendet. Hierbei ist es bevorzugt, dass mit der Auffangeinrichtung eine an dem Bohrloch bereits installierte Förderapparatur nachgerüstet wird.According to the catcher is used to secure the well of a petroleum and / or natural gas source. In this case, it is preferable that the retrieval device retrofits a delivery apparatus already installed at the borehole.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Auffangeinrichtung besteht insbesondere darin, dass alle Anbringungs- und Montagevorgänge unabhängig von dem vorerst weiterhin frei turbulent ausströmenden Fluid durchführbar sind. Erst bei der langsamen Schließung und dadurch zunehmenden Hinleitung des Fluids zum Steigrohr wird die turbulente Ausströmung stufenlos in eine laminare Strömung übergeführt, so dass ein beruhigter Ausfluss des Fluids in das Steigrohr eingeleitet wird. Dies führt zur Reduzierung der turbulenzbedingten Störkräfte und somit zur sich natürlich ergebenden Verminderung der mechanischen Beanspruchung der Vorrichtung.The advantage of the collecting device according to the invention is, in particular, that all mounting and assembly operations can be carried out independently of the fluid which continues to flow free-turbulently for the time being. Only at the slow closure and thus increasing forwarding of the fluid to the riser, the turbulent flow is continuously transferred into a laminar flow, so that a calmed outflow of the fluid is introduced into the riser. This leads to the reduction of turbulence-induced disturbance forces and thus to the naturally resulting reduction of the mechanical stress of the device.

Die Montage der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung kann beim Erschließen des Bohrlochs von Beginn an montiert werden, wobei beispielsweise der Bohrlochverschluss zusammen mit der Auffangvorrichtung montiert wird. Es ist ebenso denkbar die erfindungsgemäße Auffangvorrichtung zu einem späteren Zeitpunkt zu montieren, um das Bohrloch mit der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung nachzurüsten. Ferner kann die erfindungsgemäße Auffangvorrichtung an das Bohrloch erst dann montiert werden, sobald das Bohrloch in den Havariezustand geraten ist. Dann herrschen jedoch am Bohrloch in der Regel Bedingungen, bei denen die Montage der erfindungsgemäßen Auffangvorrichtung schwieriger ist, als wenn die Auffangvorrichtung bereits vor Eintreten der Havarie am Bohrloch montiert worden wäre.The mounting of the collecting device according to the invention can be mounted when opening the borehole from the beginning, for example, the borehole shutter is mounted together with the collecting device. It is also conceivable to mount the collecting device according to the invention at a later time in order to retrofit the borehole with the collecting device according to the invention. Furthermore, the collecting device according to the invention can be mounted on the wellbore only as soon as the borehole is in the accident state. However, then prevail at the borehole usually conditions in which the mounting of the collecting device according to the invention is more difficult than if the collecting device would have been mounted before the onset of the accident at the well.

Im Folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Auffangeinrichtung anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung im Passivzustand,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung im Aktivzustand,
Figur 3 eine Seitenansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung im Passivzustand,
Figuren 4 und 5 eine Seitenansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung beim Aufstellen von Führungsklapppen,
Figur 6 eine Seitenansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung mit aufgestellten Führungsklappen im Aufstellort,
Figur 7 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsform der Auffangeinrichtung mit aufgestellten Führungsklappen im Aufstellort, wobei ein Steigrohr ausgefahren ist,
Figur 8 eine perspektivische Ansicht des Zustands der Ausführungsform der Auffangeinrichtung aus Figur 7, wobei das Steigrohr in die Führungsklappen eingefahren ist, und
Figuren 9 bis 12 eine Abfolge von Draufsichten der Ausführungsform der Auffangeinrichtung, wobei die Führungsklappen zu dem Steigrohr hin geführt werden und in Figur 9 die Führungsklappen im Aufstellort angeordnet sind und in Figur 12 die Auffangeinrichtung im Aktivzustand ist.

In the following, a preferred embodiment of a collecting device according to the invention will be explained with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:

FIG. 1 a perspective view of the embodiment of the catcher in the passive state,
FIG. 2 a perspective view of the embodiment of the catcher in the active state,
FIG. 3 a side view of the embodiment of the catcher in the passive state,
FIGS. 4 and 5 a side view of the embodiment of the catcher when setting up guide flaps,
FIG. 6 a side view of the embodiment of the collecting device with erected guide flaps in the installation,
FIG. 7 a perspective view of the embodiment of the collecting device with erected guide flaps in the installation, with a riser is extended,
FIG. 8 a perspective view of the state of the embodiment of the collecting device FIG. 7 , wherein the riser is retracted into the guide flaps, and
FIGS. 9 to 12 a sequence of plan views of the embodiment of the catcher, wherein the guide flaps are guided to the riser and in FIG. 9 the guide flaps are arranged in the place of installation and in FIG. 12 the catcher is in the active state.

