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"Bohrlochsicherungsplattform" Die Erfindung bezieht sich auf eine
ablandige, pfahlgestützte Plattform und befasst sich insbesondere mit einer Bohrlochsicherungsplattform
mit Hilfe derer mehrere Bohrlöcher von einem einzigen Ort aus mit einem beweglichen
Bohrgestellt niedergebracht werden können, wobei die Plattform geborgen werden kann,
um an anderen Stellen in einem weiten Wassertiefenbereich mit minimalen Abänderungen
wieder verwendet zu werden.
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Die bekannten ablandigen Bohrloehschutzplattformen, die in verhältnismässig
flache Wasser eingebohrte Bohrgestänge mit Überwasserbohrlochköpfen und Ausblaspräventer
tragen, bestehen aus zwei Grundtypen. Der erste Typ ist die Senkkastenkonatruktion,
bei der im allgemeinen eine Bohrung durch
den Senkkasten
selbst niedergebracht wird. Die Senkkastenkonstruktion
hat den Vorteil, daß
sie sich für die Verwendung
in:
mässigen Wassertiefen, ohne daß erhebliche
Änderungen
vorge-
nommen werden müssen, bauen lässt.
Dieser Bautyp
lässt sich
entweder mit einem Schiffskran oder einem Bohrgestell installieren,
seine
Bergung für die Wiederverwendung
ist jedoch nicht wirt-
schaftlich
genug. Die.Bergung
von Senkkästen
geschieht ge-
wöhnlich dadurch,
daß der Senkkasten unterhalb der Schlick-
oberfläche mit Sprengstoffen abgedrückt
wird. Die Verwendung
von Sprengstoffen macht jedoch normalerweise zur Bedingung
,
daß die Bergungsarbeiten mit Hilfe von Schwimmkränen erfolgen.
Den
zweiten Typ bildet die Hülsen- oder Gehäusekonstruktion,
die so ausgelegt
werden kann, daß sie sich von demselben Ort
aus für die Herstellung von mehr
als einem Bohrloch eignet,
sie muß jedoch für eine ganz bestimmte Wassertiefe
hergestellt
werden. Die Kosten für die Bergung und Albderung
einer Hülsen-
oder Gehäusekonstruktion zur Verwendung
in einer anderen
Wasser-
tiefe sind jedoch gewöhnlich beinahe genauso groß wie die Bau-
kosten
für eine neue an die gewünschte Was®ertiefe angepasste,
Vorrichtung dieser
Art. -Erfindungsgemäss
wird nun eine ablandige, bergungsfähige: Vielfachbohrungs-Sicherungsplattform
geschaffen, die sich in -
einem weiten Wassertiefenbereich
einsetzen lässt;
ohne daß ele @-
| wesentlich abgeändert werden mu8: Ihre Bersmg lässt eieh
mit |
| Hilfe eines Bohrgestells oder SchwimVcraaw liieht
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| nismhssig billig durchführen: .. . :@,;. ..4-f.:*. |
Erfindungsgemäss wird eine bergungsfähige Bohrlochsicherungsplattform
geschaffen, mit der von demselben Ort aus in den Meeres-Boden mehrere Bohrlöcher
niedergebracht werden können. Die Konsti-2iktion weist einen Senkkasten auf,, der
ein geschlossenes oberes Ende und ein offenes unteres Ende besitzt und kennzeichnet
sich desweiteren durch ein Rohrgestellt mit mindestens drei im wesentlichen parallelen,
hohlen Beinen, die versteift und miteinander verschweisst werden können. Die Beine
können um den Umfang eines Kreises angeordnet werden, dessen Mittelpunkt der Mitte
der Längsabmessung des Rohrgestells entspricht. Die Rohrgestellbeine erstrecken
sich über die fachwerkitrtigen Versteifungen hinaus nach unten und sind mit der
Außenwand des Senkkastens, und zwar parallel zu dessen Längserstreckung, starr verbunden,
wodurch die Belastungen und Momente von dem Rohrgestell auf den Senkkasten übertragen
werden. Am oberen Ende des Rohrgestells ist ein Deck vorgesehen. Außerdem sind Einrichtungen
vorhanden, mit Hilfe derer das offene Ende des Senkkastens in den Meeresboden hinein
bis zu einer Tiefe abgesenkt werden kann, die in Verbindung mit der Länge des Rohrgestells
das Deck auf der gewünschten Höhe über der Wasseroberfläche hält. Oben auf dem Senkkasten
oder oberhalb des Senkkastens ist ein Ventil angeordnet, durch das während des Absenkens
des Senkkastens in den Meeresboden das Wasser aus dem Inneren des Senkkastens ausströmen
kann. Außerdem sind Mittel vorgesehen, um das Innere des Senkkastens unter Druck
zu setzen und dadurch eine Auftriebskraft zu schaffen, die
mit dazu beiträgt,
den Senkleasten aus dem Meeresboden zu entfernen.
