DE1946842A1 - Schwimmfaehige Produktionseinrichtung zum Anschliessen an mehrere Unterwasser-Tiefbohrungen - Google Patents

Description

Zum Zweck der Auffindung neuer Ölfelder wardae, in einem zunehmenden Ausmaß ffief'bolirarbeitea unter Wasser in Küstennahe durchgeführt, ¹S₅B* längs .der Eiiste d©r sordamerikanischen Bundesstaaten Iiouisian©, Eessas mid Kalifornien. Solche UnterwRsser-Sisfbfj^'-rvcigen koiraen τοη or-tsfesten Plattformen oder von schwimmend^!! oder Tersenkbaresi Sahnen oder dergleichen aus angelegt werdan« Haeh. BeesMiigüag c-®r Bokrarbeiten werden bis $etzo in großer Wassei^tiefs angelegte Bohrlöcher zum Gewinnen von öl und/oder Erdgas dadm?eli fertiggestellt, daß man sie ivitedabsHiäßig mit iiütsr Wasaez- angeordneten Produktions-Boiirlochkopfbaugruppen verbindet^ die im· Wasser oder nahe dem Mea^ösboden angeordnet sind"»

Bei in qvoQbj? Eatferanng von einer Eiiste angeleg'Sen Tiefbohrungen wird es seiwierig, die aus dsa üntss^assor-•Tiefbohrungen gewonnenen Plu.d& zu lagern mad su bsl^aadiiln. Wenn Unterwasser-Tiefbohr-ungen in geringer Entfernung ύοώ. der Küste angelegt werden^ kann man die gewonnenen IPlude mit Hilfe von Eohrleitungea direkt zur Küste leiten, von wo

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aus die Hud® ait Hilfe von Pumpen zu geeigneten, an Land vorgesehenen Lager-» mad Abgabeeinriehtungen gefordert werdsru Bei ia geringer Wassertiere_{s t}jedoeh in größerei' Ent- ΪΘΐ?ΆΐΐΆζ·, von der Küste angelegten Unterwasser-Siefbonrungen ist ®s UbUcIi₈ die Produictions- und Entnahmebaugruppe, die ©is.es, Abscheider zw& Trennen v©n Öl und Gas und/oder Meßodsr Lagerbehälter umfaßte, auf einer Plattform anzuordnen_s die sich, über dem Wasserspiegel befindet und z.B. von in. den Meeresboden eingerammten Pfahle η getragen wird. Bei weitgehend aufgeschlossenen Ölfeldarn sind auf diese Weise jeweils aa einer zentralen Stelle zwischen mehreren Bohrlöchern ziemlich groS© zentralisierte Produktionsanlagen entstanden, die mehreren Bohrlöchern zugeordnet sind. Bei solchen Anlagen verlegt man einzelne Produktionsleitungen von den verschiedenen Bohrlöchern aus zu der zentralen Produktionsanlage ₉ 170 das gewonnene Elud gesammelt, in eeine Bestandteile aerlegt und/oder¹ abgemessen irirdj bevor es mit Hilfe von {Dankschiffen oder durch eine !Rohrleitung zum Festland gefördert- wird.

Wenn Tiefbohrungen jedoch in einer großen Wassertiefe angelegt werden, ^ird es -unzweckmäßig oder sogar unmöglich,, eine ortsfeste Plattform als Unterstützung für eine Prodnktionsaniage ."/or^usehen^ die in der vorstehend beschriebenen Weise über der Wasseroberfläche angeordnet ist«." Daher sind bereits verschiedene Anordnungen vorgeschlagen worden, die es ermöglichen sollen^ Flude zu lagern und zu behandeln, die aus Bohrlöchern gewonnen werden, welche in großer Wassertiefe lind in großer Entfernung von der Küste angelegt sind» Beispielsweise kann man schwimmende Produktionsplattformen oberhalb d@r- betreffenden liefbohrunge:¹. so" anordnen, daß ssie es ermöglichen, die gewonnen iTude aufzunehmen und/oder au behandele· Solche auf einem Gewässer schwimmende Produktionsplattformen sind jedoch nicht nur sehr teuer, sondern ihnen haftet auch der Nachteil an, daß es bei ihrer Benutzung normalerweise erforderlich ist, flexible Eohrlei-

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tungen und Vorrichtungen zum Kuppeln von Unterwasserrohrleitungen vorzusehen· Außerdem müssen solche schwimmenden Produktionsplattformen relativ stabil in der gewünschten Position gehalten werden, wenn sie ihre Aufgabe einwandfrei erfüllen sollen« und die Aufrechterhaltung einer solchen Stabilität wird zunehmend schwieriger, wenn Stürme aufkommen oder hoher Wellengang herrscht oder atmosphärische Störungen das dynamische Verhalten des schwimmfähigen Fahrzeugs beeinflussen. Alternativ zu dieser Lösung wurden Produktionsanlagen vorgeschlagen, die direkt auf dem Meeresboden angeordnet werden können· Viele dieser bekannten Konstruktionen sind jedoch kompliziert, ihre Herstellung ist schwierig, und ferner macht es Schwierigkeiten, sie auf dem Meeresboden in einem einwandfreien Betriebszustand zu halten.

Gemäß der Erfindung soll nunmehr eine Produktionseinrichtung geschaffen werden, die sich mit geringen Kosten herstellen läßt und leicht an einem von einer Küste entfernten Punkt in die richtige Position gebracht werden kann, so daß sie die Entnahme der gewonnenen Flude aus Unterwassertiefbohrungen ermöglicht. Ferner sieht die Erfindung eine Produktionseinrichtung der genannten Art vor, die sich aus mehreren Bestandtemlen zusammensetzt, welche sich leicht zusammenbauen und zerlegen lassen, Weiterhin sieht die Erfindung eine in Verbindung mit in großer ftassertiefe angelegten Bohrlöchern benutzbare Produktionseinrichtung vor, die teilweise versenkbar ist und hervorragende hydrodynamische Eigenschaften aufweist, so daß sie leicht in der gewünschten Position über einem Unterwasserölfeld gehalten werden kann.

Zur Erfüllung ihrer Aufgabe sisht die Z-r-fiHaimg eine Produktionseinrichtung vor, die meiirsre Isislvi voneinander trennbare Bestandteile umfaßt* Zu alxser. Bestandteilen gehören eine untere Plattform, die auf Ion Maoz-e^oGaSE. abgesenkt

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werden' Isaisa *α&& äasu .dient, ein sich, zur Wasseroberfläche erstreckend©s Steigrohr au unterstützen und außerdem eine Yerbindungs« raid Anschlußstelle für der Einrichtung sugeordnete Öl·»₉'"Gas-, Steuer- und Hauptleitungen "bildet. Das erwähnte Staadr©Jir erstreckt sich im Wasser von der Plattform aus aaefe. oben» In d@r Unterwasser-Standrolirkonstruktion sind s,B, einen Auftrieb erzeugende Behälter vorgesehen, so daß man ein iia r;©s©atlichen freistehendes Standrohr erhält, das so ausgebildet ist_s daß es nicht geknickt werden kann. Verschiedene Entnahme- und Steuerleitungen erstrecken sich längs ötes BtsM&sob^m waü. sind as: ihren unteren Enden mit ia ■ die BodenplattfGra eingebauten Leitungen verbunden· Ein teilweise Tersgaktoarer Holmabschnitt ist betriebsmäßig über dem'oberes. Eads des Uatex-wassersteigrohrs angeordnet« Dieser-Holsiabsshsitt tünfaßt O?eile ζϊϊμ Yeraskezm der Eisrichtung und s© sasg®l>ilclst_e öaS sein Auftrieb variis5?t werden kann₃

