DE1932230C3 - Unterwasseranlage zum Anschließen an mindestens eine Unterwassertiefbohrung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterwasseranlage zum Sammeln und Weiterleiten von fließfähigen Medien, an die mehrere Produktionsleitungen mindestens einer Förderbohrung angeschlossen sind, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I angegeben ist. Derartige Unterwasseranlagen werden auf Erdölfeldern in Küstennähe unter Wasser auf dem Meeresboden angeordnet, um das aus mehreren Bohrungen austretende Rohöl zu sammeln und es Produktionsvorrichtungen zuzuführen, die entweder in Küstennähe oder an Land vorgesehen sind.

Bis jetzt werden Tiefbohrungen zum Gewinnen von Erdöl und Erdgas in Küstennähe unier Wasser unter Benutzung ortsfester Plattformen oder schwimmfähiger oder tauchfähiger Wasserfahrzeuge angelegt. Nach der Beendigung der Tiefbuhrarbeiten ragte die Bohrlochausrüstung ebenso wie der am oberen Ende angebrachte Steigrohrkopf nach oben über die Wasseroberfläche hinaus, und der Bohrlochkopf war von einer auf dem Meeresboden ortsfest angeordneten Plattform umgeben. In manchen Fällen war die Produktions- oder Fördervorrichtung einschließlich der Behälter vom Trennen, Zumessen oder Lagern von öl und Gas auf einer solchen Plattform angeordnet, und das aus dem Bohrloch gewonnene Fluid wurde durch diese Behälter geleitet. In anderen Fällen wurden zentralisierte Förderanlagen, die mehreren Tiefbohrungen zugeordnet waren, auf in den Meeresboden eingerammten Pfählen errichtet und möglichst in der Mine zwischen den betreffenden Tiefbohrungen angeordnet. Dann wurden einzelne Produktions- oder Förderleitungen von den einzelnen Bohrlöchern aus zu der zentralen Förderanlage verlegt, wo die- Fluide gesammelt, getrennt und/oder behandelt wurden, bevor sie mit Hilfe von Tankschiffen oder durch Rohrleitungen zum Festland gefördert wurden.

Zwar haben sich Anlagen der vorstehend geschilderten Art bei ölfeldern bewährt, bei denen die Bohrlöcher in einer geringen Wassertiefe angelegt waren, doch lassen sich solche Anlagen für in großer Wasserliefe angelegte Bohrlöcher zum Gewinnen von öl und Gas entweder überhaupt nicht oder aber nur unter einem übermäßigen Kostenaufwand erstellen. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Öl und/oder Gas aus Unterwassertiefbohrungen gefördert wird, bei denen der Bohrlochkopf unter Wasser oder nahe dem Meeresboden angeordnet ist.

Bei der Erschließung zahlreicher ölfelder erweist sich die Verwendung von auf dem Meeresboden angeordneten Förderanlagen als das einzige anwendbare Verfahren. Dies gilt insbesondere für Ölfelder, die in einer Wassertiefe von 100 bis 300 m liegen, so daß die Verwendung einer ortsfesten Plattform, die über die Wasseroberfläche hinausragt, innerhalb der Grenzen cics Ölfeldes, die mit allen erforderlichen Vorrichtungen versehen ist, zu außerordentlich hohen Kosten führt und in manchen Fällen völlig unmöglich sein würde.

Schwimmfähige Produktionsplattformen erweisen sich als sehr kostspielig, wenn sie nur in Verbindung mit einer kleinen Anzahl von Tiefbohrungen verwendet werden können.

Nur teilweise versenkte Unterwasseranlagen, die in einer Tiefe von etwa 30 m unter dar Wasseroberfläche gehalten werden, erfordern zahlreiche längere Leitungen, die zu den Bohrungen am Meeresboden führen. Außerdem sind kostspielige Verankerungsvorrichtungen vorzusehen.

Eine bekannte Unterwasseranlage gemäß dem Oberbegriff von Anspruch I ist in eine Basisbaugruppe, die grundsätzlich ständig auf dem Meeresboden verbleibt, und eine absenk- und aufholbare Förder-

baugruppe unterteilt, die mit dieser unter gleichzeitiger Herstellung der entsprechenden Leitungsverbindungen verbindbar ist. Zum Aufholen und Absenken der Förderbaugruppe sind eine Reihe von Seilen vorgesehen, die sich bei dieser Arbeit verdrehen können und die somit langwierige Arbeiten erforderlich machen, um die Seile wieder zu entwirren. Dadurch ist die Zeil, die zum Überholen der Einrichtungen der Förderbuugruppe erforderlich ist, erheblich vergrößert.