Für den Fall,
daß eine Bohrung erschlossen worden ist, kann
die Bohrlochsicherungsplattform
dauernd dort belassen werden,
und das Leitungsrohr kann in das Rohrgestellbein
einzementiert
werden, indem in den Ringspalt zwischen demLeitungsrohr
und de®
Rohrgestellbein
mit Hilfe einer dafür vorgesehenen Eintritts-
öffnung
Zement eingefüllt wird. -
Für den Fall aber, daß sich aus dem Bohrvorgang ergibt, daß die
Bohrung nicht fündig wird und die Bohrlochsicherungsplattform deshalb geborgen
und wieder verwendet -werden soll, kann
der Senkkasten unter Druck gesetzt
werden, indem er mit Wasser
oder Luft gefüllt wird. Der Innendruck schafft
dann eine Auf-
triebskraft die sich berechnen lässt und die in Verbindung
mit
der von einer beweglichen Bohrgestelleinheit oder einem Schiffs-
kran
ausgeüLten, Zugkraft bewirkt, daß der Senkkasten die an den
Seiten der
Konstruktion auftretende Bodenreibung überwindet und
vom Meeresboden
freikommt, um an einem neuen Ort wlcderverwendet zu werden. Das Leitungsrohr
wird in diesem Fall mit Hilfe-bekannter, innerer Schneideinrichtungen
abgeschnitten, bevor der
Senkkasten hochgehievt wird:
Auf der.Innenseite
des Senkkastens, nahe seinem bodenseitigen Ende, ist außerdem eine Düsenvorrichtung
vorgesehen, mit der Sand
oder zähe Lehmdaterialien abgewaschen werden
können, um dadurch
die Energie zu verringern, die zum
Antrieb den Senkkastens er-
forderlicb ist. Diese Düsenvorrichtung
ist in gleiche Umfanga#-segmente aufgeteilt. Durch Steuerung
der in diese Segmente biheinerfolgenden Wasserströmung läset sich der
Senkkasten gerade" richten, falls er von der Senkrechten abweichen sollte.
In
der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, sind Ausführungsbeispiele
des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen: Figur
1 eine Seitenansicht einer ablandigen, bergungsfähigen Vielfachbohrungssicherungsplattform
auf dem Meeresboden, wobei sich die Leitungsrohre aus den Rohrgestellbeinen in die
den Meeresboden bildenden Erdschichten erstrecken, Figur 2 eine Schnittansicht längs
der Linie 2-2 in Figur 1, Figur 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Figur
1, Figur 3a eine Schnittansicht längs der Linie 3a-3a am Boden eines der Beine des
Aohrgestells mit einem Dichtungsring, Figur 4 eine senkrechte Teilschnittansicht
des Düsenringes am Boden des Senkkastens, Figur 5 eine Schnittansicht längs der
Linie 5-5 in Figur 4 mit den rings um den Umfang angeordneten Düsenringsegmenten
und Figur 6 eine Ansicht einer bergungsfähigen, ablandigen, Vielfachrohrbohrplattform,
die mit Hilfe eines von einem Schwimmkran betätigten, auf einem Rohrhänger arbeitenden
Stützeneintreibers in den Meeresboden hineingetrieben wird.
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In Figur i ist eine aus einem Senkkasten 10 und einem Rohr-Bestell
12 zusammengesetzte Vorrichtung dargestellt, die eine ablandige Bohrungssicherungeplattform
für Vielfachbohrungen bildet, die in der Zeichnung an einer ablandigen Stelle angeordnet
ist. Der Sebkkasten 10 ist dabei in den Meeresboden 14 eingesunken, wobei ein Teil
von ihm über die Sehlickoberfläche 16
hinausragt. Es wird
darauf hingewiesen, daß die gezeigte Platt-
form in verschiedenen Wassertiefen
eingesetzt werden kann, ohne
daß irgendeine Abänderung vorgenommen
werden muß, indem die
Tiefe, bis zu der der Senkkasten 10 unter die $ehlickoberfläche
16 einsinktyfestgelegt wird und indem je nachdem ein oder mehrere
hohle
Fachwerkteile des Rohrgestells hinzugefügt oder abgeschnitten
werden. In
den Fällen, in denen die Wassertiefe sehr gering ist,
befindet sich die
Schlickoberfläche 16 annähernd am Kopf des
Senkkastens 10 und das Rohrgerüst
oder -Gestell enthält nur
ein oder zwei Fachwerkfelder, während dann,
wenn die Wassertiefe
sehr groß ist, der Kopf des Senkkastens 10 bis zu einer
Fach-
werkfeldhöhe über die Schlickoberfläche 16 hinausragen kann,
und
das Rohrgestell eine Vielzahl dieser Fachwerkfelder ent-
halten kann.