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beides letstersa Best,©.ndt©ile .sind so ausgebildet, daß sie g€treaa.t t^aasportiört tisd as. ihrer Einsatsstelle Miteinaader verbeadea wopgsb. 1ϊοώιι©21_: Bei= erwäimt© Claerbasi Tiisfaßt all® zuT i^?örfie37ang mia BeliandluTig dsr Flu.de beao s±sliti2agsEi_Q Stenes'eiarieliSsiiigeag Eänms für das B psssoaal uisuo Ba der tfeerasrii als wasser-dislats Eloiistruktios. soisgeeilast is'ö₉ ^©ist sie einen Hsssrireauftrieb auf, d®r das Yessisfeea d®s Üba2?l>£ji2,s für clsa Fall veiiaiiidert, daS der des. Auftrieb ersengeafie !Seil des Holaabsehnitts "beschädigt νιίΐύ,β Bei d©r aoisalen betriebs stellung der" Einrichtung SBMt clsr Üöerbaa aiissiaaea Eit θϊώ.@ει Sail des Holmabscimitts aacii oben ii'&er dis Ti&sssroberiieleh© hinaus« Bsr verbleibend© ®©il des H©lHabselmi"Gts isis iiater der Wasseroberfläche ange- ©2=öiietg uad dis auf glörlöiiax- Höhe mit der Wasserlinie be~

Seile sind so konstruiert,, daß sie sine maximal© it iiab©a woA gleichseitig möglichst kleine Flächen aufweisen₀ di® ia B©EÜfc-i-y.s.g ait den ?/ellen keaaen.

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Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand scheinatisshere 2Jeiehnungen an einem Ausführungsbeispiel näher

Fig. 1 ist eine schematische Seitensssidb/G und aeigt eine erfindungsgemaße Produktionseinriclituiigj clie in einem Gewässer angeordnet ist_s und deren verschieden© Bestandteile einender betriebsmäßig zugeordnet sind.

Eig. 2 zeigt in einem Tergrößerten senkrechten Teilschnitt die Bodenplattform da 3? erfindungsgemäßen Einrichtung, die auf einem in den Boden des Gewässers «eingelassenen Pfahl oder einer anderen YerankerungsTorxaoiitung angeordnet isb.

Fig. 3 zeigt die Boderi.pl attform schematiseli im Grundriß und läßt die Anordnung dsr- Hauptleitungen eEfeeanen«

Fig. 4 veranschaulichi" «ciiematiacli in oissff Seitenan sicht den Einbau der Bod^npla-^tiorm aM Boden d@;s Pswäss mit Hilfe von an der Wassert-srfläeiie tungen.

Fig. 5 ist eira Tergj/cEerter selieinatlsölisr Sisilsojanii-i der einen Teil der e??fiadmig::igeMäSea Bodenpla-ötfc-i-s erfeeni läßt, der herabgelassen 3?ii'd_: um in Eingriff axt d®m in d^ Boden eingebauten PfrJal g^arAsht au werAea₉ wobei ferner ein bewegliches Werkzeug und eine Flxxtungsanorözmng dargestellt sind, die bei-dieseza i^/beitssehritt bemitzt werden*

Fig. 6 veranscliaulicli'·- soii-smatiscii ia. @ia©s" Tsrgroße ten Seitenansicht ά±ο Wisifeiiissireise einer auf ums Bisdoaplattform und der "Ver-anksnms ös5w* d'jm Pf-ahl ειΐι@Θοϊ?Α3,©-α© Vorrichtung zum Ausrichten des? genannten Seile*

7 zeigt in einer teilweise als Schnitrö g neten Seitenansiclit das der Bodenplattform betriebsmäßig zugeordnete Unterwasserstanlronr nach der Erfindimg.

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S¹Ig₀ 8 s@igt in einem "vergrößerten senkrechten Teil schnitt einen repräsentativen Seil des Unterwasserstandrohrs saeh. S¹Ig₀ 7»

Figo 9 ist ein Querschnitt längs der Linie 9-9 in

Figo 10. ist eine sGkeMs.ti.8GbB Seitenansicht des HoIe= ab schnitt s der erfindmngsgesiäBea Einrichtung,,

S¹Ig₀ 11 ist ein Querschnitt längs der Linie 11-11 in Pigο 10ο

]?igo 12 ist ein Querschnitt längs der Linie 12*12

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Figo 15 aeigt scäematisch in einer Seitenansicht den auf einem Gewässer schwimmenden erfindungsgemäßen Holmab·» schnitt9 beTor dieser in betriebsmäßigen Eingriff mit den üJarigen Teilen der ^rodnktioziseinrichtung gebracht worden ist ο

I'igc 14 ist eine scSiematiselie Seitenansicht des Über= baus mad des Helmabschnitts naeh der Erfindung und zeigt dies® Teile vor de® endgültigen IPlutungsvorgang, mittels dessen sie betriebsmäßig in Eingriff miteinander gebracht werdenο - .

Figo 1#Ä seigt in einem Grundriß die Lage, die die in Figo 14- gezeigten Bestandteile einnehmen, bevor sie in ■ingriff Miteinander gebracht werden. -

Fig₀ 15 zeigt in einer schematlschen Seitensicht die Lage des Überbaus gegenüber dem Holmabschnitt unmittelbar nach dsm endgültigen Flutiangsvorgang.

16 seigt schematisch in einer Seitenansicht

und d@n Holmabschnitt, nachdem dies® Bestandteile

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- 7 -in Eingriff miteinander gebracht worden sind.

Fig. 17 ist eine schematische Seitenansicht und zeigt den Holmabschnitt und den damit verbundenen Überbau, nachdem der Holmabschnitt teilweise wieder zum Auftauchen gebracht worden ist.

In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Profliiktionseinrichtung in ihrer Betriebsstellung in einem Gewässer dargestellt. Die Produktionseinrichtung umfaßt eine insgesamt mit 11 bezeichnete, auf dem Meeresboden angeordnete Plattform, ein insgesamt mit 12 bezeichnetes Unterwassersteigrohr, einen insgesamt mit 13 bezeichneten Holmabschnitt sowie einen insgesamt mit 14 bezeichneten Überbau» Wenn die Pr-oduktionseinrichtung gebrauchsfertig zusammengebaut ist., erstreckt sie sich gemäß Fig. 1 vom Meeresboden 15 aus nach oben über eine Strecke, die größer ist als die Tief^ des Gewässers 10-, so daß der Überbau 14 der Produktionen itirichtuiig; über äer Wasseroberfläche 16 angeordnet ist* Klehrera Amsr-seile- z.B. die Ankerseile 17» 18, 19 und 20, erstrecken, sich. vor», dem Holmabschnitt 13 aus nach usteo und sind mit Ilix-sa unteren Enden an in den Meeresboden 15» eingebetteten, nieb.1" dargestellten Verankerungsvorrichtusgen befestigt, Hierbei ist natürlich angenommen, daß die erfi/-.dungsgeaiä.£ö Pro Auktion seinrichtung in dem Gewässer -an eir.er Stelle angeordnet worden ist, die gegenüber mehreren nicjhv dar "»stell tea findigen UnterwassertiefbohrungeB ^ittral oder aiii andere s-weckmäßige Weise angeordnet ist_? und daß dia -.-.irschi^dens:;. Unterwassertiefbohrungen mit Bilfe von. Ur_i£e.rwasse:?Xsi'bus^;.gen an die Produktionseinrichtung angeechlissen ist*

