DE2716385B2

DE2716385B2 - Bohrlochkopf

Info

Publication number: DE2716385B2
Application number: DE2716385A
Authority: DE
Inventors: John Kent Houston Tex. Mcgee (V.St.A.)
Original assignee: Combustion Engineering Inc
Current assignee: Combustion Engineering Inc
Priority date: 1976-09-13
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1980-01-10
Also published as: NO150369B; NL7704260A; NO772122L; GB1557124A; NL167752B; ES458743A1; FR2364323A1; US4090565A; DE2716385C3; NL167752C; NO150369C; FR2364323B1; DE2716385A1; BR7703055A

Description

Die Erfindung betrifft einen Bohrlochkopf gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Es ist bereits ein Bohrlochkopf bekannt, der aus einer unteren hohlzylindrischen Bohrlochkopfanordnung besteht, die im Bereich des einen Endes mit einem ortsfesten Rohrstutzen verschraubbar ist und im Bereich des anderen Endes einen Flansch trägt, der mit einem entsprechenden Flansch der oberen Bohrlochkopfanordnung verschraubbar ist. Durch die obere Bohrlochkopfanordnung Sst abdichtend ein Rohrstrangabschnitt hindurchgeführt, der auf der oberen Bohrlochkopfanordnung aufliegt In gleicher Weise ist durch die obere Bohrlochkopfanordnung eine Steuerleitung hin durchgeführt, die sich in dem Innenraum der unteren Bohrlochkopfanordnung neben dem Rohrstrangabschnitt erstreckt (US-PS 21 53 852).

Der bekannte Bohrlochkopf hat zwar insgesamt einen einfachen Aufbau, weist jedoch den NacU.eil auf,

ίο daß, wenn mehrere Steuerleitungen vorzusehen sind, ihre abdichtenden Durchführungen durch die obere Bohrlochkopfanordnung einen großen konstruktiven und montagemäßigen Aufwand erfordern.

In ähnlicher Weise sind bei einer anderen bekannten

Konstruktion ein Rohrstirangabschnitt und eine daneben liegende Steuerleitung in einem Bohrlochkopf geführt, wobei verschiedene miteinander verschraubte konzentrische Hülsenanordnungen vorgesehen sind. Die Steuerleitung und der Rohrstrangabschnitt werden exzentrisch in einem Stopfenteil gehalten, das radial durch eine es umschließende Hülse an einem Außengehäuse und axial durch radial aus dem Gehäuse nach innen vorstehende Schraubenbolzen festgelegt ist Die Übergänge der einzelnen Hülsenringräume ineinander sind in der erforderlichen Weise abgedichtet (US-PS 34 37 149).

Die Konstruktion dieses bekannten Bohrlochkopfs ist sehr kompliziert Außerdem ist es nicht möglich, mehrere Steuerleitungen zusätzlich zu dem Rohrstrang

jo vorzusehen.

Aus der GB-PS 10 71 155 ist es bekannt, um einen Rohrstrangabschnitt herum gegeneinander abgedichtet verschiedene konzentrische Steuerleitungen vorzusehen, die im unteren Bereich der Anordnung seitlich vom

J5 Rohrstrang weggeführt und mit den entsprechenden steuernden Elementen verbunden werden können. Durch die Anordnung der verschiedenen Ringräume ergeben sich Abdichtungsprobleme, die einen komplizierten Aufbau und eine schwierige Montage der

Kopfanordnung bedingen.

Bei all den bisher beschriebenen bekannten Bohrlochköpfen müssen für den Fall, daß an der Steuerleitung oder am Rohrstrang Reparaturen auszuführen sind, beide Teile, also der Rohrstrang und die Steuerleitung oder die Steuerleitungen zusammen entfernt werden.