Eine auf dem Meeresboden verankerbare Förderbaugruppe wird vorgesehen,da es erwünscht ist.das Gas, das öl und das Wasser voneinander zu trennen, bevor die zu gewinnenden Sto^rie an Rohrleitungen abgegeben werden. Eine solche Trennung ist unerläßlich, wenn die betreffenden Stoffe mit Hilfe von Tankschiffen od. dgl. abtransportiert werden sollen. Es ist daher notwendig, den Tiefbohrungen entsprechende Trennvorrichtungen oder Abscheider unmittelbar zuzuordnen, und zwar ohne Rücksicht darauf, ob es sich um auf dem Festland oder unter Wasser angelegte TiePoohrungen handelt. Gelegentlich benötigt man ferner Vorrichuingen zur Überwachung oder Regelung der Förderung der Bohrungen und zur Durchführung von Prüfui?gsarbeiten an den Bohrlöchern. Daher wurde die im Oberbegriff von Patentanspruch I umrissene Unterwasseranlage geschaffen, um nur das öl zum Festland oder zu Tankschiffen od. dgl. weiterzuleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Unterwasseranlage dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Überholarbeiten der Förderbaugruppe in kürzerer Zeit abgewickelt werden können und dip Förderbaugruppe dazu leichter absenk- und aufholbar ist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Für das Absenken und Aufholen ist die Förderbaugruppe mit Auftrieb erzeugenden Behältern ausgerüstet, die wahlweise entleert oder geflutet werden. Zur Führung der Förderbaugruppe dient eine Verankerungstrosse, die an der Basisgruppe befestigt ist und die beim Ablassen durch Fluten der Behälter von der auf der Förderbaugruppe befindlichen Winde eingeholt bzw. aufgewickelt wird. Da nur diese eine Verbindung (neben Steuerkabeln) erforderlich ist, können sich ^j mehrere Verankerungs- oder Führungsseile nicht verwirren. Außerdem ist weder an der Wasseroberfläche noch auf der Basisbaugruppe ein Hebezeug erforderlich, mit welchem entweder eine schwimmende Förderbaugruppe abgesenkt oder eine nicht schwimmfähige Förderbaugruppe aufgeholt werden muß. Zur Durchführung der Instandsetzungsarbeiten sind auch keine Taucher erforderlich. Das Fluten oder Entleeren der Auftrieb erzeugenden Behälter erfolgt zweckmäßig ferngesteuert, z. B. von einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Schiff aus. Von hier aus werden auch die Kupplungen gesteuert.

Für das Zuordnen der Förderbaugruppe zur Basisbaugruppe können rein mechanische, formschlüssige Führungen aber auch Abstützungen vorgesehen sein, die mittels Betätigungsvorrichtungen eine Relativdrehung zulassen, damit die Anschlüsse der Förderbaugruppe mit denen der Basisbaugruppe vor der Betätigung der Rohrkupplungen in Fluchtung gebracht werden können.

Die Förderbaugruppe umfaßt verschiedene Vorrichtungen, z. B. Abscheider, Zumeßbehälter usw. Die Förderbaugruppe wird nach Durchführung von Instandsetzungs- oder Wariungsarbeiten mittels der Verankerungstrosse bzw. dem Ankerseil durch die Winde eingeholt, um sie mit der Basisbaugruppe betriebsmäßig zu verbinden. Nachdem beide Baugruppen miteinander gekuppelt sind, bestehen Leitungsverbindungen zwischen diesen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einem verkürzten senkrechten Schnitt eine erfindungsgemäße Unterwasseranlage zum Sammeln und Weiterleiten von öl, die auf dem Meeresboden unter Wasser verankert ist und von der aus sich Produktionsleitungen zu einer oder mehreren Tiefbohrungen zum Gewinnen von öl und/oder Gas erstrecken, während wenigstens eine weitere Abgabeleitung zum Festland oder einer zentral angeordneten Förder- und Lageranlage verlegt ist.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung die schwimmfähige Förderbaugruppe mit Abstand zur Basisbaugruppe, nur -Jurch die Verankerungstrosse verbunden.

F i g. 3 zeigt in einer Seitenansicht in einem größeren Maßstab eine abgeänderte Ausführungsform einer Verankerungs- und Lagebestimmungsvorrichtung zur Verwendung bei einer erfindungsgemäßen Anlage.

F i g. 4 zeigt perspektivisch eine weitere Ausführungsform einer bei der erfindungsgemäßen Anlage zu verwendenden Lagebestimmungsvorrichtung.

Fig.5 zeigt schematisch in einem kleineren Maßstab eine weitere Ausführungsform einer Unterwasseranlage nach der Erfindung in Verbindung mit einer Unterwasser-Betätigungsvorrichtung, die auf dem zentralen abnehmbaren Teii der Anlage statt auf der diesen umgebenden Basisbaugruppe angeordnet werden kann.