Gemäß Fig. 2 ist die Eaäenpl£>.tx^:fors5 brauchsstellung auf einem aufrecht ε :eii3.i ankerungsteil 21 angeordnet, das Yor .-r κ kannte Weise fest in den MeereebocLen :5 s: ist. Bei dem hier beschrieben . a Aiisii

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Pfahl 21 durch ein am Meeresboden 15 befestigtes Basisteil 22 und ist'mit dieses fest verbunden. Unterhalb des Basisteils 22 ragt der Pfahl 21 nach unten in ein Futterrohr 23» das mit Hilfe von Zement in einem Bohrloch befestigt ist, welches im Meeresboden mit Hilfe eines beliebigen bekannten Unterwasser-fiefbolirverfahrens angelegt worden ist. Der Pfahl 21 kann mit dem Basisteil 22 und dem Futterrohr 2$ entweder s_eB_e durch Yerschweißen fest verbunden sein, oder er kann herausnehmbar sein und durch sein Eigengewicht - in seiner Lage gehalten werden. Wenn keine feste Verbindung vorgesehen ist_a ist es jedoch erforderlich, eine geeignete Vorrichtung j gsBe eine nicht dargestellte Keilverbindung, vorzusehen, um den Pfahl 21 gegen Drehbewegungen gegenüber dem Basisteil 22 und des Futterrohr 23 zu sichern» Auf den Grund für diese Maßnahme wird, iia folgenden näher eingegangen.

Der Pfahl 21 w&iaßt einen Abschnitt 24 von größerem Durchmesser mit einer kegelstumpfförmigen oberen Schulter 25s die auf eine noch au erläuternde Weise eine Sitzfläche für die Bodenplattform 11 bildet. Durch den oberen Teil des Pfaiii3 21 erstrecken sich zwei durch einen Abstand voneinander getrennte Rohrleitungen, die von der oberen Stirnfläche 26 des Pfahls 21 aus parallel nach unten zn dem durch den verdickten Aßsehnitt 24 gebildeten Teil des Pfahls verlaufen, Bisse Hohlleitungen 27 und 28 sind in Fig. 2 sit gestrichelten Linien angedeutet; der Durchmesser der Eohrleittüig 2? ist etwas großer- als derjenige der Rohrleitung 28« An ihren laatersn Es.ö.ea stehen die Hoiirleitungeii 27 und 28 in Verbindung alt gsicrikaatesi Kanälen 29 und pO_s "die in dem verdickten Teil 24 des Pfahls ausgebildet sind "and getrennte SteoBiimgskssale Hix- JFlmfie bilden«, An ihren äußeren Enden stellen die gekrümmten Kanäle 29 und JO in Verbindung mit Hauptleitungen 31 und 32₉ die an dem Pfahl 21 auf bekannte Weise befestigt sind md as ihren äußeren Endea Anschluß-= teile J1a ias.d 32a teagaa_o Die Hauptleitungen $1 und 52 können

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betriebsmäßig mit nicht dargestellten Abgabeleitungen für Gas und Öl in Verbindung stehen, die entweder ata? Küste oder zu einer in Küstennahe angeordneten Einrichtung sum Beladen von (Tankschiffen führen.

Die Plattform 11 kann von der Wasseroberfläche 16 aus auf eine noch zu beschreibende Weise herabgelassen sind gemäß Pig. 2 auf den Pfahl bzw. das Yerankerungsteil 21 aufgesetzt werden. Die Plattform 11 mafa£t einen zentralen zylindrischen Abschnitt 35» an dem eine Eainüsnkonstruktion 36 'befestigt ist, die gemäß Fig. 2 und 3 von des Abschnitt 35 sjäs radial nach außen ragt» Die Rahmenkonstruktion 36 unterstützt einen von dem zylindrischen Abschnitt 35 aus nacii außen und unten ragenden Mantelabsciuiitt 37* &~·? zentrale zylindrische Abschnitt 35 der Bodenplatte cria 11 ist von kastenförmiger Konstruktion und umfaßt iselirer-Q zentral angeordnete innere Kammern 38a bis 38f, wie es aus Fig. 2 und 5 s.r-siciii'lie.öist. Diese Kammern sind diirali die äußere syUndriseiis Wand des zylindrischen Abschnitts ^. eine im wessatlieiisa. zylindrische innere fraud 60 und ηθΙιρθγ© waagereelite Qüiersäade 61 abgegrenzt, die sämtlich s_tB_c dnrcL·. YersGhweißsa ait ab dich.» tender Wirkung isiteinrmder Tsw:^nden siad^ Der agriiaörisehe Abschnitt 35 ist an seines lyi'ö-sren Ende mit ©iaer konischen Auflagefläche 42 verseilen^ dis sich sj3, die koaiselas -ooere Schulter 25 des Pfshls 21 aalsci,, wenn sie Bodssplattform 11" in ihre in Pig, 2 gezeigt® Setr-auchsstelluss gs'braeire wird. Wenn die Bodenplattecrsi 11 di?;· ■; Gebrauciisstellinig einnimmt_f arbeitet der obere Teil des Pf-MhIs oder- Verankerungsseils 21 mit der im wesentlichen zylindrischen irmsKC/aad 60 der Bodenplattform zusammen*. In dieser Stellung auf d®ia Pfahl oder Veranke rungs teil 21 Is ϋ d;le Bodenplattiorm 11 cyberlieib der Schiammgrense des Meerosbodens ang©orda©t_s bq daB die gewünschten Arbeiten oberhalb des Schlamms durchgeführt werden können und der Schl^cam das Aufsetzen der Bsd.3apla.ttform 11 auf den Pfahl 21 nicht behindert.

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Aa Hand von Fig. 4 wird im folgenden das Verfahren beschrieben, mittels dessen die Bodeaplattform 11 auf den Pfahl few« das Verankerungsteil aufgesetzt wird. In Fig. 4 ist angenommen,,· daß vorher auf bekannte V/eise ein Führungsseil 45 an dem Pfahl 21 befestigt -worden ist. Beispielsweise kann das !führungsseil 45 mit dem Pfahl 21 wahrend dessen Einbaus in den Meeresboden 15 verbunden worden sein, wobei sin Schwimmer öder eine Bo,ge oder- dergleichen . (nicht-dargestellt), das andere End© des Eiilirimgsseils an der Wasseroberfläche 16 trägt ο In jedem -F&.ll wird beim Einbau der Bodenplattform 11 gnerst das Führungsseil-45 gemäß Fig. 5 durch- einen Hauptleitungsführungskanal 46 geführt_s der nach oben aus dem zylindrischen Abschnitt 35 herausragt und sich gemäß Fig« 5 is. das Innere dieses Abschnitts erstreckt. Das Hauptlei tungsfiihrungsrohr 46 ist mit dem zylindrischen Abschnitt 35 dureii Verschweißen oder auf andere Weise if@rbunden_ffl Nachdem gemäß Figo 4 das Führungsseil 45 durch das Hauptleitungsführraigsrohr 46 der Bodenplattform 11 geführt worden ist, u?ird es durch einen Haken axt einem Hilfshebeseil 97 ver- bundeη₉ das einer nicht dargestellten, die Spannung des Seils konstant haltenden Vorrichtung an Bord -sines Bohrkahns 48 ödsr dergleichen betriebsmäßig augeordnet ist. Die Torhar auf dsm E&iin 48 angeordnete Bodenplattform 11 wird damn mit Hilfe des Haupthebaseils 49 des Xahns 48 angehoben' und nach außenbords geschwenkt« -Um zu verhindern, daß sich die Bodenplattform 11 "am das Führungsseil 45 dreht, wird ein an der Plattform 11 befestigtes Halteseil 50 an seinem.anderen Ende in der aus Fig«, 4 ersichtlichen Weise durch einen Schlepper oder Kahn $1 festgehalten. "Der Schlepper oder Kahn 51 xvlrä in einea Abstand von dem Kahn -^-3 gehalten, der im wesentlichen gleich der Länge des I-Ielteseils 50 ist, die s.Bo etna 30 a betragen kann_a

