DE1284380B - Device for cable work in submarine shallow and deep boreholes - Google Patents

Description

eine als »Kabelarbeit« bezeichnete Technik anzu- 10 Schleuse an ihrem oberen Teil durch eine Stopfa technique known as "cable work" to 10 lock on its upper part through a stopper

wenden, nach welcher in dem in einem Erdölbohrloch befindlichen Standrohr Meß-, Kontrqll- oder Reinigungsgeräte ständig oder zeitweilig untergebracht werden, die nach Passieren einer Schleuse am Ende eines Stahlseiles hängend hinuntergelassen werden. Die dabei verwendeten Vorrichtungen sind verhältnismäßig leicht, und die Stahlseile, deren Durchmesser verhältnismäßig klein ist, sind auf eine Windentrommel aufgewickelt, der ein Motor nebst erforderlichem Getriebe zugeordnet ist.turn, after which in the standpipe located in a petroleum borehole measuring, control or Cleaning devices are housed permanently or temporarily after passing a lock on The end of a steel cable can be lowered while hanging. The devices used are relatively light, and the steel cables, the diameter of which is relatively small, are on one Winded up the winch drum, which is assigned a motor and the necessary gearbox.

Für eine Erdbohrung wird die Vorrichtung auf einem Schlitten, einem Anhänger oder einem Spezial-Lkw angeordnet und das Stahlseil zwischen der Winde und der Stopfbüchse der Einlaßöffnung der Bohrung durch Umlenkscheiben geführt. Um die Arbeit zu kontrollieren, verfügt der Bedienungsmann über einen Tiefenanzeiger, der die Höhenlage des in die Bohrung hinuntergelassenen Werkzeuges über Seilspannungsmeßgeräte mißt und eventuell über Kontrolleinrichtungen.For an earth drilling, the device is mounted on a sledge, a trailer or a special truck arranged and the steel cable between the winch and the stuffing box of the inlet opening of the Bore guided through deflection disks. The operator controls the work a depth indicator that shows the height of the tool lowered into the hole Rope tension measuring devices measure and possibly via control devices.

Beim Aufsuchen von Kohlenwasserstofflagerstätten werden seit einigen Jahren auch Bohrarbeiten unter Wasser, also auf dem Meeresboden unternommen. Bei kleineren Wassertiefen war es bisherFor some years now, drilling work has also been carried out when exploring hydrocarbon deposits undertaken under water, i.e. on the seabed. So far it was at smaller water depths

büchse verschlossen, wobei das Seil aus dem Gehäuse wasserdicht austritt und nach Umlenkung durch Umlenkscheiben durch diese Stopfbüchse hindurch in die Schleuse eintritt.sleeve closed, whereby the rope emerges from the housing in a watertight manner and after deflection enters the lock through deflection disks through this stuffing box.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung ist die Windentrommel im Gehäuse konzentrisch zur Schleuse angeordnet, während eine der Seilzuführung zur Windentrommel dienende Seilscheibe über einen vom Windenantrieb ausgehenden Zahnradsatz im Sinne der gleichmäßigen Seilaufwicklung in Längsrichtung der Windentrommel verschiebbar gesteuert ist und durch eine an sich bekannte Meßscheibe gebildet sein kann, mittels welcher die Lage des Werkzeugsatzes in der Bohrung festgestellt werden kann.According to further embodiments of the invention, the winch drum is concentric to the housing in the housing Arranged lock, while one of the rope supply to the winch drum serving pulley over a Gear set originating from the winch drive in the sense of evenly winding the rope in the longitudinal direction the winch drum is controlled displaceably and formed by a measuring disk known per se can be, by means of which the position of the tool set in the bore can be determined.

Nach anderen Ausgestaltungen der Erfindung enthält das Gehäuse eine hydraulische Zentrale, welche zwei getrennte hydraulische Kreisläufe aufweist, die yon zwei parallelgeschalteten Ppmpen gespeist werden, wobei der eine Kreislauf den Antrieb der Winde 30 durch einen hydraulischen Motor sicherstellt, während der andere Kreislauf die hydraulischen Nebenyorrichtungen speist, und im Gehäuse ein Druckzylinder mit einer Seilumlenkrolle untergebracht ist, durch die der am Seilende hängende Werkzeugsatz üblich, Bohrungen mit über dem Wasserspiegel 35 bei stillstehender Windentrommel auf- und abwärts ragenden Köpfen niederzubringen, die Gestänge- bewegt werden kann.According to other embodiments of the invention, the housing contains a hydraulic center, which has two separate hydraulic circuits fed by two pumps connected in parallel, the one circuit ensuring the drive of the winch 30 by a hydraulic motor, while the other circuit feeds the hydraulic auxiliary devices, and a pressure cylinder in the housing with a rope pulley through which the tool set hanging on the rope end usual, bores with above the water level 35 with the winch drum standing still up and down Bring protruding heads down, the linkage can be moved.

bühnen aufweisen, die sich auf dem Seeboden abstüt- Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist dasHave platforms that are supported on the sea floor

zen oder auf einem kleinen Schiff od. dgl. angeordnet Gehäuse an seinem unteren Ende ein die Schleuse sind. Die für die Kabelarbeit verwendete Anlage umfassendes, hydraulisch steuerbares Sicherheitskönnte dann mit der vorerwähnten, bei Festlandboh- 40 ventil auf und ist mit dem Bohrlochkopf über ein rungen verwendeten identisch sein. Diese Lösung ist diesen axial umschließendes und an ihm hydraulisch jedoch nur bei begrenzten Wassertiefen anwendbar, festlegbares Bohrloch-Anschlußstück verbunden, und von einer bestimmten Tiefe, z. B. ab 60 bis Gemäß einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal istzen or od on a small ship. The like. Housing arranged at its lower end a the lock are. The system used for the cable work could include a comprehensive, hydraulically controllable safety system Then open the valve with the aforementioned at Festlandboh- 40 and is connected to the wellhead via a stanchions used to be identical. This solution is axially enclosing it and hydraulically on it but only applicable in limited water depths, fixable borehole connector connected, and of a certain depth, e.g. B. from 60 to According to a further design feature

