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Gebiet der Erfindung:
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschließung eines unter der Wasseroberfläche liegenden Bohrloches sowie eine Vorrichtung zum Verschließen eines unter einer Wasseroberfläche liegenden Bohrloches.
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Hintergrund der Erfindung:
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Bei der Förderung natürlicher Ressourcen auf der Erde wird zunehmend auf sogenannte Offshore-Techniken zurückgegriffen und so immer tiefere Erdölquellen durch Tiefseebohrungen, teilweise mit Tiefen weit unter 1000 m, ausgebeutet.
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Insbesondere die Ereignisse auf der Ölbohrplattform „Deepwater Horizon” haben gezeigt, dass derartige Tiefseebohrungen mit hohen Gefahren verbunden sind und dass es schwierig ist, Bohrlöcher, aus denen unkontrolliert ein Fluid, insbesondere Erdöl austritt, zu verschließen. Zum einen macht die große Tiefe generell Abdichtungsarbeiten schwierig. Zum anderen tritt das Öl oft mit hohem Druck aus dem Bohrloch aus, so dass es auch mit einer massiven Glocke nicht gelingt, das Bohrloch auf einen Schlag abzudichten.
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Bekannte Verfahren zum Verschließen von Bohrlöchern sind in der Regel, wie es beispielsweise in der Europäischen Patentschrift
EP 1067758 B1 beschrieben ist, auf das Verschließen von regulär ausgebildeten Probebohrlöchern ausgelegt und nicht geeignet, ein größeres Loch, aus dem unkontrolliert Erdöl austritt, zu verschließen.
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Das Vorrätighalten größerer Vorrichtungen, mit denen auch große Löcher sicher verschlossen werden können, ist aufgrund der hierfür erforderlichen Größe beispielsweise einer Glocke kaum möglich und würde immense Kosten verursachen.
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Aufgabe der Erfindung:
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Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein einfaches, kostengünstiges Verfahren bereitzustellen, mit welchem auch größere Bohrlöcher, aus denen unkontrolliert Erdöl austritt, sicher verschlossen werden können.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Die Erfindung wird bereits durch ein Verfahren zum Verschließen eines unterhalb der Wasseroberfläche liegenden Bohrloches sowie durch eine Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches nach einem der unabhängigen Ansprüche gelöst.
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Zum einen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verschließen einer unter der Wasseroberfläche liegenden Öffnung, aus welchem unkontrolliert ein Fluid, insbesondere Erdöl, austritt.
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Vorzugsweise wird die Erfindung zum Verschließen von Bohrlöchern in der Erdölförderung verwendet. Aber auch eine Verwendung für andere Leckagen, beispielsweise an Öl- oder Gasleitungen ist denkbar. Auch für aus Bohrlöchern austretendes Gas, insbesondere Erdgas, kann die Erfindung verwendet werden. Weiter ist auch ein Einsatz zur Vorsorge oder zur Verwendung bei Bohrungen denkbar, bei welchen die Erfindung nachgerüstet werden kann und/oder als Ausstattung und/oder Ergänzung von neuen Bohrungen. Insbesondere ist ein Einsatz im Bereich der Förderung von Gashydraten denkbar.
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Sofern im Folgenden der Einfachheit halber der Begriff Bohrloch verwendet wird, ist hierunter im Sinne der Erfindung jede unter der Wasseroberfläche liegende Öffnung, also auch in Form eines defekten Rohres etc. gemeint.
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Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Verschließen von regulären Bohrlöchern geeignet, welche von einer Offshore-Plattform gesetzt werden, um das Erdöl dem Erdölfeld zu entnehmen.
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Gemäß des Verfahrens wird zunächst ein Schiff, in welchem ein vertikales Rohr durch den Schiffsboden verläuft, über dem Bohrloch platziert. Im Sinne der Erfindung wird unter einem Schiff jeder schwimmfähige Körper verstanden. Insbesondere können Lastkräne und Plattformen sowie reguläre Schiffskörper, die in der Regel auch einen Kiel umfassen, verwendet werden. Es ist auch denkbar, dass das Schiff aus einem schwimmfähigen und einen nicht schwimmfähigen Teil besteht. So kann beispielsweise ein nicht schwimmfähiger Behälter von einem Katamaran über dem Bohrloch positioniert werden. Das Schiff kann auch als ein versenkbarer Körper bezeichnet sein.