■ Di© Bodea.plattform 11 ist so konstruiert₉ daß sie eignen geringen negativen Auftrieb besitzt. Die Eahmenkonstz^vtÄ<=·

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tion 36 der Bodenplattform 11 "besteht aus hohlen rohrförmigen Bpugliedern und die Kammern oder Abschnitte des zylindrischen Teils 35 werden im wasserdichten Zustand und mit Luft gefüllt gehalten. Die hohlen rohrförmigen Bauglieder der Rahmenkonstruktion 36 stehen vorzugsweise in Strömungsverbindung mit den Kammern 38 des zylindrischen Abschnitts 35· Das Halteseil 50 wird an Bord des Schleppers oder Kahns 51 an einem Gewicht 52 befestigt. "Wenn das Haupthebeseil durch den Kran auf dem Kahn 48 allmählich herabgelassen wird, wird auch das Gewicht 52 von dem Schlepper 51 aus mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Bodehplattform 11 herabgelassen, und zwar mit Hilfe eines Seils 53» das mit einer Winde 54- auf dem Schlepper 51 verbunden ist*

Gemäß Fig. 3 ist die Bodenplattform 11 zusätzlich zu dem Hauptleitungsführungsrohr 46 mit einem zweiten Hauptleitung sführungsrohr 55 versehen. Um die richtige Flüchtling der Hauptleitungsführungsrohre 46 und 55 Jßit den Leitungen und 27 zu gewährleisten, muß man auf der Bodenplattform 11 eine Vorrichtung vorsehen, durch die die Bodenplattform gegenüber dem Pfahl 21 orientiert wird. Eine su diesem Zweck geeignete Anordnung ist in Fig. 6 schematisch dargestellt« Man erkennt, daß der Pfahl 21 eine zu einem Führungsschlitz

57 führende Wand oder Kockecflache i~6 aufweist. Ein an der Innenwand 60 (Fig. 2) der Bodenplattforr. befestigter Bolzen

58 arbeitet mit der Nockenfläche 56 des Pfahls 21 zusammen, wenn die Bodenplattform auf den Pfahl abgesenkt wird* Eai der weiteren Abwärtsbewegung der Flattfcrm bewegt sieh der Bolzen 58 in Richtung des Pfeils A längs der ileakenfläcJie 55, um schließlich in den Führungsseil!! f.g ;3? einsatreten» Bae Zusammenarbeiten des Bolzens 48, der Kockenflache -f?S und des Führungsschlitzes 57 gewährleistet v\ie richtige Orientierung der Bodenplattform 11 gegenüber de© "Pfaiii 21 _c

Gemäß Fig. 5 sind die Esamerr. _; ^;,8a bis ^SI d^sali die Außenwand 59 und die Innenwi^.! 60 (L·^ syiinoiiisölis^. .tb schnitt ε

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35 abgegrenzt. Ferner sind die Kammern durch, einen Satz von Querwänden 61 abgegrenzt, die mit der Außenwand 59, und der Innenwand 60 z.B. durch Verschweißen verbunden sind. Einander benachbarte Kammern stehen über mehrere in den Querwänden 61 ausgebildete senkrechte durchgehende Bohrungen 62 in Strömungsverbindung. Zusätzlich zu den waagerechten Querwänden 61 sind zwischen der Außenwand 59 und der Innenwand 60 mehrere aufrecht stehende Querwände 63 vorgesehen, die z.B. durch Verschweißen nicnt nur mit der Innenwand und der Außenwand, sondern auch mit den beiden waagerechten Querwänden 61 verbunden sind, die die Kammer, der die betreffende senkrechte Querwand 63 zugeordnet ist, am oberen und unteren Ende abgrenzen. Somit bilden die waagerechten Querwände 61 und die senkrechten Querwände 63 zusammen mit der Außenwand 59 und der Innenwand 60 die Kammern 38a bis 381, und diese Anordnung verleiht dem zylindrischen Abschnitt 35 eine große Festigkeit.

Es sei bemerkt, daß der zylindrische Abschnitt 35 weitere den Kammern 38a bis 381 ähnelnde Kammern umfaßt, die über den ganzen Umfang dieses Abschnitts verteilt sind und daß die verschiedenen Kammern voneinander durch den waagerechten Querwänden 61 und den senkrechten Querwänden 63 ähnelnde Wände oder Platten voneinander getrennt sind· Ferner sei bemerkt, daß die senkrechten Querwände 63 mit durchgehenden waagerechten öffnungen 64 versehen sind. Auf diese Weise stehen alle in dem zylindrischen Abschnitt 35 auf dem gleichen Niveau angeordneten Kammern in Strömungsverbindung miteinander. Beispielsweise steht die Kammer 38d mit der Kammer 38j über waagerechte durchgehende Öffnungen 64 in Strömungsverbindung, wobei solche Öffnungen nicht nur diesen Kammern, sondern den nicht dargestellten, zwischen ihnen liegenden Kammern zugeordnet sind. Mit anderen Worten, waagerechte durchgehende Öffnungen sind nicht nur in den senkrechten Querwänden 63 ausgebildet, sondern auch in allen

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zwischen diesen angeordneten, nicht dargestellten Querwänden, die. die übrigen Kammern abgrenzen. Somit ist ersichtlich, daß sämtliche Kammern des zylindrischen Abschnitts 35 über die durchgehenden senkrechten Öffnungen 62 und die durchgehenden waagerechten Öffnungen 64 in Strömungsverbindung miteinander stehen.