100 m, wird die Überwasserköpfe und Gestänge- das Gehäuse in Verbindung mit einem von zwei bühnen benutzende Technik allzu kostspielig. Des- 45 Steigrohren exzentrisch durchsetzten Bohrlochkopf halb ist man seit kurzem bestrebt, Anlagen mit mit dem Bohrloch-Anschlußstück über ein exzen-Unterwasserköpfen zu schaffen, die mit Fernsteue- trisch zum Gehäuse angeordnetes Rohr-Zwischenrungssystemen ausgerüstet sind. In diesem Fall stück verbunden, auf dem es mittels des Sicherheitsmüssen die für Festlandbohrungen verwendeten Ein- ventils axial zu dem einen der beiden Steigrohre richtungen jedoch abgeändert werden, damit sie für 50 angeordnet ist, wodurch der exzentrischen Lage der Unterwasserkopfbohrungen verwendbar sind. beiden Steigrohre in bezug auf die Achse des Bohr-100 m, the above water heads and rods - the housing in conjunction with one of two stage-using technology is overly expensive. 45 riser pipes eccentrically interspersed with the borehole head half one is endeavored recently, plants with with the borehole connection piece over an eccentric underwater heads to create the pipe intermediate systems arranged remotely to the housing are equipped. In this case connected piece, on which it must by means of safety the single valve used for mainland drilling axially to one of the two riser pipes directions, however, can be changed to accommodate 50, reducing the eccentric location of the Underwater head bores are usable. two risers with respect to the axis of the drilling

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lochverschlußstückes Rechnung getragen werden Vorrichtung für die Kabelarbeit zu schaffen, die für kann.The invention is based on the object of a hole closure piece to be taken into account To create device for cable work that can for.

derartige unterseeische Erdölbohrungen geeignet ist. Andere Ausgestaltungen der Erfindung betreffensuch submarine oil drilling is suitable. Other embodiments of the invention relate to

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst ₅₅ weitere konstruktive Einzelheiten der erfindungsdurch ein wasserdichtes Gehäuse und eine mit die- gemäßen Vorrichtung.This object is according to the invention ₅₅ further constructive details of the invention by a watertight housing and a DIE with proper device.

sem Gehäuse verbundene, an ihrem oberen Ende Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichverschlossene Schleuse, die mit dem Bohrlochkopf nung näher erläutert. Es zeigen und dem Gehäuse, durch das sie hindurchführt, was- F i g. 1 und 2, die übereinander anzuordnen sind,sem housing connected, at its upper end The invention is locked below with reference to the sign Lock, which explained in more detail with the borehole head voltage. It show and the housing through which it passes what- F i g. 1 and 2, which are to be arranged one above the other,

serdicht verbunden ist, durch eine um eine senk- 60 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen rechte Achse rotierende, im Gehäuse untergebrachte Vorrichtung für die Kabelarbeit in einer unter-Windentrommel, auf welcher ein Seil aufgewickelt seeischen Erdölbohrung in einem schematisch geist, welches in die Schleuse wasserdicht eingeführt haltenen Längsschnitt,is connected in a watertight manner, by a lowering 60 a first embodiment of an inventive right-hand axis rotating device housed in the housing for cable work in an under-winch drum, on which a rope is wound up a marine oil well in a schematic spirit, which is held in a watertight longitudinal section in the lock,

ist und einen an sich bekannten, Arbeitswerkzeuge Fig. 3 und 4 eine den Fig. 1 und 2 entsprechendeis and a known, working tools Fig. 3 and 4 one of Figs. 1 and 2 corresponding

bzw. Meßinstrumente umfassenden Werkzeugsatz 65 Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erträgt, durch einen oder mehrere die Windentrommel findungsgemäßen Vorrichtung für unterseeische Erdantreibende Motoren, die ebenfalls in dem wasser- Ölbohrungen und dichten Gehäuse untergebracht sind, durch Einrich- F i g. 5 ein wesentliche Teile der Erfindung auf-or tool kit 65 comprising measuring instruments. Representation of a second embodiment that endures, by one or more of the winch drum according to the invention for submarine earth drivers Motors, which are also housed in the water-oil bores and tight housing, by Einrich- F i g. 5 an essential part of the invention

nehmendes Gehäuse derselben Vorrichtung in einem gegenüber den F i g. 3 und 4 vergrößerten Maßstab.taking housing of the same device in a compared to the F i g. 3 and 4 enlarged scale.

In den F i g. 1 und 4 sind schematisch mit 1 der Meeresgrund und mit 2 der Bohrlochkopf bezeichnet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem wasserdichten Gehäuse 3, welchem eine Schleuse 4 zugeordnet ist, die dieses Gehäuse axial durchsetzt. Das Gehäuse 3 enthält eine Windentrommel 5, die der Schleuse 4 gleichachsig oder parallel ist, und auf welcher ein Seil 6 aufgewickelt ist. Die Gleichmäßigkeit der Aufwicklung wird durch eine relative Bewegung der Trommel gegenüber einer Seilscheibe 7 gewährleistet, die eine Meßscheibe üblicher Art sein kann.In the F i g. 1 and 4 are schematically denoted by 1 the sea bed and 2 the wellhead. The device according to the invention consists of a waterproof housing 3, which a Lock 4 is assigned, which axially penetrates this housing. The housing 3 contains a winch drum 5, which is coaxial or parallel to the lock 4, and on which a rope 6 is wound. the Uniformity of the winding is achieved by a relative movement of the drum with respect to a Sheave 7 ensures, which can be a measuring disc of the usual type.

