| Patentansprüche: 1. Verschließeinrichtung (1 ) zum Verschließen und Abdichten eines Bohrlochs (90) oder Rohrs, insbesondere eines Unterwasser-Bohrlochs, mit wenigstens einem aus Gummi oder einem gummiartigen Material hergestellten Balg (3), dadurch gekennzeichnet, dass in dem Balg (3) oder zwischen dem Balg (3) und einem wenigstens zum Teil in dem Balg (3) angeordneten Zentralkörper (7) wenigstens eine zur Aufnahme von Expansionsfluid eingerichtete und mit dem Expansionsfluid befüllbare Fluidkammer (4) vorgesehen ist, wobei der Balg (3) infolge einer Befüllung mit dem Expansionsfluid wenigstens in radialer Richtung volumenvergrößerbar ist, und die Verschließeinrichtung (1 ) wenigstens einen Expansionsfluid- Zuführanschluss (5) aufweist, über den Expansionsfluid in die Fluidkammer (4) einfüllbar ist, und die Verschließeinrichtung (1 ) wenigstens ein Halteelement (6) aufweist, das zum Transport und zum Einführen der Verschließeinrichtung (1 ) in ein Bohrloch (90) oder Rohr ausgebildet ist. 2. Verschließeinrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (3) eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist. 3. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralkörper (7) aus Stahlbeton oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt ist. 4. Verschließeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschließeinrichtung wenigstens einen Beschwerungskörper (2) aus einem Material aus höherem spezifischen Gewicht als Wasser aufweist. 5. Verschließeinrichtung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschwerungskörper (2) wenigstens zum Teil oder ganz in dem Balg (3) angeordnet ist. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Balg (3) den Zentralkörper (7) in radialer Richtung vollständig umgibt und sich zumindest über einen Teil der Längserstreckung des Zentralkörpers (7) erstreckt, wobei der Balg (3) abgedichtet mit dem Zentralkörper (7) verbunden ist, und wobei in dem Balg (3) oder zwischen dem Balg (3) und dem Zentralkörper (7) die wenigstens eine Fluidkammer (4) vorgesehen ist. Verschließeinrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Expansionsfluid-Zuführanschluss (5) über wenigstens einen in dem Zentralkörper (7) verlaufenden Expansionsfluidkanal (8) mit der Fluidkammer (4) verbunden ist. 8. Verschließeinrichtung (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand des Balgs (3) zumindest in einem ihrer Endbereiche (40, 41 , 50, 51 ) in dem Material des Zentralkörpers (7) eingebettet ist. 9. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in den Zentralkörper (7) wenigstens ein elektrisches oder elektronisches Bauteil (80, 81 , 82) eingebettet ist, insbesondere ein elektrischer Sensor (80) und/oder ein elektronisches Datenerfassungs- oder Steuergerät (81 , 82). 10. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem dem Halteelement (6) abgewandten Ende der Verschließeinrichtung (1 ) ein stangenförmiger Fortsatz (9) zur Zentrierung der Ver- schließeinrichtung (1 ) in dem Bohrloch (90) oder Rohr angeordnet ist. 1 1. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenwand des Balgs (3) eine haifischhautähnliche Struktur aufweist. 12. Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Wand des Balgs (3) ein netz- oder gitterartiges Geflecht (60) aus einem Material geringerer Elastizität als das Balgmaterial eingearbeitet ist, das sich wenigstens über einen Teil der Wand erstreckt, insbesondere ein Metallnetz oder Metallgitter. Balg (3), der eingerichtet ist zur Verwendung für eine Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verfahren zum Verschließen eines Bohrlochs (90) oder Rohrs, insbesondere eines Unterwasser-Bohrlochs, mit den Schritten: a) Einführen einer Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in ein Bohrloch (90) oder Rohr, b) Befüllen der Fluidkammer (4) über den Expansionsfluid-Zuführan-schluss (5) mit einem Expansionsfluid, bis ein gewünschter Druck in der Fluidkammer (4) eingestellt ist, c) Verschließen des Expansionsfluid-Zuführanschlusses (5) und Entfernen von an dem Halteelement (6) befestigten Vorrichtungen (91 ) sowie Entfernen eines Zuführschlauchs (92) für das Expansionsfluid. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Fluidkammer (4) soweit erhöht wird, dass das Bohrloch (90) oder Rohr abgedichtet verschlossen ist und die Verschließeinrichtung (1 ) in Folge des von dem Balg (3) auf die Wand (100) des Bohrlochs (90) oder Rohrs ausgeübten Kraft gehalten wird. Verfahren zur Herstellung einer Verschließeinrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Schritten: a) Fertigen eines Teilabschnitts (42) des Zentralkörpers (7), b) Anordnen des Teilabschnitts (42) des Zentralkörpers (7) in dem Balg (3), wobei die Wand des Balgs (3) zumindest in einem ihrer Endbereiche (40, 41 , 50, 51 ) mit einer Stirnfläche des Teilabschnitts (42) des Zentralkörpers (7) überlappt, c) Fertigen des vollständigen Zentralkörpers (7) durch Anordnen weiteren Materials, aus dem der Zentralkörper (7) hergestellt ist, an der Stirnfläche, so dass die Wand des Balgs zumindest in einem ihrer Endbereiche (40, 41 , 50, 51 ) in dem Material des Zentralkörpers (7) eingebettet ist. |
Die Erfindung betrifft eine Verschließeinrichtung zum Verschließen und Abdichten eines Bohrlochs oder Rohrs, insbesondere eines Unterwasser-Bohrlochs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 . Die Erfindung betrifft ferner einen Balg zur Verwendung für eine solche Verschließeinrichtung gemäß dem Anspruch 13, ein Verfahren zum Verschließen eines Bohrlochs oder Rohrs gemäß dem Anspruch 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Verschließeinrichtung gemäß dem Anspruch 16.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet des Verschließens und Abdichtens von Bohrlöchern und Rohren. Die Erfindung eignet sich z. B. zum Verschließen und Abdichten von Unterwasser-Bohrlöchern, z. B. von ölbohrlöchern, kann aber auch für alle anderen Arten von Bohrlöchern und Rohren, oberhalb und unterhalb der Wasser- Oberfläche, eingesetzt werden, z. B. um Gasrohre oder Gasbohrlöcher zu verschließen und abzudichten. Der Begriff „Bohrloch" sei hierbei als Sammelbegriff für alle Arten von unterhalb der Wasseroberfläche hergestellten Erdbohrungen verstanden und erfasst reine Bohrlöcher sowie Bohrlöcher, in die z. B. Rohre, Ventile und andere Vorrichtungen bereits eingebracht sind. Als„Rohr" seien Rohre aller Art verstanden, z. B. öl- oder gasführenden Rohre, sowie alle rohrförmigen Bauteile, die ggf. Teile anderer Vorrichtungen sein können. Hierzu gehören z. B. rohrförmige Abschnitte eines bei Ölbohrungen verwendeten Preventers.
