DE69815140T2 - Vorrichtung zum halten von zwei bohrlochrohren - Google Patents

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    • E21B33/0407—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads with a suspended electrical cable

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von zwei Rohrsträngen und ist insbesondere, aber nicht ausschließlich, zur Verwendung als Spinne in der Plattform einer Erdöl-Bohranlage und ebenfalls zur Verwendung in einem Gestängeanheber einer Erdöl-Bohranlage vorgesehen. Die Vorrichtung betrifft außerdem eine Vorrichtung zum Halten eines Rohrstrangs, wobei die Vorrichtung wenigstens einen Gehäuseteil mit einer gewölbten verjüngten Fläche umfaßt, auf der Einsätze zum Eingriff mit dem Strang von Rohrabschnitten angeordnet werden.
  • Beim Aufbau und Betrieb von Erdöl- oder Erdgasbohrlöchern ist es wünschenswert, einen Strang von Rohrabschnitten in das Bohrloch abzusenken. Zu diesem Zweck werden eine als Spinne bekannte Haltevorrichtung in einer Plattform der Bohranlage und eine entsprechende Haltevorrichtung in einem Gestängeanheber der Bohranlage verwendet. Anfangs wird der Rohrstrang durch die Spinne am Hinabfallen in das Bohrloch gehindert. Zusätzliche Touren von Rohrabschnitten werden von einem Gestell zu einer Position oberhalb der Spinne bewegt. Die Tour von Rohrabschnitten wird mit dem Strang verbunden. Die Vorrichtung im Gestängeanheber wird um den Oberteil des verlängerten Rohrstrangs angeordnet. Danach wird die Spinne aus dem Eingriff mit dem Strang gelöst, und die Vorrichtung im Gestängeanheber übernimmt nun das volle Gewicht des verlängerten Rohrstrangs. Der Gestängeanheber bewegt sich zur Spinne hin nach unten und senkt den verlängerten Rohrstrang ab. Die Spinne greift mit dem verlängerten Rohrstrang ineinander, und der Gestängeanheber wird anschließend aus dem Eingriff mit demselben gelöst. Dieser Vorgang wird zum Herausziehen eines Rohrstrangs aus einem Bohrloch umgekehrt.
  • Es wird oft gewünscht, zwei wesentlich parallele Rohrstränge gleichzeitig abzusenken, wie beispielsweise ein Förderrohr und ein Einpreßrohr, verwendet bei der Druckgewinnung von Erdöl oder Erdgas aus einem Bohrloch oder verwendet bei Versuchsbohrungen.
  • US-A-3287776 beschreibt einen manuell betriebenen Gestängeanheber zum gleichzeitigen Tragen von vier Rohrabschnitten. Klemmbacken werden schwenkbar an einem Körper angebracht und können geöffnet und geschlossen werden, um Rohrabschnitte freizugeben. US-A-2298507 beschreibt ähnlich einen Gestängeanheber zum gleichzeitigen Handhaben mehrerer Rohrabschnitte.
  • Ein mit den Vorrichtungen nach dem bekannten technischen Stand verbundenes Problem ist, daß ihre Konstruktion groß und teuer ist.
  • Dementsprechend wird eine Vorrichtung zum Halten von einem oder zwei Rohrsträngen bereitgestellt, bei der die Vorrichtung zwei Gehäuseteile (1, 2, 101, 102) umfaßt, jedes geformt, um einen Rohrabschnitt teilweise zu umfassen, und die zusammengebracht werden können, um einen einzelnen Rohrabschnitt zu umfassen, gekennzeichnet durch ein Konversionselement (103, 305) zum lösbaren Koppeln an die Gehäuseteile (1, 2, 101, 102) und zwischen dieselben, wodurch ein erstes der Gehäuseteile (101) und das Konversionselement (103) einen ersten Rohrabschnitt umfassen können und ein zweites der Gehäuseteile (102) und das Konversionselement (103) einen zweiten Rohrabschnitt umfassen können.
  • Andere Merkmale und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in den Ansprüchen 2 bis 8 dargelegt.
  • Es wird außerdem eine Vorrichtung zum Halten eines Rohrstrangs bereitgestellt, wobei die Vorrichtung wenigstens ein Gehäuseteil umfaßt, das eine gewölbte verjüngte Fläche hat, auf der Einsätze zum Eingriff mit dein Strang von Rohrabschnitten angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte verjüngte Fläche eine Aussparung für den Durchgang von Kabeln umfaßt.
  • Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun als Beispiel Bezug genommen auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
  • 1 eine Draufsicht einer Vorrichtung nach dem bekannten technischen Stand zum Halten eines einzelnen Rohrstrangs ist,
  • 2 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Halten von zwei Rohrsträngen ist, wobei die Vorrichtung mit einem ersten Aspekt der Erfindung übereinstimmt,
  • 3 ein Querschnitt der Vorrichtung von 2 ist, längs der Linie III-III,
  • 4 eine Draufsicht eines Teils der Vorrichtung von 2 ist,
  • 5 ein Querschnitt des Teils der Vorrichtung von 4 ist, längs der Linie V-V,
  • 6 ein Querschnitt des Teils der Vorrichtung von 4 ist, längs der Linie VI-VI,
  • 7 eine Draufsicht einer Vorrichtung zum Halten eines einzelnen Rohrstrangs ist, wobei die Vorrichtung mit einem zweiten Aspekt der Erfindung übereinstimmt,
  • 8 eine Draufsicht einer alternativen Vorrichtung zum Halten von zwei Rohrsträngen ist, wobei die Vorrichtung mit dein ersten und dein zweiten Aspekt der Erfindung übereinstimmt,
  • 9 ein Querschnitt der Vorrichtung von 8 ist, längs der Linie IX-IX.
  • Unter Bezugnahme auf 1 wird eine Vorrichtung nach dein bekannten technischen Stand zum Halten eines einzelnen Rohrstrangs gezeigt. Die Vorrichtung umfaßt zwei Gehäuseteile 1 und 2. Die Gehäuseteile 1 und 2 sind allgemein von dreieckiger Form und werden mit Hilfe von ineinandergreifenden Reihen von Ösen 3 und 4 und eines Gelenkstifts 5 an der einen Ecke derselben im Verhältnis zueinander gelenkig verbunden. Jede Reihe von Ösen 3 und 4 ist integriert mit dein jeweiligen Gehäuseteil 1 und 2. Die Gehäuseteile 1 und 2 haben außerdem ineinandergreifende Reihen von Ösen 6 und 7 an den gegenüberliegenden Ecken derselben. Die Gehäuseteile 1 und 2 können durch die Verwendung eines Spenstifts 8, der durch die Reihen von Ösen 6 und 7 eingesetzt werden kann, aneinander arretiert werden.
  • Die Gehäuseteile 1 und 2 werden mit halbkreisförmigen verjüngten Flächen 9 und 10 versehen, die sich von einem ersten Durchmesser 11 nach unten zu einem zweiten, kleineren, Durchmesser 12 verjüngen. Bei Anwendung werden auf der verjüngten Fläche entsprechende verjüngte Einsätze (nicht gezeigt) bereitgestellt, um den Rohrabschnitt zu greifen, der durch dieselben verläuft. Das Gewicht des Rohrstrangs wird von den verjüngten Einsätzen auf die verjüngten Flächen 9 und 10 übertragen.
  • Zwischen den Gehäuseteilen 1 und 2 wird ein Spalt 13 bereitgestellt. Das Gehäuseteil 1 umfaßt außerdem eine Öffnung 14, die vom Oberteil zum Unterteil des Gehäuseteils 1 verläuft und parallel zur verjüngten Fläche 9 liegt. Die Öffnung 14 wird bereitgestellt, um einen Betätigungskolben und -zylinder (nicht gezeigt) aufzunehmen, der bei Anwendung die verjüngten Einsätze längs der verjüngten Flächen 9 und 10 bewegt, um die Einsätze in Eingriff oder außer Eingriff mit einem Rohrabschnitt zu bringen. Der Betätigungskolben und -zylinder kann hydraulisch oder pneumatisch sein.