Die Schleuse 4 trägt auf ihrem oberen Teil eine Stopfbuchse 8 und einen Rahmen 9, mit welchem sie an einem Hubseil 10 angeschlagen ist und der zur Lagerung einer Umlenkscheibe 11 dient. Das Seil 6 tritt aus dem wasserdichten Gehäuse 3 durch eine Stopfbüchse 12 heraus und erstreckt sich nach oben bis an die Umlenkscheibe 11, durch welche es um 180° umgelenkt wird, um durch die Stopfbüchse 8 hindurch in die Schleuse 4 einzutreten. Mit 13 ist schematisch der am Seil hängende Werkzeugsatz bezeichnet, der zwecks seiner Verwendung für die Kabelarbeit in an sich bekannter und herkömmlicher Weise in die Bohrung eingeführt werden soll.The lock 4 carries on its upper part a stuffing box 8 and a frame 9 with which it is attached to a hoist rope 10 and which is used to support a deflection pulley 11. The rope 6 emerges from the waterproof housing 3 through a stuffing box 12 and extends upward up to the deflection disk 11, through which it is deflected by 180 °, to pass through the stuffing box 8 through to enter the lock 4. With 13 is the hanging on the rope tool kit is schematic referred to, which for the purpose of its use for cable work in per se known and conventional Way to be inserted into the hole.

In der dargestellten Betriebsstellung ist die durch das Gehäuse 3 und die Schleuse 4 gebildete Vorrichtung bzw. Baueinheit auf dem Bohrlochkopf 2 mittels eines Anschlußstückes 14 befestigt, welchem zweckmäßig ein Sicherheitsventil 15 zugeordnet ist.The device formed by the housing 3 and the lock 4 is in the operating position shown or assembly attached to the wellhead 2 by means of a connecting piece 14, which a safety valve 15 is appropriately assigned.

Auch enthält das Gehäuse 3 den oder die die Windentrommel 5 antreibenden Motoren 16 sowie nicht dargestellte Einrichtungen, die die Informationen umwandeln, die von der Meßscheibe geliefert oder aus der Bohrung entnommen werden, um nach übertage durch ein elektrisches Mehrleiterkabel 18 übertragen zu werden, die an der Schleuse 4 und an dem Hubseil 10 z.B. mittels Schellen 19, 20 befestigt sind.The housing 3 also does not contain the motor or motors 16 driving the winch drum 5 shown devices that convert the information supplied by the measuring disc or can be removed from the bore to be transmitted to the surface by an electrical multi-conductor cable 18 to be attached to the lock 4 and to the hoisting rope 10 e.g. by means of clamps 19, 20 are.

Für den Einsatz und das Heraufholen der Werkzeuge sind Führungsseile 21 vorgesehen, die auf dem Bohrlochkopf 2 bei 22 verankert sind, sich nach oben bis an ein Begleitgerät erstrecken und durch geeignete Mittel gespannt sind. Ein im Bereich des oberen Teiles der Schleuse 4 vorgesehener Tisch 23 trägt von den Führungsseilen 21 durchsetzte Ösen 24 sowie eine Öse 25 zur Führung des Seils 6. Weitere am Gehäuse vorgesehene Ösen 26 dienen zu dessen Führung an den Führungsseilen beim Absenken der Vorrichtung, wie nachstehend noch erläutert wird.For the use and retrieval of the tools guide ropes 21 are provided on the Wellhead 2 are anchored at 22, extend upwardly to an accompanying device and through Appropriate funds are available. A table 23 provided in the area of the upper part of the lock 4 carries eyelets 24 penetrated by the guide ropes 21 and an eyelet 25 for guiding the rope 6. Others provided on the housing eyelets 26 are used to guide it on the guide ropes when lowering the Device, as will be explained below.

Die Vorrichtung bildet eine selbständige Baueinheit, die alle für die Kabelarbeit erforderlichen Elemente enthält. Diese Kabelarbeit kann in herkömmlicher Weise durchgeführt werden, nur daß diese Vorrichtung von dem an der Wasseroberfläche befindlichen Begleitgerät aus ferngesteuert wird, welches im wesentlichen nur die erforderliche Energiequelle trägt.The device forms an independent structural unit, all of which are necessary for the cable work Contains elements. This cable work can be done in a conventional manner, only that this device is remotely controlled from the accompanying device located on the water surface, which essentially only carries the required energy source.

Beim Einsatz der Vorrichtung wird wie folgt verfahren: Das Gehäuse 3 und die Schleuse 4 werden vor dem Hinunterbringen miteinander verbunden und der Werkzeugsatz 13 am Seil 6 angeschlagen. Die Führungsseile 21 werden alsdann vom Begleitgerät aus, z. B. mittels kleiner Winden, abgewickelt und von Tauchern auf dem Bohrlochkopf 2 bei 22 verankert. Eine vom Begleitgerät getragene Hubvorrichtung tritt dann in Tätigkeit, um die oben erwähnte Baueinheit anzuheben und nach und nach abzulassen, wobei sie beim Tauchen mittels der Führungsseile 21 geführt wird. Die Eintauchgeschwindigkeit wird mittels des Hubseiles 10 geregelt. Die Handhabung wird dadurch erleichtert, daß die Achse der Vorrichtung senkrecht bleibt.When using the device, proceed as follows: The housing 3 and the lock 4 are connected to one another before being brought down and the tool set 13 attached to the rope 6. The guide ropes 21 are then from the accompanying device off, e.g. B. by means of small winches, unwound and by divers on the wellhead 2 at 22 anchored. A lifting device carried by the accompanying device then comes into action to lift the above to raise the mentioned unit and gradually lower it, while diving by means of the guide ropes 21 is performed. The immersion speed is regulated by means of the hoist rope 10. the Handling is facilitated by the fact that the axis of the device remains vertical.

