DE3886258T2

DE3886258T2 - Verbinder für eine Herstellungseinrichtung.

Info

Publication number: DE3886258T2
Application number: DE88300168T
Authority: DE
Inventors: William A Abreo
Original assignee: Cooper Industries LLC
Current assignee: Cameron International Corp
Priority date: 1987-05-18
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1994-04-07
Anticipated expiration: 2008-01-12
Also published as: NO882129D0; EP0292084B1; ATE98741T1; NO178939B; CA1284619C; JPS63293295A; NO882129L; US4872708A; EP0292084A3; BR8802386A; AU1009288A; EP0292084A2; DE3886258D1; AU592919B2; NO178939C

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf Verbinder.
Es ist eine übliche Praxis in den Offshore-Öl- und Gas-Produktionen, daß der Bohrkopf und zugehörige Gehäusegehänge an dem Meeresboden vorgesehen sind, während der steigrohrkopf und andere Fördervorrichtungen über dem Wasser an der Förderplattform angebracht sind. In solchen Situationen werden Verbinder verwendet, um die Unterwasserbohrkopfvorrichtung mit der Fördereinrichtung auf der Plattform zu verbinden. In einer typischen Anwendung muß das Hochdruck-18-3/4-inch-Kopfgehäuse mit der Förderplattform verbunden werden.
Ein Beispiel für einen Förderverbinder ist in US Patent Nr. 4343495 gezeigt, worin das Element 10 ein Kopfgehäuse ist, das mit einer Förderplattform durch den verbinder 14 und Leitung 12 verbunden ist. Der verbinder 14 ist mit dem Gehäuse 10 durch geschraubten Eingriff verbunden.
Ein anderes Beispiel für einen Verbinder ist in US Patent Nr. 3497243 offenbart, worin eine Rohrleitung 12 in ein Bohrkopfgehäuse 11 eingeschraubt ist.
Ein anderes Verbindersystem ist in US Patent Nr. 4046405 offenbart, worin die Verbindungen Gewinde, Einrastmechanismen und achsial geschraubte Nuten umfaßt.
US-A-3608932 beschreibt einen Verbinder mit einem Tubuskörper, welcher mit einem Tubusstiftteil durch einen Sperring verbunden ist. Der Sperring wird durch ein Tubusteil getragen und kann bewegt werden, um in eine Rille in dem Stiftteil in Antwort auf eine Aufwärtsbewegung eines Hülsenteils einzugreifen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Unterwasserbohrkopf vorgesehen, umfassend ein Bohrkopfgehäuse, das ein abgeschrägtes Auflager und eine interne Rille unter dem Auflager aufweist, ein Verbinder, der einen ringförmigen Körper umfaßt, welcher eine Schulter zum Auflegen auf dem abgeschrägten Auflager des Bohrkopfgehäuses aufweist, ein Sperring zum Eingriff in die Rille und eine Hülse, welche relativ zu dem ringförmigen Körper angehoben werden kann, damit der Sperring sich in eine Stellung bewegt, wo er in die Rille eingreift, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperschulter eine externe nach unten gewendete Schulter ist, die so bemessen ist, daß sie auf dem Gehäuseauflager aufzulegen ist und wobei der Körper eine interne aufwärtsgewendete Schulter aufweist,
daß die Hülse innerhalb des ringförmigen Körpers angeordnet ist und eine externe aufwärtsgewendete Schulter und ein oberes externes Gewinde aufweist, wobei eine Einrichtung vorgesehen ist, um die Drehung der Hülse innerhalb des ringförmigen Körpers zu verhindern,
daß der Sperring durch die externe Hülsenschulter getragen wird,
der ringförmige Körper ein unteres Ende mit einer unteren außen abgeschrägten Fläche aufweist, welcher aufwärts und auswärts abgschrägt ist, und wobei der Verbinder einen Betätigungsring umfaßt, der auf dem externen Schultergewinde geschraubt ist und die interne Schulter des ringförmigen Körpers eingreift, wobei die Anordnung so ist, daß beim Gebrauch, wenn die Körperschulter auf dem Bohrgehäuseauflager liegt, eine Drehung des Betätigungsrings die Hülse anhebt, um den Sperring anzuheben in eine umgebende Beziehung zu dem unteren Ende des ringförmigen Körpers und dadurch den Sperring nach außen verkeilt, um den Sperring in die interne Gehäuserille zu bringen, und fortgesetzte Drehung des Betätigungsringes die Hülle spannt, um den Eingriff zwischen dem Vorkopfgehäuseauflager und der Körperschulter vorzubelasten.
Die Erfindung liefert ebenso einen Unterwasserbohrkopf, der einen solchen Verbinder beinhaltet.
Der vorliegende Verbinder muß nicht durch Gewinde an dem Vorkopfgehäuse besfestigt werden, in welches er eingreift. Der Verbinder kann ebenso vorbelastet werden, wenn er an dem Vorkopfgehäuse vorgesehen wird.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels und mit besonderem Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In diesen Zeichnungen ist:
