DE1930631C3 - Verfahren zum Verbinden zweier Unterwasser-Rohrleitungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden zweier Unterwasser-Rohrleitungen mit Hilfe einer Vorrichtung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs beschrieben und aus der US-PS 3267682 bekannt ist. Bei dem bekannten Verfahren sind zum Verbinden der Rohre Taucher oder komplizierte Fernbetätigungs- und Überwachungseinrichtungen erforderlich. Dieses bekannte Verfahren eignet sich daher im wesentlichen nur zum Verbinden von Rohren in relativ geringer Wassertiefe. Für Rohrleitungen von großem Querschnitt müßten bei dem bekannten Verfahren außerdem mehrere Taucher eingesetzt werden. Das bekannte Verfahren wird außerdem auch durch starken Seegang und Strömungen sehr erschwert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren laut Oberbegriff des Patentanspruchs so zu verbessern, daß die Verbindung der Unterwasser-Rohrleitungen ohne Einsatz von Tauchern oder komplizierten Fernbetätigungs- und Überwachungseinrichtungen auch in großen Meerestiefen durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Rohrleitungen auch noch in Wassertiefen von etwa 300 m und mehr sicher und genau miteinander verbunden werden, es sind hier keine Taucher (»der irgendwelche komplizierten Fernbetätigungs- und Überwachungseinrichtungen erforderlich, das erfindungsgemäUc Verfahren ist auch weitgehend ungestört durch Seegang und Wasserstrpmungen,

Die Erfindung wird im folgenden an Hand sehematischer Zeichnungen an einem Ausfuhrungsbeispiel

näher erläutert. Die Fig. I bis A zeigen schematisch die einzelnen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte nach der Erfindung.

In Fig, I erkennt man eine schwimmfähige Bohranlage bzw. ein Fahrzeug oder eine Plattform 1 in der Position, die sie nach der Fertigstellung einer Unterwasser-Produktionstiefbohrung 2 einnimmt. Natürlich könnte der Bohrlochkopf der Tiefbohrung 2 sowohl über der Wasseroberfläche als auch unter Wasser angeordnet sein. Ferner ist ein Unterwasserstand-

'·"> rohr 3 vorgesehen, das die Bohrplattform 1 auf bekannte Weise mit dem Kopf 4 der Tiefbohrung 2 verbindet. Nach der Fertigstellung der Tiefbohrung wird ein Teil einer Rohrleitung 5 an den Bohrlochkopf 4 angeschlossen. Das freie Ende 6 der Rohrleitung 5 wird mit einem Führungsseil 7 verbunden, das an einer Boje 8 befestigt ist, mittels deren die Lage der Rohrleitung S auf dem Meeresboden markiert wird. Das Führungsseil 7 hat aus noch zu erläuternden Gründen eine vorbestimmte Länge.

²S Die Position einer Untcrwasser-Sammelstation bzw. einer Fördereinrichtung 9 wird mit Hilfe einer mit der Station 9durcä ein Führungsseil 13 verbundenen Boje 12 markiert. Natürlich können gegebenenfalls weitere Sammelleitungen 11 von der Sammelstation 9 zu anderen Tiefbohrungen führen, von denen in Fig. 2 nur eine dargestellt ist. Gemäß Fig. 1 bis 4 sind sowohl die Sammelstation 9 als auch der Bohrlochkopf 4 auf dem Meeresboden 14 angeordnet.
Gemäß Fig. 2 können mit Hilfe der schwimmenden Plattform 1 mehrere Tiefbohrungen, z. B. die beiden Tiefbohrungen 2 und 15, fertiggestellt werden, bevor mit den Arbeiten zum Verlegen und Verbinden der Rohrleitungen begonnen wird. Gemäß Fig. 2 umfaßt die Tiefbohrung IS einen Bohrlochkopf 16, einen Teil

4" einer an den Bohrlochkopf angeschlossenen Rohrleitung 17 sowie eine durch ein Führungsseil 19 mit dem freien Ende 20 der Rohrleitung 17 verbundenen Boje 18.

Gemäß Fig. 2 dient bei der Durchführung von Arbeitcn unter Wasser ein zum Verlegen von Rohrleitungen benutzter Kahn 22 dazu, mehrere Tiefbohrungen anzuschließen. Jede Arbeitsfolge zum Anschließen einer Tiefbohrung umfaßt allgemein Maßnahmen, um eine Rohrleitung herabzulassen, diese mit der

5" Sammelstation bzw. der Fördereinrichtung 9 zu verbinden und sie bis zu der Boje zu verlegen, die die Lage des Endes der vorher an den betreffenden Bohrlochkopf angeschlossenen Rohrleitung markiert. Hierbei bewegt sich der Kahn zum Verlegen der Rohrleitung annähernd in der Richtung, in der sich der an den Bohrlochkopf angeschlossene Teil der Rohrleitung erstreckt.