Dank der durch die Führungsseile 21 bewirkten Führung nimmt die Vorrichtung am Ende derThanks to the guidance brought about by the guide ropes 21, the device takes at the end of the

ίο Tauchstrecke eine Stellung ein, die so genau ist, daß die Vorrichtung mittels des Anschlußstückes 14 auf dem Bohrlochkopf 2 befestigt werden kann. Ist die Befestigung erfolgt, so kann die Kabelarbeit einsetzen.ίο Dive distance a position that is so precise that the device can be fastened to the wellhead 2 by means of the connecting piece 14. Is the Attachment takes place, so the cable work can begin.

Bei der Demontage wird umgekehrt verfahren. Es ist dabei zu bemerken, daß diese Vorgänge eventuell durch Änderung der Schwimmfähigkeit der Vorrichtung mittels Schwimmkästen erleichtert werden können.The reverse procedure is used for dismantling. It should be noted that these processes may can be facilitated by changing the buoyancy of the device by means of floating boxes can.

Das in F i g. 4 und 5 schematisch dargestellte Sicherheitsventil 15 ist von hydraulisch gesteuerter Bauart. Es ist gleichzeitig mit der Schleuse 4, deren Verlängerung es bildet, und mit dem Gehäuse 3 verbunden, für welches es als untere Stütze dient. Seine hydraulische Steuerung erfolgt von einer im Gehäuse 3 vorgesehenen hydraulischen Zentrale aus, wie mit Bezug auf F i g. 5 nachstehend beschrieben wird.The in Fig. 4 and 5 schematically illustrated safety valve 15 is hydraulically controlled Design type. It is at the same time connected to the lock 4, the extension of which it forms, and to the housing 3, for which it serves as a lower support. Its hydraulic control is carried out by one in the housing 3 provided hydraulic center, as with reference to F i g. 5 described below will.

Um diese Steuerung zu gewährleisten, ist innerhalb dieses Gehäuses ein elektrisches Steuerventil 28 vorgesehen, das in einem hydraulischen Nebenstromkreis geschaltet und durch eine Leitung 29 mit dem Sicherheitsventil 15 verbunden ist. Wenn es gewünscht wird, kann die Lage dieses elektrischen Steuerventils 28 auf dem in der Überwasserausrüstung vorgesehenen Schaltpult angezeigt werden, z. B. durch eine Kontrollampe, welcher die Anzeige durch das Mehrleiterkabel 18 übertragen wird.
Dem Steuerventil ist ein Verteiler 30 zugeordnet, damit das Öffnungsspiel des Sicherheitsventils 15 berücksichtigt werden kann. Dieser Verteiler 30 ist durch Leitungen 31, 32 mit dies- und jenseits der Backen dieses Sicherheitsventils gelegenen Punkten verbunden. Mittels einer zusätzlichen Leitung 33 kann, wenn gewünscht, der Innenraum der Schleuse 4 mit der Außenluft in Verbindung gesetzt werden. Der Verteiler wird von über Wasser aus über geeignete Leiter geschaltet, die mit denen des Mehrleiterkabels 18 zusammengefaßt sind.In order to ensure this control, an electrical control valve 28 is provided within this housing, which is switched in a hydraulic auxiliary circuit and connected to the safety valve 15 by a line 29. If desired, the location of this electrical control valve 28 can be displayed on the control panel provided in the surface equipment, e.g. B. by a control lamp to which the display is transmitted through the multi-conductor cable 18.
A distributor 30 is assigned to the control valve so that the opening clearance of the safety valve 15 can be taken into account. This manifold 30 is connected by lines 31, 32 to points on either side of the jaws of this safety valve. If desired, the interior of the lock 4 can be connected to the outside air by means of an additional line 33. The distributor is switched from above water via suitable conductors which are combined with those of the multi-conductor cable 18.

Im vorliegenden Fall ist eine Handpumpe 34 vorgesehen, um gegebenenfalls die Handbetätigung des Sicherheitsventils 15 zu ermöglichen.In the present case, a hand pump 34 is provided to enable manual operation of the To enable safety valve 15.

Das in F i g. 4 und 5 dargestellte Anschlußstück 14 ist hier als hydraulischer Konnektor an sich bekannter Bauart ausgebildet. Dieser kann über eine Zwischenleitung 36 von einem elektrischen Steuerventil 35 (F i g. 5) aus gesteuert werden, das im Gehäuse untergebracht ist, wobei das elektrische Steuerventil wiederum von der Wasseroberfläche aus geschaltet werden kann. Das Anschlußstück 14 ist auf dem Bohrlochkopf 2 koaxial zu diesem angeordnet.The in Fig. The connector 14 shown in FIGS. 4 and 5 is known per se as a hydraulic connector Design trained. This can via an intermediate line 36 from an electrical control valve 35 (Fig. 5) can be controlled from, which is housed in the housing, the electrical control valve in turn can be switched from the water surface. The connector 14 is on the wellhead 2 arranged coaxially to this.