  • Bei Anwendung werden zwei solche Vorrichtungen verwendet. Die eine Vorrichtung wird in einem Gestängeanheber angebracht, und die andere wird in der Etage einer Erdölbohranlage angebracht. Ein Strang von Rohrabschnitten, wie beispielsweise Futterrohr, wird zuerst in der in der Etage der Erdölbohranlage angebrachten Vorrichtung gehalten. Eine Länge Futterrohr kann danach hinzugefügt oder vom Futterrohrstrang oberhalb desselben abgenommen werden. Dies kann erreicht werden durch eine Verwendung von Rohrabschnittshandhabungsausrüstung, um die Futtenohrlänge zu einer Position oberhalb des Futterrohrstrangs zu bewegen, und einer Zange, um das Verbinden oder Trennen der Futtenohrlänge mit oder von dein Futterrohrstrang zu erleichtern. Die im Gestängeanheber angebrachte Vorrichtung kann nun verwendet werden, um die Futtenohrlänge zu halten, die sich oberhalb der Vorrichtung in der Etage der Erdölbohranlage erstreckt. Die Vorrichtung in der Etage der Erdölbohranlage kann nun vom Futterrohrstrang gelöst werden. Danach wird der Gestängeanheber betätigt, um den gesamten Futterrohrstrang zu senken oder zu heben. Die Vorrichtung in der Etage der Bohranlage wird danach verwendet, um den Futtenohrstrang wieder zu halten.
  • Unter Bezugnahme auf 2 bis 6 wird eine Vorrichtung zum Halten von zwei Rohrsträngen gezeigt, wobei die Vorrichtung mit der Erfindung übereinstimmt. Die Vorrichtung wird allgemein durch die Referenzzahl 100 identifiziert.
  • Die Vorrichtung 100 umfaßt ein Gehäuseteil 101, das allgemein dem Gehäuseteil 1 von 1 ähnelt, ein Gehäuseteil 102, das ein Spiegelbild des Gehäuseteils 1 von 1 ist, und ein Konversionselement 103.
  • Das Konversionselement 103 hat eine allgemein rechteckige Form mit Reihen von Ösen 104, 105, 106, 107 an jeder Ecke desselben. Das Konversionselement wird mit zwei halbkreisförmigen verjüngten Flächen 108, 109 versehen, die sich von einem ersten Durchmesser 110 nach unten zu einem kleineren Durchmesser 111 verjüngen. Die halbkreisförmigen verjüngten Flächen 108, 109 liegen einander gegenüber und laufen zusammen, wenn der Durchmesser vom kleineren Durchmesser zum ersten Durchmesser zunimmt, wie in 6 gezeigt. Bei Anwendung werden auf den verjüngten Flächen 108, 109 verjüngte Einsätze (nicht gezeigt) zum Greifen eines Rohrabschnitts bereitgestellt.
  • Das Konversionselement 103 wird zwischen den Gehäuseteilen 101 und 102 angeordnet und gelenkig mit denselben verbunden. Eine Reihe von Ösen 112 ist integriert mit der einen Ecke des Gehäuseteils 101 und greift ineinander mit der Reihe von Ösen 104 des Konversionselements 103, und ein Gelenkstift 113 wird durch dieselben angeordnet. Eine Reihe von Ösen 114 ist integriert mit einer ersten Ecke des Gehäuseteils 102 und greift ineinander mit der Reihe von Ösen 105 des Konversionselements 103, und ein Gelenkstift 115 wird durch dieselben angeordnet. Eine Reihe von Ösen 116 ist integriert mit einer gegenüberliegenden Ecke des Gehäuseteils 101 und greift ineinander mit der Reihe von Ösen 106 des Konversionselements 103, und ein Spenstift 117 kann durch dieselben eingefügt werden, um das Gehäuseteil 101 am Konversionselement 103 zu arretieren. Eine Reihe von Ösen 118 ist integriert mit einer gegenüberliegenden Ecke des Gehäuseteils 102 und greift ineinander mit der Reihe von Ösen 107 des Konversionselements 103, und ein Spenstift 119 kann durch dieselben eingefügt werden, um das Gehäuseteil 102 am Konversionselement 103 zu arretieren.
  • Jedes der Gehäuseteile 101 und 102 wird mit korrespondierenden verjüngten Flächen 120 und 121 und mit Öffnungen 122 und 123 zum Aufnehmen von Betätigungskolben und -zylindern versehen, wie unter Bezugnahme auf die Vorrichtung von 1 beschrieben.
  • Bei Anwendung werden zwei solche Vorrichtungen verwendet, die eine als Spinne in der Etage einer Erdölbohranlage und die andere im Gestängeanheber der Erdölbohranlage. Das Betriebsverfahren ist weitgehend das gleiche wie das unter Bezugnahme auf die Vorrichtung von 1 beschriebene, mit der Ausnahme, daß die zwei Betätigungskolben und -zylinder verwendet werden, um die verjüngten Einsätze längs der verjüngten Flächen 108, 109, 120 und 121 zu bewegen, um die Einsätze in Eingriff oder außer Eingriff mit einem Rohrabschnitt zu bringen.
  • Unter Bezugnahme auf 7 wird nun eine Vorrichtung gezeigt, die allgemein durch die Referenzzahl 200 identifiziert wird.
  • Die Vorrichtung 200 ist allgemein ähnlich der in 1 gezeigten Vorrichtung, mit dem zusätzlichen Merkmal einer Aussparung 201 in der verjüngten Fläche 202 des Gehäuseteils 203. Die Aussparung 201 wird bemessen, um einen Kabelschlauch aufzunehmen, der wesentlich parallel zum Rohrstrang verläuft. Dies ermöglicht, daß die Kabelstränge durch die Vorrichtung zum Halten eines Rohrstrangs hindurchgehen, zum Beispiel durch eine Spinne.
  • 8 und 9 zeigen eine Vorrichtung, die allgemein durch die Referenzzahl 300 identifiziert wird.
  • Die Vorrichtung 300 ist allgemein ähnlich der Vorrichtung 100 von 2, mit dem zusätzlichen Merkmal einer Aussparung 301 und 302 in jeder der verjüngten Flächen 303 und 304 des Konversionselements 305. Die Aussparungen 301 und 302 werden bemessen, um einen Kabelschlauch aufzunehmen, der wesentlich parallel zu den zwei Rohrsträngen verläuft. Dies ermöglicht, daß die Kabelstränge durch die Vorrichtung zum Halten eines Rohrstrangs hindurchgehen, zum Beispiel durch eine Spinne.
  • Es wird vorgesehen, daß die Vorrichtungen sowohl für Schlangenrohr als auch für Werkzeugstränge, Bohnohrstränge, Futterrohr und Liner verwendet werden könnten.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zum Halten von ein oder zwei Rohrsträngen, bei der die Vorrichtung zwei Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) umfaßt, jedes geformt, um einen Rohrabschnitt teilweise zu umfassen, und die zusammengebracht werden können, um einen einzelnen Rohrabschnitt zu umfassen, gekennzeichnet durch ein Konversionselement (103; 305) zum lösbaren Koppeln an die Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) und zwischen dieselben, wobei ein erstes der Gehäuseteile (101) und das Konversionselement (103; 305) einen ersten Rohrabschnitt umfassen können und ein zweites der Gehäuseteile (102) und das Konversionselement (103) einen zweiten Rohrabschnitt umfassen können.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) und das Konversionselement (103; 305) Scharnierkomponenten (3, 4, 5; 104, 105, 112-5) umfassen und zwischen denselben schwenkbar sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) und das Konversionselement (103; 305) Anetierkomponenten (6, 7, 8; 106, 107, 116-9) zum sicheren Befestigen zwischen denselben umfassen.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) und das Konversionselement (103; 305) wesentlich halbkreisförmige Flächen (108, 109, 120, 121; 303, 304) haben, die sich nach unten verjüngen, auf denen Einsätze zum Eingriff mit den Strängen von Rohrabschnitten angeordnet werden.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäuseteile (1, 2; 101, 102) Öffnungen (122, 123) für einen Stellantrieb umfassen, um den Einsatz längs der verjüngten Fläche zu bewegen.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Konversionselement (103) zwei halbkreisfönnige Flächen (108, 109) umfaßt, die längs der Verjüngung zusammenlaufen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die halbkreisförmigen Flächen (108, 109, 120, 121) eine Aussparung (301, 302) für den Durchgang von Kabeln umfassen.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der wenigstens ein Gehäuseteil (203) eine gewölbte verjüngte Fläche (202) hat, auf der Einsätze zum Eingriff mit dem Strang von Rohrabschnitten angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte verjüngte Fläche eine Aussparung für den Durchgang von Kabeln umfaßt.
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