Aus der DE 82 35 582 U1 ist eine Vorrichtung zum Verschließen von Bohrlöchern bei Unterwasserbohrungen bekannt. Dort wird eine selbstständig arbeitende Einrichtung mit einem eigenen Antrieb, aufweisend einen Antriebspropeller und eine Antriebsturbine, sowie mit einer Bohrverschließ-Halteeinrichtung vorgeschlagen, die einen mittels Druckluft volumenvergrößerbaren ringförmigen Gummibalg aufweist. Eine solche Einrichtung hat den Nachteil, dass keine besonders präzise Platzierung der Ver- Schließeinrichtung in dem Bohrloch oder Rohr möglich ist, da die Verschließeinrichtung autark arbeitet. Die vorgeschlagene Verschließeinrichtung eignet sich daher insbesondere nicht bei Tiefsee-Bohrlöchern. Zudem erfordert die autarke Steuerung sowie der eigene Antrieb einen relativ hohen Aufwand an der Verschließvorrichtung, so dass diese nicht besonders preisgünstig realisierbar ist.
BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, verbesserte Möglichkeiten zum Verschließen und Abdichten eines Bohrlochs oder Rohrs anzugeben, die bei verringertem Kostenaufwand ein sicheres Verschließen und Abdichten des Bohrlochs oder Rohrs erlauben.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 , 13, 14 und 16 angegebene Erfindung gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung an.
Vorteilhaft weist die auch als Ajaxx77 bezeichnete erfindungsgemäße Verschließeinrichtung wenigstens eine zur Aufnahme von Expansionsfluid eingerichtete und mit dem Expansionsfluid befüllbare Fluidkammer auf, über die der Balg in radialer Richtung, insbesondere bezüglich der Längsachse, volumenvergrößerbar ist. Der Balg oder die Innenwand der Fluidkammer ist dabei vorteilhaft aus einem Material gefertigt oder mit einer solchen Beschichtung versehen, dass gängige Expansionsfluide verwendet werden können. Als Material für den Balg kommen Gummi und alle gummiartigen Materialien in Frage, d.h. alle Materialien, die ein gummielastisches Verhalten aufweisen. Der Balg kann zusätzlich mit Verstärkungseinlagen verstärkt sein.
Als Expansionsfluid können gasartige, d.h. kompressible, Fluide oder Hydraulikfluide verwendet werden. Als gasartiges Expansionsfluid kann z.B. Luft oder Stickstoff verwendet werden. Häufig ist aber die Verwendung eines Hydraullkfluids günstiger, z.B. beim Unterwasser-Einsatz der Verschließeinrichtung. Durch die Verwendung eines Hydraullkfluids kann in diesem Fall ein unerwünschter Auftriebseffekt der Verschließeinrichtung vermieden oder zumindest verringert werden. Durch die Verwendung eines inkompressiblen Hydraullkfluids wird zudem die Betriebssicherheit erhöht, z.B. für den Fall, dass beim Einsatz der Verschließeinrichtung der Balg durch spitze Gegenstände im Bereich des zu verschließenden Bohrlochs oder Rohrs beschädigt werden könnte.
Als Hydraulikfluid kann unter anderem auch Wasser verwendet werden. Vorteilhaft können auch Hydrauliköl oder andere im Hydraulikbereich gängige Fluide eingesetzt werden. Die Verwendung eines Hydraullkfluids hat, z. B. im Vergleich zu Druckluft, den Vorteil, dass kein unerwünscht hoher Auftrieb an der Verschließeinrichtung infolge des Befüllens der Fluidkammer erzeugt wird, der bei einem Unterwassereinsatz der Verschließeinrichtung kontraproduktiv ist. Zudem kann durch die Verwendung eines hydraulischen Fluids ein höherer Druck in dem Balg realisiert werden, so dass auch ohne besondere Maßnahmen an der Außenhaut des Balgs, wie z. B. die im Eingangs genannten Stand der Technik beschriebenen Spikes, eine ausreichende Haftung an der Wand des Bohrlochs oder Rohrs möglich, da hydraulisch erheblich größere Drücke erzeugt werden können als pneumatisch. So können bei geeigneter Auslegung des Balgs beispielsweise Drücke von über 500 bar erzeugt werden.
Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung einen Expansionsfluid- Zuführanschluss auf, über den Expansionsfluid in die Fluidkammer einfüllbar ist. Der Expansionsfluid-Zuführanschluss kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ein Rückschlagventil aufweisen, über das ein unerwünschtes Ausströmen des in die Fluidkammer eingeleiteten Expansionsfluids verhindert wird.
Die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung weist vorteilhaft außerdem ein Halteelement auf, das zum Transport und zum Einführen der Verschließeinrichtung in ein Bohrloch oder Rohr ausgebildet ist. Das Halteelement hat den Vorteil, dass ein Halte- und Transportmittel, z. B. ein Seil, eine Kette oder eine Stange, daran befestigt werden können. Über das Halte- und Transportmittel kann die Verschließeinrichtung dann, beispielsweise mit einem Tauchroboter oder von einem Schiff aus, präzise an das zu verschließende Unterwasser-Bohrloch herangeführt werden und in dem Bohrloch positioniert werden. Insbesondere bei stärkerer Strömung im Unterwasserbereich ist die Verwendung einer Stange als Halte- und Transportmittel für eine präzise Positionierung der Verschließeinrichtung vorteilhaft.