Natürlich muß in jedem Fall der Senkkasten 10
so tief unterhalb der
Schlickoberfläche 16 sein, daß er der
übrigen Konstruktion einen ausreichenden
Halt giüt. Der Senk-
kasten 10 hat eine Haube 18, die seinen Kopfteil
abschliesst
sowie einen offenen Hoden 20, so daß er in den Meeresboden
einsinken
kann. Wenn der Senkkasten 10 in den Meeresboden
hineingetrieben wird,
kann das sich in ihm sammelnde Wasser
mit Hilfe eines,
schnell wirkenden Entlastungsrohres und Ventils
22, die durch eine sich
über die Wasseroberfläche erstreckende Drahtleitung betätigt werden,
abgblassen werden. Das Ventil'22 steht mit der Haube 18 am Kopf des Senkkastens
10 in Verbindung: Die Rohrgerüstkonstruktion 12 erstreckt
sich von den Deck 24
oberhalb der Wasseroberfläche 26 bis au dem in den
Meereeboden@ eingesunkenen :Senkkasten 10. Dieses Rohrgestell 12 besteht
im
wesentlichen aus mehreren Beinen 28 und den Versteifungsgliedern
34, die die Beine initelnander verbinden. Die Versteifungsglieder 34 sind feste,
dünne, zylindrische Glieder. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Anzahl
der Deine 28 auf vier beschränkt, wie Figur 2 der Zeichnung entnommen werden kann.
Diese Beine 28 sind hohl und besitzen einen Durchmesser, der so groß ist, daß das
Leitungsrohr 30 gewünschten Durchmessers in das hohle Bein eingesteckt werden kann.
Die Beine 28 erstrecken sich von dem Deck 24 zu dem Senkkasten 10 und sind am Außenumfang
des Senkkastens 10 parallel zu seiner Längsachse starr angebracht. Diese Befestigung
erfolgt mit Hilfe von Knotenblechen 32 (siehe Figur 3), die an den Senkkasten 10
angeschweisst sind. Aufgrund der Befestigung der Rohrgestellbeine 28 an dem Senkkasten
10 werden die auf das Rohrgestell 12 einwirkenden Lasten und Momente von diesem
Gestell auf den Senkkasten 10ibertragen. Die Beine 28 und Versteifungsglieder 34
sind miteinander zu einem stabilen, offenen Konstruktionstyp verschweisst, der eine
minimale Oberfläche besitzt, die den Wasserströmen und der Wellenwirkung ausgesetzt
ist.
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Um den Senkkasten 10 in den Meeresboden 14 hineinzutreiben, ist auf
der Haube 18 des Senkkastens 10 ein Treibkopf 36 angeordnet. Die Gestellkonstruktion
12 enthält mittige Glockenführungen 38 (siehe Figur 2), mit Hilfe derer ein Treibrohrmitnehmer
40 so eingesetzt werden kann, daß er auf dem Treibkopf 36 aufsitzt. Der Treibrohrmitnehmer
40 erstreckt sich, wenn er eingesetzt ist, über die Mitte der ftohrgestellkonrtruktion
12 und durch das Decke 24 nach oben, so daß der Treibrohrmitnehmer
40
von den Schlägen eines Pfahltreibers 42 (Figur 6)
getroffen werden kann, die
über den Treibrohrmitnehmer 40 auf
den Senkkasten 10 übertragbar sind,
so daß dieser in den Meeres-
boden hineingetrieben wird. Figur 6 zeigt den
Treibrohrmitnehmer 40 in einer Stellung, in der er über die Plattform 24 hinaus-
ragt,
sowie einen Pfahltreiber 42, der mit einem Schwimmkran 44 in Verbindung steht,
wobei beide Elemente 40 und 42 dazu
dienen, den Senkkasten 10 in den Meeresboden
14 hineinzutreiben.
Wenn die zusammengesetzte Vielfachbohrgestell-Senkkasten-Konstruktion
sich einmal an Ort und Stelle befindet, wobei das
Decke 24 in einer bestimmten
Höhe über dem Meeresspiegel 26
angeordnet ist, kann die Förderrohrleitung
30 mit Hilfe eines
mobilen Bohrgestells oder Schwimmkrans 44 in die
besonderen Beine
28 eingesetzt werden. Das Leitungsrohr 30 wird
über den Boden
der Beine 28 der Gestellkonstruktion 12 hinaus entweder
wie ein
Pfahl in die festeren Meeresbodenschichten hineingetrieben
oder
eingebohrt. Es versteht sich"daß dieses Leitungsrohr 30
die
Stabilität, Steifigkeit und Tragfestigkeit des Senkkastens
1d und der übrigen Plattformkonstruktion weiter erhöht: Die ver-
schiedenen
Bohrkopfanordnungen und Apablaspräventpr für jedes
Bohrloch werden
über dem Plattformdeck 24 angeordnet..