Genauer gesagt wird von dem Kahn 22 aus ein Rohrleitungsabschnitt 23 herabgelassen, der auf bekannte Weise im Wege der Fernbetätigung mit der Fördereinrichtung bzw. der Sammelstation 9 verbunden wird, deren Lage durch die Boje 12 markiert ist. Mit Hilfe des Kahns 22 wird die Rohrleitung 23 in die Nähe der die Lage des Endes der Rohrleitung 5 bezeichnenden Boje 8 gebracht. Sobald der Kahn 22 diese Position erreicht hat, wird das freie Ende der Rohrleitung 23 so vorbereitet, daß es unter Wasser mit dem freien Ende 6 der Rohrleitung 5 verbunden

wurden kann. Hierbei wird gemüU Fig. 3,4 und 6 mit dem freien Ende der Rohrleitung 23 eine Vorrichtung 24 verbunden, die es ermöglicht, Schneidarbeiten auszuführen, die Rohrleitungen aufeinander auszurichten und die Leitungen miteinander zu verbinden, s

Gemäß Fig. 5 wird durch die an den Bohrlochkopf 4 angeschlossene Unterwasser-Rohrleitung 5 ein sogenannter Molch 7a hindurchgeschickt. Die Rohrleitung 5 ruht auf dem Meeresboden 14, und eine Verschlußvorrichtung, z. B. der Molch 7«, ist so ausgebildet, daß sie es ermöglicht, das freie Ende der Rohrleitung 5 zu verschließen und ein Drahtseil 7 freizugeben, an dem die Boje 8 befestigt ist. Das Drahtseil 7 wird dann von einem Hilfsfahrzeug 25 aufgenommen und gespannt, z. B. mit Hilfe einer '5 Seilrolle und eines Gegengewichts 26 oder einer Unterwasserboje, um eine geradlinige Führung zu dem Ende 6 der Rohrleitung 5 auf dem Meeresboden herzustellen. Gegebenenfalls kann auch der Kahn 22 hierzu benutzt werden. Es sei bemerkt, daß es gemäß *° der Erfindung nicht unbedingt erforderlich ist, einen solchen Rohrleitungsmolch Ία durch die rtaf dem Meeresboden liegende Rohrleitung 5 hindurchzuschicken. Vielmehr kann man jede beliebige Vorrichtung, die es ermöglicht, das Leitungsende 6 mit einer *5 Boje zu verbinden, an der Rohrleitung 5 zu befestigen, wenn diese auf dem Meeresboden verlegt wird. Beispielsweise würde eine einfache anschweißbare Kappe mit einem Ring in Fällen genügen, in denen das freie Ende der Unterwasserrohrleitung 5 abgeschnitten werden soll. Die Verwendung eines Molches ist in Fällen erforderlich, in denen nicht vorauszusehen war, daß man eine Boje benötigen würde, und in denen das Ende der Rohrleitung zur Beseitigung von Beschädigungen nicht ohne weiteres zugänglich ist.

Dann wird das freie Ende der Rohrleitung 23 an der Handhabungs- und Verbindungsvorrichtung 24 befestigt. Das Führungsseil 7 wird durch die Vorrichtung 24 hindurchgeführt. Auf diese Weise kann die durch Führurgsseile 28 und 29 mit Winden 22a und 21b verbundene Vorrichtung 24 so zum Meeresboden 14 herabgelassen werden, daß sie in der Nähe der Rohrleitung 5 angeordnet sind. Mit der Vorrichtung 24 sind auf dem Kahn 22 vorgesehene Steuervorrichtungen 27 verbunden. Wenn die Winden auf dem Kahn 22 die Rohrleitung 23 zusammen mit der Vorrichtung 24 zum Ende der auf dem Meeresboden 14 liegenden, an den Bohrlochkopf angeschlossenen Rohrleitung 5 herablassen, gleitet die Vorrichtung 24 somit längs des Führungsseil 7 nach unten. Bei die- 5» sem in Fig. 4 gezeigten Stadium verlaufen die benachbarten Abschnitte der Rohrleitungen 5 und 23 parallel zueinander, und sie überlappen sich innerhalb der Vorrichtung 24. Im Wege der Fernbetätigung wird der überstehende 'Feil mindestens einer der beiden Rohrleitungen so abgeschnitten, daß die Stirnfläche der Rohrleitung im wesentlichen in der gleichen senkrechten Ebene liegt wie das freie Ende der anderen Rohrleitung, Beispielsweise wird das Ende der Rohrleitung 5 abgeschnitten, und dann wird das zugeschnittene Ende in Fluchtung mit dem freien Ende der anderen Rohrleitung 23 gebracht, wie das vorher in der Vorrichtung 24 in eine bestimmte Lage gebracht wurde; hierauf werden die einander benachbarten Leitungsenden im Wege der Fernbetätigung miteinander verbunden.

Vorzugsweise wird die an den Bohrkopf 4 angeschlossene Rohrleitung S im Wege der Formbetätigung erfaßt, zugeschnitten, fertig bearbeitet und in Fluchtung mit dem freien Ende der Rohrleitung 23 gebracht, um dann mit dieser Rohrleitung ebenfalls im Wege der Fernbetätigung verbunden zu werden.

Die Vorrichtung 24 zum Ausrichten, Zuschneiden und Verbinden der Rohrleitungen wird dann von den beiden Leitungen gelöst und mit Hilfe der Seile 28 und 29 hochgezogen, und ein ähn'-^hes Verfahren wird angewendet, um die Rohrleitung 17 von dem Kahn 22 aus mit einer weiteren Rohrleitung zu verbinden. Auf diese Weise ist es ohne Schwierigkeiten möglich, mehrere Tiefbohrungen an eine Sammclstation oder Fördereinrichtung anzuschließen. Entsprechend kann man dieses Verfahren auch anwenden, um eine Fördervorrichtung an eine Sammelstation oder umgekehrt anzuschließen. Weiterhin ist das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar, wenn beschädigte Rohrleitungen repariert werden müssen.

Es sei bemerkt, daß für die Herstellung von Leitungsverbindungen unter Wasser verschiedene Verfahren zur Verfügung stehen. Beispielsweise ist es ohne weiteres möglich, in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren das Widerstandsstumpfschweißverfahren anzuwenden. Hierbei könnte man das freie Ende der Rohrleitung 23 mit einer in einem geeigneten Behälter angeordneten Einrichtung versehen, die z. B. eine Fernsehkamera umfaßt, mittels deren das Ausmaß der Überlappung der zu verbindenden Rohrleitungen ermittelt werden kann. In diesem Falle könnte der überstehende Teil oberhalb der Wasseroberfläche mit Hilfe einer bekannten Vorrichtung abgeschnitten und das freie Ende der Rohrleitung 23 in der erforderlichen Weise vorbereitet werden, woraufhin die ganze Vorrichtung herabgelassen wird, bis sie zur Anlage an der Rohrleitung 5 kommt, so daß die Rohrleitung 23 dann mit der Leitung 5 verbunden werden kann. Die Rohrleitungen 5 und 23 können auch mit Hilfe des Lichtbogenschweißverfahrens oder des autogenen Schweißverfahrens verbunden werden.

Zwar wurde die Erfindung insbesondere bezüglich des Verbindens von Rohrleitungen beschrieben, doch sei bemerkt, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren ebensogut anwenden läßt, um anders geformte Bauteile, z. B. Stangen oder Platten, miteinander zu verbinden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

19 30

Patentanspruch;

Verfahren zum Verbinden zweier Unterwasser-Rohrleitungen mit Hilfe einer Vorrichtung, wobei insbesondere eine der Rohrleitungen an eine produzierende Tiefbohrung und die andere an eine Sammelstation angeschlossen ist, von denen die erste Rohrleitung bereits auf dem Meeresboden verlegt ist und die zweite Rohrleitung an der Vorrichtung befestigt und mit dieser auf den Meeresboden abgesenkt wird, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Das freie Ende der ersten Rohrleitung (5) wird mit einem an einer Boje (8) befestigten, gespannten Führungsseil (7) verbunden,

b) die zweite Rohrleitung (23) wird in die Nähe der Boje (8) gezogen und dort mit der Vorrichtung (24) fest verbunden,

c) das FiUicungsseil (7) wird durch die Vorrichtung hindurchgeführt,

d) Vorrichtung und Rohrleitung (23) werden am Führungsseil entlang zum Meeresboden abgesenkt, wobei das Ende der zweiten Rohrleitung (23) in eine solche Lage zum freien Ende der ersten Rohrleitung (5) gebracht wird, daß eine Überlappung entsteht,

e) eines der Enden der Rohrleitungen wird über die Vorrichtung (24) zugeschnitten und achsgleich zum anderen Rohrende ausgerichtet und

f) beide Rohrleitungen werden miteinander in üblicher Weise verbunden.