DE1255609B - Vorrichtung zum Anschliessen eines Bohrlochkopfes einer Unterwasserbohrung - Google Patents
Vorrichtung zum Anschliessen eines Bohrlochkopfes einer UnterwasserbohrungInfo
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Description
8UWDESRfIPUBLIK DEUTSCHLAND
SCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT 1255 609 Int. Cl.:
Deutsche KL:
Nummer: 1255 609
Aktenzeichen: E 31230 VI a/5 a
Anmeldetag: 14. März 1966
Auslegetag: 7. Dezember 1967
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anschließen
eines unter Wasser befindlichen Bohrlochs an eine schwimmende, am Meeresboden verankerte
Plattform, die über starre, auf Druck beanspruchte Verbindungsglieder von einer Anzahl von unter dem
Wasserspiegel befindlichen Schwimmern getragen wird, die ihrerseits durch auf Zug beanspruchte Verbindungsorgane
am Meeresboden verankert sind.
Eine derartige Einrichtung ist aus der französischen Patentschrift 1371281 bekannt. Erfindungsgemäß
soll eine besonders geeignete und flexible Anschiußmöglichkeit zwischen den Installationen
auf der Bohrinsel und den auf dem Meeresboden gelegenen Bohrlochköpfen hergestellt werden.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine erste Strömungsleitung längs
eines der auf Zug beanspruchten Organe von dem unter Wasser befindlichen Bohrlochkopf bis zu
einem der Schwimmer, eine zweite Strömungsleitung längs eines der starren Verbindungsglieder von dem
Schwimmer bis zu Plattform verläuft, und daß das untere Ende der ersten Strömungsleitung mit dem
Bohrlochkopf sowie das obere Ende der ersten Strömungsleitung mit dem unteren Ende der zweiten
Strömungsleitung durch je ein bewegliches Verbindungsorgan verbunden ist.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird die erste Leitung dadurch unter einer gewissen
Vorspannung gehalten, daß man das obere Ende der ersten Leitung für das strömende Medium an eine
Tragkonstruktion anschließt. Die vorgespannten oder verankerten Leitungen können Rohre, Kabel,
Ketten oder auch feste Stangen sein. Die Leitungen können innerhalb oder außerhalb der rohrförmigen
Spanngliedcr oder außerhalb von Kabeln, Ketten oder Stangen angebracht sein. Gemäß einem besonderen
Erfindungsgedanken ist eine Kombination von Spanngliedern und Druckgliedern räumlich getrennt
von einem unter Wasser befindlichen Schwimmer oder einer unter Wasser befindlichen Tragkonstruktion
angebracht, wobei die Spannglieder von den Schwimmern oder Verankerungen gespannt gehalten
werden und die Druckglieder von dem Gewicht der daraufliegenden Plattform od. dgl. unter Druck gehalten
werden. Die Tragkonstruktionen zwischen den Verankerungen und den Schwimmern befinden
sich zwangläufig unter Spannung. Die Tragkonstruktionen zwischen den Schwimmern und dem Deck der
Plattform stehen unter Druckbeanspruchung; die Leitungen dagegen können entweder einem Zug oder
einem Druck ausgesetzt sein, je nach Art ihrer Befestigung an der Tragkonstruktion. Ein wesentliches
Vorrichtung zum Anschließen eines
Bohrlochkopfes einer Unterwasserbohrung
Bohrlochkopfes einer Unterwasserbohrung
Anmelder:
Esso Production Research Company,
Houston, Tex. (V. St. A.)
Vertreter:
Dr. K. Th. Hegel, Patentanwalt,
Hamburg 52, Giesestr. 8
Als Erfinder benannt:
Richard Peter Knapp, Houston, Tex.;
Charles Edwin Kolodzey,
New Orleans, La. (V. St. A.)
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 15. März 1965 (439 557)
Merkmal der Erfindung besteht darin, die Hauptbandglieder dazu zu benutzen, die Leitungen für das
strömende Medium entweder von innen oder von außen zu halten.
Erfindungsgemäß können Kohlenwasserstoff-Lagerstätten von einem verankerten Gerät aus angebohrt
werden, welches sich auf einem Wasserfahrzeug befindet. Die Bohrlöcher selbst können verschlossen
werden, um zu einem späteren Zeitpunkt wieder geöffnet zu werden und auf dem Meeresboden
selbst komplettiert werden.