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In Figur 2 sind weitere konstruktive Einzelheiten der Rohr-Bestellkonstruktion
12 dargestellt. Die Rohrleitung 30 ist in
jedes der vier Beine 28
der Rohrgestellkonstruktion 12 einge-
baut. Diese Rohrleitung erstreckt
sich nun nicht nur in die
festere Meeresbodenformation unterhalb
der hohlen Gestellbeine 28 hinein sondern auch durch diese Beine 28 hindurch zur
Oberfläche, wo die Bohrkopfausrüstung an ihr angebracht ist. Wie aus der Zeichnung
ers4chtlich ist, befindet sich in dem Ringspalt zwischen der Rohrleitung 30 und
jedem Bein 28 Zement 48. Andererseits können die Leitungsroh]a30 aber auch, falls
dies gewünscht wird, nicht mit Hilfe von Zement sondern durch Verschweissen an den
hohlen Rohrgestellbeinen 28 befestigt werden, Dadurch wird die zusätzliche Möglichkeit
geschaffen, die zwischen der Rohrleitung 30 und dem Bein 28 bestehende Verbindung
aufzubrechen, um auf diese Weise das Rohrgestellbein nach der Bergung wieder verwendbar
zu machen. Es leuchtet ein, daß die Beine 28 des Rohrgestells 12 nicht nur als Führungen
dienen sondern auch als Bohrlochgehäuse. Der Zement 48 kann über die ZementausgieB-leitungen
50 in den zwischen dem Bein und dem Leitungsrohr vorhandenen Ringraum eingeführt
werden. Jede dieser ZementausgieB-leitungen 50 erstreckt sich von dem Plattformdeck
24 in einen der Ringräume. Um zu verhindern, daß der Zement 48 am Boden der Beine
28 entlang der Leitungsrohre 30 ausflieset, ist am Boden jedes Beinen 28 eine Gummidichtung
52 vorgesehen. Eine Detailschnittansicht dieser Gummidchtung 52 ist in Figur 3a
gezeigt. Wie aus Figur 4 zu entnehmen ist, befindet sich auf der Innenseite gen
Hodens des Senkkastens 10 ein .Düsenring 54. Dieser Düsehring
54 ist in gleiche Unfangssegnente 55, 56 und
57 unterteilt,
wie am besten aus Figur 5 ersichtlich ist. Jedes
Segement
besitzt eine separate, rohrförmige Eingangsvorrichtung 58, die sich zur
Meeresoberfläche erstreckt und zur Flüssig-
keitszufuhr
dient, so daß die an jedes Segment abgegebene Flüssig-
keitsmenge von der
Oberfläche aus gesteuert werden kann. wenn also der Senkkneten
aus seiner senkrechten Lage abweichen sollte, dann lässt
sich die Flüssigkeitsmenge, die den_verschiedenen Segmenten
des Düsenringes zugeführt wird, so steuern, daß den
Senkkasten eine
Kraft erteilt wird, die ihn aufrichtet: Der
Düsenring 54 allein lässt sich
beim Einsetzen den Senkkastens 10 in den Meeresboden 14 verwenden, und zwar
dort, wo der Meeres.. Boden weich genug, so daß der Senkkasten durch die
Wirkung der
Düsen eingegraben werden kann.
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In den Fällen, in denen Öl oder Gas beim Niederbringen einer Bohrung
durch ein Bein hindurch gefunden wird, können
durch die
anderen Beine
der Konstruktion Richtungsbohrungen
niedergebracht
werden. Falls die
erste Bohrung nicht fündig ist, also eine
Trockenbohrung ist, dann lässt sich
das Förderrohr 39 unter-
halb den
Bodens den Beines 28 mit üblichen
Inenschneidverkzeugen
abschneiden. Zur Unterstützung den Hochziehens der,
| Plattforakonstruktion von dem Meeresboden mit $ille eines |
| Krans kann der Senkkasten 10 durch Einpumpen von Wasser
oder |
| Öl durch eine Leitung 60, die sich von Deck aus zu
den Kopf- |
| teil den Senkkastens 10 erstreckt, unter Druck gesetzt werden. |
| Der Senkkasten 10 ist natürlich so gebaut, daß er den Innen- |
| druck aushält, der erforderlich ist, um den Senkkasten
unter |
| gegebenen Bodesbedintua4en von Meeresboden hoohsustehen.
Aul |
| diese Weise kann die tanze Konstruktion geborgen werden. |