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Es ist insbesondere vorgesehen, zur Reduzierung der Kosten einen älteren, ausrangierten Schiffskörper zu verwenden, wie im Folgenden noch näher erläutert wird.
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Durch den Boden des Schiffes verläuft ein vertikales Rohr oder ein im Wesentlichen vertikales Rohr oder ein vorzugsweise vertikales Rohr, welches unten offen ist und welches ausgebildet ist, über das Bohrloch, aus dem unkontrolliert Erdöl austritt, gesetzt zu werden.
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Unter einem Rohr im Sinne der Erfindung wird jede zumindest teilweise röhrenförmig ausgebildete Vorrichtung verstanden, beispielsweise auch ein umgekehrter Trichter, eine glockenförmige Vorrichtung etc.
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Das vertikale Rohr ist ein Rohr, das quer zu dem Boden, auf dem das Schiff aufgesetzt werden soll, verläuft. Das Rohr ist vertikal so angeordnet, dass insbesondere das Öl durch das Rohr hindurch von unten nach oben führbar ist. Das Rohr kann auch geneigt zum Boden oder zur Vertikalen angeordnet sein. Insbesondere wird unter einem vertikalen Rohr auch ein Rohr verstanden, das von der Unterseite des Schiffes durch den Rumpf des Schiffes zur Oberseite des Schiffes, beispielsweise vom Kiel zum Deck, verläuft.
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Das Schiff bzw. ein Teil des Schiffes wird mit einer aushärtbaren Masse gefüllt. Es ist insbesondere vorgesehen, das Schiff mit flüssigem Zement zu füllen. Vorzugsweise sind diesem Zement zur Verstärkung Fasern oder Drähte zugesetzt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist es aber auch denkbar, das Schiff zunächst mit einer trockenen Masse, beispielsweise trockenem Zementpulver, zu füllen und ein Zement-Wasser-Gemisch, beispielsweise durch Einleiten von Seewasser im Schiffsrumpf vor Ort zu mischen. Diese Ausführungsvariante hat den Vorteil, dass so keine weiteren Schiffe zum Einfüllen der flüssigen Zementmasse vorgesehen sein müssen.
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Auf der anderen Seite müssen hierfür in der Regel im Schiffsrumpf Mischvorrichtungen wie beispielsweise Rührer vorhanden sein, um eine hinreichend homogene Masse zu schaffen.
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Das Schiff bzw. abtrennbarer Teil des Schiffes wird über dem Bohrloch derart versenkt, dass das vertikale Rohr auf dem Bohrloch aufsetzt. Hierzu umfasst das vertikale Rohr vorzugsweise im unteren Bereich einen Konus, durch den sich der Durchmesser des Rohres im unteren Bereich vergrößert, so dass auch größere Bohrlöcher sich abgedeckt sind. Das Versenken kann, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, einfach dadurch erfolgen, dass das Schiff mit der aushärtbaren Masse derart beschwert wird, dass es keinen hinreichenden Auftrieb mehr hat.
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Es ist aber auch denkbar, das Schiff anderweitig, beispielsweise durch Fluten von Schwimmkörpern, zu versenken.
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Sodann wird die aushärtbare Masse um das Rohr herum verteilt.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass so auf sehr einfache Weise eine enorme Menge aushärtbarer Masse mit großem Gewicht und Volumen das Rohr umschließt. Durch. die vorzugsweise konusförmige Ausgestaltung und, wie es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, einen Kragen, geht die aushärtbare Masse mit dem Aushärten eine sichere, formschlüssige Verbindung mit dem Rohr ein.
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Gleichzeitig verbindet sich, je nach Erdreich, eine aushärtbare Masse wie Zement auch mit dem Boden, so dass das Rohr neben dem bloßen Gewicht zusätzlich stoff- und/oder formschlüssig mit dem Boden verbunden ist.