Die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung eignet sich z.B. zum Verschließen und Abdichten eines Unterwasser-Bohrlochs auch im Tiefseebereich. Die erfindungsge- mäße Verschließeinrichtung eignet sich auch zum Verschließen und Abdichten jeglicher sonstiger Bohrlöcher oder Rohre, z. B. Rohre, durch die Gas oder Öl durchgeleitet wird, z. B. für Pipelines. Ein weiterer wichtiger und vorteilhafter Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Verschließeinrichtung ist der Einsatz auf Bohrtürmen. Dort kommt es vor, dass das Bohrgestänge abbricht. Das abgebrochene Ende des Bohr- gestänges ist schwer zu bergen. Oftmals wird das Bohrloch aufgegeben, oder es wird mit großem Zeitaufwand eine benachbarte Bohrung durchgeführt. Mit einer hinsichtlich der Größe entsprechend angepassten Version der erfindungsgemäßen Verschließeinrichtung kann hier ebenfalls Abhilfe geschaffen werden. Die für die Bergung solcher Bohrgestänge angepasste Version der Verschließeinrichtung kann in das abgebrochene Ende des Bohrgestänges gelassen werden. Der Balg wird durch Zuführung des Expansionsfluids expandiert, bis er fest im Inneren des abgebrochenen Endes des Bohrgestänges sitzt. Sodann kann das abgebrochene Ende des Bohrgestänges mittels eines Krans oder einer Winde, die mit dem Halteelement der Verschließ- einrichtung verbunden ist, herausgezogen werden. Weitere vorteilhafte Einsatzfälle sind Rohre und Leitungen in chemischen Fabriken, in den bei einem Rohrbruch mit der erfindungsgemäßen Verschließeinrichtung sozusagen erste Hilfe geleistet werden kann. Die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung kann auch direkt in einem Preventer, wie er in der Ölförderung eingesetzt wird, angeordnet werden. Die Verschließeinrichtung kann z. B. in einem zylindrischen Abschnitt im Inneren des Preventers angeordnet werden. Gegebenenfalls kann ein entsprechend zylindrisch geformter Abschnitt in dem Preventer vorgesehen werden. In einer Ausführungsform betrifft die Erfindung daher einen Preventer mit darin eingebauter Verschließeinrichtung der zuvor beschriebenen Art, ggf. mit einer oder mehreren Weiterbildungen der Erfindung. Die Verschließeinrichtung ist dabei nach unten aus dem Preventer absenkbar, und zwar in das Bohrloch hinein. In einem Notfall kann die Verschließeinrichtung dann aus dem Preventer nach unten hin in das Bohrloch hinunter gelassen werden. Die Verschließ- einrichtung wird dann in dem Bohrloch aktiviert, indem die Fluidkammer mit dem Ex- pansionsfluid gefüllt wird. Dadurch wird das Bohrloch abgedichtet. Hiernach kann der defekte Preventer entfernt werden und durch einen neuen Preventer ersetzt werden. Nach einem erfolgreichen Austausch des Preventers kann die Verschließeinrichtung deaktiviert werden und wieder in den Preventer hochgezogen werden. Auf diese Wei- se kann die Verschließeinrichtung wieder neu verwendet werden.
Die erfindungsgemäße Verschließeinrichtung weist einen Zentralkörper auf, der wenigstens zum Teil in dem Balg angeordnet ist. Der Zentralkörper kann auch vollständig in dem Balg angeordnet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfin- dung ist der Zentralkörper aus Stahlbeton oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt. Die Ausbildung des Zentralkörpers aus Stahlbeton ist insbesondere bei Einsatzfällen der Verschließeinrichtung vorteilhaft, bei denen ein hohes Gewicht erzielt werden kann. In diesem Fall wirkt der Zentralkörper zugleich als Beschwerungskörper der Verschließeinrichtung. Eine in dieser Art ausgestaltete Verschließeinrichtung eignet sich insbesondere zum Verschließen von Unterwasser-Bohrlöchern oder Unterwasser- Rohren.
Der Zentralkörper kann auch aus anderen Materialien hergestellt sein, insbesondere aus Materialien, die ein geringeres spezifisches Gewicht als Wasser aufweist. Vorteilhaft ist die Herstellung des Zentralkörpers aus einem Faserverbundwerkstoff, z. B. aus kohlefaserverstärktem Kunststoff. So kann z. B. der Zentralkörper aus einer inneren Schicht von kohlefaserverstärktem Kunststoff, einer mittleren Schicht aus Wabenmaterial und einer äußeren Schicht aus kohlefaserverstärktem Kunststoff aufgebaut sein. Vorteilhaft ist der Zentralkörper dabei derart robust hergestellt, dass er dem auf ihn einwirkenden Druck des Expansionsfluids standhält. Die Ausgestaltung des Zentralkörpers aus einem Faserverbundwerkstoff ist insbesondere für oberhalb der Wasseroberfläche liegende Einsatzfälle der Verschließeinrichtung vorteilhaft, z. B. zum Bergen eines abgebrochenen Bohrgestänges. Die Verschließeinrichtung kann sowohl mit als auch ohne Zentralkörper ausgestaltet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verschließeinrichtung einen Zentralkörper auf, der wenigstens zum Teil oder ganz in dem Balg angeordnet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verschließeinrich- tung wenigstens einen Beschwerungskörper aus einem Material mit höherem spezifischem Gewicht als Wasser auf. Der Beschwerungskörper kann grundsätzlich an jeder Stelle der Verschließeinrichtung angeordnet sein, jedoch nur so, dass die Funktion des Balgs, nach Befüllung der Fluidkammer mit dem Expansionsfluid das Bohrloch oder Rohr zu schließen, nicht beeinträchtigt wird. Vorteilhafte Positionen zur Anord- nung eines oder mehrerer Beschwerungskörper sind daher z. B. innerhalb des Balgs oder oberhalb und unterhalb des Balgs außen am Balg. Vorteilhaft können ein oder mehrere Beschwerungskörper vollständig in dem Balg, z. B. in der Fluidkammer, angeordnet sein. Es können auch Beschwerungskörper in das Material des Balgs, z. B. in die Wand des Balgs, eingearbeitet sein. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein Beschwerungskörper an der Oberseite des Balgs im Bereich des Halteelements angeordnet und lösbar mit der Verschließeinrichtung verbunden. Dies hat den Vorteil, dass der Beschwerungskörper nach Einbringung der Verschließeinrichtung in das Bohrloch oder Rohr und Befestigung der Verschließeinrichtung darin wieder entfernt werden kann. Hierdurch kann ein Beschwerungskörper auch mehrfach verwendet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Verschließeinrichtung zum Verschließen und Abdichten eines Unterwasser-Bohrlochs mit wenigstens einem Be- schwerungskörper aus einem Material mit höherem spezifischen Gewicht als Wasser, mit wenigstens einem aus Gummi oder einem gummiartigen Material hergestellten Balg, der mit dem Beschwerungskörper verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Balg oder zwischen dem Balg und dem Beschwerungskörper wenigstens eine zur Aufnahme von Hydraulikfluid eingerichtete und mit dem Hydraulikfluid befüllbare Fluidkammer vorgesehen ist, wobei der Balg infolge einer Befüllung mit dem Hydraulikfluid wenigstens in radialer Richtung volumenvergrößerbar ist, und die Verschließeinrichtung wenigstens einen Hydraulikfluid-Zuführanschluss aufweist, über den Hydraulikfluid in die Fluidkammer einfüllbar ist, und die Verschließeinrichtung wenigstens ein Halteelement aufweist, das zum Transport und zum Einführen der Ver- schließeinrichtung in ein Unterwasser-Bohrloch ausgebildet ist.
Wie erwähnt, ist der Beschwerungskörper aus einem Material mit höherem spezifischen Gewicht als das spezifische Gewicht von Wasser ausgebildet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Material des Beschwerungskör- pers ein spezifisches Gewicht auf, das wenigstens zweimal so groß ist wie das spezifische Gewicht von Wasser. Dies erlaubt eine kompakte Realisierung der Verschließeinrichtung, insbesondere des Beschwerungskörpers, wodurch die Verschließeinrichtung insgesamt relativ kostengünstig herstellbar ist. Vorteilhaft ist die Verschließeinrichtung hierdurch in Folge ihrer Kompaktheit gut transportabel.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Beschwerungskörper aus Stahlbeton hergestellt. Die Verwendung von Stahlbeton erlaubt ein einfaches und kostengünstiges Herstellen der Verschließeinrichtung. Der Stahlbeton hat vorteilhaft auch ein so hohes spezifisches Gewicht, dass eine sehr effektive Herstellung eines Beschwerungskörpers möglich wird. Hierdurch ist ein Einführen der Verschließeinrichtung in das Bohrloch oder Rohr erleichtert. Vorteilhaft kann der Beschwerungskörper hierbei aus Beton gegossen werden, wobei eine Stahlarmierung eingegossen wird. Die Stahlarmierung kann beispielsweise in Form eines Gitters oder eines Geflechts ausgebildet sein. Zusätzlich oder alternativ kann die Armierung auch in Form von Stahlstangen ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Beschwerungskörper in dem Balg angeordnet. Der Beschwerungskörper kann ganz oder teilweise in dem Balg angeordnet sein. Dies erlaubt eine kompakte Unterbringung des Beschwerungskörpers, so dass die gesamte Verschließeinrichtung kompakt hergestellt werden kann.
Der Beschwerungskörper kann zusätzlich zu dem Zentralkörper vorgesehen oder in Baueinheit mit dem Zentralkörper ausgeführt sein. Insbesondere kann der Zentralkör- per als Beschwerungskörper ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Balg eine Wanddicke z. B. im Bereich von 1 cm bis 5 cm auf. Die Wanddicke wird nach den jeweiligen Bedürfnissen festgelegt, insbesondere nach dem maximal vorzusehenden Innendruck in der Fluidkammer.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umgibt der Balg den Zentralkörper in radialer Richtung vollständig und erstreckt sich zumindest über einen Teil der Längserstreckung des Zentralkörpers. Hierbei ist der Balg abgedichtet mit dem Zentralkörper verbunden. In dem Balg oder zwischen dem Balg und dem Zentralkörper ist die wenigstens eine Fluidkammer zur Aufnahme des Expansionsfluids vorgesehen. Die Anordnung eines länglichen Zentralkörpers sozusagen innerhalb des Balgs bzw. zumindest größtenteils umgeben von dem Balg erlaubt eine besonders kompakte und an die Erfordernisse zum Verschließen eines Bohrlochs oder Rohrs angepasste Formgebung der Verschließeinrichtung. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Zentralkörper aus einem im Wesentlichen unelastischen Material gefertigt, z. B. aus Stahlbeton. Der Zentralkörper kann z.B. eine im Wesentlichen zylindrische Form haben. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Beschwerungskörper einen länglichen Zentralkörper aus einem Material mit höherem spezifischem Gewicht als Wasser auf. Der Balg umgibt den Zentralkörper in radialer Richtung vollständig und erstreckt sich zumindest über einen Teil der Längserstreckung des Zentralkör- pers. Hierbei ist der Balg abgedichtet mit dem Zentralkörper verbunden. In dem Balg oder zwischen dem Balg und dem Zentralkörper ist wenigstens eine Fluidkammer zur Aufnahme des Expansionsfluids vorgesehen. Durch den Beschwerungskörper eignet sich die Verschließeinrichtung besonder für den Unterwasser-Einsatz. Die Anordnung eines länglichen Zentralkörpers sozusagen innerhalb des Balgs bzw. zumindest größ- tenteils umgeben von dem Balg erlaubt eine besonders kompakte und an die Erfordernisse zum Verschließen eines Bohrlochs oder Rohrs angepasste Formgebung der. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Zentralkörper aus einem im Wesentlichen unelastischen Material gefertigt, z. B. aus Stahlbeton. Der Zentralkörper kann z.B. eine im Wesentlichen zylindrische Form haben.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Expansionsfluid- Zuführanschluss über wenigstens einen in dem Zentralkörper verlaufenden Expansi- onsfluidkanal mit der Fluidkammer verbunden. Dies erlaubt eine vorteilhafte Zuführung des Expansionsfluids von dem Expansionsfluid-Zuführanschluss in die Fluid- kammer, wobei der Expansionsfluidkanal durch den Zentralkörper geschützt ist. Vorteilhaft kann der Expansionsfluidkanal in Form eines Expansionsrohrs oder - schlauchs ausgebildet sein. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Expansionsfluidkanal ein Rückschlagventil aufweisen, über das ein unerwünschtes Ausströmen des in die Fluidkammer eingeleiteten Expansionsfluids verhin- dert wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die Wand des Balgs zumindest in einem ihrer Endbereiche in dem Material des Zentralkörpers eingebettet. Dies erlaubt eine vorteilhafte und kostengünstige Herstellung der Verschließeinrich- tung, wobei auf einfache Weise eine sichere Abdichtung zwischen dem Balg und dem Zentralkörper gebildet wird. Zugleich wird zwischen dem Zentralkörper und dem Balg eine konzentrisch um den Zentralkörper ausgebildete Fluidkammer gebildet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verläuft der Expansionsfluidkanal in dem Zentralkörper durch denjenigen Bereich hindurch, in dem die Wand des Balgs in das Material des Zentralkörpers eingebettet ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in den Zentralkörper wenigstens ein elektrisches oder elektronisches Bauteil eingebettet. Vorteilhaft kann ins- besondere ein elektrischer Sensor und/oder ein elektronisches Datenerfassungs- oder Steuergerät eingebettet sein. So kann beispielsweise eine Anordnung aus einem Drucksensor, der an der Oberfläche des Zentralkörpers druckseitig mit der Fluidkammer gekoppelt ist, mit einer elektronischen Datenerfassungs- und Datenübertragungsvorrichtung gekoppelt sein. Die Datenerfassungsvorrichtung nimmt die von dem Drucksensor abgegebenen Druckdaten des Expansionsfluids auf und überträgt diese, z. B. über eine Funkschnittstelle, zu einem externen Empfänger, der z. B. in einem U- Boot, einem Tauchroboter oder auf einem Schiff angeordnet sein kann. Hierdurch ist eine präzise Einstellung des erforderlichen Expansionsdrucks in der Fluidkammer möglich. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Druck in der Fluidkammer automatisch durch ein Steuergerät in Abhängigkeit von einem von einem Drucksensor erfassten Fluiddruck derart eingestellt, z. B. durch Steuerung eines im Bereich des Expansionsfluid-Zuführanschlusses angeordneten Magnetventils, dass die Verschließeinrichtung einen ausreichenden Fluiddruck dafür aufweist, dass die Verschließeinrichtung in Folge des von dem Balg auf die Wand des Bohrlochs oder Rohrs ausgeübten Kraft gehalten wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist an dem dem Halteelement abgewandten Ende der Verschließeinrichtung ein stangenförmiger Fortsatz zur Zentrierung der Verschließeinrichtung in dem Unterwasser- Bohrloch oder Rohr angeord- net. Der stangenförmige Fortsatz kann in unterschiedlichen Formgebungen ausgebildet sein, z. B. zylindrisch oder konisch, oder eine Kombination solcher Formen aufweisen. Durch den stangenförmigen Fortsatz, der beim Einführen der Verschließeinrichtung in das Bohrloch oder Rohr in Richtung des Bohrlochs bzw. des Rohrs, d. h. nach unten, weist, ist eine verbesserte Zentrierung und damit ein einfacheres Treffen des Bohrlochs oder Rohrs und Einführen der Verschließeinrichtung möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Außenwand des Balgs eine haifischhautähnliche Struktur auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Struktur mit Rillen und/oder Zacken versehen, die bei- spielsweise in die Außenwand eingefräst werden können. Durch das Vorsehen einer haifischhautähnlichen Struktur der Außenwand kann die Verschließeinrichtung hydrodynamischer gestaltet werden und weist einen verringerten Strömungswiderstand auf. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist innerhalb der Wand des Balgs ein netz- oder gitterartiges Geflecht aus einem Material geringerer Elastizität als das Balgmaterial eingearbeitet. Das Geflecht erstreckt sich wenigstens über einen Teil der Wand. Das Geflecht kann insbesondere als Metallnetz oder Metallgitter ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass der Balg mechanisch stabiler ausgebildet werden kann und damit für höhere Expansionsfluid-Drücke ausgelegt werden kann. Insbesondere ist hierdurch eine Materialeinsparung des Materials des Balgs möglich. So kann bei Verwendung von Gummi als Material der Balg beispielsweise statt mit einer Wandstärke von 5 cm mit einer Wandstärke von nur 3 cm hergestellt werden. Dies erlaubt vorteilhaft eine kostengünstigere Herstellung der erfindungsgemäßen Verschließeinrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Verschließeinrichtung an dem dem Halteelement abgewandeten Ende einen Umgebungserfassungs- sensor auf, der dazu eingerichtet ist, Informationen aus der Umgebung der Ver- schließeinrichtung unterhalb der Verschließeinrichtung zu erfassen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Balg, der eingerichtet ist zur Verwendung für eine Verschließeinrichtung der zuvor beschriebenen Art. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen eines Bohrlochs oder Rohrs, insbesondere eines Unterwasser-Bohrlochs mit den Schritten:
a) Einführen einer Verschließeinrichtung der zuvor beschriebenen Art in ein Bohrloch oder Rohr,
b) Befüllen der Fluidkammer über den Expansionsfluid-Zuführanschluss mit einem Expansionsfluid, bis ein gewünschter Druck in der Fluidkammer eingestellt ist, c) Verschließen des Expansionsfluid-Zuführanschlusses und Entfernen von an dem Halteelement befestigten Vorrichtungen sowie Entfernen eines Zuführschlauchs für das Expansionsfluid. Das Einführen der Verschließeinrichtung kann beispielsweise über einen Tauchroboter oder ein Schiff durchgeführt werden. Vor dem Einführen der Verschließeinrichtung wird vorteilhaft das Unterwasser-Bohrloch entsprechend aufbereitet, z. B. indem im Falle eines abgerissenen Rohrs die Rissstelle geglättet und begradigt wird. Gegebe- nenfalls ist auch ein defektes Ventil eines Rohrs zuvor abzutrennen. Nach dem Verschließen des Expansionsfluid-Zuführanschlusses werden die nicht mehr erforderlichen Elemente entfernt, wie z.B. an dem Halteelement befestigte Vorrichtungen sowie ein Zuführschlauch für das Expansionsfluid. Sofern ein wieder verwendbarer Beschwerungskörper eingesetzt wird, wird auch dieser entfernt.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird der Druck in der Fluid- kammer soweit erhöht, dass das Bohrloch oder Rohr abgedichtet verschlossen ist und die Verschließeinrichtung in Folge des von dem Balg auf die Wand des Bohrlochs oder Rohrs ausgeübten Kraft gehalten wird. Weitere Halteelemente sind daher nicht erforderlich.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Fluidkammer der Verschließeinrichtung vor oder bei dem Versenken der Verschließeinrichtung in das Wasser bereits mit einer gewissen Menge Expansionsfluid befüllt, so dass die Fluidkam- mer ungefähr auf Atmosphären-Druckniveau ist. Hierdurch wird eventuell in der Fluidkammer 4 vorhandene Luft entfernt, ohne den Balg bereits unerwünscht aufzuweiten.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Fluidkammer der Verschließeinrichtung während des Absenkens der Verschließeinrichtung im Wasser in Abhängigkeit von der jeweils erreichten Wassertiefe weiter mit Expansionsfluid befüllt. Vorteilhaft erfolgt die Befüllung derart, dass der beim Absenken im Wasser ansteigende Außendruck durch das Expansionsfluid kompensiert wird. Dies hat den Vorteil, dass die äußere Form der Verschließeinrichtung, insbesondere des Balgs, auch während des Absenkens im Wasser erhalten bleibt. Diese Vorgehensweise ist insbeson- dere vorteilhaft bei Verschließeinrichtungen ohne Zentralkörper, z. B. den nachfolgend anhand der Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsformen der Verschließeinrichtung.
Die Erfindung betrifft ferner ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung einer Ver- Schließeinrichtung der zuvor beschriebenen Art mit den Schritten:
a) Fertigen eines Teilabschnitts des Zentralkörpers,
b) Anordnen des Teilabschnitts des Zentralkörpers in dem Balg, wobei die Wand des Balgs zumindest in einem ihrer Endbereiche mit einer Stirnfläche des Teilab- Schnitts des Zentralkörpers überlappt,
c) Fertigen des vollständigen Zentralkörpers durch Anordnen weiteren Materials, aus dem der Zentralkörper hergestellt ist, an der Stirnfläche, so dass die Wand des Balgs zumindest in einem ihrer Endbereiche in dem Material des Zentralkörpers eingebettet ist.
Vorteilhaft sind in diese Herstellungsschritte auch die Schritte des Integrierens des Expansionsfluidkanals sowie der ggf. in dem Zentralkörper vorgesehenen elektrischen und elektronischen Bauteile vorgesehen. Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwendung von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen Figuren 1 bis 7 - verschiedene Ausführungsformen einer Verschließeinrichtung und
Figur 8 - eine Ausführungsform eines Zentralkörpers einer Verschließeinrichtung und
Figuren 9 bis 1 1 -die Anbringung einer Verschließeinrichtung in einem Unterwasser- Bohrloch und
Figur 12 - eine weitere Ausführungsform einer Verschließeinrichtung.
In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.
Die Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1 mit einem in geschnittener Darstellung wiedergegebenen Balg 3, der z. B. aus Gummi besteht. Der Balg 3 hat eine im Wesentlichen zylindrische Form mit abgerundet ausgebildeten Endbereichen. Die abgerundeten Endbereiche können auch mit größeren Radien ausgebildet sein als abgebildet oder insgesamt halbkreisförmig ausgebildet sein. Möglich ist es auch, den Balg 3 kugelförmig oder mit ovalem Querschnitt, ähnliche einer Ellipse, auszubilden. Der Balg 3 ist vorteilhaft entlang einer Längsachse L rotationssymmetrisch ausgebildet. In dem Balg 3 ist eine Fluidkammer 4 gebildet. Innerhalb der Fluidkammer 4 sind Beschwerungskörper 2 angeordnet, z. B. Steine oder spezielle Formkörper aus einem relativ schweren und dennoch preisgünstigen Materi- al, z. B. aus Beton. In der Wand des Balgs 3 ist ein die Wand durchdringender Ex- pansionsfluid-Zuführanschluss 5 vorgesehen. Über den Expansionsfluid- Zuführanschluss 5 kann die Fluidkammer 4 von außen mit dem Expansionsfluid befüllt werden. Der Expansionsfluid-Zuführanschluss kann beispielsweise mit einem aufschraubbaren Stopfen oder mit einer in dem Expansionsfluid-Zuführanschluss ange- ordneten Ventileinrichtung verschließbar sein.
Die Verschließeinrichtung 1 weist ein Halteelement 6 auf, das z. B. eine bogenförmige bzw. bügeiförmige Form haben kann. Das Halteelement 6 ist mit dem Balg 3 fest verbunden, z. B. durch eine von oben auf den Balg 3 aufgesetzte Halteplatte 10 und eine im Inneren des Balgs 3 vorgesehene Konterplatte 1 1. Die Halteplatte 10 und die Konterplatte 1 1 sind beispielsweise durch Schrauben miteinander verbunden. An das Halteelement 6 kann beispielsweise ein Seil oder eine Stange angeschlossen werden, die dazu dient, die Verschließeinrichtung 1 zum Unterwasser-Bohrloch zu transportieren und darin präzise einzuführen. Der Balg 3 kann im Bereich der Halteplatte 10 eine Einfüllöffnung für die Beschwerungskörper 2 aufweisen.
Die Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1 . Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß Figur 1 ist hier ein an der Unterseite der Verschließeinrichtung 1 außerhalb des Balgs 3 angeordneter Beschwerungskörper 2 vor- gesehen, der über ein stangenartiges Befestigungselement 21 mit dem Balg 3 verbunden ist. Zur Aufnahme der Haltekräfte kann in dem Balg 3 noch eine Gegenplatte 20 vorgesehen sein, die mit dem Befestigungselement 21 verbunden ist.
Die Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1. Im Ver- gleich zu der Figur 1 ist gemäß Figur 3 ein außerhalb des Balgs 3 angeordneter Beschwerungskörper 2 vorgesehen, der oberhalb des Balgs 3 angeordnet ist. Der Beschwerungskörper 2 ist über eine Befestigungsstange 30 mit der Halteplatte 10 und über die bereits erwähnte Versch raubung mit der Konterplatte 1 1 verbunden. Hierbei ist das Halteelement 6 zugleich an der Oberseite des Beschwerungskörpers 2 angeordnet. Der Beschwerungskörper 2 ist in Schnittdarstellung wiedergegeben. Die Haltestange 30 ist vorteilhaft mit einem Außengewinde versehen. Entsprechend weist der Beschwerungskörper 2 ein dementsprechendes Innengewinde auf. Hierdurch ist der Beschwerungskörper 2 lösbar mit den übrigen Teilen der Verschließeinrichtung 1 ver- bindbar. Dies hat den Vorteil, dass die Verschließeinrichtung 1 in einem Unterwasser- Bohrloch eingesetzt werden kann und, nach ihrer Verankerung in dem Unterwasser- Bohrloch durch Einfüllen des Expansionsfluids, der Beschwerungskörper 2 durch Drehen an dem Halteelement 6 von der Haltestange 30 losgeschraubt werden kann und somit von der Verschließeinrichtung 1 entfernt werden kann.
Die Figur 4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1 , wobei hier als Beschwerungskörper 2 ein Zentralkörper 7 vorgesehen ist, der zumindest teilweise innerhalb des Balgs 3 und teilweise außerhalb des Balgs 3 angeordnet ist. Wie erkennbar ist, weist der Balg 3 an seiner Oberseite waagerecht verlaufende Endberei- che 40 auf, die in das Material des Zentralkörpers 7 eingebettet sind. Die Endbereiche 40 enden in einem ringförmigen Wulst 41 , der ebenfalls in das Material des Zentralkörpers 7 eingebettet ist und für einen sicheren Halt des Balgs 3 in dem Material des Zentralkörpers 7 auch bei hohem Innendruck in der Fluidkammer 4 sorgt. Der Zentralkörper 7 ist ebenfalls in Schnittdarstellung wiedergegeben. Der Zentralkörper 7 ist vorteilhaft aus Stahlbeton gefertigt.
Die in Figur 4 dargestellte Verschließeinrichtung 1 kann z. B. wie folgt hergestellt werden. Zunächst ist eine erste Gussform für den Zentralkörper 7 herzustellen. In der ersten Gussform werden dann die Stahlarmierungen für die Herstellung des Zentral- körpers in Stahlbeton-Technik eingesetzt. Weiterhin werden alle in dem Zentralkörper 7 ggf. vorzusehenden Elemente in die erste Gussform eingesetzt, wie z. B. die nachfolgend noch anhand der Figur 8 beschriebenen, in dem Zentralkörper 7 angeordneten Elemente. Sodann wird ein Teilabschnitt des Zentralkörpers hergestellt, indem Beton soweit in die erste Gussform gegossen wird, bis der in Figur 4 dargestellte Ab- schnitt 42 hergestellt ist. Sodann wird der entstandene Teilabschnitt 42 des Zentralkörpers nach Aushärtung des Betons aus der ersten Gussform entnommen und der Balg 3 über den Teilabschnitt 42 hinübergezogen, so dass der Wulst 41 in einer durch die erste Gussform erzeugten Nut in dem Teilabschnitt 42 anliegt. Sodann wird die Einheit aus dem Teilabschnitt 42 und dem Balg 3 in eine zweite Gussform eingesetzt. In der zweiten Gussform wird Beton eingeführt, bis der obere Abschnitt 43 des Zentralkörpers 7 hergestellt ist. Vor dem Aushärten des Betons wird noch das Halteelement 6 in dem Material des Zentralkörpers 7 verankert. Schließlich wird die fertige Verschließeinrichtung 1 aus der zweiten Gussform entnommen und kann verwendet werden.
Alternativ kann das Halteelement 6 auch über ein in dem Zentralkörper 7 vorgesehenes Gewinde daran befestigt werden. Die Figur 5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1. Die Ausführungsform gemäß Figur 5 entspricht der Ausführungsform gemäß Figur 4, wobei in dem Balg 3 zusätzlich ein netz- oder gitterartiges Geflecht 60 angeordnet ist, über das der Balg 3 zusätzlich stabilisiert wird. Das Geflecht 60 wird vorteilhaft bei der Herstellung des Balgs 3 in dessen Material, z. B. das Gummi, eingearbeitet.
Die Figur 6 zeigt eine sechste Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1 . Im Vergleich zu der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist gemäß Figur 6 der Balg auch in dem unteren Endabschnitt, d. h. auf der dem Halteelement 6 abgewandten Seite des Zentralkörpers 7, in vergleichbarer Weise wie in dem oberen Endabschnitt 40, 41 in das Material des Zentralkörpers 7 eingebettet. Hierbei sind Endabschnitte 50 sowie ein ringförmiger Wulst 51 in dem Material des Zentralkörpers 7 eingebettet. Die Herstellung der Einbettung des unteren Endabschnitts 50, 51 in den Zentralkörper kann in vergleichbarer Weise durch abschnittsweises Gießen des Zentralkörpers 7, ähnlich wie zuvor für die Ausführungsform gemäß Figur 4 beschrieben, erfolgen.
Die Figur 7 zeigt eine siebte Ausführungsform der Verschließeinrichtung 1 . Im Vergleich zur Figur 6 ist gemäß Figur 7 zusätzlich ein stangenförmiger Fortsatz 9 vorgesehen, der beispielsweise aus Stahl oder einem anderen Metall hergestellt sein kann. Der stangenförmige Fortsatz 9 kann auch aus anderen Materialien mit hoher Stabilität gefertigt werden. Gemäß Figur 7 ist der stangenförmige Fortsatz 9 in den Zentralkörper 7 eingegossen. Der stangenförmige Fortsatz 9, der gemäß Figur 7 beispielhaft mit einer konischen Kontur dargestellt ist, kann auch andere geeignete Formen aufweisen. Der stangenförmige Fortsatz 9 dient zur Zentrierung der Verschließeinrichtung bei deren Positionierung in dem Unterwasser-Bohrloch.
Der stangenförmige Fortsatz 9 kann auch bei den Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 6 vorgesehen sein. In den Fällen der Ausführungsformen gemäß den Figuren 1 bis 5 ist der stangenförmige Fortsatz 9 dann mit der Unterseite des Balgs 3 verbunden, z. B. über eine Gegenplatte 20 in ähnlicher Weise wie anhand der Figur 2 für den Beschwerungskörper 2 dargestellt.
Der in den Figuren 4 bis 7 dargestellte Zentralkörper 7 ist in Schnittdarstellung wiedergegeben. Zu deutlicheren Darstellung der Erfindung wurde in diesen Figuren für den Zentralkörper 7 die bei Schnittdarstellung ansonsten übliche Schraffur fortgelassen.
Die Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform des Zentralkörpers 7 in Schnittdarstellung. Gemäß Figur 8 ist in dem Zentralkörper 7 ein erster Expansionsfluidkanal 71 und ein damit verbundener zweiter Expansionsfluidkanal 72 angeordnet. Die Expansi- onsfluidkanäle können beispielsweise als Rohre oder Schläuche ausgebildet sein. Der zweite Expansionsfluidkanal 72 endet mit entsprechenden Öffnungen an der Außenseite des Zentralkörpers 7 und steht somit, bei Anordnung des Zentralkörpers 7 in dem Balg 3, mit der Fluidkammer 4 in Verbindung. Der erste Expansionsfluidkanal 71 ist mit dem zweiten Expansionsfluidkanal 72 verbunden und endet in einem Expansi- onsfluid-Zuführanschluss 5, der an der Oberseite des Zentralkörpers 7 angeordnet ist. Über den Expansionsfluid-Zuführanschluss 5, den ersten Expansionsfluidkanal 71 und den zweiten Expansionsfluidkanal 72 kann eine Befüllung der Fluidkammer 4 mit Ex- pansionsfluid erfolgen.
Der Expansionsfluid-Zuführanschluss 5 kann mit einem integrierten Ventil zum Verschließen des Expansionsfluid-Zuführanschlusses 5 ausgestattet sein, z. B. mit einem in der Figur 8 dargestellten Rückschlagventil 70. Das Rückschlagventil 70 bzw. eine andere geeignete Ventileinrichtung kann auch in den Ausführungsformen der Figuren 1 bis 7 in dem jeweiligen Expansionsfluid-Zuführanschluss 5 vorgesehen sein.
Des Weiteren kann ein Entlüftungskanal in den Expansionsfluid-Zuführanschluss 5 integriert sein. Der Entlüftungskanal dient zur Evakuierung der Luft in der Fluidkam- mer 4. Alternativ kann auch an anderer Stelle des Balgs 3 oder des Zentralkörpers 7 ein verschließbarer Entlüftungsanschluss vorgesehen sein. Der Entlüftungsanschluss bzw. der Entlüftungskanal wird nach der Evakuierung der Luft in der Fluidkammer 4 verschlossen. Dies kann z. B. noch vor dem Absenken der Verschließeinrichtung 1 in das Wasser erfolgen. Zudem kann die Entlüftung auch durch den Schlauch erfolgen, durch den das Expansionsfluid in die Fluidkammer 4 eingefüllt wird.
In dem Zentralkörper 7 gemäß Figur 8 sind zudem elektrische und elektronische Bauteile 80, 81 , 82, 83 vorgesehen und zumindest teilweise in das Material des Zentralkörpers 7 eingebettet. Beispielhaft dargestellt ist ein Drucksensor 80, der mit einer Druckerfassungsöffnung in die Fluidkammer 4 mündet. Der Drucksensor 80 ist über eine elektrische Leitung mit einer Signalerfassungseinrichtung 81 verbunden. Die Signalerfassungseinrichtung 81 wertet die Signale des Drucksensors 80 aus und gibt die ausgewerteten Signale über eine Funkschnittstelle 82 aus. Auf diesem Wege kann drahtlos aus der Entfernung der Druck in der Fluidkammer 4 überwacht werden.
Dargestellt ist ferner als elektronisches Bauteil ein Umgebungserfassungssensor 83, der z. B. als Kamera oder Ultraschallsensor ausgebildet sein kann. Mittels des Umge- bungserfassungssensors 83, der über eine elektrische Leitung ebenfalls mit der Signalerfassungseinrichtung 81 verbunden ist, können Umgebungsinformationen aus einem Bereich unterhalb der Verschließeinrichtung erfasst werden. Die von dem Umgebungserfassungssensor 83 erfassten Informationen können über die Funkschnittstelle 82 an eine entfernte Steuereinrichtung, z. B. in einem Tauchroboter, übertragen werden. Auf diesem Wege kann drahtlos aus der Entfernung durch Auswertung der Informationen von dem Umgebungserfassungssensor 83 die genaue Positionierung der Verschließeinrichtung 1 in Bezug auf das Unterwasser-Bohrloch 90 vereinfacht und verbessert werden.
Mittels der elektrischen und elektronischen Bauteile 80, 81 , 82, 83 können auch Messungen über die Beschaffenheit des Bohrlochs durchgeführt werden. Sämtliche er- fassten Messdaten können über eine Funkverbindung zu einem Kontrollzentrum ü- bermittelt werden.
Wie erkennbar ist, sind die in den vorherigen Ausführungsbeispielen genannten Ele- mente wie die unterschiedlichen Arten der Beschwerungskörper 2 mit beliebigen Ausführungsbeispielen kombinierbar. Insbesondere können auch unterschiedliche Arten von Beschwerungskörpern 2 kombiniert in einer Verschließeinrichtung 1 verwendet werden. Die Länge des Balgs 3 bzw. des Zentralkörpers 7 in Richtung der Längsachse L kann z. B. 3 m betragen.
Vorteilhaft kann an der Oberseite der Verschließeinrichtung, im Bereich des Halteelements 6, zusätzlich eine leitwerkartige Anordnung angebracht sein, die beim He- rablassen der Verschließeinrichtung 1 im Wasser für eine hydrodynamisch gute Führung und Stabilisierung der Richtung sorgt.
Die Figur 9 zeigt die Einbringung einer Verschließeinrichtung 1 in ein Unterwasser- Bohrloch 90. Dargestellt ist eine Meeresoberfläche 95, ein Meeresboden 96, ein Un- terwasser-Bohrloch 90, ein Tauchroboter 93 und ein auf der Wasseroberfläche 95 befindliches Schiff 94.
Die Verschließeinrichtung 1 ist über ein Trageelement 91 , z. B. ein Seil, eine Stange oder eine Kette, mit dem Tauchroboter 93 verbunden. Das Trageelement 91 ist an dem Halteelement 6 befestigt, z. B. mit einem fernsteuerbar zu öffnenden Haken. Des Weiteren ist der Tauchroboter 93 über einen Expansionsschlauch 92 mit dem Expan- sionsfluid-Zuführanschluss 5 verbunden.
Der Tauchroboter 93 senkt nun, nach entsprechender Vorbereitung der Austrittsstelle des Unterwasser-Bohrlochs 90 aus dem Meeresboden 96, die Verschließeinrichtung 1 in das Unterwasser-Bohrloch 90 soweit ab, dass die Verschließeinrichtung 1 zumindest größtenteils darin eingeführt ist. Sodann befüllt der Tauchroboter 93 über den Expansionsschlauch 92 die Fluidkammer 4 mit Expansionsfluid. Nach Erreichen eines ausreichend hohen Drucks in der Fluidkammer 4 wird durch eine fernsteuerbar zu öffnende Kupplung der Expansionsschlauch 92 sowie über einen fernsteuerbar zu öffnenden Haltehaken das Trageelement 91 von der Verschließeinrichtung 1 abgekoppelt. Das Unterwasser-Bohrloch ist dann abgedichtet verschlossen. Der Tauchroboter 93 kann beispielsweise von dem Schiff 94 ferngesteuert werden. Alternativ kann die Verschließeinrichtung 1 auch ohne Tauchroboter 93 in dem Unterwasser-Bohrloch eingebracht werden, und zwar direkt von dem Schiff 94. Alternativ kann die Verschließeinrichtung 1 von einem bemannten U-Boot eingebracht werden. Die Figur 10 zeigt eine Verschließeinrichtung 1 in einem Unterwasser-Bohrloch 90. Wie erkennbar ist, ist zumindest der Balg 3 der Verschließeinrichtung 1 von der Wand 100 des Unterwasser-Bohrlochs 90 umgeben. Die Figur 10 zeigt die Verschließeinrichtung 1 in einem Zustand, in dem noch kein wesentlicher Überdruck in der Fluidkammer 4 aufgebaut ist. Die Figur 1 1 zeigt die gleiche Verschließeinrichtung 1 wie in Figur 10 dargestellt, jedoch mit einem entsprechend hohen Druck in der Fluidkammer 4. Wie erkennbar ist, weitet sich der Balg 3 in radialer Richtung bezüglich der Längsachse L auf, so dass dieser mit der Wand 100 in Kontakt kommt und daran anliegt. Bei entsprechend hohem Druck in der Fluidkammer 4, z. B. in der Größenordnung von 500 bar, wird die Verschließeinrichtung 1 derart in dem Unterwasser-Bohrloch 90 ein- gequetscht, dass sie auch ohne zusätzliche Halteelemente darin fest verankert ist.
Die Figur 12 zeigt eine Ausführungsform einer Verschließeinrichtung 1 , die ohne Zentralkörper 7 und ohne Beschwerungskörper 2 ausgebildet ist. Diese Ausführungsform eignet sich insbesondere für Einsatzfälle oberhalb der Wasseroberfläche, z. B. zum Bergen eines defekten Bohrgestänges oder zum Verschließen einer defekten Rohrleitung oberhalb der Wasseroberfläche. Die Verschließeinrichtung 1 kann für solche Einsatzfälle in einer Mini-Version hergestellt werden, z. B. mit einem Durchmesser von nur wenigen Zentimetern, so dass der Außendurchmesser an den Innendurchmesser einer Rohrleitung angepasst ist.
Die anhand der Figuren 10 und 1 1 zuvor beschriebene Anwendung der Verschließeinrichtung 1 gilt gleichermaßen auch für Rohre, rohrförmige Leitungen oder sonstige rohrförmige Gegenstände, wobei das Bezugszeichen 100 dann die Wand des rohr- förmigen Gegenstands bezeichnet.