F i g. 6 zeigt in einer Vorderansicht eine Ausführungsform geeigneter Vorrichtungen zum Anschließen von Unterwasser-Rohrleitungen an die Unierwasseranlage.

F i g. 7 ist ein stark vergrößerter Teilschnitt längs der Linie 7-7 in Fi g. 6.

Fig. 8 zeigt in einem Teilschnitt eine Vorrichtung zum Drehen der abnehmbaren zentralen Baugruppe der Anlage gegenüber der Basisbaugruppe.

F i g. 9 zeigt eine abgeänderte Anordnung, bei der die Unterwasser-Betätigungsvorrichtung auf Schienen läuft, die auf der Bodenfläche der Basisbaugruppe angeordnet sind.

Die in Fig. 1 dargestellte Ausführungsform einer Unterwasser-Anlage für öl und Gas umfaßt zwei Hauptbaugruppen oder Baueinheiten. Gemäß F i g. 2 ist eine Basisbaugruppe 11 auf dem Meeresboden 12 in der Nähe mehrerer nicht dargestellter Unterwassertiefbohrungen angeordnet. An der Basisbaugruppe U stützt sich eine insgesamt mit 14 bezeichnete schwimmfähige Förderbaugruppe ab, die in der Mitte der Basisbaugruppe 11 angeordnet und so bemessen ist, daß sie in die Basisbaugruppe eingeführt werden kann. Die Förderbaugruppe 14 trägt ein sich nach unten zu der Basisbaugruppe 11 erstreckendes Verankerungsseil bzw. eine Trosse 15.

Gemäß Fig. 1 und 2 kann die Basisbaugruppe eine Grundplatte 16 umfassen, die mit einer nach oben ragenden, zum Unterstützen von Rohrleitungen dienenden Vorrichtung versehen ist, welche die Form einer lückenlosen, ^:n der Umfangsrichtung verlaufenden Wand 17 haben kann oder gemäß Fig. 5 mehrere getrennte Unterstützungen 18 für Rohrleitungen umfaßt. Gemäß Fig. I ist eine zweite innerhalb der Wand 17 angeordnete Wand 19 von kleinerem Durchmesser

vorgesehen, deren Innendurchmesser so gewählt ist, daß sie die zentral angeordnete, von der Basisbaugruppe trennbare Förderbaugruppe 14 aufnehmen kann.

Die Hauptaufgabe der inneren, nach oben ragenden Wand 19 besteht darin, eine Unterstützung für eine Schiene 21 zu bilden, mittels deren eine Unterwasser-Betätigungsvorrichtung 22 unterstützt wird. Die Vorrichtung 22 umfaßt ein Gehäuse 23, das z. B. durch Laufräder 24 fest mit der Schiene 21 verbunden ist. Die Räder 24 werden vorzugsweise durch einen damit betriebsmäßig verbundenen, innerhalb oder außerhalb des Gehäuses 23 angeordneten Motor angetrieben, lerner ist das Gehäuse 23 mil zwei nicht antreibbarcn Rollen 25 versehen, die auf einer nach außen ragenden Rahmenkonstruktion 26 so gelagert sind, daß sie gemäß ,₅ F i g. 1 auf der äußeren Umiangsflächc der senkrechten inneren Wand 19 abrollen können, wenn die Antriebsräder 24 !Π die SchicⁿC ?l pinpphänpt sind Allprnaliv können die Rollen 25 antreibbar sein und in Reibungsberührung mit der Außenfläche der Wand 19 stehen, um die Betätigungsvorrichtung 22 so anzutreiben, daß sie sich längs einer Kreisbahn um die Achse der Unterwasseranlage bewegt. Es sei bemerkt, daß der Ringraum 27 zwischen der äußeren Wand 17 und der inneren Wand 19 so bemessen ist. daß er die Betätigungsvorrichtung 22 aufnehmen kann, und daß eine Steuerung dieser Vorrichtung möglich ist.

Ein Teil der Betätigungsvorrichtung 22 ist so angeordnet, daß er nach oben aus dem Gehäuse 23 ausgefahren werden kann; dieser Teil ist vorzugsweise ^₀ als senkrecht ein- und ausschiebbarer Arm 28 ausgebildet. Am oberen Ende des ein- und ausschiebbaren Teleskoparms 28 ist ein sich quer zu dessen Längsachse erstreckender Zylinder 30 mit einem gegenüber der Achse der Anlage nach außen ein- und ausschiebbaren Teleskoparm 31 befestigt. Der Arm 31 trägt einen drehbaren Schraubenschlüsselkopf 32. der durch einen nicht dargestellten Motor antreibbar ist; dieser Motor ist in dem Tcleskoparm 31 oder vorzugsweise im hinteren Teil des Zylinders 30 angeordnet. Eine Fernsehkamera 33 ist zusammen mit einer Beleuchtungsvorrichtung auf dem oberen Ende der Betätigungsvorrichtung 22 auf einer antreibbaren Dreh- und Schwenkvorrichtung 34 gelagert, während der Bildschirm des nicht dargestellten Fernsehempfän- ^₅ gers auf einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Fahrzeug angeordnet ist.

Die Betätigungsvorrichtung 22 kann an einem Haken aufgehängt sein, der ein mit seinem oberen Ende am unteren Ende eines ¹⁵CiIs oder Kabels 35 befestigt ist. das das Gewicht der Vorrichtung aufnimmt und Leitungen zum Zuführen von Energie und Steuersignalen zu der Vorrichtung umfaßt. Somit ist es möglich, mit Hilfe des Kabels 35 von einem Wasserfahrzeug aus Energie und Steuersignale der Betätigungsvorrichtung 22 und den ihr zugeordneten Vorrichtungen zuzuführen, während Fernsehsignale von der Kamera 33 aus durch das Kabel zu dem Fahrzeug geleitet werden. Damit die Berührungsvorrichtung 23 am Ende des Kabels 35 im Wasser in seitlicher Richtung bewegt werden kann, kann man sie mit einer Antriebsvorrichtung, ζ. Β. nicht dargestellten antreibbaren Propellern, versehen, die auf der Außenseite des Gehäuses 23 angeordnet sind. Anstelle solcher Motoren und Propeller könnte man auch Flüssigkeitsdüsen und sie speisende Pumpen verwenden. Mindestens ein Teil des Gehäuses 23 kann eine leere Kammer bilden, die von dem Fahrzeug aus selektiv geflutet werden kann, um den Auftrieb der Vorrichtung 22 einzustellen. Wenn ein zusätzlichci Auftrieb erwünscht ist, kann man Auftrieb erzeugend« Behälter an dem die Vorrichtung tragenden Kabel 3! oder am Gehäuse 23 der Betätigungsvorrichtung befestigen.

Bezüglich F i g. I sei bemerkt, daß die erfindungsge mäße Anlage in einem ölfeld in der Nähe mehrerei Unterwasserliefbohrungen angeordnet ist. und daß vot jeder dieser Tiefbohrungen aus eine Produktionslei tung 36 zu der Anlage führt und an dieser auf beliebige bekannte Weise. z.B. mit Hilfe einer Rohrschelle 37 befestigt ist. Alternativ kann man auch jede belicbigi andere bekannte Konstruktion von Anschlußvorrich Hingen verwenden. >.. B. J-förmigc Rohre und zun Biegen der Produktionsleitungen dienende Schuhe, υπ die Produktionsleitungen mit der Anlage /11 verbinden In jede Produktionsleitung 36 ist nahe ihrem der Anlagi benachbarten Rnde vor/imsweisc? mindestens ph Strömungsregelventil 38 eingeschaltet, jenseits dessei eine lösbare Rohrkupplung 40 angeordnet ist. und cini Betätigungsstange 41 od. dgl. umfaßt, die mit Hilfe de Vorrichtung 22 betätigt werden kann. Entspreche™ umfaßt jedes Ventil 38 eine Ventilspindel 42, die voi dem Schraubenschlüsselkopf 32 der Vorrichtung 2. erfaßt und durch ihn betätigt werden kann. Wenn mai die Produktionsleitung 36 an der Rohrkupplung 40 voi der Anlaj?·: trennt, ist es somit möglich, die Leitung 3< durch eine andere Leitung zu ersetzen oder sie zi reparieren.

Die Basisbaugruppe Il der Anlage ist vorzugsweisi mit einer oder mehreren .Sammcllc.'iungcn 43 versehen an die mehrere Produktionsleitungen 36 angeschlossei werden können, so daß die öl- oder Fluidströme. die au mehreren Tiefbohrungen stammen, miteinander ge mischt werden, bevor sie der Förderbaugruppe 14 übe eine Anschlußleitung 44 zugeführt werden. Jede de Anschlußleitungen 44 ist mit einer leicht lösbarei Rohrkupplung 45 und einem Strömungsrcgelventil 46 versehen, die beide so ausgebildet sind, daß sie mit Hilfi der Vorrichtung 22 oder einer anderen bekanntei Vorrichtung betätigt werden können, z. B. mit Hilfi einer ortsfesten, auf der Anlage angeordneten fernstcu erbaren Betätigungsvorrichtung. Alternativ könnte mai die Ventile 46 auch als Rückschlagventile ausbilden. Be einer Ausführungsform der Erfindung sind die Rohr kupplungen 45 gemäß F i g. 1 gegeneinander versetzt, se daß sämtliche Anschlußleitungen 44 gleichzeitig ii Fluchtung mit den Rohrkupplungen 45 der Förderbau gruppe 14 gebracht werden können, wenn diesi Baugruppe im Wasser senkrecht herabgelassen un.' s( in die Basisbaugruppe 11 eingeführt wird, wie es ir F i g. 1 gezeigt ist.

Die Sammelleitungen 43 könnten statt auf de Basisbaugruppe 11 auch auf der Förderbaugruppe l· angeordnet sein. In diesem Fall würde gemäß Fig. jede der Produktionsleitungen 36 direkt in di Förderbaugruppe 14 eintreten und mit darin angeordne ten. nicht dargestellten Sammelleitungen verbünde werden, die den in F i g. 1 gezeigten Sammelleitungen 4 ähneln. Von der Förderbaugruppe 14 würde das Fluii gemäß F i g. 1 über eine oder mehrere Abgabeleitunge· 47 abgegeben werden, in die Rohrkupplungen 48 uni Ventile 49 eingeschaltet sind. Bei der in F i g. 5 gezeigte abgeänderten Ausführungsform der Erfindung is ebenfalls eine Schiene 2ia für eine Betätigungsvorrich tung 22 vorgesehen, doch ist diese Schiene nicht in de aus F i g. 1 ersichtlichen Weise an der Basisbaugruppe 11 sondern an der Förderbaugruppe 14 angebracht. Be

einer weiteren abgeänderten Anordnung, die in Fig.9 gezeigt ist, läuft die Betätigungsvorrichtung 22 auf zwei auf dem Boden der Basisbaugruppe 11 angeordneten Schienen 21 b.

Die in Fig. 1 gezeigte Förderbaugruppe 14 kann die verschiedensten Vorrichtungen enthalten, deren Wahl sich jeveils nach den Arbeiten richtet, die an der Unterwasseranlage ausgeführt werden müssen. Beispielsweise kann die Förderbaugruppe 14 mit einem Druckstöße ausgleichenden Behälter 51, eitern Behälter 52 zum Abscheiden von Gas, einem Behälter 53 zum Trennen von Öl und Wasser sowie mit einem Meßbehälter 54 ausgerüstet sein. Ferner kann man nicht dargestellte Meßvorrichtungen vorsehen, mittels deren die prozentualen Anteile und die Mengen der verschiedenen geförderten Phasen gemessen werden können. Vorzugsweise wird in der Unterwasserförderailiagc i'iüi da» Gas äbgcSCnicucü, Und das Gemisch 5U5

öl und Wasser oder ein nur aus öl bestehender Strom wird von der Anlage unter der Wirkung des Drucks einer Pumpe oder des in dem Bohrloch herrschenden Drucks abgegeben.

Da die Förderbaugruppe 14 schwimmfähig ausgebildet ist, werden Auftriebsbehälter 55 und 56 von ausreichendem Rauminhalt vorgesehen, die vorzugsweise so ausgebildet sind, daß sie über mit Ventilen versehene Leitungen 57 und 58 selektiv geflutet werden können. Der Leitung 58 könnte Druckluft mit Hilfe einer Leitung 60 und einer lösbaren Rohrkupplung zugeführt werden, d. h. den Auftriebsbehältern könnte Luft von der Küste aus zugeführt werden, um das Wasser aus den Behältern 55 und 56 zu verdrängen, wenn die zentral angeordnete Förderbaugruppe 14 wieder schwimmfähig gemacht werden soll. Alternativ könnte man die benötigte Luft den Behältern 55 und 56 auch von einem nicht dargestellten schwimmfähigen oder tauchfähigen Fahrzeug aus zuführen. Gegebenenfalls kann die Förderbaugruppe 14 mit einem zentralen Einsteigeschacht 62 versehen sein, der normalerweise durch eine Deckplatte 63 abgeschlossen ist, so daß die Baugruppe 14 für Arbeiter zugänglich gemacht werden kann. Für Notfälle kann das obere Ende der zentral angeordneten Förderbaugruppe 14 mit einem Sitz zum Aufnehmen des unteren Endes einer nicht dargestellten Tauchkammer versehen sein, so daß in Notfällen Reparaturarbeiten auch unter Wasser ausgeführt werden können.

Die in Fig.2 gezeigte schwimmfähige Förderbaugruppe 14 kann durch selektives Fluten der Auftriebsbehälter 55 und 56 abgesenkt und konzentrisch mit der Basisbaugruppe 11 angeordnet werden, so daß sie sich senkrecht nach unten bewegt und von der Baugruppe 11 aufgenommen wird. Bei der Anordnung nach Fig.2 würde sich ein nach außen ragender Flansch oder Sitz 65 an den oberen Rand der inneren Stützwand 19 anlegen. Gemäß F i g. 1 kann die Stützwand 19 vorzugsweise nahe ihrem oberen Ende mit einer Antriebsvorrichtung versehen sein, die benutzt werden kann, um die Förderbaugruppe 14 erforderlichenfalls innerhalb der Basisbaugruppe zu drehen. Bei manchen Anlagen, bei denen es nicht möglich ist, die Rohrkupplungen 45 in der in F i g. 1 gezeigten Weise gestaffelt anzuordnen, kann es erforderlich werden, die Förderbaugruppe 14 gegenüber der Basisbaugruppe 11 so zu drehen, daß die einander zugeordneten Rohrkupplungsteile der beiden Baugruppen jeweils gleichachsig miteinander angeordnet werden. Bei der Konstruktion nach F i g. 1 umfaßt die Antriebsvorrichtung mindestens ein mit einer Welle 67 drehfest verbundenes Zahn- oder Reibrad 66, das mit der Unterseite des Auflageflansches 25 zusammenarbeitet, der ebenfalls mit Zahnradzähnen versehen sein kann. Wenn man die Betätigungsvorrichtung 22 auf andere Weise so anordnet, daß der

; Schraubenschlüsselkopf 32 das freiliegende Ende der Antriebswelle 67 erfassen kann, kann die Vorrichtung 22 dazu dienen, die Antriebsvorrichtung zu betätigen und die Förderbaugruppe 14 innerhalb der Basisbaugruppe 11 in einem begrenzten Ausmaß so zu drehen, daß die betreffenden Rohrleitungen in Fluchtung miteinander gebracht werden. Zu diesem Zweck kann es erforderlich sein, gemäß Fig. I eine zweite Schiene 21c/unterhalb der normalerweise benutzten Schiene 21 vorzusehen, so daß die Betätigungsvorrichtung 22 an dieser tiefer

,5 liegenden Schiene aufgehängt werden könnte. Gemäß Fig. 8 kann der Schraubenschlüsselkopf 32 der Betätigungsvorrichtung 22 ausgefahren werden, um den Kopf 68 ucf uiciiuaieii Weile 67 der Antriebsvorrichtung zu erfassen.

In Fig. 6 ist eine Ausführungsform einer fernsteuerbaren Rohrkupplung dargestellt, die eine teleskopartig ein- und ausschiebbare Buchse 70 · nfaßt, die eine Zahnstange 71 trägt, mit der ein auf einem äußeren Gehäuse 73 gelagertes Ritzel 72 zusammenarbeitet.

Gemäß Fig.7 ist das eine Ende der das Ritzel 72 tragenden Welle als Sechskantkopf 74 ausgebildet und so bemessen, daß es von dem Schraubenschlüsselkopf 32 der Betätigungsvorrichtung (Fig. 8) erfaßt werden kann. Wird das Ritzel 72 gemäß F i g. 6 gedreht, wird die

J₀ Buchse 70 ausgefahren, so daß sie sich über eine Dichtung hinweg auf das benachbarte Ende 75 einer Anschlußleitung 44 aufschiebt. Gemäß Fig.6 und 7 kann am freien Ende 75 jeder Anschlußleitung 44 auf der Außenseite z. B. durch Anschweißen eine Anschlaganordnung befestigt sein, die zwei nach außen ragende Arme 76 und 77 umfaßt, welche mit einer Grundplatte 78 verschweißt sind, die ihrerseits an die Anschlußleitung 44 angeschweißt ist. Wenn die Kupplung 45 zusammen mit dem Leitungsabschnitt 44a in einer waagerechten Ebene gedreht wird, wie es geschieht, wenn die Förderbaugruppe 14 gemäß Fig. I im Uhrzeigersinn gegenüber der Basisbaugruppe 11 gedreht wird, kommt gemäß F i g. 6 das Kupplungsgehäuse 73 in Berührung mit den Armen 76 und 77, so daß es in axiale Fluchtung mit der Anschlußleitung 44 gebracht wird. Nunmehr kann die Buchse 70 leicht in der schon beschriebenen Weise durch Drehen des Ritzels 72 auf das freie Ende 75 der Anschlußleitung 44 aufgeschoben werden.

Beim Aufbau der erfindungsgemäßen Unterwasseranlage auf dem Meeresboden kann man die aus Stahl oder Zement hergestellte Basisbaugruppe einfach auf dem Meeresboden anordnen, wo sie durch ihr Eigengewicht in ihrer Lage gehalten wird. Vorzugsweise sieht man jedoch zusätzlich eine Verankerungsvorrichtung vor, um der Basisbaugruppe auf dem Meeresboden eine größere Stabilität zu verleihen. Da die Förderbaugruppe 14 mit der Basisbaugruppe 11 durch ein Verankerungsteil oder eine Trosse 15 verbunden werden soll, ist es außerdem zweckmäßig, einen Raum zum Aufnehmen des Seils 15 für den Fall vorzusehen, daß die Baugruppe 14 in der Baugruppe 11 angeordnet ist

Ein bevorzugtes Verfahren zur Schaffung eines ausreichenden Raums zum Aufnehmen des Verankerungsseils 15 als auch zur Schaffung einer zweckmäßigen Verankerung für die Basisbaugruppe U besteht darin, daß man gemäß F i g. 1 zuerst ein Loch 80 auf

bekannte Weise im Meeresboden 12 herstellt, z. B. dadurch, daß man ein an seinem unteren Ende einen Bohrmeißel tragendes Bohrrohr von einem auf der Wasseroberfläche schwimmenden Fahrzeug aus herabläßt. Nach dem Bohren des Lochs 80 kann man die mit einem nach unten ragenden Futterrohr 81 versehene Basisbaugruppe '. 1 auf das Bohrrohr aufschieben und sie mit Hilfe von Seilen im Wasser herablassen, wobei das Bohrrohr dazu dient, das untere Ende des Futterrohrs 81 in das Loch 80 im Meeresboden einzuführen. Alternativ kann man Führungsseile benutzen, um die Basisbaugruppe 11 in die richtige Lage zu bringen. Eine weitere Möglichkeit würde darin bestehen, die Basisbaugruppe Il mit Flüssigkeitsdüsen oder Propellern zu versehen, die von der Wasseroberfläche aus fernsteuerbar sind und in Verbindung mit einer Fernsehanlage oder einer anderen Überwachungsvorrichtung benutzt werden, um Hip Racishaiigrupne in Hie gewünschte Lage zu brineen. Nachdem die Basisbaugruppe auf dem Meeresboden abgesetzt worden ist, kann man Zement durch das _J0 Bohrrohr nach unten pumpen, so daß der Zement aus dem unteren Ende des Bohrrohrs austritt und in das untere Ende des Lochs 80 gelangt, in dem er in dem Ringraum 82 zwischen der Außenfläche des Futterrohrs 81 und der Wand des Lochs 80 nach oben gedrückt wird. Gegebenenfalls kann man das Verankerungsseil 15 am unteren Ende des Futterrohrs 81 an dessen Innenwand befestigen, bevor man die Baugruppe zum Meeresboden absenkt. Alternativ könnte man das Seil in einem späteren Zeitpunkt in dem Futterrohr 81 befestigen.

Wenn das Seil eine ausreichende Länge hat und mindestens an seinem unteren Ende eine aus schweren Gliedern bestehende Kette 15a trägt, kann das Eigengewicht des Seils ausreichen, um die schwimmfähige Förderbaugruppe 14 (F i g. 2) in ihrer Lage zu halten, ohne daß das untere Ende des Seils bzw. der Kette an dem Futterrohr 81 befestigt oder in das Loch 80 einzementiert zu werden braucht. Gegebenenfalls kann man jedoch einen Anker 83 am unteren Ende des Seils 15 befestigen und gemäß F i g. 1 in das untere Ende des Futterrohrs 81 einzemenrcren. Natürlich könnte man auch jede beliebige andere geeignete Befestigungskonstruktion verwenden. Auf der Unterseite der Förderbaugruppe 14 ist gemäß Fig. 1 vorzugsweise eine Lagebestimmungsvorrichtung vorgesehen, z. B. ein auf der Längsachse wer Baugruppe 14 angeordneter, an ihrer Unterseite befestigter kegelstumpfförmiger Körper 84, durch den die Baugruppe 14 in die richtige Lage gebracht wird. Der kegelstumpfförmige Körper 84 ist so bemessen, daß er in das aufgeweitete obere Ende 85 des mit der Basisbaugruppe 11 z.B. durch Verschweißen fest verbundenen Futterrohrs 81 paßt. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Lagebestimmungskörper 84 mit einem durchgehenden senkrechten zentralen Kanal 86 zum Aufnehmen des Seils 15 versehen. Gegebenenfalls kann das obere Ende des Kanals 86 mit Hilfe einer Dichtung 87 verschlossen sein. Bei dieser Anordnung ist das obere Ende des Seils 15 auf die fernsteuerbare Winde 88 aufgewickelt, mittels deren die Förderbaugruppe 14 nach unten und in die Basisbaugruppe 11 hineingezogen werden kann, und zwar auch dann, wenn die Baugruppe 14 noch einen Auftrieb besitzt. F i g. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines allgemein kegelförmigen Körpers 84, der mit dem oberen Ende des Seils 15 fest verbunden ist. Bei einer weiteren Anordnung kann der als Führung dienende und sich verjüngende Körper eine unrunde oder rechteckige Querschnittsform haben, wie es in F i g. 4 bezüglich eines Führungskörpers 84a gezeigt ist. Beim Gebrauch dieses Führungskörpers würde die Förderbaugruppe 14 zusammen mit den zugehörigen Rohrleitungen automatisch auf die damit zusammenarbeitenden Rohrleitungen der Basisbaugruppe 11 ausgerichtet, wenn die beiden Baugruppen 11 und 14 in einer waagerechten Ebene aufeinander ausgerichtet werden; in diesem Fall würde es nicht erforderlich sein, die zentral angeordnete Förderbaugruppe 14 in der an Hand von Fig. 1 beschriebenen Weise gegenüber der Basisbaugruppe 11 zu drehen.