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Der Erfindung liegt weiter die Erkenntnis zugrunde, dass erst nach dem teilweisen Aushärten der aushärtbaren Masse, insbesondere des Zementes, das Rohr geschlossen werden kann und nunmehr auch dem enormen Druck des Erdöls standhält.
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Vorzugsweise erfolgt das Verschließen langsam über ein Dosierventil, so dass es nicht zu plötzlichen Kraftspitzen kommt. Es kann sich dabei beispielsweise um einen Schieben, ein Drosselventil oder ähnliches handeln. Weiter kann die Vorrichtung mit zusätzlichen Sicherheitseinrichtungen, wie beispielsweise Blow-out-Preventern, anschließbaren Steigrohren zur Ableitung des Fluids etc. versehen sein.
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Nach dem Verschließen des Rohres über ein Ventil kann ein Entnahmeschlauch am oberen Ende des Rohres angeschlossen werden und sodann kann durch Öffnen des Ventils das Erdöl zumindest teilweise kontrolliert entnommen werden.
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Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die aushärtbare Masse über einen zu öffnenden oder entfernbaren Rahmen, welcher das vertikale Rohr umgibt, abgelassen.
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Es ist beispielsweise vorgesehen, einen Schiffsrumpf unten aufzuschneiden und in den Schiffsrumpf einen Rahmen einzubringen, der im schwimmenden Zustand den Schiffskörper abdichtet.
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Nach Versenken des Schiffes kann der Rahmen beispielsweise durch einen Schiebemechanismus geöffnet oder entfernt werden, so dass die aushärtbare Masse aus dem Schiffskörper heraus um das Rohr herum austritt.
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Der Schiffskörper kann, wie es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, beispielsweise auf Füßen abgelassen werden und derart hoch stehen, dass die aushärtbare Masse nahezu vollständig aus dem Schiffskörper ausläuft. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung könnte man den Schiffskörper wieder hochziehen und wiederverwenden. Hierzu musste das Rohr vom Schiffskörper trennbar sein.
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Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann sich der Schiffskörper auch mit der aushärtbaren Masse verbinden und stellt so ein zusätzliches Gewicht dar, welches zum Verschließen des Bohrloches beiträgt.
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Das Schiff wird vorzugsweise über Trosse abgelassen, um zu verhindern, dass es in Seitenlage kommt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Schiff seitlich angeordnete Füße, an denen, wie es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, ein Träger angeordnet ist, an dem die Trosse befestigt werden können.
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Sofern diese Konstruktion auf die Außenseite des Schiffes angebracht wird, lässt sich auf sehr einfache Weise ein altes Schiff zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches umrüsten.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches, aus welchem unkontrolliert ein Fluid, insbesondere Erdöl, austritt. Die Vorrichtung besteht aus einem Schiffsrumpf, welcher mit einer aushärtbaren Masse befüllbar ist, weist ein vertikal den Schiffsboden durchstoßendes Rohr auf und weist Mittel auf, um die aushärtbare Masse um das Rohr herum austreten zu lassen.
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Der Schiffsboden ist vorzugsweise um das Rohr herum offen und es ist um das Rohr ein Rahmen angeordnet, welcher den schwimmenden Schiffsrumpf abdichtet. Nach Versenken des Schiffes kann dieser Rahmen geöffnet werden oder – wie es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist – auch als formgebendes Element für die aushärtbare Masse dienen, damit diese nicht in einem zu weiten Areal eine dünne Schicht bildet.
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Hierzu kann, wie es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, der Rahmen auch nach unten aus dem Schiffsrumpf abgelassen werden.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist das Rohr beheizbar. Durch eine Beheizung des Rohres wird insbesondere bei Verwendung der Vorrichtung in sehr großen Tiefen verhindert, dass sich das austretende Öl nach kurzer Zeit in dem Rohr verfestigt, was dazu führen kann, dass nachströmendes Öl einen so hohen Druck aufbaut, dass das Rohr weggedrückt wird, bevor die aushärtbare Masse ausgehärtet ist.