Es ist bekannt, Unterwasser-Bohrlochköpfe zu verwenden, die es gestatten, eine Bohrung zu kontrollieren, in welcher zwei Steigrohre angeordnet sind. In diesem Fall kann freilich keines der beiden Steigrohre in der Achse des Bohrlochkopfes angeordnet sein. Um dieser versetzten Anordnung Rechnung zu tragen, ist im vorliegenden Fall zwischenIt is known to use subsea wellheads which make it possible to control a borehole, in which two risers are arranged. In this case, of course, neither of the two can Risers can be arranged in the axis of the wellhead. To account for this staggered arrangement to wear is in the present case between

dem Anschlußstück 14, das von zwei Verlängerungen dieser Steigrohre, die in F i g. 5 mit 37 bezeichnet sind, durchsetzt ist, und dem Sicherheitsventil 15 ein exzentrisch zu diesem und zum Gehäuse 3 angeordnetes Rohr-Zwischenstück 38 vorgesehen, das diese Versetzung der Steigrohre 37 gegenüber der Achse des Bohrlochkopfes 2 ausgleicht, wodurch die Schleuse 4 auf dem einen oder dem anderen Steigrohr 37 wahlweise angebracht werden kann.the connection piece 14, which is formed by two extensions of these risers, which are shown in FIG. 5 denoted by 37 are, is penetrated, and the safety valve 15 is arranged eccentrically to this and to the housing 3 Pipe intermediate piece 38 is provided, which this offset of the riser pipes 37 with respect to the Axis of the wellhead 2 compensates, whereby the lock 4 on one or the other riser pipe 37 can be optionally attached.

erzielt werden. Im vorliegenden Fall ist hierfür jedoch ein zusätzliches Mittel vorgesehen, das aus einem Druckzylinder 53 besteht, dessen Kolbenstange eine Seilumlenkscheibe 54 betätigt, um welche 5 das Seil geführt ist. Bei normalem Ablassen und Heraufholen des Werkzeugsatzes 13 und auch bei der oben erwähnten raschen Drehrichtungsänderung der Windentrommel 5 bleibt der Druckzylinder 53 unbetätigt. Er wird durch eine von der Wasserober-be achieved. In the present case, however, an additional means is provided for this from a pressure cylinder 53, the piston rod actuates a pulley 54 around which 5 the rope is guided. With normal lowering and retrieving of the tool set 13 and also with the abovementioned rapid change in the direction of rotation of the winch drum 5, the pressure cylinder 53 remains not actuated. It is driven by one of the water

Gemäß der Ausführungsform nach den F i g. 4 io fläche aus bewirkte Steuerung in Bewegung gesetzt,According to the embodiment according to FIGS. 4 io area from effected control set in motion,

und 5 trägt das Rohr-Zwischenstück 38 Führungs- wenn die gewünschten rasch wechselnden Auf- undand 5 carries the pipe intermediate piece 38 guide when the desired rapidly changing up and

arme 39, die an ihren Enden mit Ösen 40 versehen Abbewegungen des Seils eintreten sollen,arms 39, which are provided with eyelets 40 at their ends to enter movements of the rope,

sind, die auf den Führungsseilen 21 verschoben Dem Druckzylinder 53 ist ein Dynamometer 55which are shifted on the guide ropes 21. A dynamometer 55 is attached to the pressure cylinder 53

werden können. Da diese in bezug auf den Bohr- zugeordnet, das die Spannung des Seils anzeigt,can be. Since this is assigned in relation to the drilling, which indicates the tension of the rope,

lochkopf 2 symmetrisch angeordnet sind, gestattet die 15 Dieses Dynamometer liefert elektrische Informatio-hole head 2 are arranged symmetrically, allows the 15 This dynamometer provides electrical information

Lage des Rohr-Zwischenstückes 38 die Anpassung nen, die durch das Mehrleiterkabel 18 nach überLocation of the pipe spacer 38 the adaptation NEN, through the multi-conductor cable 18 to over

der Schleuse 4 an das eine oder das andere Steigrohr Wasser weitergeleitet werden.the lock 4 can be passed on to one or the other riser pipe water.

37. Die Befestigung der die Schleuse 4 und das Ge- Wie gezeigt, tritt das Seil 6 aus dem Gehäuse 337. The fastening of the sluice 4 and the cable As shown, the rope 6 emerges from the housing 3

häuse 3 umfassenden Baueinheit auf dem Bohrloch- durch eine Stopfbüchse 12 aus. Zweckmäßig wirdhousing 3 comprehensive unit on the borehole through a stuffing box 12 from. Will be expedient

kopf 2 geschieht wie vorstehend beschrieben. In die- 20 die Stopfbüchspackung hydraulisch gegen das Seil 6head 2 happens as described above. In the packing of the stuffing box hydraulically against the rope 6

sem Falle erfolgen jedoch die Verankerung und die geklemmt, das geschmiert ist, um die ReibungskräfteIn this case, however, the anchoring and the clamped, which is lubricated, take place around the frictional forces

Trennung automatisch. zwischen dem Seil und der Packung herabzusetzen.Separation automatically. between the rope and the pack.