Um Reparaturen und Wartungen entweder am Rohrstrang oder an den Steuerleitungen ausführen zu können, während das andere dieser Elemente in Betrieb bleibt, hat man eines Bohrlochkopf verwendet, der eine

w axiale Durchgangsbohrung aufweist und in dem ein Einsatz mittels radialer Sehrauben aufliegend auf einer Hülse axial festgelegt ist, die an einer Innenschulter im Zjlinderraum des Bohrlochkopfs aufliegt. Durch den Einsatz erstrecken sich abdichtend zwei Rohrstrangab schnitte. Im äußeren Umfangsbereich sind Bohrungen vorgesehen, in die abdichtend zylindrische Körper eingesetzt sind, die in der Hülse verschraubt sind und jeweils eine Steuerleitunj; aufnehmen, die auf der dem Einschraubende gegenüberliegenden Seite in einer eingeschraubten Hülse enden, in die ein Paßstück für die weiteren Anschlüsse eingeschraubt ist (US-PS 38 14 179). Obwohl diese bekannte Konstruktion relativ einfach ist, erfordert sie «ine Halterung des Einsatzes mittels radialer Schrauben, d. h. die Fixierung des Einsatzes wird nicht in Zug- oder Druckrichtung der Halteelementc sondern senkrecht dazu mit relativ hohen Kräften beaufschlagt. Außerdem sind die insgesamt erforderlichen Montagearbeiten noch sehr

aufwendig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteh! darin, den Bohrlochkopf nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 so auszubilden, daß ein Entfernen einer oder mehrerer Steuerleitungen möglich ist, ohne daß dadurch der Rohrstrangabschnitt hinsichtlich seines Betriebs oder seiner axialen Bewegbarkeit beeinträchtigt wird, wobei eine äußerst einfache Montage erreicht werden solL

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 beschrieben. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Bohrlochkopfs.

Der erfindungsgemäße Bohrlochkopf hat den Vorteil, daß der Rohrstrangabschnitt bezüglich der Bohrlochkopfanordnungen hin- und herbewegbar ist, ohne daß die Dichtigkeit der Bohrung beeinträchtigt wird. Die Steuerleitung oder die Steuerleitungen sind durch die Hülse vor Beschädigungen geschützt, außerdem kann jede Steuerleitung ausgewechselt oder entfernt werden, ohne daß dies Einfluß auf den laufenden Betrieb des Rohrstrangabschnitts hat. Dadurch, daß der lohrhaltedorn, der Rohrstrangabschnitt, der Rohrhaltekörper und die Hülse als vorgefertiger Körper montiert werden können, wird die Montage des erfindungsgemäßen Bohrlochkopfs äußerst einfach.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ausführungsform eines Bohrlochkopfs im Längsschnitt,

F i g. 2 den Bohrlochkopf von F i g. 1 auseinandergezogen,

Fig.3a teilweise im Axialschnitt einen anseinandergezogenen Steuerleitungshai tekörper,

F i g. 3b den Steuerleitungshaltekörper in einer modifizierten Ausführungsform zusammengesetzt und F i g. 4 perspektivisch eine Montagehülse.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte Bohrlochkopf hat eine obere Bohrlochkopfanordnung 10 und eine untere Bohrlochkonfanordnung 12, die durch Schraubenbolzen 40 verbindbar sind.

Die obere Bohrlochkopfanordnung 10 weist einen Rohrstrangabschnitt 18, eine Steuerleitung 26 und eine Halterung des Rohrstrangabschnitts 18 in Form eines Rohrhaltedorns 16 und eines Rohrhaltekörpers 20 auf, wobei eine Dichtung 19 zwischen lern Rohrhaltedorn 16 und dem Rohrhaltekörper 20 angeordnet ist. Weiterhin ist eine Axialöffnung 22 für die Aufnahme der Steuerleitung 26 vorgesehen. Mit einem Gewinde 25 ist ein Steuerleitungshalterkörper 24 mit dem Rohrhaltekörper 20 verbunden. Der Steuerleitungshaltekörper 24 legt den Rndabschnitt ein^r Steuerleitung 26 fest. Auf der oberen Bohrlochkopfanordnung 10 sitzt ein Bohrkreuz 13.