Erfindungsgemäß wird eine schwimmende Plattform an einer zentralen Stelle im Bereich der Lagerstätte
entfernt von der Küste installiert, bevor die eigentlichen Bohrvorgänge begonnen werden. Das
Bohren kann auch von anderen Plattformen aus erfolgen, während eine schwimmende Plattform nur
fur die Förderung eingefahren werden kann. Die Plattformart, die bei der praktischen Durchführung
der Erfindung benutzt werden kann, liefert eine Abstützung mit Hilfe einer Kombination von Spanngliedern
und Druckgliedern, die mit Hilfe eines unter Wasser befindlichen Schwimmers oder mit Hilfe von
unter Wasser befindlichen Tragkonstruktionen geschaffen wird. In diesem Fall verwendet man mindestens
drei Spannglieder, die parallel zueinander verlaufen, gleiche Länge haben und von gelenkigen
Verbindungen auf dem Meeresboden zu gelenkigen
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Verbindungen auf der Unterseite des eingetauchten Schwimmers führen. Der eingetauchte Schwimmer
kann ein Einzelschwimmer oder eine Kombination getrennter Verankerungen sein, die ihrerseits ein
Rahmengestell tragen, welches sich nach oben bis nach oberhalb der Wasseroberfläche erstreckt. Dort
steht dann ein horizontales Deck als eigentliche Arbeitsfläche zur Verfügung.
Bei der praktischen Ausführung der Erfindung wird eine größere Anzahl von Bohrlöchern von der w
schwimmenden Plattform aus niedergebracht. Die Bohrlöcher können aber auch von anderen Plattformen
oder anderen schwimmenden Wasserfahrzeugen aus niedergebracht werden. Nebenbohrlöcher
können auch von anderen Plattformen aus niedergebracht werden, und zwar entweder vor oder nach
dem Aufbau der Förderplattform. Die Bohrlöcher können entweder unmittelbar unter der sogenannten
»Produktionsplattform« unter Verwendung anderer Verankerungen oder Verspannungen vor der Installation
der Produktionsplattform oder auch zu einem späteren Zeitpunkt von der Produktionsplattform
aus niedergebracht werden.
Hat man nun ein oder mehrere Bohrlöcher gebohrt, dann werden an den Spanngliedern Leitungen
für die strömenden Medien angebracht, die von den unter Wasser befindlichen Bohrlochköpfen ausgehen.
Diese Leitungen können an den Spanngliedern angebracht werden, bevor die Bohrlöcher gebohrt werden,
so daß man das Anschließen an den entfernt liegenden Bohrlochkopf zu einem späteren Zeitpunkt
vornehmen kann. Die Leitungen für das strömende Medium werden zweckmäßigerweise außen oder
innen von Spanngliedern bis hinauf zu der Tragkonstruktion gehalten, die den eigentlichen Träger
für die Leitungen darstellt. Ein besonderer Durchlaß durch die Tragkonstruktionsteile stellt die Verbindung
zu einer zweiten Leitung her, die sich bis zu den Druckteilen erstreckt oder sogar von diesen
getragen wird, wobei diese Druckteile die Plattform an der Tragkonstruktion wirksam unterstützen. Auf
diese Weise wird die erste und die zweite Leitung für das strömende Medium von den Spanngliedern
bzw. den Druckgliedern gehalten und so gegen die Folgen von Wellenschlägen, Seegang und Strömungs-Wirkungen
geschützt. Im Anschluß daran können die üblichen Produktionsausrüstungen auf dem Deck der
Plattform installiert und an die zweite Leitung zur Lagerung von Kohlenwasserstoffen angeschlossen
werden.
Tankschiffe und Lastschiffe können von der Speicheranlage über geeignete Anschlüsse von hier
aus beladen werden. Das anfallende Fördergut aus mehreren Bohrlöchern kann durch eine lange Rohrleitung
geleitet werden, die zur Küste, zu einem zentralen öllager entfernt von der Küste oder einer
anderen Beladungseinrichtung für Tankschiffe führt. In der Praxis wird man die Erfindung insbesondere
in den Fällen anwenden, in denen Anschlüsse vorgenommen werden müssen, die einige Kilometer
oder mehr oder auch noch weiter von der Plattform entfernt sind. Es kann also, mit anderen Worten, ein
Bohrloch von der Plattform aus oder von irgendeiner anderen Insel oder einem Träger aus gebohrt
werden, worauf die schwimmende Plattform oder ein anderer Träger an eine andere Stelle befördert werden
kann, und diese Plattform kann dann als Produktionsanlage für mehrere Bohrlöcher innerhalb
eines Kreises mit einem Radius von einigen Kilometern, gemessen vom Mittelpunkt der schwimmenden
Plattform aus, dienen.