Wenn die Bodenplattform 11 eingebaut wird, und sie sich dem oberen Ende des Pfahls oder Verankerungsteils 21 nähert, wird gemäß Fig. 4· und 5 das Halteseil 50 auf bekannte Weise von der Bodenplattform getrennt, z.B. dadurch, daß man ein nicht dargestelltes beschwertes Rohr längs des Seils 53 herabfallen läßt, um eine zwischen den Beiden Seilen 50 und 53 vorgesehene Kupplung zu betätigen und so die Verbindung zwischen den beiden Seilen zu lösen. Wenn das Gewicht 52 auf diese Weise von der Plattform 11 getrennt wird, kann sich die Plattform mit Hilfe der an Hand von Fig. 6 beschriebenen, einen Bolzen und eine Nockenfläche umfassenden Anordnung gegenüber dem Pfahl oder Verankerungsteil 21 orientieren bzw. richtig einstellen. Gemäß Fig. 5 ist das Haupthebeseil 49 mit der Plattform 11 durch eine lösbar an dem Hauptleitungsführungsrohr 46 befestigten Verriegelungsvorrichtung 68 verbunden. Das Hauptleitungsführungsrohr 46 ist seinerseits mit der Plattform 11 z.B. durch Verschweißen fest verbunden. Die Verriegelungsvorrichtung 68 ist an dem Haupthebeseil 49 auf beliebige bekannte Weise befestigt, z.B. mit Hilfe eines Tragstücks 69, das einen Teil der Verriegelungsvorrichtung bildet und z.B. durch einen Bolzen 70 mit dem zugehörigen Ende des Haupthebeseils 49 verbunden ist. Das Tragstück 69 ist an einem sich nach unten öffnenden Becherteil 71 befestigt, das während des Absenkens der Plattform in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise über dem oberen Ende des Hauptleitungsführungsrohrs 46 angeordnet ist. Das Becherteil 71 weist eine Öffnung 72 auf, die so bemessen ist, daß sie das Führungsseil 45 mit einem Spielraum aufnehmen kann. Somit

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kann sich das Becherteil 71 beim Absenken der Plattform 11 ungehindert längs des Führungsseils 45 verschieben.

Auf dem sich nach unten öffnenden Be eher ab schnitt 71 ist ein Buchsenteil 73 verschiebbar gelagert, das an seinem unteren Ende mit einer sich nach innen öffnenden Ringnut 74 versehen ist· Beim Absenken der Plattform ist das Buchsenteil 73 entweder durch eine nicht dargestellte !federanordnung oder durch sein Eigengewicht in Richtung auf seine in Fig· 5 gezeigte Stellung vorgespannt. Es sei bemerkt, daß das Buchsenteil 73 in dieser untersten Stellung dazu dient, Verriegelungselemente, z.B. Riegel teile 75a. und 75b, so nach innen vorzuspannen, daß sie sich durch dazu pasesne, in dem Becherabschnitt 71 ausgebildet-: Öffnungen hindurch bewegen und mit einer sich nach außen öffnenden Ringnut 76 am oberen Ende des Hauptleitungsführungsrohrs 46 zusammenarbeiten» Diese Anordnung dient somit dazu, den Beeherabschnitt 71 und damit auch das Hebeseil 49 fest mit dem Hauptleitungsführungsrohr 46 zu verbinden.

An dem Buchsenteil 73 ist gemäß Fig. 5 eine in einer durchgehenden Öffnung 78 im oberen Teil der Bodenplattform verschiebbar gelagerte Betätigungsstange 77 befestigt. Beim Absenken der Plattform auf den Pfahl bzw. des Verankerungsteil 21 kommt das untere Ende der Betätigungsstange 77 in Berührung mit dem Pfahl, so daß es beim Absenken der Plattform 11 in Richtung des Pfeils B nach oben bewegt wird. Daher drückt die Betätigungsstange 77 jetzt das Buchsenteil 73 nach oben, so daß die sich nach innen öffnende Ringnut 74- <les Buchsenteils in Fluchtung mit den Riegelteilen 75a und 75b feebracht wird, die dann ungehindert in die Ringnut 74- ein» treten und so das Hauptleitungsführungsrohr 46 freigeben können. Hierauf kann das Hebeseil 49 von dem Kahn 48 aus hochgezogen werden, um den Becherabschnitt 71 außer Eingriff mit dem Hauptleitungsführungsrohr 46 zu bringen. Wenn das Hebeseil 49 weiter nach oben gezogen wird, bewirkt es_s daß

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eine mit einem Ende an dem Becherabschnitt 71 "befestigte ßeilschleife 79 gespannt wird. Das andere Ende der Seilschleife 79 ist an einem Stopfenteil 80 befestigt, das normalerweise mit abdichtender Wirkung in eine Buchse 81 eingebaut ist, die eine Eintrittsöffnung abgrenzt, welche zum Inneren des zylindrischen Abschnitts 35 und insbesondere zu der Kammer 38g der Plattform 11 führt. Wenn die Seilschleife 79 durch das Hochziehen des Hebeseils 49 in Richtung nach oben hinreichend gespannt wird, zieht es das Stopfenteil aus der Buchse 81 heraus, so daß Wasser durch die Buchse in die Kammer 38g einströmen kann. Wie schon erwähnt, stellen öffnungen, z.B. die senkrechten Öffnungen 62 und die waagerechten öffnungen 64, Strömungsverbindungen zwischen den verschiedenen Kammern· 38 der Plattform 11 her. Daher kann Wasser ungehindert in sämtliche Kammern 38 einströmen und beim Vorhandensein entsprechender Strömungsverbindungen auch in die hohlen rohrförmigen Bruglieder der Rahmenkonstruktion 36 eintreten. Die von dem Gewicht 52 und dem Hebeseil 49 getrennte Bodenplattform 11, die in der beschriebenen Weise geflutet worden ist, ruht dann mit ihrem vollen Gewicht auf dem Pfahl oder Verankerungsteil 21. Wenn die Plattform 11 vollständig abgesenkt und auf den Pfahl aufgesetzt worden ist, liegt die konische Anlagefläche 42 des zylindrischen Abschnitts 35 an der oberen konischen Schulter 25 des Pfahls 21 an.

Nachdem die Bodenplattform 11 in der beschriebenen Weise auf den Pfahl 21 aufgesetzt worden ist, wird das Unterwassersteigrohr der erfindungsgemäßen Produktionseinrichtung in seine Gebrauchsetellung gebracht. Gemäß Fig. 1 und 7 wird das insgesamt mit 12 bezeichnete Unterwassersteigrohr auf bekannte Weise aufrecht stehend auf der Bodenplattform 11 angeordnet und an ihr befestigt. Gemäß der Erfindung ist das Unterwassersteigrohr so ausgebildet, daß es freistehend angeordnet werden kann, nachdem es mit der Plattform 11 ver-

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bunden worden ist, und daß es die verschiedenen damit verbundenen Kabel und Hauptleitungen tragen kann. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, einen Auftrieb erzeugende Vorrichtungen derart vorzusehen, daß der größte Seil des Unterwasserstandrohrs 12 nach seinem Anbringen an der Bodenplattform 11 einer Zugspannung ausgesetzt ist. Hierbei muß der Auftriebsschwerpunkt des Standrohrs 12 in einer möglichst großen Höhe über dem Schwerpunkt des Standrohrs angeordnet sein. Zwar würde es möglich sein, das standrohr 12 mit einem neutralen Auftrieb zu versehen, d.h. das gesamte Gewicht des Steigrohrs unter einer Zugspannung zu halten, doch soll dies vorzugsweise nicht geschehen. Vielmehr soll ein bestimmter Berührungsdruck zwischen der Plattform 11 und dem Steigrohr 12 aufrechterhalten werden, um das Aufbringen einer Hebekraft auf die Plattform 11 zu vermeiden· Hierbei wird nur ein kleiner Teil des Steigrohrs 12 durch sein Eigengewicht auf Druck beansprucht. Außerdem muß das Standrohr so konstruiert sein, daß es einem erheblichen hydrostatischen Druck standhält, und daß es das Zusammendrücken der den Auftrieb erzeugenden Vorrichtungen verhindert·

Gemäß Fig. 7 umfaßt das ünterwasserstandrohr 12 ein aufrecht stehendes rohr- oder zylinderförmiges Bauteil 82, das so angeordnet ist, daß sein unteres Ende in Anlage an der Plattform 11 gehalten wird. Das zylindrische Bauteil 82 kann einteilig ausgebildet sein| alternativ kann man mehrere getrennte Steigrohrabschnitte vorsehen, die auf bekannte Weise Ende an Ende angeordnet und miteinander verbunden werden· Wenn das Steigrohr 12 als einteilige Konstruktion ausgebildet ist, kann es als Ganzes im mit Luft gefüllten Zustand schwimmfähig gehalten und über der Einbaustelle angeordnet werden, woraufhin das Standrohr auf geregelte Weise so geflutet wird, daß das gesamte Standrohr aus seiner waagerechten Lage in eine senkrechte Stellung geschwenkt wird· Wenn das Unterwasserstandrohr 12 aus einzelnen Enden an Ende

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angeordneten Abschnitten zusammengesetzt werden soll, kann man das Standrohr von einem Wasserfahrzeug aus herablassen, indem man nacheinander die einzelnen Abschnitte anbringt, um die Länge des Standrohrs auf bekannte Weise auf den gewünschten Wert zu bringen. Ohne Rücksicht darauf, welche Standrohrkonstruktion vorgesehen wird, ist es jedoch erforderlich, den oberen Teil des Standrohrs so auszubilden, daß er einen gewissen Auftrieb erzeugt. Bei dem in Pig. 7 gezeigten Standrohr 12 sind zu diesem Zweck mehrere zur Erzeugung von Auftrieb dienende Behälter 85, 84 und 85 innerhalb des Standrohrs Ende an Ende angeordnet· Wie schon erwähnt, soll der Auftriebsschwerpunkt des Steigrohrs möglichst hoch über dem Schwerpunkt des Steigrohrs liegen« Die jeweilige Anordnung der Auftriebsbehälter wird somit durch diese Forderung bestimmt. Me Behälter 83, 84- und 85 sind vorzugsweise mit unter einem geringen DrucÄ stehender Luft gefüllt. Hierdurch wird die Festigkeit des eigentlichen Steigrohrs 12, d.h. seine Wiederstandsfähigkeit gegen den Druck des Wassers erhöht, und der Druck im Inneren der Auftriebsbehälter kann entsprechend dem hydrostatischen Druck variieren,, dem sie ausgesetzt sein wurden. Um die Festigkeit der Steigrohrkonstruktion weiter zu erhöhen, kann man Versteifungsringe 86 vorsehen, die entweder in den Auftriebsbehältern oder auf deren Außenseite angeordnet sind und sich über den Umfang der Innenwand des zylindrischen Bauteils 82 erstrecken.

Innerhalb des rohrförmigen oder zylindrisehen Bauteils 82 erstrecken sich gemäß Fig. 8 und 9 über die ganze Länge des Unterwasserstandrohrs 12 Rohrleitungen 90 und 91· I& Fig. 8 und 9 ist zwar ein keinen Auftrieb erzeugender, d.h. normalerweise gefluteter Abschnitt des Steigrohrs 12 dargestellt, doch sei bemerkt, daß sich die Leitungen 90 und 91 nicht nur durch den flutbaren Abschnitt des Stiegrohrs, sondern auch durch den einen Auftrieb erzeugenden Abschnitt erstrecken. Die Leitungen 90 und 91 werden in dem zylindri-

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sehen Bauteil 82 des Steigrohrs 12 durch mehrere. Querstreben 92 in ihrer Lage gehalten? diese Querstreben erstrecken sich gemäß Fig. 9 von der Innenfläche des zylindrischen Bauteils 82 aus nach innen und sind mit dem Bauteil 82 und den Leitungen 90, 91 z.B. durch Verschweißen verbunden. Ebenso wie das eigentliche Steigrohr 12 bestehen die Querstreben 92 und die Rohrleitungen vorzugsweise aus Stahl. Es sei bemerkt, daß Versteifungsringe 86 ähnlich den bei dem einen Auftrieb erzeugenden Abschnitt des Steigrohrs verwendeten auch auf der Innenseite des zylindrischen Bauteils 82 in dem keinen Auftrieb erzeugenden Abschnitt vorgesehen sind. Die Rohrleitungen 90 und 91 dienen zum Aufnehmen von Hauptleitungen 93 und 9²S die sich über die ganse Länge des Steigrohrs 12 erstrecken, und deren untere Enc-en in Hauptleitungsführungskanälen 55 und 46 (Fig. 3) angeordnet sind, deren andere Enden durch geeignete Kupplungsvorrichtungen mit den Kanälen bzw. Leittangen 27 und 28 des Pfahls 21 verbunden werden · können,, Es sei bemerkt, daß am unteren Ende des Steigrohrs ein Sragstück 96 (Fig. 2) aus Gummi oder einem ähnlichen Werkstück angebracht ist, das dazu dient, das Steigrohr 12 auf der Bodenplattform 11 elastisch abzustützen. Es sei bemerkt, daß es auch möglich ist, die gesonderten Hauptleitungen 93 und 9²H die gemäß Fig. 8 in den Rohrleitungen 90 und 91 angeordnet sind, fortzulassen und die der Plattform 11 zugeordneten Leitungen 55 und 56 direkt mit den Rohrleitungen 90 und 91 zu verbinden, so daß die gewonnenen Flude direkt durch diese Rohrleitungen strömen und über geeignete Kupplungsvorrichtungen zu den Leitungen 27 und 28 gelangen können. Wenn man in den Rohrleitungen 90 und 91 gesonderte Hauptleitungen 93 und 94l· vorsieht, verringern sich jedoch die bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten auftretenden Schwierigkeiten.

Die Unterwassersteigleitung 12 enthält nicht nur die beschriebenen Rohrleitungen und die gegebenenfalls in diesen

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angeordneten Hauptleitungen, sondern an ihrer Außenseite sind auf bekannte Weise weitere Leitungen befestigt, die eich von oben nach unten über die ganze Länge des Steigrohrs erstrecken, und deren untere Abschnitte sich gemäß Fig· 2 an der Oberseite des Mantelabschnittß 37 abstützen; mit den unteren Enden dieser Leitungen sind die verschiedenen, der Produktionseinrichtung zugeordneten Unterwassertiefbohrungen verbunden· In Fig. 2, 7 und 9 erkennt man zwei solche Leitungen 97 und 98, die sich längs des Steigrohrs 12, über den Mantelabschnitt 37 hinweg und zu den nicht dargestellten Unterwassertiefbohrungen erstrecken. Um die Darstellung su vereinfachen, sind nur zwei solche Leitungen dargestellt, doch sei bemerkt, daß sich die Zahl der jeweils verwendeten Leitungen nach der Zahl der der Produktionseinrichtung zugeordneten Unterwassertiefbohrungen und der Zahl der Arbeitsgänge richtet, die an diesen Tiefbohrungen ausgeführt werden sollen. Beispielsweise kann man längs der Steigleitung verlaufende Leitungen als sogenannte Gasliftleitungen oder hydraulische Steuerleitungen oder als Vorrichtungen benutzen, durch die hindurch bestimmte Arbeiten an den einzelnen Bohrlöchern durchgeführt werden können· Diese äußeren Leitungen können mit dem Steigrohr entweder starr verbunden oder an ihnen mit Hilfe von Führungsvorrichtungen lösbar befestigt sein. Es sei bemerkt, daß die Plattform 11 in einem festen Abstand von z.B. 3 m oberhalb der Schlammlinie des Meeresbodens angeordnet 'ist. Diejenigen Teile der Leitungen 97 und 98, die zwischen der Plattform 11 und dem Heeresboden 15 nicht unterstützt sind, nehmen gemäß Fig. 2 jeweils die Form einer Kettenlinie an. Um ein Knicken dieser Leitungsabschnitte zu vermeiden, ist die Form der Oberseite der Plattform 11, d.h. des üantelabschnitts 37t einer solchen Kettenlinie angepaßt. Der R: dius aller Krümmungen der Leitungen ist vorzugsweise mindestens gleich etwa 2 κ, damit Werkzeuge durch die Leitungen hindurchgefördert werden können. Natürlich ist au bemerken, daß die verschiedenen Verbindungen zwischen

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den unter Wasser angeordneten Leitungen mit Hilfe Jedes beliebigen bekannten Verfahrens, z.B. des sogenannten Durchziehverfahrens, hergestellt werden können. In manchen Fällen können für solche Arbeiten Taucher eingesetzt werden, und ferner ist es möglich, die gewünschten Verbindungen mit Hilfe eines Unterwassermanipulators bekannter Art herzustellen.

Nachdem das Unterwasserstandrohr 12 auf die Bodenplattform 11 aufgesetzt worden ist und die gewünschten Verbindungen zwischen diesen beiden Baugruppen sowie zwischen den verschiedenen Kanälen und Leitungen hergestellt worden sind, wird ein weiterer Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung, d.h. der sogenannte Holmabschnitt, in seine Gebrauchsstellung gebracht. Gemäß Fig. 10 und 11 umfaßt der obere Teil des Holmabschnitts 15 sechs einen großen Durchmesser aufweisende, hohle, stehend angeordnete Säulen 101 bis 106, die durch ein ebenfalls einen großen Durchmesser aufweisendes hohles unteres Gitter 107 und ein hohles oberes Gitter 108 von kleinerem Durchmesser miteinander verbunden sind. Die Wände der senkrecht angeordneten Säulen 101 bis 106 von großem Durchmesser bilden die Schottwände für das untere Gitter, das sie in sechs getrennte wasserdichte Kammern -unterteilen. Diese Konstruktion ist am deutlichsten aus Fig. 11 ersichtlich. Diejenigen Kammern, die nicht als Lagerräume oder Ballastbehälter verwendet werden, können zur Erhöhung der Sicherheit, d.h. zur Sicherung des Holmabschnitts gegen das Versinken im Wasser, mit Polystyrölschaum gefüllt sein. In den oberen Abschnitten der senkrechten Säulen 101 bis 106 sind nicht dargestellte, zur Verankerung dienende Winden bekannter Art untergebracht. Das obere Gitter 108 kann abgesehen von seiner Wirkung als tragende Konstruktion einen einen Tunnel bilden, der die die Winden enthaltenden Kammern miteinander verbindet. Die beiden Gitter 107 und 108 sind mit den Säulen 101 bis 106 auf bekannte Weise, z.B. durch

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- 21 Verschweißen, verbunden.

Mit den unteren Enden der senkrecht angeordneten Säulen 101 bis 106 sind hohle Bauglieder 111 bis 116 befestigt, die sich im wesentlichen parallel senkrecht nach unten erstrecken und in ihrer relativen Lage durch hohle ■Verstrebungsglieder 117 und 118 festgehalten werden, welche über die ganze Länge der Bauglieder 111 bis 116 verteilt und miteinander sowie mit diesen hohlen Baugliedern verbunden sind. Ebenso wie die vorstehend beschriebenen senkrecht angeordneten Säulen und die sie verbindenden Gitterkonstruktionen sind die hohlen Bauglieder 111 bis 116 und die hohlen Verstrebungsglieder 117 und 118 wasserdicht ausgebildet, und sie können mit Hilfe einer Ventilanordnung oder durch die Betätigung einer Pumpenanlage wahlweise geflutet werden· Wenn es erwünscht ist, das eingelassene Wasser zu entfernen, kann man eine Pumpenanlage au diesem Zweck benutzen oder in die betreffenden Bauglieder ein Druckgas einleiten, um dis Wasser aus ihnen zu verdrängen. Um das ITuten zu erleichtern, können die hohlen Bauglieder 111 bis 116 und die hohlen Verstrebungsgglieder 117 und 118 in Strömungsverbindung miteinander stehen. Mit den untersten Enden der hohlen Bauglieder 111 bis 116 sind wasserdichte, zur Erzeugung von Auftrieb dienende Kammern oder Behälter 121 bis 126 verbunden, die vorzugsweise in Strömungsverbindung mit den hohlen Baugliedern 111 bis 118 stehen. Die Auftriebsbehälter 121 bis 126 können mit Hilfe einer Ventilanordnung oder durch die Betätigung einer Pumpenanlage wahlweise geflutet werden· Um diese Behälter erforderlichenfalls zu entleeren, kann man eine Pumpenanlage benutzen oder ein Druckgas in sie einleiten, um das Wasser aus ihnen zu verdrängen. Außerdem können einige dieser Kammern wasserdichte Räume bilden, in denen Verankerungswinden bekannter Art für eine Verankerungseinrichtung untergebracht werden können. Der Deutlichkeit halber, und da solche Winden bekannt sind, sind diese Winden hier

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- 22 nicht dargestellt.

Im Anschluß an die vorstehende Beschreibung des Holmabschnitts 13 wird im folgenden der Einbau dieses Abschnitts beschrieben. Wie schon erwähnt, bildet der Holmabschnitt eine zusammenhängende Konstruktion, die in einer Werft auf einer Helling gebaut und auf bekannte Weise von Stapel gelassen werden kann» Nach dem Stapellauf schwimmt der Holmabschnitt 13 auf dem Wasser, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, da die meisten Kammern oder sämtliche Kammern des Holmabschnitts kein Wasser enthalten. Da der Holmabschnitt 13 eine wasserdichte Konstruktion ist, schwimmt er auf der Wasseroberfläche 16, bis bestimmte Teile z.B. durch das Öffnen von Flutventilen geflutet werden. Da der Teil des Holmabschnitts 13, der die einen großen Durchmesser aufweisenden senkrechten Säulen 101 und 106 und die Gitterkonstruktionen 107 und. 108 umfaßt, einen größeren Auftrieb erzeugt als der die wasserdichten Auftriebsbehälter 121 bis 126 umfassende Teil des Holmabschnitts, kann es erforderlich sein, den zuerst genannten Teil teilweise zu fluten, um den auf der Wasseroberfläche schwimmenden Holmabschnitt gemäß Fig. 13 in einer im wesentlichen waagerechten Lage zu halten. Beispielsweise kann man zu diesem Zweck die einen großen Durchmesser aufweisende Gitterkonstruktion 107 ganz oder teilweise fluten.