Wie es aus Figuren 1 bis 12 ersichtlich ist, weist eine Auffangrichtung 1 ein Steigrohr 2 auf, das ein unteres Längsende 3 und ein oberes Längsende 4 aufweist. Am unteren Längsende 3 des Steigrohrs 2 ist eine Manschette 5 angebracht. Unterhalb des Steigrohrs 2 ist eine Grundplatte 6 angeordnet, zu der das Steigrohr 2 im Wesentlichen senkrecht verläuft. Die Grundplatte 6 weist einen Außenrand 7 auf, der im Wesentlichen kreisrund ausgebildet ist. Im Zentrum der Grundplatte 6 ist eine Bohrlochöffnung 8 vorgesehen.Like it out FIGS. 1 to 12 it can be seen, a collecting direction 1 a riser 2, which has a lower longitudinal end 3 and an upper longitudinal end 4. At the lower longitudinal end 3 of the riser pipe 2, a sleeve 5 is attached. Below the riser pipe 2, a base plate 6 is arranged, to which the riser pipe 2 extends substantially perpendicular. The base plate 6 has an outer edge 7, which is formed substantially circular. In the center of the base plate 6 a borehole opening 8 is provided.

Zur Installation der Auffangeinrichtung 1 über ein Bohrloch (strichpunktartig angedeutet) in Meerestiefe ist die Grundplatte 6 mit ihrer Bohrlochöffnung 8 über dem Bohrloch anzuordnen, wobei die Grundplatte 6 im Boden fest zu verankern ist. Falls die Quelle der Bohrlochöffnung 8 havariert, kann das Bohrloch größer sein als die Bohrlochöffnung 8. Hierzu ist die Grundplatte 6 zweigeteilt mit zwei Hälften ausgeführt, die separat an das Bohrloch herangebracht werden können und zur Montage der Grundplatte 6 fest miteinander verbunden sind. Das Steigrohr 3 ist über der Bohrlochöffnung 8 angeordnet, wobei das Zentrum der Bohrlochöffnung 8 auf der Achse des Steigrohrs 2 liegt und in Fortsetzung einer Ausströmung aus dem havarierten Bohrloch.To install the catcher 1 via a borehole (dash-dotted lines) at sea depth, the base plate 6 is to be arranged with its hole 8 hole above the borehole, the base plate 6 is firmly anchored in the ground. If the well bore 8 source is at fault, the wellbore may be larger than the wellbore opening 8. For this purpose, the baseplate 6 is made in two parts with two halves which can be brought separately to the wellbore and firmly connected together to assemble the baseplate 6. The riser pipe 3 is disposed above the borehole opening 8, wherein the center of the borehole opening 8 lies on the axis of the riser 2 and in continuation of an outflow from the damaged borehole.

Auf der Oberseite der Grundplatte 6 sind fünf Führungsklappen 9 vorgesehen, die jeweils von einer Schaufel 10 gebildet sind. Die Schaufel 10 weist eine rechteckige und über ihre kurze Seite konkav gekrümmte Schaufelfläche 11 auf, wobei die Führungsklappen 9 so um die Bohrlochöffnung 8 im Passivzustand der Auffangeinrichtung 1 angeordnet sind, dass die Schaufeln 10 sternförmig um die Bohrlochöffnung 8 und liegend auf der Grundplatte 6 angeordnet sind. Die Schaufelflächen 11 der Schaufeln 10 sind hierbei von der Grundplatte 6 abgewandt angeordnet und weisen mit ihren Längsseiten von der Bohrlochöffnung 8 ab, wobei die kurze Seite der Schaufelflächen 11, die der Bohrlochöffnung 8 abgewandt ist, ein Schaufelspitze 12 bildet.On the upper side of the base plate 6, five guide flaps 9 are provided, which are each formed by a blade 10. The blade 10 has a rectangular and on its short side concave curved blade surface 11, wherein the guide flaps 9 are arranged around the well opening 8 in the passive state of the catcher 1, that the blades 10 arranged in a star shape around the well opening 8 and lying on the base plate 6 are. The blade surfaces 11 of the blades 10 are in this case arranged facing away from the base plate 6 and point with their longitudinal sides from the well opening 8, wherein the short side of the blade surfaces 11, which faces away from the well opening 8, a blade tip 12 forms.