Selbstverständlich kann der unter Wasser liegende Bohrlochkopf auch über dem Meeresgrund liegen,
beispielsweise auf einer versenkten Plattform oder einem anderen Träger in Tiefen angeordnet sein, die
unterhalb des Bereiches starken Wellengangs und starker Strömungen liegen.
In der nun folgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen
näher erläutert werden. In der Zeichnung ist
F i g. 1 eine schaubildliche schematische Darstellung einer schwimmenden Plattform, aus welcher
die Verbindung der Produktionseinrichtungen mit einem entfernt liegenden Bohrlochkopf zu ersehen
ist; außerdem ist ein entfernt liegender Anschluß an einen Bohrlochkopf eingezeichnet und ein drittes
Bohrloch, welches gerade gebohrt wird, zur Darstellung gebracht;
F i g. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Gegebenheiten für den Fall, daß sich die schwimmende
Plattform bei starkem Seegang in seitlicher Richtung verschiebt.
In F i g. 1 ist das Deck einer schwimmenden Plattform 12 mit 11 bezeichnet. Die schwimmende
Plattform 12 trägt mehr als drei Schwimmer oder Stützteile 13, welche die Plattform bzw. das Deck 11
unter Zwischenschaltung von Stützen 14 tragen, die durch geeignete Verstrebungen 15 und 16 zusammengehalten
sind. Die Schwimmer können in sich geschlossene Einheiten sein oder die Form eines
Schiffes oder eine andere Gestalt haben. In diesem Fall sind allerdings mindestens drei Verankerungen
erforderlich. Die Stützen 14 erstrecken sich von den Tragschwimmern bis zu dem Deck 11 und sind
infolgedessen auf Druck beansprucht. Die auf Zug beanspruchten Spannglieder 18 sind unter Benutzung
von Gelenken 17 beweglich an die Schwimmer 13 angeschlossen und sind außerdem über Gelenke 19
mit einem Anker 20 verbunden, der im Meeresboden 21 versenkt ist, aber auch ein besonderer Bauteil für
sich am Meeresboden sein kann. Das Deck 11 befindet sich natürlich in einiger Entfernung oberhalb
der Wasseroberfläche 22.
Die auf Zug beanspruchten Spannglieder 18 tragen entweder außerhalb oder innerhalb eine erste
Leitung 23 für ein strömendes Medium, die bis zu einem Schwimmer 13 führt und über diesen Schwimmer
13 an eine zweite Leitung 24 angeschlossen ist, die entweder innen oder außen von der Stütze 14
gehalten ist. Die erste Leitung 23 steht in unmittelbarer Verbindung mit der zweiten Leitung 24 über
einen Durchlaß 25, der sich im Innern des Schwimmers
13 befindet Sowohl die erste als auch die zweite Leitung 23 bzw. 24 kann mit den Spanngliedern 18 aus einem Stück bestehen oder mit diesen
zusammengebaut sein; dasselbe gilt für die Stütze 14 und die Leitung 24.
Die erste Leitung 23 ist beweglich an den Bohrlochkopf 26 eines Bohrlochs 27 angeschlossen, welches
in eine Kohlenwasserstoff führende Formation hinunterreicht. Der Bohrlochkopf 26 ist über Verbindungsstücke
28 mit der Leitung 23 verbunden.
Ein anderes Spannglied 18 kann mit einer zweiten Leitung 23 α verbunden sein, die von diesem getragen
wird und auf gleiche Weise zu einem Schwimmer 13 führt und über einen Durchlaß 25 an eine zweite
Leitung 24 α angeschlossen ist, deren oberes Ende an der Plattform 11 endet, wie dies im folgenden noch
näher beschrieben werden soll. Die Leitung 23 a stellt die Verbindung zu einer am Boden verlegten
Leitung 29 her, die zu einem entfernt liegenden Bohrlochkopf 30 eines Bohrlochs 31 führt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Fall gezeichnet, in welchem ein drittes Bohrloch 32
mit einem Bohrlochkopf 33 mit Hilfe eines Bohrgestänges 34 vom Deck 11 aus unter Verwendung
eines Bohrturmes 35, der auf dem Deck aufgebaut ist, gebohrt wird. Das obere Ende der beiden Leitungen
24 und 24 a führt zweckmäßig zu den Einrichtungen 36 für die Lagerung bzw. Weiterverarbeitung
von Öl und Gas auf dem Deck 11.