In F i g. 5 sind die einzelnen im Gehäuse 3 unter- Um dem Seil 6 innerhalb des Gehäuses 3 eine ausgebrachten Organe eingehender dargestellt. Jedoch reichende Spannung zu geben und den von der sind hier die Leitungen der hydraulischen Kreisläufe 25 Stopfbüchse 12 erzeugten Widerstand zu überwinden, übersichtlichkeitshalber fortgelassen. ist im Bereich dieser Stopfbüchse eine Vorrichtung Die im Gehäuse 3 enthaltene hydraulische Zen- 56 zum Herausziehen des Seils 6 vorgesehen. Zwecktrale ist in zwei getrennte hydraulische Kreisläufe mäßig besteht diese Vorrichtung aus einem hydrauaufgeteilt, die je durch eine Pumpe 41 gespeist wer- lischen Motor, der mit einer Seilscheibe unmittelbar den. Die Pumpen befinden sich in einem die Arbeits- 30 gekuppelt ist, um welche das Seil einmal herumflüssigkeit aufnehmenden Behälter 42 und werden geschlungen ist. Diese Vorrichtung 56 zieht somit von Elektromotoren 43 angetrieben. Die eine Pumpe das Seil 6 aus dem Gehäuse 3 heraus. Um ein even-41 treibt einen hydraulischen Motor 44 an, der wie- tuelles Schlappwerden des Seils 6 zwischen dieser derum über einen Zahnrädersatz 45 die Winden- Vorrichtung 56 und dem Eintritt des Seils in die trommel 5 antreibt. Eine für die Winde vorgesehene 35 Schleuse 4 (Fig. 3) feststellen zu können, ist in die-Sicherheitsbremse 46 wirkt unmittelbar auf die Ab- sem Seiltrum ein Schlaffheitsanzeiger 57, wie in triebswelle des Motors 44. Normalerweise ist diese F i g. 5 gezeigt, eingeschaltet. Es liegt auf der Hand. Bremse durch Federn angezogen. Sie kann gelöst daß, wenn dieses Seiltrum straff bleibt, das Hinunterwerden durch einen von einem elektrischen Steuer- bringen des Werkzeuges in der Schleuse 4 und in ventil 47 erzeugten hydraulischen Druck. Dieses 40 dem Rohr einwandfrei erfolgt. Steuerventil bewirkt bei angezogener Bremse zu- Im Bereich der Stopfbüchse 12 ist innerhalb des gleich die Abschaltung des hydraulischen Motors Gehäuses 3 ein Entfernungsanzeiger 58 vorgesehen, vom Druckmittelkreislauf. der es ermöglicht, beim Heraufholen des Werkzeug-Selbstverständlich werden sämtliche im Gehäuse 3 satzes 13 den Augenblick festzustellen, in welchem untergebrachten elektrischen Vorrichtungen von der 45 dieser Werkzeugsatz in die Nähe der Schleuse 4 Wasseroberfläche aus über das bereits erwähnte gelangt. Dieser Anzeiger kann z. B. eine Empfänger-Mehrleiterkabel 18 gesteuert, das in das Gehäuse 3
durch eine wasserdichte Durchgangsdose 17 hindurch eingeführt ist.In Fig. 5 the individual organs deployed in the housing 3 under the rope 6 within the housing 3 are shown in greater detail. However, to provide sufficient voltage and to overcome the resistance generated by the lines of the hydraulic circuits 25 stuffing box 12 here, omitted for the sake of clarity. a device is provided in the area of this stuffing box. Purposefully, this device consists of two separate hydraulic circuits. The pumps are located in one of the working tanks, around which the rope is coupled, and around which the liquid is absorbed, and are looped. This device 56 is thus driven by electric motors 43. One pump pulls the rope 6 out of the housing 3. A hydraulic motor 44 drives around an even 41, which drives the winch device 56 and the entry of the rope into the drum 5 via a set of gears 45 when the rope 6 becomes slack. A lock 4 (FIG. 3) provided for the winch can be ascertained, a slack indicator 57 acts directly on the safety brake 46, as in the drive shaft of the motor 44. Normally, this FIG. 5 shown turned on. It is obvious. Brake applied by springs. It can be solved that, if this rope strand remains taut, the descent by means of a hydraulic pressure generated by an electrical control of the tool in the lock 4 and in the valve 47. This is done to the pipe properly. When the brake is applied, the control valve closes the hydraulic motor housing 3, a distance indicator 58 is provided in the area of the stuffing box 12 from the pressure medium circuit. which makes it possible when fetching the tool-Of course, all in the housing 3 set 13 will determine the moment in which housed electrical devices of the 45 this tool set reaches the vicinity of the lock 4 water surface over the already mentioned. This indicator can e.g. B. a receiver multi-conductor cable 18 is controlled, which in the housing 3
is inserted through a watertight through socket 17 therethrough.

Der hydraulische Motor 44 treibt auch über ein 50
Kegelradpaar 48 eine Welle 49 an, die ausrückbaren
elektromagnetischen Kupplungen 50 zugeordnet ist
und über einen Kegelradsatz 51 eine Schnecke 52
antreibt, welche die Seilscheibe 7 trägt, die der Führung des Seils 6 bei seinem Aufwickeln auf die 55 kann ein Sender von elektrischen Impulsen sein, der Windentrommel 5 bzw. bei seinem Abwickeln dient. mit einem über Wasser vorgesehenen Empfänger Die Umkehrung der Drehrichtung der Schnecke 52, zusammenarbeitet, wobei die Informationen wiedie auch die Umkehrung der Verschiebungsrichtung
der Seilscheibe? bewirkt, erfolgt am Ende jeder
Hubbewegung der Seilscheibe 7 durch elektromagne- 60
tische Kupplungen 50, die von Endschaltern gesteuert werden.The hydraulic motor 44 also drives through a 50
Bevel gear pair 48 to a shaft 49, the disengageable
electromagnetic clutches 50 is assigned
and a worm 52 via a bevel gear set 51
drives, which carries the sheave 7, which is used to guide the rope 6 when it is wound onto the 55, a transmitter of electrical impulses, the winch drum 5 or when it is unwound. with a receiver provided above water. The reversal of the direction of rotation of the screw 52, cooperates with the information as well as the reversal of the direction of displacement
the pulley? causes occurs at the end of each
Lifting movement of the pulley 7 by electromagnetic 60
table clutches 50 controlled by limit switches.

Es ist bei der Kabelarbeit auf einem ölfeld bekannt, eine besondere Technik anzuwenden, dieIt is known in cable work in an oil field to apply a special technique that

darin besteht, jähe aufwärts und abwärts gerichtete 65 ablesbaren Wert überschreitet.consists in abruptly exceeding 65 readable value upwards and downwards.