Die Schaufeln 10 weisen an ihren Längsseiten, die entgegen dem Uhrzeigersinn angeordnet sind, jeweils eine Schaufeldichtkante 13 auf, wobei die der Schaufeldichtkante 13 gegenüberliegende Längsseite der Schaufelflächen 11 eine Schaufelrückkante 14 bildet. Die der Schaufelspitze 12 abgewandte kurze Seite der Schaufel 10 weist ein Scharnier 15 auf, das von zwei Scharnieraugen 16 und einer Scharnierbuchse 17 gebildet ist. An den Scharnieraugen 16 sind an der der Schaufelfläche 11 abgewandten Rückseite der Schaufeln zwei Versteifungsstege 18 ausgebildet, die über die gesamte Längsseite der Schaufel 10 sich erstrecken. Quer zu den Versteifungsstegen 18 sind an der Rückseite der Schaufel 10 eine Mehrzahl an Versteifungsrippen 19 vorgesehen.The blades 10 have on their longitudinal sides, which are arranged in the counterclockwise direction, in each case a blade sealing edge 13, wherein the blade sealing edge 13 opposite longitudinal side of the blade surfaces 11 forms a blade rear edge 14. The blade tip 12 facing away from the short side of the blade 10 has a hinge 15 which is formed by two hinge eyes 16 and a hinge bush 17. At the hinge eyes 16, two stiffening webs 18 are formed on the rear side of the blades facing away from the blade surface 11, which ribs extend over the entire longitudinal side of the blade 10. Transverse to the stiffening webs 18, a plurality of stiffening ribs 19 are provided on the rear side of the blade 10.

In der Oberseite der Grundplatte 6 sind für jede Führungsklappe 9 jeweils eine Schiene (nicht gezeigt) vorgesehen, mit der jede Führungsklappe 9 an ihrem Scharnier 15 längsverschiebbar ist. Die Schienen sind in der Grundplatte 6 in ihrem Verlauf derart ausgebildet, dass die Führungsklappen 9 aus dem Passivzustand in den Aktivzustand und zurück überführbar sind. In den Führungsschienen sind jeweils Schneckenradantriebe vorgesehen, wobei beispielsweise in jeder Schiene eine rotierbare Gewindestange untergebracht ist, die in ein Gewinde eingreift, das in dem in die Schiene eingreifenden Scharnier 15 angebracht ist, wodurch die Führungsklappe 9 in der Schiene auf der Grundplatte 6 längsverschiebbar ist.In the top of the base plate 6, a rail (not shown) is provided for each guide flap 9, with which each guide flap 9 is longitudinally displaceable on its hinge 15. The rails are formed in the base plate 6 in their course in such a way that the guide flaps 9 from the passive state in the active state and back are transferable. In the Worm wheel drives are respectively provided in guide rails, wherein, for example, a rotatable threaded rod is accommodated in each rail, which engages in a thread which is mounted in the hinge 15 engaging in the rail, whereby the guide flap 9 in the rail on the base plate 6 is longitudinally displaceable.

Im Passivzustand der Auffangeinrichtung 1 liegen die Führungsklappen 9 auf der Grundplatte 6, wobei die Schaufelflächen 11 nach oben zeigen. Beim Überführen der Auffangrichtung 1 von dem Passivzustand in den Aktivzustand sind zuerst die Führungsklappen 9 in den Schienen sternförmig und linear an die Bohrlochöffnung 8 so weit heranzuführen, bis die Führungsklappen 9 in einem Aufstellort sind. Im Aufstellort verharren die Führungsklappen 9 und werden über ihre Scharniere 15 nach oben verschwenkt, bis die Führungsklappen 9 nach oben von der Grundplatte 6 vorstehen und die Schaufelflächen 11 senkrecht zur Grundplatte 6 verlaufen. Dabei berühren sich die nebeneinanderliegenden Führungsklappen 9, wobei jede Schaufeldichtkante 13 mit der Schaufelfläche 11 der ihr benachbarten Führungsklappe 9 einen Berührkontakt hat. Durch diesen Zustand der Führungsklappen 9 ist der Radialabstand von der Bohrlochöffnung 8 des Aufstellorts definiert.In the passive state of the catcher 1 are the guide flaps 9 on the base plate 6, wherein the blade surfaces 11 point upward. When transferring the catching direction 1 from the passive state to the active state, the guide flaps 9 in the rails are first to be guided in a star shape and linearly to the drill hole opening 8 in the rails until the guide flaps 9 are in a place of installation. In the installation, the guide flaps 9 remain and are pivoted about their hinges 15 upwards until the guide flaps 9 project upwardly from the base plate 6 and the blade surfaces 11 are perpendicular to the base plate 6. In this case, the adjacent guide flaps 9 touch each other, wherein each blade sealing edge 13 with the blade surface 11 of the adjacent guide flap 9 has a touch contact. By this state of the guide flaps 9, the radial distance is defined by the hole opening 8 of the installation.