In F i g. 2 sind die Verhältnisse wiedergegeben, die eintreten, wenn die Wasseroberfläche 22 durch
heftigen Wellenschlag aufgewühlt ist, der sich in Richtung des Pfeiles fortpflanzt. Wie man aus dieser
Figur ersieht, ist das Deck 11 der Plattform 12 infolge des starken Seegangs etwas zur Seite verschoben.
Außerdem sieht man, daß die Spannglieder 18 weiterhin parallel zueinander verlaufen, weil die
Schwimmer 13, welche die Druckglieder 14 und das Deck 11 tragen, sich nach rechts bewegt haben, das
Deck selbst aber praktisch parallel zum Horizont bleibt. Hieraus ersieht man den eigentlichen Zweck
der Erfindung, der darin besteht, die Leitungen für das strömende Medium in vollem Umfang zu schützen
und sie gegen Beschädigungen oder Druckbeanspruchungen infolge der Schlagwirkung der Wellen
und der Auswirkungen von Strömungen zu schützen, so daß sie nicht zerstört werden können.
In der Praxis wird der Bohrlochkopf zweckmäßig auf das obere Ende der Verrohrung eines Bohrloches
abgesenkt und auf dieser mit Hilfe der in der einschlägigen Technik bekannten Methode mittels Führungsleitungen
aufgesetzt. Der Anschluß der Leitung 23 an den Bohrlochkopf auf dem Deck 11 kann
unter Einhaltung eines gewissen Durchganges erfolgen, so daß der Bohrlochkopf zum Boden 21
abgesenkt werden kann. Es können aber auch andere Verfahren benutzt werden, die darauf abzielen, den
Bohrlochkopf 26 an die Leitung 23 anzuschließen, es kann dies beispielsweise unter Benutzung der
üblichen Verfahren für den Anschluß einer entfernt liegenden Förderleitung erfolgen. Das Bohrloch wird
gebohrt und komplettiert; hierauf werden Führungsleitungen an die Spannglieder der Plattform angesetzt.
Dabei muß die Entfernung des Bohrlochkopfes von den Spanngliedern genauestens gemessen werden.
Beim Aufbau des Gerüstes für die Leitung muß eine geeignete Länge bzw. Höhe eingehalten werden,
und der fertige Turm wird über den Bohrlochkopf gestellt, wobei man vom Bohrgestänge und den Führungsleitungen
ausgehende Führungsstangen an den Spanngliedern verwendet. Für den Anschluß an den
Bohrlochkopf stehen hydraulische Vorrichtungen zur Verfügung, wie sie von der Industrie für die Zwecke
der Herstellung entfernt liegender Verbindungen unter Wasser geliefert werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zusammen mit bekannten Einrichtungen zur Durchführung
von Vielfachbohrungen eingesetzt werden, wobei sich gegebenenfalls die Bohrlöcher einige
Kilometer weit entfernt von der Plattform befinden und mittels mit entsprechenden Unterwasserverankerungen
oder Halterungen an der Innen- oder Außenseite der Spannglieder befestigten Rohrleitungen mit
der Plattform verbunden sein können. Dabei können zur Verwendung der Leitungen mit dem Bohrlochkopf
handelsübliche Verbindungsstücke verwendet werden.
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Anschließen eines Bohrlochkopfes einer Unterwasserbohrung an eine an der Wasseroberfläche schwimmende, am Meeresboden verankerte Plattform, die über starre, auf Druck beanspruchte Verbindungsglieder von einer Anzahl von unter dem Wasserspiegel befindlichen Schwimmern getragen wird, die ihrerseits durch auf Zug beanspruchte Verbindungsorgane am Meeresboden verankert sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Strömungsleitung (23) längs eines der auf Zug beanspruchten Organe (18) von dem unter Wasser befindlichen Bohrlochkopf (26) bis zu einem der Schwimmer (13), eine zweite Strömungsleitung (24) längs eines der starren Verbindungsglieder (14) von dem Schwimmer bis zur Plattform (12) verläuft, und daß das untere Ende der ersten Strömungsleitung (23) mit dem Bohrlochkopf (26) sowie das obere Ende der ersten Strömungsleitung (23) mit dem unteren Ende der zweiten Strömungsleitung (24) durch je ein bewegliches Verbindungsorgan (28; 25) verbunden ist.In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1 371 281.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen709 707/7B 11.67 © Bundesdruckei
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