Figur 1 eine Querschnittsansicht des verbesserten Verbinders gemäß der vorliegenden Erfindung in seiner ungesetzten Stellung innerhalb des Bohrkopfgehäuses, an welchem er befestigt werden soll.
Figur 2 eine andere Querschnittsansicht des verbesserten Verbinders gemäß der Erfindung nachdem er an dem Bohrkopfgehäuse befestigt ist und der Verbinder vorbelastet wurde.
Der normale Unterwasserbohrkopf ist an dem Meeresboden vorgesehen und eine Plattform hat ihre Trägerstruktur an dem Meeresboden um den Unterwasserbohrkopf aufgestellt, und die Fördereinrichtung ist über dem Wasserniveau auf der Plattform vorgesehen. Ein Verbinder oder Gehäuse erstreckt sich von dem Verbinder zu der Fördereinrichtung auf der Plattform.
Der Verbinder umfaßt einen Körper, welcher im allgemeinen eine Tubusform aufweist und nach außen-abwärtsgewendete Schultern umfaßt, welche geeignet sind, aufwärtsgewendete Lager auf dem Bohrkopfgehäuse anzugreifen. Höhlen in der Schulter werden mit Hochdrucktyp-Dichtungsringen zum Abdichten gegen das Auflager 18 gefüllt. Die obere Innenseite umfaßt Gewinde, in welche der Verbinder eingreift. Der Verbinder umfaßt ebenso eine Hülse, welche in dem Körper 14 vorgesehen ist und einen Betätigungsring 30, welcher zwischen dem oberen äußeren Teil der Hülse 28 und dem Inneren des Körpers 14 angeordnet ist. Die Stifte 32 haben ihre Schafte 34 innerhalb der Öffnungen in der Hülse 28 und ihre Köpfe 36 innerhalb der vertikalen Vertiefungen 38 wie in dem Körper 14 an einer Stelle unter der Stelle 16 angeordnet, wie in Figur 1 gezeigt ist. Das untere Äußere der Hülse 28 umfaßt eine nach oben gewendete Schulter 40 und das untere Innrere der Hülse 28 umfaßt ein Gewinde 42, in welches ein Ring 44 geschraubt ist und Sägezahngewinde 45 darüber mit Sägezahlengewinde 45a auf dem Äußeren des Spalteinrastringes 46 greift in das Gewinde 45 ein. Der Spalteinrastring 46 umfaßt das interne Gewinde 48, welches seine unteren Flächen aufwärts und auswärts abgeschrägt hat und seine oberen Flächen im wesentlichen normal zur Achse der Hülse 28 hat. Das Gewinde 48 ist relativ fein in Bezug auf Gewinde 45, so daß es eine beschränkte relative Bewegung zwischen Spalteinrastring 46 und Hülse 28 gibt. Diese Struktur liefert eine Stütze für anschließende Leitstränge (nicht gezeigt), welche entlanglaufen und durch den Ring 46 am Platz eingerastet werden, da weniger als eine volle Umdrehung der Stränge erforderlich ist, um den Spalteinrastring 46 einzustellen. Das obere äußere der Hülse 28 umfaßt ein Gewinde 50, in welches das Gewinde 52 auf dem Inneren des Betätigungsringes 30 eingreift. Der Betätigungsring 30 umfaßt obere Vertiefung 66, welche durch geeignete Werkzeuge (nicht gezeigt) angegriffen werden, um den hierbeschriebenen Aufbau einzustellen. Der Betätigungsring 30 wird im dem Körper 14 zwischen intern aufwärts gewendeten Schultern 56 und Schnappring 58 gehalten, welcher in der Rille 60 um das äußere Innere des Körpers 14 unmittelbar unter dem Gewinde 16 angeordnet ist.
Der Spaltsperring 62 ist an der äußeren Schulter 40 der Hülse 28 und unter dem unteren Ende des Körpers 14 vorgesehen, welches mit externen Nockenflächen versehen ist, die abwärts und einwärts abgeschrägt sind, um mit dem Spaltsperring 62 während des Einstellens zusammenzuwirken. Der Dichtring 67 ist in der Rille 68 im Äußeren des Betätigungsringes angeordnet, um zwischen dem Äußeren des Betätigungsringes 30 und dem Inneren des Körpers 14 abzudichten. Der Dichtring 70 ist in der Rille 72 in dem oberen Äußeren der Hülle 28 vorgesehen, um zwischen dem Äußeren der Hülle 28 und dem Inneren des Betätigungsringes 30 abzudichten.
Wie in Figur 2 gezeigt ist wird das Einstellen des Verbinders 12 durch Drehen des Betätigungsringes 30 erreicht. Die Gewinde 50 und 52 zwischen der Hülse 28 und dem Betätigungsring 30 führen dazu, daß die Hülse 28 sich nach oben in Bezug auf den Körper 14 bewegt. Diese Aufwärtsbewegung führt dazu, daß der Spaltsperring 62 aufwärtsbewegt wird, um an die Schulter 40 anzugreifen und wobei diese Bewegung diesen nach außen durch die Fläche 64 auf dem unteren Ende des Körpers 14 in einen Dichteneingriff mit der Rille 74 auf dem Inneren des Bohrkopfgehäuses 20 verkeilt. Wenn der Sperring 62 gesetzt ist, erzeugt eine weitere Drehung eine Spannung in Hülse 28, welche die Verbindung vorbelastet, um einen dichten Eingriff von Schulter 16 und Dichtungsringen 24 mit dem Auflager 18 auf dem internen oberen Ende des Bohrkopfgehäuses 20 sicherzustellen.