Vom Aufstellort werden die Führungsklappen 9 in den Aktivzustand gebracht, wobei die Führungsklappen 9 so weit an das Steigrohr 2 herangeführt werden, bis die Führungsklappen mit ihren Schaufelflächen 11 an der Manschette 5 des Steigrohrs fluiddicht anliegen. Beim Heranführen der Führungsklappen 9 an das Steigrohr 2 berühren die Schaufelkanten 13 stets ihre benachbarten Schaufelflächen 11. Aufgrund der Krümmung der Schaufelflächen 11 ergibt sich daraus für die Führungsklappen 9 auf der Grundplatte 6 eine spiralförmige Bahn, gemäß der die Schienen vom Aufstellort zur Endlage der Führungsklappen im Aktivzustand ausgebildet sind.From the installation, the guide flaps 9 are brought into the active state, wherein the guide flaps 9 are brought so far to the riser 2 until the guide flaps lie with their blade surfaces 11 on the sleeve 5 of the riser fluid-tight. Due to the curvature of the blade surfaces 11, this results in a helical path for the guide flaps 9 on the base plate 6, according to which the rails from the installation to the end position of the guide flaps are formed in the active state.

Die Manschette 5 ist aus einem plastisch verformbaren Material hergestellt, so dass die Manschette 5 beim Umschließen durch die Führungsklappen 9 an die Einhüllende der Schaufelflächen 11 angepasst verformt wird und abdichtend wirken.The sleeve 5 is made of a plastically deformable material, so that the sleeve 5 when enclosing by the guide flaps 9 is deformed adapted to the envelope of the blade surfaces 11 and have a sealing effect.

Zum Aufstellen der Führungsklappen 9 im Aufstellort ist ein Seilzug (nicht gezeigt) vorgesehen, mit dem die Führungsklappen 9 mit Hilfe eines Seils gemeinsam aufgestellt werden. Nachdem die Führungsklappen 9 im Aufstellort aufgestellt sind, wird das zunächst außerhalb der Führungsklappen 9 angeordnete Steigrohr 2 mit ihrem unteren Längsende 3 in den von den Führungsklappen 9 ausgebildeten Zylinder eingefahren.To set up the guide flaps 9 in the place of installation, a cable (not shown) is provided, with which the guide flaps 9 are placed together by means of a rope. After the guide flaps 9 are placed in the installation, the first arranged outside the guide flaps 9 riser 2 is retracted with its lower longitudinal end 3 in the formed by the guide flaps 9 cylinder.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 catcher
2 riser
3 lower longitudinal end of the riser
4 upper longitudinal end of the riser
5 cuff
6 base plate
7 outer edge of the base plate
8 borehole opening
9 guide flap
10 scoops
11 blade surface
12 blade tip
13 bucket sealing edge
14 blade back edge
15 hinge
16 hinge eye
17 hinge bush
18 stiffening bridge
19 stiffening rib

Claims

A fluid well collection well comprising a base plate (6) anchorable at the bottom above the wellbore and having a well bore (8) through which fluid may flow from the wellbore, a riser (2) located above the wellbore (14). 8), and a plurality of guide flaps (9) arranged around the borehole opening (8), each comprising a blade (10) which is pivotally and displaceably fixed to the upper surface of the base plate (6) such that when the fluid source is in the Normal state is that the blades (10) are in the passive state and are arranged star-shaped around the well opening (8) on the base plate (6) and moved away from the well opening (8), and, when the fluid source is in an accident condition, the blades ( 10) are brought in the active state to the borehole opening (8) and from the base plate (6) projecting upwards and the borehole opening (8) facing the longitudinal end (3) of Riser (2) flower-like and overlap each other overlap, whereby from the borehole opening (8) flowing fluid via the blades (10) can be collected and the riser pipe (2) can be derived.