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Über einen Schiffsrumpf können große Mengen aushärtbarer Masse direkt am Bohrloch ausgebracht werden. Es ist insbesondere vorgesehen, einen Schiffsrumpf mit mindestens 2000, vorzugsweise mindestens 4000 m3 aushärtbarer Masse zu füllen.
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Um auch bei großen Volumina einen hinreichenden Auftrieb zum Transport der aushärtbaren Masse zu erreichen, kann das Schiff mit Schwimmkörpern versehen werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine aushärtbare Masse verwendet werden, die eine Dichte besitzt, die in etwa der Dichte von Wasser entspricht. Vorzugsweise liegt die Dichte in einem Bereich von etwa 0,8 g/cm3 bis etwa 1,2 g/cm3. Insbesondere kann ein Leichtbeton verwendet werden. In einer Ausführungsform wird eine aushärtbare Masse mit einer Dichte in einem Bereich von 0,6 g/cm3 bis 2,4 g/cm3 verwendet.
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Das Rohr hat vorzugsweise am unteren Ende einen Durchmesser von mindestens 1, vorzugsweise mindestens 3 m. Die Öffnung im Boden des Schiffes, auch als Rahmen bezeichnet, hat vorzugsweise einen Durchmesser von mindestens 5 m.
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Als Alternative oder Ergänzung zu der erfindungsgemäßen vorstehend genannten Befestigung mittels der aushärtbaren Masse erfolgt die Befestigung mittels einer Art Ansaugen oder Festsaugen auf einem Boden, hier dem Meeresboden.
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Weiter betrifft die Erfindung alternativ oder ergänzend die Verwendung eines Saugkastens, welcher insbesondere zur Verwendung als Saugglocke in einem zuvor beschriebenen Verfahren zum Verschließen einer Öffnung vorgesehen ist. Der Saugkasten ist ein versenkbarer Körper oder umfasst einen versenkbaren Körper.
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Der Saugkasten umfasst in einer Ausgestaltung mehrere, also zumindest zwei voneinander getrennte Kompartimente, wobei ein Kompartiment zum Absaugen eines Fluids ausgebildet ist, und wobei ein weiteres Kompartiment nach unten offen ausgebildet ist. Die hier als Saugkasten bezeichnete Einrichtung stellt eine Anordnung dar, welche wenigstens eine Konstruktion zum Befestigen und/oder zum Tragen des Rohrs 4 und eine Einrichtung zum Befestigen am Meeresboden aufweist.
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Im Unterschied zu bekannten Glocken, welche zum Abpumpen beispielsweise von Rohöl benutzt werden, dient ein zweites bzw. das weitere Kompartiment, welches nicht dem Absaugen beziehungsweise dem Verschließen des Bohrlochs dient, im Wesentlichen allein der Befestigung.
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Dies erfolgt bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch, dass das weitere Kompartiment gegenüber der Umgebung evakuierbar ist. Insbesondere wird das weitere Kompartiment evakuiert, indem das in ihm befindliche Wasser abgepumpt wird. Denn zum Versenken kann das innere Kompartiment zum Beispiel mit Wasser gefüllt sein oder befüllt werden.
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So ist beispielsweise vorgesehen, den Saugkasten mit Pumpen zu versehen, über welche die Kompartimente welche der Befestigung dienen und welche vorzugsweise um ein zentral angeordnetes Kompartiment zum Absaugen des Fluids angeordnet sind, evakuiert werden und so sich am Boden festsaugen. Es versteht sich, dass im Sinne der Erfindung unter Evakuieren nicht das vollständige Entfernen eine Fluids aus den Kompartimenten verstanden wird, sondern lediglich das Erzeugen eines Unterdrucks gegenüber der Umgebung.
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Die Pumpen zum Evakuieren sind vorzugsweise am Saugkasten selbst angeordnet. In geringeren Tiefen ist es aber auch denkbar, die Kompartimente über eine Leitung zu evakuieren.
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Bei einer Weiterbildung der Erfindung umfasst der Saugkasten zumindest einen Anker. Insbesondere ist vorgesehen, den Saugkasten randseitig mit einer Mehrzahl von Ankern zu versehen, mittels welcher der Saugkasten ebenfalls am Boden gesichert werden kann.