Claims

1. Unterwasserbohrkopf umfassend ein Bohrkopfgehäuse, das ein abgeschrägtes Auflager (18) und eine interne Rille (74) unter dem Auflager (18) aufweist, einen Verbinder, der einen ringförmigen Körper (14) umfaßt, welcher eine Schulter (16) zum Aufliegen auf dem abgeschrägten Auflager (18) des Bohrkopfgehäuses aufweist, ein Sperring (62) zum Eingriff in die Rille (74) und eine Hülse (28), welche relativ zu dem ringförmigen Körper (14) angehoben werden kann, damit der Sperring (62) sich in eine Stellung bewegt, wo er in die Rille (74) eingreift, dadurch gekennzeichnet,

daß die Körperschulter (16) eine externe nach unten gewendete Schulter (16) ist, die so bemessen ist, daß sie auf dem Gehäuseauflager (18) aufzulegen ist und wobei der Körper eine interne aufwärts gewendete Schulter (56) aufweist,

daß die Hülse (28) innerhalb des ringförmigen Körpers (14) angeordnet ist und eine externe aufwärts gewendete Schulter (40) und ein oberes externes Gewinde (50) aufweist, wobei eine Einrichtung (32, 38) vorgesehen ist, um die Drehung der Hülse (28) innerhalb des ringförmigen Körpers (14) zu verhindern,

daß der Sperring (62) durch die externe Hülsenschulter (40) getragen wird, der ringförmige Körper (14) ein unteres Ende mit einer unteren außen abgeschrägten Fläche (64) aufweist, welche aufwärts und auswärts abgeschrägt ist, und wobei der Verbinder einen Betätigungsring (30) umfaßt, der auf dem externen Schultergewinde (50) geschraubt ist und die interne Schulter (56) des ringförmigen Körpers eingreift, wobei die Anordnung so ist, daß beim Gebrauch, wenn die Körperschulter (16) auf den Bohrgehäuseauflager (18) liegt, eine Drehung des Betätigungsrings (30) die Hülse (28) anhebt, um den Sperring (62) anzuheben in eine umgebende Beziehung zu dem unteren Ende des ringförmigen Körpers und dadurch den Sperring (62) nach außen verkeilt, um den Sperring (62) in die interne Gehäuserille (74) zu bringen, und fortgesetzte Drehung des Betätigungsringes (30) die Hülle (28) spannt, um den Eingriff zwischen dem Bohrkopfgehäuseauflager (18) und der Körperschulter (16) vorzubelasten.

2. Unterbohrkopf gemäß Anspruch 1, der Dichtmittel (22, 24) einschließt, die durch den Körper (14) getragen werden, zum Liefern einer Hochdruckdichtung gegen eine Dichtfläche (18) des Borhkopfgehäuses (20) wenn der Verbinder befestigt wird.

3. Unterwasserbohrkopf gemäß Anspruch 2, worin die Dichtmittel umfassen:

mindestens eine Rille (22) in der äußeren Schulter(16) des Körpers (14) und

eine Hochdruckdichtung (24), die in der Rille (22) angeordnet ist.

4. Unterwasserbohrkopf nach Anspruch 1, worin die Drehverhinderungseinrichtung umfaßt:

mindestens ein Stift (32) der in eine Aufnahme (38) innerhalb des ringförmigen Körpers vorgesehen ist, wobei der Stift sich axial darin erstreckt und sein anderes Ende in der Hülse (28) befestigt ist.

5. Unterwasserbohrkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einer Einrichtung (58, 60), welche den Betätigungsring (30) innerhalb des ringförmigen Körpers (14) und gegen die interne Körperschulter (56) hält.

6. Unterwasserbohrkopf nach einem der vorangegangenen Ansprüche, worin ein Bohrkopfgehäuseauflager (18) und eine externe Körperschulter (16) nach unten und innen abgeschrägt sind und Dichtmittel (24) umfaßt, die vorgesehen sind, um eine Hochdruckdichtung zwischen dem Gehäuseauflager (18) und der Körperschulter (16) zu liefern.

7. Unterwasserbohrkopf nach Anspruch 6, worin der Sperring ein Spaltsperring (62) ist, der eine interne abgeschrägte Fläche aufweist und wobei der ringförmige Körper (14) eine abgeschrägte Fläche (64) an seinem unteren Ende aufweist, welche mit der abgeschrägten Fläche des Sperrings zusammen wirkt, um den Sperring (62) außwärts in Eingriff mit der Rille (74) zu verkeilen.