Receiving device according to claim 1, wherein the blades (10) for pivoting on the base plate (6) each have a hinge (15) which is guided in a rail of the base plate (6) associated with it horizontally on the base plate (6).

Receiving device according to claim 2, wherein the guide flaps (9) in the movement from the passive state to the active state first lying horizontally in their associated rail to move horizontally to a location which is spaced from the well opening (8), then at the installation site pausing to pivot about their hinges until the blades (10) project perpendicularly upwards from the baseplate (6) and are positioned thereby, and then in theirs assigned rail horizontally to the riser (2) are to be moved.

Receiving device according to claim 3, wherein the blades (10) each have a blade surface (11) facing perpendicular to the base plate (6) and the well opening (8) when the blade (10) is erected, and a blade sealing edge (11) bounding the blade surface (11). 13) having a line contact with the blade surface (11) of the immediately adjacent blade (10) in erected blades (10) whereby the blades (10) are disposed adjacent to each other and generally cylindrical around the well bore (8).

A catcher according to claim 4, wherein each blade (10) has a blade trailing edge (14) delimiting the blade surface (11) facing away from and substantially parallel to the blade sealing edge (13), the blade sealing edge (13) and Blade rear edge (14) defined width of the blade surface (11) is so large that the guide flaps (9) set up in the installation site with each other with their blade sealing edges (13) on the blade surfaces (11) touch, thereby from the guide flaps (9) to the well opening (8) a closed cylinder is formed.

Receiving device according to claim 5, wherein the course of the rails in the base plate (6) is such that when the guide flaps (9) are brought from the place of installation to the riser (2), the blade sealing edges (13) always the blade surface (11 ) of the adjacent blade (10).

Receiving device according to claim 5 or 6, wherein the curvature of the blade surfaces (11) is formed such that when the guide flaps (9) from the installation to the riser (2) are introduced, the blade sealing edges (13) always the blade surface of the adjacent blade touch.

Collecting device according to one of claims 1 to 7, wherein during the erection of the guide flaps (9), these overlap mutually touching, so that the guide flaps (10) adjust during setup in shape with each other.

Collecting device according to one of claims 1 to 7, wherein during the erection of the guide flaps (9) they are free-standing and only when placed in contact with each other.

Receiving device according to one of claims 1 to 9, wherein the riser (2) at its the borehole opening (8) facing the longitudinal end (3) comprises a sleeve (5) of deformable material, which is nestled against the blades (10) in the active state, so the blades (10) bear against the riser (2) in a fluid-tight manner.

Receiving device according to one of claims 1 to 10, wherein the blades (10) are driven to set up by a cable.

A catcher according to any one of claims 1 to 11, wherein the blades (10) for advancement to the riser pipe (2) are driven by a worm wheel drive.

Method for securing a borehole of a fluid source, comprising the steps of: Anchoring a collecting device (1) according to any one of claims 1 to 12 at the bottom of a fluid source, wherein fluid through the borehole opening (2) of the base plate (6) is flowable;

Bringing the guide flaps (9) into the passive state, wherein the blades (10) are arranged in a star shape around the well opening (8) on the base plate (6) and are moved away from the well opening (8);

When the fluid source is in an accident condition, placing the blades (10) in the active state with the blades (10) brought to the well bore (8) and from the base plate (6) are placed upstanding so as to form from the blades (10) a cylinder over the well bore (8) through which fluid from the wellbore passes;

Leading the riser (2) to the catcher (1) and inserting the riser (2) with its longitudinal end (3) facing the wellbore opening (8) into the cylinder formed by the blades (10);

Leading the blades (10) to the riser pipe (10) so that the longitudinal end (3) of the riser pipe (2) facing the borehole opening (8) is surrounded by the blades (10) like a flower and overlapping one another, whereby 8) fluid is collected via the blades (10) and discharged through the riser (2).

A method according to claim 13, comprising the step of: casting the blades (10) together so as to secure the blades (10) to the riser (2).

Use of a collecting device (1) according to one of claims 1 to 12 for securing a borehole of a petroleum and / or natural gas source.

Use of the collecting device (1) according to claim 15, wherein the collecting device (1) retrofits a conveying device already installed at the borehole.