Die untere Bjhrlochkopfanordnung 12 hat eine Bohrung 15, durch die der Rohrstrangabschnitt 18 und die Steuerleitung 26 hindurchgehen. Die Steuerleitung 26 ist mit einer nicht gezeigten Einrichtung für deren hydraulische, pneumatische oder elektrische Betätigung verbunden. Die mit der oberen Bohrlochkopfanordnung 10 verbundene Hülse 28 erstreckt sich in die Bohrung 15 und umschließt dabei die Steuerleitung 26 und den Rohrstrangabschnitt 18. Die Hülse 28 ist zum Rohrstrangabschnitt 18 konzentrisch mit einem radialen Abstand für den Durchgang der Steuerleitung 26 angeordnet. Zwischen der unteren Bohrlochkopfanordnung 12 und der Hülse 28 sitzt eine Dichtung 14. Zur Erzielung der Abdichtung zwischen der Hülse 28 und der Bohrung 15' in der Dichtung 14 sowie zwischen dem äußeren Umfang der Dichtung 14 und der Bohrung 15 wird über einen Spritzkopf 38 mit Einspritzöffnungen 3d plastisches Dichtungsmaterial zugeführt Der Bohrloch-

kopf ermöglicht so eine abdichtende Hin- und Herbewegung des Rohrstrangabschnitts 18. Die Steuerleitung 26 ist ebenfalls geführt bewegbar, ohne daß ein«· Bewegung des Rohrstrangabschnitts 18 erforderlich ist In der oberen Bohrlochkopfanordnung 10 sind

ίο Anschlußöffnungen 44 vorgesehen, die mit der jeweiligen Steuerleitung 26 des zugehörigen Steuerleitungshaltekörpers 24 in Verbindung bringbar sind. Damit die obere Bohriochkopfanordnung 10 bezüglich des Rohrhaltekörpers 20 genau ausgerichtet werden und die

!5 Verbindung einfach hergestellt werden kann, sind ein oder mehrere Ausrichtzapfen 36 in Form blinder Steuerleitungshaltekörper vorgesehen, die symmetrisch um den Umfang des Rohrhaltekörpers 20 herum angeordnet sind und denen entsprechende Bohrungen 23 bzw. 36' für die Aufnahme des oder der Steuerleitungshaltekörper 24 und dti Ausrichtzapfen 36 zugeordnet sind. Die Ausrichtzapfeii 36 und die Steuerleitungshaltekörper 24 sind gegeneinander austauschbar. In dem Rohrhaltekörper 20 ist für jeden Steuerleitungshaltekörper 24 eine Axialöffnung 22 vorgesehen.

Die obere Bohriochkopfanordnung 10 wird mit dem Rohrhaltekörper 20 über einen Rohrhalteaufhängering 30, eine geteilte Büchse 32 und Sichsrungsschrauben 34 verbunden. Eine Ringdichtung 42 sorgt für eine Abdichtung zwischen der unteren und oberen Bohriochkopfanordnung, wenn diese durch die Schraubenbolzen 40 verbunden werden.

Der in Fig. 3a gezeigte Steuerleitungshaltekörper 24 hat eine Durchgangsbohrung 50 für die Aufnahme der Steuerleitung 26, die in den Steuerleitungshaltekörper 24 so eingeführt wird, daß ihr Endabschnitt nicht über dessen oberen Abschnitt hinausgeht. In dem Steuerleitungshaltekörper 24 sitzt ein Paar von Sperringen 52 mit einem Distanzstück 53 dazwischen. Die Sperringe 52 halten die Steuerleitung 26 abdichtend in der Durchgangsbohrung 50. In Abschnitten 60 im Steuerleitungshaitekörper 24 ist eine Sperringbüchse 54 mit Abschnitten 58 eingeschraubt. Die Sperringbüchse 54 greift an dem oberen Sperring 52 ?n, so daß die Sperringe 52 und das Distanzstück 53 zusammengedrückt und zwangsweise arretiert werden. Auf der Oberseite der Sperringbüchse 54 ist ein Entnahmestopfen 56 mit einem Außengewinde 62 vorgesehen, der in das Innengewinde 64 in der Sperringbüchse 54 einschraubbar ist. Der Entnahmestopfen 56 verhindert eine Verunreinigung am Eintritt in die Steuerleitung ?6. Er wird entfernt, ehe der Rohrhaltekörper 20 mit dem caraii befestigten Steuerleitungshaltekörper 24 an der oberen Bohriochkopfanordnung 10 befestigt wird.

Eine alternative Konstruktion für die Spevringbüchse 54 und den Entnahmestopfen 56 ist in Fig. 3b gezeigt. Die Sperringbücnse 54' hat eine Feder zur Vorspannung eines Verschluüahschnitts in die Schließstellung, wobei dieser Abschnitt automatisch öffnet, wenn der Steuerleitungshaltekörper 24 in die Bohrung 23 eingeführt wird, wobei ein Randabschnitt der Bohrung 23 an dem Verschlußabschnitt angreift.
Zwischen dem Rohrhaltedorn 16 und dem Rohrhalte-

M körper 20, die im Preßsitz angeordnet sind, ist eine Dichtung 19 vorgesehen. Zum Einführen von Fluid in den Bereich angrenzend an die Dichtung 19 zum Prüfen der Dichtung ist eine Prüföffnung 46 vorgesehen. Der

Rohrstrangabschnitt 18 ist mit einem Außengewinde in ein Innengewinde an dem Rohrhaltedorn 16 eingeschraubt. Die Hülse 28 kann mit dem Rohrhaltekörper 20 ein Stück bilden oder durch ein Gewinde verbunden sein, wobei eine geeignete Dichtung vorzusehen ist.

Bei der Montage des Bohrlochkopfs wird die Steuerleitung ?f> durch die Axialöffnung 22 des Rohrhaltekörpers 20 geführt und darin gehalten. Der Rohrstrangabschnitt 18 und die Hülse 28 werden dann teilweise in die untere Bohrlochkopfanordnung 12 eingeführt, während der Rohrhaltckörpcr 20 im Abstand von der unteren Bohrlochkopfanordnung 12 gehalten wird, wofür geteilte Stützteile 66 im Bereich Λ von F- i g. 2 eingesetzt werden. Der Rohrhaltekörper 20 wird dann mit der oberen Bohrlochkopfanordnung 10 verbunden, anschließend werden die Stützteile 66 entfernt, so daß die obere Bohrlochkopfanordnung 10 längs der Dichtung 42 an der unteren Bohrlochkopfanbüchse 54 wird der F.ntnahmestopfen 56 angeordnet, bis die obere Bohrlochkopfanordnung 10 montiert ist. Dann wird der Entnahmestopfen 56 entfernt. Die Ausrichtz.apfen 36 sind in den zugeordneten öffnungen 23 bzw. 36' aufgenommen.

Vor der Montage des Entnahmestopfens 56 werden die Steuerleitungen auf Dichtigkeit mit einem Druck von bis zu 700 bar geprüft.

Die Dichtung 19 wird über die Prüföffnung 46 geprüft,

in Nach dem Anordnen der Dichtung 14 um die Büchse 28 herum, deren geteilte Hälften miteinander durch eine Relalivdrehung verricgelbar sind, werden im Bereich Λ von Fig. 2 die Stützteile 66 aufgestellt und eine .Schulzabdeckung angeordnet. Nach dem Positionieren

ΙΊ des Bohrlochkopfs und der erforderlichen Druckprüfung werden die Schutzabdeckung und die Entnahmestopfen 56 entfernt und die obere Bohrlochkopfanord nung 10 an dem Rohrhaltekörper 20 befestigl, während

kopfanordnung 12 und der Hülse 28 wird die Abdichtung dadurch hergestellt, daß plastisches Material unter Druck durch die F.inspritzöffnungen 39 zugeführt wird. Die Dichtigkeit wird dadurch geprüft, daß in die Prüföffnung 48 Fluid eingeführt wird.

Das aus dem Rohrhaltedorn 16, dem Rohrstrangabschnitt 18. dem Rohrhaltekörpcr 20 und der Hülse 28 bestehende vorgefertigte Element wird mil den vorgesehenen weiteren Rohrstrangabschnitten verbunden. Die Steuerleitung bzw. die Steuerleitungen 26 werden dann in der richtigen Weise angeschlossen und zwischen der Büchse 28 und dem Rohrabschnitt 18 durch die Axialöffnungen 22 geführt. Der Steuerleitungshaltekörper 44 wird mit Hilfe des Gewindes 25 in die Axialöffnung 22 geschraubt, wobei das Ende der .Steuerleitung 26 zur Oberseile des Steuerleitungshaltekörpers 24 bündig ist. Anschließend werden die Sprengringe 52 und das Disianzstück 53 installiert und die Sperringbüchse 54 eingeschraubt. In der Sperring-2(1 befinden. Bei dieser Befestigung wird der Rohrhaltcauf hängering 30 über den Rohrhaltekörper 20 abgesenkt Die Ffälften der geteilten Büchse 32 werden in den Ring eingesetzt. Anschließend wird die obere Bohrlochkopf anordnung 10 abgesenkt, wobei die Ausrichtzapfen 3€

:·ί und die Steuerleitungshaltekörper 24 in den zugehörigen öffnungen aufgenommen werden. Der Ring 30 und die Büchse 32 sitzen in einer Nut, die in der Unterseite der obe-en Bohrlochkopfanordnung 10 vorgesehen ist Nach dem Festziehen der Sicherungsschrauben 34

in wodurch die obere Bohrlochkopfanordnung 10 mit dem Rührhaltekörper 20 verbunden ist, wird über die Anschlußöffnungen 44 die Druckfestigkeit und Abdichtung geprüft. Anschließend werden die Stützteile 6f entfernt und der Aufbau auf die Dichtung 42 der unterer

j-, Bohrlochkopfanordnung 12 abgesenkt. Nach derr Anziehen der Schraubenbolzen 40 wird die Dichtigkeii der Verbindung mittels der Prüföffnung 48 geprüft.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Bohrlochkopf mit einer oberen Bohrlochkopfanordnung welche mit einem axial verlaufenden Rohrstrangabschnitt und wenigstens einer neben diesem angeordneten Steuerleitung versehen ist sowie Einrichtungen zum Halten des Rohrstrangabschnitts und der Steuerleitung aufweist, und mit einer unteren Bohrlochkopfanordnung, die eine Axialbohrung aufweist, in welche der Rohrstrangabschnitt und die Steuerleitung einführbar sind, gekennzeichnet durch eine Hülse (28), die mit der oberen Bohrlochkopfanordnung (10) verbunden ist, sich in die Bohrung (15) der unteren Bohrlochkopfanordnung (12) erstreckt und die Steuerleitung (26) sowie den Rohrstrangabschnitt (18) umschließt, und durch eine Dichtung (14) zwischen der unteren Bohrlochkopfanordnung (12) und der Hülse (28).

2. Bohrlochkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (28) mit der oberen Bohrlochkopfanordnung (10) über einen Rohrhaltekörper (20), an dem sie befestigt ist, verbunden ist, der wenigstens eine achsparallele Bohrung (22) für die Aufnahme eines Steuerleitungshaltekörpers (24) aufweist.

3. Bohrlochkopf nach Ansprach 1 oder 2, gekennzeichnet durch wenigstens einen als blinder Steuerleitungshaltekörper ausgebildeten Ausrichtzapfen (36), für dessen Aufnahme Öffnungen (23,36') in der oberen Bohrlochkopfanordnung (10) vorgesehen sind.

4. Bohrlochkopf nach einen" der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichret, daß der Steuerleitungshaltekörper (24) eine Duiehgar 'sbohrung (50) für die Aufnahme der Steuerleitung (26), ein Paar von Sperringen (52) mit einem dazwischenliegenden Distanzstück (53), die die Steuerleitung (26) in der Durchgangsbohrung (55) festlegen, und eine Sperrringbüchse (54) aufweist, die eingeschraubt in den Steuerleitungshaltekörper (24) an einem der Sperrringe (52) angreift.

5. Bohrlochkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohrhaltedorn (16), der Rohrstrangabschnitt (18), der Rohrhaltekörper (20) und die Hülse (28) als vorgefertigtes Bauteil montierbar sind.

6. Bohrlochkopf nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch Stützteile (66), die bei der Montage zwischen der Dichtung (14) und einem den Rohrhaltekörper (20) umgebenden Rohrhalteuufhängering angeordnet und vor dem Absenken der oberen Bohrlochkopfanordnung (10) auf die unlere Bohrlochkopfanordnung (12) für die Verbindung durch die Schraubenbolzen (40) entfernbar sind.