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Der Saugkasten dient in erster Linie zur Abdichtung von Leckagen bei Bohrungen oder Rohrleitungen in der Tiefsee. Aber auch ein Einsatz im flachen Wasser ist denkbar.
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Weiter ist auch ein Einsatz zur Vorsorge bei Bohrungen denkbar, bei welchen der Saugkasten nachgerüstet werden kann oder als Ausstattung oder Ergänzung von neuen Bohrungen. Insbesondere ist ein Einsatz im Bereich der Förderung von Gashydraten denkbar.
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Das Grundprinzip des Saugkastens funktioniert ähnlich wie das zuvor beschriebene Verfahren zum Verschließen von Öffnungen.
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Zunächst wird ein Behälter, welcher nach unten hin offen ist und zusätzlich nach oben hin offen ist, aber geschlossen Werden kann, verwendet um den Fluidstrom aus einer Leckage zu kanalisieren.
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In einem nächsten Schritt wird dieser Behälter fest und dicht mit dem Meeresgrund verbunden.
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Dies kann beispielsweise durch das zuvor beschriebene Evakuieren von Kompartimenten und/oder mittels der zuvor beschriebenen aushärtbaren Masse erfolgen.
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Der Saugkasten beziehungsweise -behälter kann des weiteren auch ein zusätzliches Sicherungssystem, beispielsweise bei Off-shore-Bohrungen darstellen, da mit dem Kasten eine Schutzhülle um das Rohr beziehungsweise die Bohrung gebildet wird.
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Dabei kann der Saugkasten Kompartimente und/oder Öffnungen umfassen, durch welche Bohrausrüstung geführt werden kann. Beispielsweise kann dies ein Bohrer oder auch Ausrüstung wie ein Blow-Out-Preventer oder ein Steigrohr sein. Sollte das standardmäßig vorhandene System versagen kann der obere Ausgang des Kastens geschlossen werden, beispielsweise mittels eines Schiebers, mittels eines Ventils oder mittels eines Blow-Out-Preventers.
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Weiter eignet sich die Erfindung im besonderen Maße um eine kontrollierbare Förderung beim Gashydrat Abbau zu erreichen. Im Umkreis des Behälters kann der Meeresboden mit Beton abgedichtet werden um diesen zu stabilisieren. Dabei können Geotextilien verwendet werden.
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Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Verschließen einer unter der Wasseroberfläche liegenden Öffnung. Dabei wird eine Vorrichtung welche ein Rohr zum Absaugen eines Fluids umfaßt, auf dem Meeresboden abgesenkt, wobei die Vorrichtung zumindest einen nach unten offenen aber nach oben geschlossenen Behälter umfaßt.
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Sodann wird der nach unten offene Behälter gegenüber der Umgebung evakuiert, so dass dieser sich auf dem Meeresboden festsaugt. Nach der Befestigung der Vorrichtung kann das Rohr verschlossen werden und eine Leitung zum Abpumpen des Fluids angebracht werden.
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Es ist auch denkbar, die erfindungsgemäße Vorrichtung modular auszugestalten. Beispielsweise Module, welche als Saugglocke zum Festsaugen auf dem Meeresboden ausgebildet sind bereit zu stellen, an welchen weitere Ausrüstungsgegenstände angebracht werden können und so deren Befestigung dienen.
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Beschreibung der Zeichnungen:
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Die Erfindung soll im Folgenden bezugnehmend auf die Zeichnungen 1 bis 4. anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Die Zeichnungen zeigen eine Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches 1 in den verschiedenen Betriebszuständen.
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1 zeigt die Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches 1, schematisch dargestellt, mit ihren wesentlichen Bestandteilen. Die Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches 1 umfasst einen Schiffsrumpf 2, der, wie hier nicht dargestellt ist, vorzugsweise auch oben geschlossen ausgebildet sein kann.
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In dem Schiffsrumpf 2 kann eine aushärtbare Masse, insbesondere Zement, in großer Menge aufgenommen werden. Der Schiffsboden 6 umfasst eine Aussparung, in welcher ein Rahmen 5 eingelassen ist.