Bewegungen des Kabels zu bewirken. Diese Auf- Um den innerhalb der Schleuse 4 herrschendenTo cause movements of the cable. This to the prevailing within the lock 4

und Abwärtsbewegung kann durch mehrfache Um- Druck festzustellen, ist eine Vorrichtung, z. B. einand downward movement can be ascertained by repeated reversal of pressure, a device such. B. a

kehrungen der Drehrichtung der Windentrommel 5 Detektor 61 vorgesehen. Dieser Detektor 61 kannReversals of the direction of rotation of the winch drum 5 detector 61 are provided. This detector 61 can

spule aufweisen, die mit auf dem stählernen Seil 6 vorgesehenen magnetischen Punkten zusammenwirkt. Have coil which cooperates with provided on the steel rope 6 magnetic points.

Beim Heraufholen des Werkzeugsatzes 13 vervollständigt der Entfernungsanzeiger 58 die von einem Tiefenanzeiger 59 gelieferten Angaben. Der Tiefenanzeiger 59 ist der Seilscheibe 7 zugeordnet, die für die Gleichmäßigkeit des Aufwickeins sorgt, undWhen fetching the tool set 13, the distance indicator 58 completes that of one Depth indicator 59 supplied information. The depth indicator 59 is assigned to the pulley 7, which is for ensures the evenness of the winding, and

derum über das Mehrleiterkabel 18 übertragen werden.in turn are transmitted via the multi-conductor cable 18.

Im Gehäuse 3 vorgesehene elektrische Ventile 60 an sich bekannter Bauart gestatten es, die maximale Spannung des Seils 6 zur Vermeidung von Unfällen ständig zu kontrollieren. Die Ventile werden ausgelöst, wenn diese Spannung einen über WasserProvided in the housing 3 electrical valves 60 of a known type allow the maximum Constantly check the tension of the rope 6 to avoid accidents. The valves are triggered when this tension is one above water

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ζ. B. eine piezoelektrische Bauart aufweisen und eine elektrische Information geben, die durch einen Leiter 62 in das Gehäuse 3 gebracht wird, um alsdann an die Wasseroberfläche weitergeleitet zu werden.ζ. B. have a piezoelectric type and give electrical information by a Conductor 62 is brought into the housing 3 in order then to be forwarded to the water surface will.

Das Gehäuse 3 enthält ferner einen Kasten 63 mit allen erforderlichen elektronischen Elementen, der mittels des Mehrleiterkabels 18 mit dem Schaltpult und mit der Energiequelle über Wasser in Verbindung steht. ίοThe housing 3 also contains a box 63 with all the necessary electronic elements, the by means of the multi-conductor cable 18 with the control panel and with the energy source above water in connection stands. ίο

Es sei schließlich bemerkt, daß der sämtliche Nebenvorrichtungen steuernde hydraulische Kreislauf vorzugsweise einen Akkumulator 64 aufweist, der bei den Steuervorgängen etwaige Schwankungen ausgleicht.Finally, it should be noted that the hydraulic circuit which controls all the auxiliary devices preferably has an accumulator 64, the possible fluctuations in the control processes compensates.