Gegenüber den Ausführungsbeispielen sind verschiedene Abänderungen und Abwandlungen möglich. Beispielsweise könnte man zusätzlich zu den Auftriebsbehältern weitere Vorrichtungen zum Hochziehen und Herablassen der Förderbaugruppe 14 vorsehen. Hierzu kommen Ketten oder Seile in Frage, die eine Verbindung zwischen der Förderbaugruppe und einem mit einem Kran oder einer Winde versehenen Wasserfahrzeug herstellen. Ferner ist es möglich, die Winde zum Einholen des Seils nicht auf der Förderbaugruppe, sondern auf der Basisbaugruppe anzuordnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Unterwasseranlage zum Sammeln und Weiterleiten von fließfähigen Medien, an die mehrere Produktionsleitungen mindestens einer Förderboh- s rung und wenigstens einer Abgabeleitung angeschlossen sind, aus einer auf dem Meeresboden nahe mindestens einer Bohrung festlegbaren Basisbaugrjppe, an welcher die Produktionsleitungen und die Abgabeleitungen befestigt sind und die wenigstens eine Sammelleitung trägt, an die die Produktionsleitungen angeschlossen sind, und aus einer zur auf dem Meeresboden befindlichen Basisbaugruppe absenkbaren und an diese anschließbaren Förderbaugruppe, die über fernbedienbare Rohrkupplungen an die Sammelleitung und die Abgabeleitung anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbaugruppe (14) Auftrieb erzeugende Behälter (55, 56), durch die sie schwimmfähig ist, und eine Winde (SS), deren Verankerungstrosse an der Basisbaugruppe (11) befestigt ist, aufweist.

2. Unterwasseranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungstrosse (15) in einem im Meeresboden (12) einzementierten Futterrohr (81) der Basisbaugruppe (11) befestigt ist.

3. Unterwasseranlage naeti Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbaugruppe (14) mit Ventilen versehene Einlaß- und Auslaßleitungen (57,58) zum selektiven Fluten und Entleeren der Behälter (55, 56) aufweist, und daß eine der Baugruppen (11, 14) Führungen zum Aufnehmen einer Unterwasser-OetätigLiigsvorrichtung (22) trägt.

4. Unterwasseranlage nach \nspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderbaugruppe (14) eine Gasabscheidungsvorrichtung und eine die Gasabscheidungsvorrichtung mit der oder jeder Sammelleitung verbindende Rohrleitung aufweist.

5. Unterwasseranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Basisbaugruppe (11) eine sich in Umfangsrichtung erstreckende erste Stützwand (17) aufweist, an der die Produktionsleitungen (36) befestigt sind.

6. Unterwasseranlage nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine innerhalb der ersten Stützwand (17) konzentrisch zu dieser mit Abstand von ihr angeordnete zweite Stützwand (19) für die Förderbaugruppe (14).

7. Unterwasseranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für die Unterwasser-Betätigungsvorrichtung (22) auf der Außenwand der zweiten Stützwand (19) angeordnete Schienen (21,21 c/jaufweist, und daß der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Stützwand (17, 19) auf eine Sewegungsmöglichkeit der Unterwasser-Betätigungsvorrichtung (22) zwischen den beiden Stützwänden abgestellt ist.

8. Unterwasseranlaga nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch auf der Basisbaugruppe (11) angeordnete Antriebsvöfrichtüügen zum Drehen der Förderbaugruppe (14) um deren Längsachse.