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Etwa in der Mitte dieser Aussparung ist ein Rohr 3 angeordnet, welches einen nach unten angeordneten offenen Konus hat. Die Befestigung des Rohres an den Schiffswänden ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht näher dargestellt.
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Nach Befüllen des Schiffsrumpfes wird die Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches an Trossen 7 abgelassen, wie dies in 2 dargestellt ist.
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Um die Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches 1 beim Ablassen zu stabilisieren, sind die Trosse 7 an einem Träger befestigt, welcher auf der Außenseite des Schiffsrumpfs angebracht ist und welcher gleichzeitig der Aufnahme von vier Füßen 9 dient.
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Die Vorrichtung wird so abgelassen, dass der Konus 4 über dem Bohrloch angeordnet ist.
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Die Füße 9 sorgen dafür, dass der Schiffskörper über dem Bohrloch ausgerichtet ist.
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Zur Verwendung der Vorrichtung in unebenem Gelände ist denkbar, die Vorrichtung auch mit verstellbaren Füßen auszustatten.
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3 zeigt nunmehr, wie das flüssige Erdöl 10 aus dem Rohr 3 austritt. Die Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches 1 sitzt mit ihren Füßen auf dem Meeresboden (nicht dargestellt) auf. Der Rahmen 5 wird nunmehr geöffnet oder nach unten abgelassen, so dass der in dem Schiffsrumpf vorhandene, armierte Zement neben dem Rohr 3 austreten kann. Sodann beginnt, wie in 4 dargestellt ist, der Zement 12 auszuhärten, wodurch das Rohr sicher auf dem Bohrloch fixiert wird.
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Sodann kann über ein Drosselventil 11 langsam das austretende Öl gestoppt werden und eine Rohrleitung 13 an dem Rohr angeschlossen werden.
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Durch erneutes Öffnen des Ventils 11 kann nunmehr das Erdöl entnommen werden.
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Als Alternative oder Ergänzung zu der erfindungsgemäßen vorstehend genannten Befestigung mittels der aushärtbaren Masse erfolgt die Befestigung mittels einer Art Ansaugen oder Festsaugen auf dem Meeresboden.
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5 zeigt in der Draufsicht einen erfindungsgemäßen Saugkasten 20 bzw. eines versenkbaren Körpers mit einer erfindungsgemäßen Absaugvorrichtung 3.
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Der Saugkasten 20 umfaßt eine Mehrzahl von Kompartimenten, wobei hier beispielhaft acht äußere Kompartimente 21 um ein zentral angeordnetes inneres Kompartiment 22 angeordnet sind.
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6 zeigt den gesamten Saugkasten 20 aus 5 in einem Querschnitt entlang der Achse A-A. Es ist zu erkennen, dass das innere Kompartiment 22, in dem das Rohr 3 angeordnet bzw. befestigt ist, glockenförmig oder -artig ausgebildet ist. Vorzugsweise besitzt das innere Kompartiment 22 eine gegenüber den äußeren Kompartimenten 21 größere Höhe.
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Das innere Kompartiment 22 ist oben geöffnet und umfaßt eine Absaugöffnung 23 zum Absaugen des Fluids. Das innere Kompartiment 22 umfasst das erfindungsgemäße Rohr 3 zum Absaugen des Öls (siehe dazu auch die 7 und 8).
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Die Kompartimente 21 stellen die eigentlichen Saugkästen oder Einrichtungen zum Befestigen oder Ansaugen 30 dar. Sie sind oben geschlossen und unten geöffnet und können über die Pumpen 28 gegenüber der Umgebung evakuiert werden. Dadurch wird eine Druckdifferenz gegenüber der Umgebung erzeugt, so dass die Kompartimente 21 auf dem Meeresboden 40 angesaugt werden und folglich befestigt sind. Da die Kompartimente 21 mit dem inneren Kompartiment 22 verbunden sind, wird somit auch das in dem inneren Kompartiment 22 angeordnete Rohr 3 auf dem Meeresboden 40 befestigt.