Claims (16)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung für die Kabelarbeit in unterseeischen Flach- und Tiefbohrungen, die auf einem unter Wasser befindlichen Bohrlochkopf wasserdicht anschließbar ist, gekennzeichnet durch ein wasserdichtes Gehäuse (3) und eine mit diesem Gehäuse verbundene, an ihrem oberen Ende verschlossene Schleuse (4), die mit dem Bohrlochkopf (2) und dem Gehäuse (3), durch das sie hindurchführt, wasserdicht verbunden ist, durch eine um eine senkrechte Achse rotierende, im Gehäuse untergebrachte Windentrommel (5), auf welcher ein Seil (6) aufgewickelt ist, welches in die Schleuse wasserdicht eingeführt ist, und einen an sich bekannten, Arbeitswerkzeuge bzw. Meßinstrumente umfassenden Werkzeugsatz (13) trägt, durch einen oder mehrere die Windentrommel (5) antreibende Motoren (44), die ebenfalls in dem wasserdichten Gehäuse (3) untergebracht sind, durch Organe für die Führung und Lagestabilisierung der Vorrichtung von einem Schiff oder einer sonstigen über Wasser befindlichen Tragvorrichtung aus, und durch elektrische Steuer- und Kontrollkabel, die die in dem wasserdichten Gehäuse (3) untergebrachten Elemente mit einer Fernsteuerungsstation verbinden, die sich über dem Wasserspiegel oder in einem Unterwasserraum befindet.1. Device for cable work in submarine shallow and deep boreholes, which on can be connected watertight to an underwater wellhead, characterized through a waterproof housing (3) and one connected to this housing, on your upper end closed sluice (4), which with the borehole head (2) and the housing (3), through which it passes, is connected in a watertight manner, by a vertical axis rotating winch drum (5) housed in the housing, on which a rope (6) is wound is, which is inserted watertight into the lock, and a per se known, working tools or tool kit (13) comprising measuring instruments carries, through one or more of the winch drum (5) driving motors (44), which are also housed in the waterproof housing (3) are, through organs for the guidance and position stabilization of the device of one Ship or any other support device located above water, and by electrical Control and control cables that connect the elements housed in the waterproof housing (3) connect to a remote control station located above the water level or in an underwater room is located. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (4) an ihrem oberen Teil durch eine Stopfbüchse (8) verschlossen ist, wobei das Seil (6) aus dem Gehäuse (3) wasserdicht austritt und nach Umlenkung durch Umlenkscheiben (11) durch diese Stopfbüchse hindurch in die Schleuse eintritt.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the lock (4) at its upper part is closed by a stuffing box (8), the rope (6) from the housing (3) watertight and after deflection by deflection discs (11) through this stuffing box enters the lock through it. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Windentrommel (5) im Gehäuse (3) konzentrisch zur Schleuse (4) angeordnet ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the winch drum (5) is arranged in the housing (3) concentrically to the lock (4). 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Seilzuführung zur Windentrommel (5) dienende Seilscheibe (7) über einen vom Windenantrieb (Motor 44) ausgehenden Zahnradsatz (48 bis 52) im Sinne der gleichmäßigen Seilaufwicklung in Längsrichtung der Windentrommel (5) verschiebbar gesteuert ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that one of the Rope feed to the winch drum (5) serving pulley (7) via a winch drive (Motor 44) outgoing gear set (48 to 52) in the sense of the even rope winding in The longitudinal direction of the winch drum (5) is controlled displaceably. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Seilscheibe (7) durch eine an sich bekannte Meßscheibe gebildet wird, mittels welcher die Lage des Werkzeugsatzes (13) innerhalb der Bohrung festgestellt werden kann.5. Apparatus according to claim 4, characterized in that this pulley (7) through a measuring disc known per se is formed, by means of which the position of the tool set (13) can be determined within the bore. 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) eine hydraulische Zentrale enthält, welche zwei getrennte hydraulische Kreisläufe aufweist, die von zwei parallelgeschalteten Pumpen (41) gespeist werden, wobei der eine Kreislauf den Antrieb der Winde durch einen hydraulischen Motor (44) sicherstellt, während der andere Kreislauf die hydraulischen Nebenvorrichtungen speist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Housing (3) contains a hydraulic center, which has two separate hydraulic circuits which are fed by two pumps (41) connected in parallel, one of which Circuit ensures the winch is driven by a hydraulic motor (44) while the other circuit feeds the auxiliary hydraulic devices. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein hydraulischer, die Winde antreibender Motor (44) über ausrückbare Kupplungen (50) mit einer Schnecke (52) verbunden ist, welche die der Windentrommel (5) zugeordnete Seilscheibe (7) steuert.7. Device according to claims 4 and 6, characterized in that a hydraulic, the winch driving motor (44) via disengageable clutches (50) with a worm (52) is connected, which controls the pulley (7) assigned to the winch drum (5). 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnte, daß im Gehäuse (3) ein Druckzylinder (53) mit einer Seilumlenkrolle (54) untergebracht ist, durch die der am Seilende hängende Werkzeugsatz (13) bei stillstehender Windentrommel (5) auf- und abwärts bewegt werden kann.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing (3) a pressure cylinder (53) with a rope pulley (54) is housed through which the Tool set (13) hanging at the end of the rope up and down with the winch drum (5) at a standstill can be moved. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (56) zum Herausziehen des Seils (6) aus dem Gehäuse (3).9. Device according to one of the preceding claims, characterized by a device (56) for pulling the rope (6) out of the housing (3). 10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Stopfbüchse (12) und der Seilscheibe (7) ein Entfernungsanzeiger (58) vorgesehen ist.10. Device according to claims 2 and 9, characterized in that between the stuffing box (12) and the pulley (7) a distance indicator (58) is provided. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich zwischen der Herausziehvorrichtung (56) und dem Eintritt des Seils (6) in die Schleuse (4) erstreckenden Seiltrum ein Schlaffheitsanzeiger (57) eingeschaltet ist.11. The device according to claim 9, characterized in that that in between the extraction device (56) and the entry of the rope (6) a slack indicator (57) is switched on in the lock (4) extending rope strand. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich Führungsseile (21) zwischen dem Bohrlochkopf (2) und einem Begleitgerät erstrecken, wobei am Gehäuse (3) und/oder der Schleuse (4) Führungsösen od. dgl. (24 bis 26 und 40) vorgesehen sind. 12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that Guide ropes (21) extend between the wellhead (2) and an accompanying device, with on Housing (3) and / or the lock (4) guide eyes or the like (24 to 26 and 40) are provided. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein von der Wasseroberfläche aus gesteuertes Hubseil (10) sich bis zu einem am oberen Teil der Schleuse (4) vorgesehenen Rahmen (9) erstreckt.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that one of the water surface from controlled hoist rope (10) up to one provided on the upper part of the lock (4) Frame (9) extends. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) an seinem unteren Ende ein die Schleuse (4) umfassendes, hydraulisch steuerbares Sicherheitsventil (15) aufweist und mit dem Bohrlochkopf (2) über ein diesen axial umschließendes und an ihm hydraulisch festlegbares Bohrloch-Anschlußstück (14) verbunden ist.14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Housing (3) at its lower end a sluice (4) encompassing, hydraulically controllable Has safety valve (15) and with the wellhead (2) via an axially enclosing it and is connected to it hydraulically fixable borehole connector (14). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14 in Verbindung mit einem von zwei Steigrohren exzentrisch durchsetzten Bohrlochkopf, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) mit dem Bohrloch-Anschlußstück (14) über ein exzentrisch zum Gehäuse (3) angeordnetes Rohr-Zwischenstück (38) verbunden und mittels des Sicherheitsventils (15) axial zu dem einen der beiden Steigrohre (37) angeordnet ist.15. The device according to claim 14 in connection with one of two riser pipes eccentrically penetrated borehole head, characterized in that the housing (3) with the borehole connector (14) connected via an eccentric to the housing (3) arranged pipe intermediate piece (38) and by means of the safety valve (15) is arranged axially to one of the two riser pipes (37). 16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (3) angeordnete hydraulische Steuerorgane, z. B. zur Steuerung des Bohrloch-An-16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that im Housing (3) arranged hydraulic control elements, for. B. to control the borehole approach 809 640/1235809 640/1235 schlußstückes (14), des Motors (44) für die Windentrommel (5) und zur Steuerung des Sicherheitsventils (15), über ein aus dem Gehäuse (3) nach außen führendes Mehrleiterkabel (18) elektrisch betätigbar sind.closing piece (14), the motor (44) for the winch drum (5) and for controlling the Safety valve (15), via a multi-conductor cable (18) leading out of the housing (3) are electrically operated. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings