DE2927244C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrlochabsperrvorrichtung, auch Preventer genannt gemäß dem Oberbegriff des Anpruchs 1 und eine Backendichtung für einen Preventer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6.

Nach intensivem Gebrauch kann es vorkommen, daß Preventer beim Schließen nicht mehr vollständig abdichten. Ein solcher Dich­ tungsdefekt kann von einer Beschädigung der Dichtungsfläche, von Unzulänglichkeiten in dem durch den Preventer ragenden Rohr oder von Schmutzeinschlüssen herrühren. Wenn ein solches Versa­ gen der Abdichtung auftritt, ist es erwünscht, eine Möglichkeit zum Abdichten zu haben, ohne daß die Schieber zurückgezogen werden müssen und damit die Kontrolle über das Bohrloch verlo­ rengeht. Bei manchen Anlagen können sich die Preventer hundert Meter oder mehr unter der Wasseroberfläche befinden (US-PS 39 41 141).

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Backendichtung für einen Preventer sowie einen verbesserten Preventer zu schaf­ fen, der eine Abdichtung auch dann gewährleistet, wenn die Dich­ tungsfläche beschädigt ist. Der Preventer soll die Fähigkeit einer hilfsweisen Abdichtung haben, wenn immer ein Leck im Pre­ venter vorhanden ist. Diese Aufgabe löst die Erfindung hinsichtlich der Backendichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und hinsichtlich des Preventers mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Hierzu wird ein Hilfsdichtungssystem vor­ gesehen, nachdem das Dichtungsstück im Bohrgestänge ein Leck ge­ zeigt hat. Dadurch wird die Sicherheit und der Schutz der Um­ gebung beim Gebrauch des Preventers erhöht. Wie das erfindungs­ gemäße Hilfsdichtungssystem beschaffen ist, geht aus dem Kenn­ zeichen des Hauptanspruchs hervor.

Weitere Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an­ hand der Zeichnungen. Darin zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Preventers, wo­ bei Teile weggebrochen sind, um innere Bestandteile zu zeigen;

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Preventers vom Blindbackentyp mit geschlossenen Backen und der Hilfsdichtung an Ort und Stelle;

Fig. 3 eine Schnittansicht des Blindbacken-Preventers nach der Linie 3-3 der Fig. 2;

Fig. 4 einen querverlaufenden Schnitt ähnlich der Fig. 2, jedoch mit einem Preventer für das Schließen um ein Rohr.

Der in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte erfindungsgemäße Preven­ ter 10 ist ein Blindbackentyp, der das Bohrloch 12 abdichtet, wenn kein Rohr in demselben vorhanden ist. Der Preventer 10 weist ein Gehäuse 14 auf, durch das sich das Bohrloch 12 er­ streckt. Führungen 16, die miteinander ausgerichtet sind, er­ geben sich vom Bohrloch 12 weg, wie dargestellt. In den Füh­ rungen 16 gleiten Backen 18, die mit Hilfe passender Vorrich­ tungen bewegt werden, etwa mittels üblicher Kolben 19, die mit den Backen 18 durch Stangen 20 verbunden sind. In horizontalen Rillen 24, die quer über die Stirnfläche 26 der Backen 18 lau­ fen, sind Dichtungselemente 22 gehalten. Jeder Backen 18 ist mit Dichtungen 27 versehen, um gegen seine Führung abzudichten. Metalleinlagen 28 dienen dazu, die Dichtungselemente 22 zu ver­ stärken und gegen Druck festzuhalten, wenn die Backen geschlos­ sen werden.

Wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, erstreckt sich quer über die Stirnfläche jedes Dichtungselementes 22 eine Einsenkung 30. In der Einsenkung 30 ist ein federnder Halter 32 aufgenom­ men, über dessen Stirnfläche eine Nut 34 läuft. Die Nuten 34 stehen mit Durchlässen 36 durch das Gehäuse 14 in Verbindung, wenn die Backen 18 geschlossen sind. Diese Nuten 34 bilden zu­ sammen einen Hilfsdichtungsmittelkanal 38, der sich quer über das ganze Bohrloch 12 erstreckt. Dieser Kanal 38 dient dazu, ein Hilfsdichtungsmaterial in Form eines Kunststoffes aufzuneh­ men, das von einer geeigneten Pumpe 40 (in Fig. 1 schematisch an­ gedeutet) durch die Durchlässe 36 hineingepreßt wird. Die Pum­ pe 40 hat ein Reservoir an Kunststoff-Dichtungsmittel S und ist über eine Röhre 44 mit einem Anschlußstück 42 verbunden. Das Anschlußstück 42 ist, wie in Fig. 2 gezeigt, im Gehäuse 14 ange­ bracht und mit einem Rückschlagventil 26 versehen, um ein Aus­ strömen durch das Anschlußstück zu verhindern. Eventuell können auch zwei solche Anschlußstücke 42 an beiden Seiten des Gehäu­ ses 14 angeordnet sein, wie in Fig. 2 gezeigt, und das Hilfs­ dichtungsmittel S kann durch ein Anschlußstück oder auch durch beide Anschlußstücke eingespritzt werden. Hierfür können viel­ fältige Vorrichtungen verwendet werden. Beispielsweise können in Anlagen auf Land unmittelbar Injektionspumpen, ähnlich Schmierpressen verwendet werden und für Offshore-Anlagen (Un­ terwasser-Bohrlochkopf) eine ferngesteuerte Kunststoffinjek­ tionsvorrichtung.

Dieses Hilfsdichtungsmittel S schafft ein Sicherheitsdichtungs­ system, so daß eine Abdichtung auch dann erreicht wird, wenn die Dichtungselemente 22 beim Schließen der Backen 18 nicht dichten. Man kann zwar erwarten, daß die Dichtungselemente 22 über viele Öffnungs- und Schließvorgänge hinweg abdichten, ein Versagen der Dichtungselemente beim Abdichten und ausreichend langen Halten des Bohrlochdruckes, um den Bohrlochdruck unter Kontrolle zu bringen, kann jedoch katastrophal sein. Wenn immer die Dichtungselemente 22 nicht ordnungsgemäß abdichten, wird das Kunststoff-Dichtungsmittel S in den Dichtungsmittelkanal 38 gepumpt, um eine Druckabdichtung vorzusehen, bis der Bohr­ lochdruck unter Kontrolle gebracht werden kann.

Nach dem Einsatz der Hilfsdichtung können die Dichtungselemente irgendwann später ausgetauscht werden, so daß das Hilfsdich­ tungssystem zu jedem Zeitpunkt, wenn es benötigt wird, zur Ver­ fügung steht.

Ein für die vorliegende Erfindung als Dichtungsmittel geeigne­ ter Kunststoff ist das von Utex Industries, Inc. unter der Be­ zeichnung Style 1908 vertriebene Dichtungsmaterial. Dieses Mate­ rial wurde früher zum Dichten von dichtungslosen Flanschen ver­ wendet.

Die in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellte Konstruktion ist, wie schon erwähnt, ein Preventer vom Blindbackentyp zum Abdichten eines Bohrloches 12, durch das kein Rohr ragt. Doch kann die Konstruktion auch für Backen passend gemacht werden, die rund um ein Rohr P abzudichten, wie in Fig. 4 gezeigt. Die Backen 50 dieser Ausführungsform gleiten in Führungen 52 und sind über Stangen 54 mit den nicht dargestellten Kolben verbunden. Die Dichtungselemente 56 liegen in stirnseitigen Rillen 58 der Bac­ ken 50 und haben jeweils eine Einsenkung 60, die sich quer über ihre Stirnfläche erstreckt. In den Einsenkungen 60 sind die Halter 62 aufgenommen, die quer über ihre Stirnseiten mit Nuten 64 versehen sind. Die sich gegenüberliegenden Nuten 64 bilden bei geschlossenen Backen 50 den Dichtungsmittelkanal 66. Die Stirnflächen der Halter 62 und der Dichtungselemente 56 sind so geformt, daß sie sich im Zentrum des Bohrloches 12 treffen und gegeneinander und rund um das Rohr P abdichten.

Der Dichtungsmittelkanal 66 erstreckt sich quer über das Bohr­ loch 12 und steht an beiden Enden mit Durchlässen 68 in Verbin­ dung. Anschlußstücke 70 sind im Gehäuse 14 befestigt und mit dem üblichen Rückschlagventil (nicht gezeigt) versehen. Sie sind an eine nicht dargestellte Quelle angeschlossen, um über Röhren 72 Kunststoffdichtungsmittel zu pumpen. Der Dichtungsmittelka­ nal 66 erstreckt sich rund um das Rohr P, wie in Fig. 4 gezeigt, so daß eine vollständige zweite Dichtung geschaffen wird, wenn das Dichtungsmittel S in den Dichtungsmittelkanal 66 einge­ preßt wird.

Beide Ausführungsformen der Erfindung haben die übliche Packung zum gewöhnlichen Abdichten beim Schließen der Backen. Die Hal­ ter sind elastisch, so daß sie die übliche Abdichtungsfunk­ tion der Dichtungselemente nicht stören.

Claims (8)

1. Preventer zur Rohrlochabsicherung
mit einem Gehäuse (14), durch das sich eine Bohrung (12) erstreckt und daß sich gegenüberliegende, die Bohrung kreuzende Führungen (16, 52) besitzt, in denen jeweils ein Backen (18, 50) verschiebbar ist, in dessen Stirnfläche ein Dichtungselement (22, 56) angebracht ist,
sowie mit einer Einrichtung (20, 50) zum Ausfahren und Zurückziehen der Backen, um die Bohrung in der ausgefahrenen Stellung zu schließen und in der zurückgefahrenen Stellung offen zu legen, dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Dichtungselement (22, 56) mit einer Einsenkung (30, 60) versehen ist, die sich quer über seine Stirnfläche in Richtung quer zu der Führung (16, 52) erstreckt,
daß die beiden Einsenkungen (30, 60) in Schließstellung der Backen (18, 50) einen Dichtungsmittelkanal (38, 66) bilden und
daß wenigstens ein Injektionsanschlußstück (42, 70) durch das Gehäuse angebracht ist, das mit den Einsenkungen der Dichtungselemente in Verbindung steht, wenn die Backen in Schließstellung ausgefahren sind, so daß ein fließfähiges Dichtungsmittel (S) durch das Anschlußstück in den Dichtungs­ mittelkanal eingespritzt werden kann, um eine feste Abdichtung der Dichtungselemente in Schließstellung der Backen zu gewähr­ leisten.

2. Preventer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einrichtung (30, 60) der Dichtungselemente (22, 56) ein elastischer Halter (32, 62) aufgenommen ist, der entlang seiner Stirnseite mit einer Nut (34, 64) versehen ist, und daß die Nuten der beiden Halter in Schließstellung der Backen den Dichtungsmittelkanal (38, 66) bilden, der mit dem wenigstens einen Injektionsanschlußstück (42, 70) in Verbindung steht.

3. Preventer nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (40) zum Einspritzen des fließfähigen Dichtungs­ mittels durch das Anschlußstück.

4. Preventer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (18) Blindbacken sind, die über die Bohrung (12) hinweg abdichten, wenn darin kein Rohr vorhanden ist.

5. Preventer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Backen (50) zum Abdichten über die Bohrung (12 a) und rund um ein darin befindliches Rohr (P) gestaltet sind.

6. Backendichtung für einen Preventer, gekennzeichnet durch
ein elastisches Dichtungselement (22, 56) mit einer Stirnfläche, die gegen die Stirnfläche eines gegenüberliegen­ den Dichtungselements abdichtet, und einer Einsenkung (30, 60), die sich entlang der Stirnfläche der Dichtungselemente erstreckt, und
einen elastischen Halter (32, 62) in der Einsenkung jedes Dichtungselements, auf dessen Stirnfläche sich eine Nut (34, 64) erstreckt, die mit der Nut in dem Halter des gegen­ überstehenden Dichtungselements einen Dichtungsmittelkanal (38, 66) bildet, in den ein Dichtungsmittel eingeleitet werden kann, um ein Hilfsdichtungssystem zu bilden, das in Schließ­ stellung eine druckfeste Abdichtung entlang der Stirnfläche der sich gegenüberstehenden Dichtungselemente garantiert.

7. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Dichtungselements und die Stirnfläche des Halters eben sind und eine Abdichtung für einen Blindbacken bilden.

8. Dichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche des Dichtungselements (56) und des Halters (62) solche konkaven Vertiefungen haben, das Dichtungselement und Halter für die Abdichtung gegen ein Rohr (P) geeignet sind.