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Der Saugkasten 20 kann beispielsweise eine Größe von etwa 25 m × 25 m aufweisen. Die äußeren Kompatimente 21 können zunächst mit Wasser gefüllt sein oder werden, um diese und damit die gesamte Einrichtung 20 versenken zu können. Die äußeren Kompartimente 21 werden, wenn der Saugkasten den Meeresboden erreicht hat, evakuiert und saugen sich so auf dem Boden 40 fest.
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Aufgrund des hohen Gewichtes drückt sich der Saugkasten 20 in den Meeresboden 40 ein, so daß in der Regel alle äußeren Kompartimente 21 hinreichend abgedichtet sind.
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Durch das Evakuieren der Kompartimente 21 kann insbesondere in großer Tiefe eine sehr große Kraft und ein sehr hoher Druck auf die Unterkanten der Konstruktion ausgeübt werden.
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Zur weiteren Befestigung und/oder zum Positionieren umfasst der Saugkasten 20, insbesondere auch das Schiff 2 und/oder alle anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, ferner randseitig angeordnete Anker 26, welche über ein Drahtseil (nicht dargestellt), welches über die Führungsrolle 25 läuft mit Winden verbunden ist.
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So können die Anker abgelassen werden und der Saugkasten 20, insbesondere auch das Schiff 2 und/oder alle anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, mit Hilfe der Winden 24 positioniert und befestigt werden.
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Weiter umfasst der Saugkasten 20, insbesondere auch das Schiff 2 und/oder alle anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, randseitig angeordnete Ösen 21, insbesondere um diese abzulassen.
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Die Positionierung des Saugkastens 20, insbesondere auch des Schiffes 2 und/oder der anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, kann beispielweise, insbesondere bei geringer Strömung, oder wenn die Tiefenlage unter Wasser dies zulässt mittels Unterwasserschleppern wie Roboterfahrzeugen oder U-Booten erfolgen. Der Einsatz von Unterwasserschleppern, Roboterfahrzeugen und/oder U-Booten erfolgt vorzugsweise bei großen Tiefen. Vorzugsweise oder zusätzlich wird mittels Trossen an welchen der Saugkasten 20 hängt eine Positionierung von oben vorgenommen.
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Eine weitere Möglichkeit ist, den Saugkasten 20, insbesondere auch das Schiff 2 und/oder alle anderen erfindungsgemäßen Ausführungsformen, vorzugsweise ausschließlich, über die Anker 26, welche vordem Absenken des Saugkastens 20 abgelassen werden, und zum Beispiel über Umlenkrollen zu positionieren.
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In den 5 und 6 sind das innere Kompartiment 22 und die äußeren Kompartimente 21, die das eigentliche Ansaugen bedingen und somit für die Verankerung auf dem Meeresboden sorgen, miteinander verbunden. Sie bilden eine Einheit bzw. die als Saugkasten 20 bezeichnete Anordnung 20.
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Die 7 und 8 zeigen eine räumliche Detailansicht des inneren Kompartiments 22 aus 5 in einer seitlichen Aufsicht (7) und in einer seitlichen Sicht auf die Unterseite (8). Der gesamte Saugkasten 20 aus 5 ist ohne die äußeren Kompartimente 21 und somit ohne die eigentlichen Ansaug- bzw. Befestigungsvorrichtungen dargestellt. Es ist die erfindungsgemäße Absaugvorrichtung 3 bzw. das erfindungsgemäße Rohr 3 dargestellt zusammen mit einer Art Träger- und/oder Befestigungskonstruktion. Das trichterförmige oder trichterartige Rohr 3 ist im Zentrum angeordnet. Es besitzt an der Unterseite eine gegenüber der Öffnung an der Oberseite vergrößerte Öffnung.
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Die Träger- und/oder Befestigungskonstruktion für das Rohr 3 wird durch Träger 29 gebildet oder sie umfasst Träger 29. Die Träger 29 können eine Verstärkung oder Versteifung für das innere Kompartiment 22 bilden. Die Träger 29 bilden eine Art Gitter oder Gitterkonstruktion und/oder Kasten, insbesondere für das Rohr 3. Die Träger 29 sind beispielhaft oben und unten oder im Bereich der Oberseite und der Unterseite des inneren Kompartiments 22 angeordnet. Die Träger 29 verlaufen zum Teil quer zueinander. Die Maschen dieses Gitters sind hier zum Beispiel rechteckig gewählt, so dass die Träger 29 parallel oder rechteckig zueinander verlaufen. Die Maschen bzw. die beiden Maschen des Gitters, durch die das Rohr 3 hindurch verläuft, sind hier so ausgebildet, dass die obere Masche gegenüber der unteren Masche einen vergrößerten Querschnitt besitzt. Dadurch kann zum einen das trichterförmige Rohr 3 wirksam befestigt werden.
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Die in den 7 und 8 gezeigte Anordnung besitzt einen modularen Charakter. Sie kann vielfältig eingesetzt werden, insbesondere in Verbindung mit weiteren Bauteilen. 9 und 10 zeigen dazu die Verwendung mit einem Saugkasten 30 (9) und mit einem sogenannten Absaugrohr 32.
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9 zeigt die in den 7 und 8 gezeigte Anordnung in einer vereinfachten Darstellung in einem Querschnitt. An dem inneren Kompartiment 22 bzw. an der Träger- und/oder Befestigungskonstruktion für das Ansaugrohr 3 sind zwei Saugkammern 30 angeordnet bzw. befestigt. Die Saugkammern 30 sind durch Befestigungsmittel 31 mit den Trägern 29 der Träger und/oder Befestigungskonstruktion verbunden. Durch ein Evakuieren der Kammern 30 werden diese am Meeresboden 40 angesaugt und somit an diesem befestigt. Das Rohr 4 liegt mit seiner offenen Unterseite wenigstens auf dem Meeresboden 40 auf. Ist der Ansaugdruck ausreichend groß gewählt, kann das Ansaugrohr, wie schematisch dargestellt, sogar in den Boden eindringen. Dadurch wird eine Art erste Dichtung für das Rohr 4 bereitgestellt. Insbesondere in Verbindung mit der aushärtbaren Masse 12, wie zum Beispiel Zement 12, kann die Dichtung erhöht oder verbessert werden. Dadurch wird das Rohr 3 sicher über einem Leck befestigt und abgedichtet, so dass das austretende Öl 10 aufgefangen werden kann.
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10 zeigt die Anordnung aus 9. Anstelle der Saugkammern 30 werden nun Saugrohre 32 eingesetzt. Sie sind an der Oberseite im Wesentlichen verschlossen. Sie besitzen an der Oberseite lediglich eine Ausgangsöffnung, an der ein Ansaugrohr angeschlossen ist. Der Öffnungsdurchmesser an der Unterseite kann in einem Größenordnungsbereich von dm bis m liegen. Durch ein Evakuieren oder Ansaugen werden die Absaugrohre 32 auf dem Meeresboden angesaugt und sogar in diesen hineingebohrt, sodass eine sichere Befestigung oder Verankerung des Rohrs 3 gewährleistet werden kann.
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Durch die Erfindung lässt sich auf sehr einfache und preiswerte Weise ein Bohrloch sicher verschließen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Vorrichtung zum Verschließen eines Bohrloches
- 2
- Schiffsrumpf oder versenkbarer Körper
- 3
- Rohr oder Absaugrohr
- 4
- Konus
- 5
- Rahmen
- 6
- Schiffsboden
- 7
- Trosse
- 8
- Träger
- 9
- Fuß
- 10
- Öl
- 11
- Ventil
- 12
- Zement
- 13
- Rohrleitung
- 20
- Saugkasten
- 21
- Kompartiment
- 22
- Kompartiment
- 23
- Absaugöffnung
- 24
- Winde
- 25
- Führungsrolle
- 26
- Anker
- 27
- Öse
- 28
- Pumpe
- 29
- Träger oder Träger- und/oder Befestigungskonstruktion für das Absaugrohr 3
- 30
- Saugkasten oder Einrichtung zum Befestigen oder zum Ansaugen auf dem Meeresboden
- 31
- Befestigungsmittel
- 32
- Saugrohr oder Einrichtung zum Befestigen oder zum Ansaugen auf dem Meeresboden
- 40
- Meeresboden
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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