Nachdem sich der Holmabschnitt 13 in seiner im wesentlichen waagerechten Lage nach Fig. 13 stabilisiert hat, kann er mit Hilfe eines nicht dargestellten Schleppfahrzeugs zur Einbaustelle geschleppt werden, Nach dem Eintreffen des Holmabschnitts an der Einbaustelle wird der Holmabschnitt in die in Fig. 14 gezeigte senkrechte Stellung geschwenkt. Zu diesem Zweck wird der die Auftriebsbehälter 121 bis 126 und die Bauglieder 111 bis 118 umfassende Teil des Holmabschnitts geflutet. Dies kann auf einfache Weise geschehen, indem man die wasserdichten Auftriebsbehälter· mit Flut-

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ventilen ausrüstet, die nach Bedarf geöffnet und geschlossen werden können. Wenn solche Flutventile vorgesehen sind, kann der Vorgang des Kippens des Holmabschnitts in seine senkrechte Stellung dadurch genau gesteuert werden, daß man an den anderen §nden, d.h. den obersten Enden der Bauglieder 111 bis 116, nicht dargestellte Entlüftungsventile vorsieht. Sobald der Holmabschnitt 13 in die senkrechte Stellung gebracht worden ist, kann er während eines ersten Arbeitsstadiums bis zu einer gewissen Tiefe versenkt werden, indem man die Entlüftungsventile schließt und die Flutventile geöffnet hält, so daß der Holmabschnitt versenkt wird, bis der Luftdruck im oberen Teil des Holmabschnitts gleich dem auf der Außenseite herrschenden hydrostatischen Druck ist. Dann wird der Holmabschnitt während eines zweiten Arbeitsstadiums dadurch bis zur gewünschten Tiefe versenkt, daß man die Entlüftungsventile öffnet, wobei der Flutungsvorgang genau geregelt werden kann. Die Flutventile und die Entlüftungsventile können gemäß Fig. 14 und 14A von einem Wasserfahrzeug 130 aus betätigt werden. Eine betriebsmäßige Verbindung zwischen dem Wasserfahrzeug 130 und dem Holmabschnitt 13 kann mit Hilfe eines Steuerseils 129 hergestellt werden. Das Steuerseil oder Kabel 129 umfaßt vorzugsweise zusätzlich zu hydraulischen, pneumatischen oder elektrischen Leitungen zum Steuern der Ventile einen Luftzuführungsschlauch, der an eine Druckluftquelle auf dem Wasserfahrzeug I30 angeschlossen und gemäß Fig. 14 mit ,dem oberen Teil des Holmabschnitts verbunden wird· Es kann erforderlich werden, dem oberen Teil des HolmabschnittE weitere Luft zuzuführen, um den Auftrieb auf den richtigen Wert einzustellen.

Nachdem der Holmabschnitt gemäß Fig. 14 in die senkrechte Stellung geschwenkt worden ist, wird der letzte Bestandteil der erfindungsgemäßen Produktionseinrichtung, d.h. der Überbau 14, in seine endgültige Lage gebracht. Wie schon erwähnt, enthält der Überbau alle Vorrichtungen zum

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Verteilen und Verarbeiten der gewonnenen Flude, Steuervorrichtungen, Räume für das Bedienungspersonal usw., die bei einer solchen Produktionseinrichtung benötigt werden« Da der Aufbau des Überbaus 14 nicht einen Gegenstand der Erfindung bildet und entsprechend den geweiligen Erfordernissen abgeändert werden kann, dürfte sich eine nähere Beschreibung erübrigen. Da der Überbau mit Hilfe eines Wasserfahrzeugs zur Einbaustelle geschleppt werden muß, ist es erforderlich, ihn als wasserdichte, einen Auftrieb erzeugende Konstruktion auszubilden, so daß er hinreichend seetüchtig ist und während des Schleppens stabil bleibt. Es sei ferner bemerkt, daß man den Holmabschnitt 13 und den überbau 14 zwar in Form einer zusammenhängenden Konstruktion herstellen könnte, daß jedoch die Kräfte, die auf diese miteinander verbundenen Teile durch das hydrostatische Gefalle und die Wirkung von Wellen während des Schleppens zur Einbaustelle ein solches Ausmaß annehmen, daß es erforderlich sein würde, einen Überbau 14 von schwererer Konstruktion vorzusehen. Die hierdurch bedingte Vergrößerung des Gewichtes des Überbaus würde sich nachteilig auf die Stabilität der zusammenhängenden Konstruktion auswirken. Außerdem würde es die Verwendung einer zusammenhängenden Konstruktion erforderlich machen, die Ausrüstung des Überbaus 14 entweder nach dessen Anordnung an der Einbaustelle oder aber in der Werft einzubauen, wo die Konstruktion eine waagerechte Lage einnimmt. Die erste dieser beiden Möglichkeiten ist unwirtschaftlich, während sich die zweite Möglichkeit aus technischen Gründen als unzweckmäßig erweisen könnte.

Nachdem der vollständig ausgerüstete und mit den für den Einbau benötigten Hilfsvorrichtungen versehene überbau 14 an der Einbaustelle eingetroffen ist, kann damit begonnen werden, en Überbau 14 mit dem Holmabschnitt 13 zu verbinden. Von Winden 131 und 132 aus, die gemäß Fig. 14 und 14A auf der Laufbrücke des Überbaus 14 angeordnet sind, werden

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Seile 133 und 134 sowie Flaschenzüge 135 und 136 zwischen den Winden und Befestigungsaugen am oberen Ende von zwei einander diametral gegenüber liegenden Säulen, z.B. gemäß Fig. 14A den Säulen 101 und 104, des Holmabschnitts ausgespannt. Sobald dies geschehen ist, spannt man Seile 137 und 138 zwischen einem Wasserfahrzeug 139 und beiden Seiten des Überbaus 14 aus. Wenn man die Seile 137, 138 und die Seile 133» 134 in einem geringen Ausmaß gespannt hält, werden der überbau 14 und der Holmabschnitt 13 so angeordnet, daß die Seile 133 und 134 gemäß Pig. 14A im wesentlichen parallel verlaufen. Wenn sich die beiden Teile in der in Fig. 14A gezeigten Stellung befinden, wird der Holmabschnitt 1$ weiter geflutet, so daß er einen negativen Auftrieb von vorbestimmter Größe erhält. Wie erwähnt, kann dieser Flutungsvorgang mit Hilfe eines Entlüftungsventils durchgeführt werden, das am oberen Teil des HolmabSchnitts vorgesehen ist, wobei angenommen ist, daß ein oder mehrere entsprechende Flutventile am unteren Teil des Holmabschnitts geöffnet worden sind. Erforderlichenfalls kann man zum Fluten des Holmabschnitts dem Holmabschnitt zugeordnete Pumpen benutzen.

Nachdem der Hoimabschnitt im erforderlichen Ausmaß geflutet worden ist, ist er gemäß Fig. 15 unterhalb des schwimmenden Überbaus 14 vollständig versenkt. Sobald sich der Holmabschnitt 13 und der Überbau 14 in der in Fig. I5 gezeigten Gleichgewichtsstellung befinden, werden die in Fig. 14A dargestellten Winden 131 und 132 betätigt. Zwar wird dieser Arbeitsschritt möglichst bei ruhiger See ausgeführt, doch ist es zweckmäßig, eine Vorrichtung bekannter Art zum Aufrechterhalten einer konstanten Spannung in Verbindung mit den Winden zu benutzen, um die Gefahr einer Beschädigung des Überbaus und des Holmabschnitts während ihrer gegenseitigen Annäherung möglichst auszuschalten· Wenn die Winden weiter betätigt werden, werden die beiden Teile in der aus Fig. 16 ersichtlichen Weise aufeinander zu bewegt.

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Sobald eine Brührung zwischen den Teilen hergestellt ist, werden nicht dargestellte Kupplungs- oder Verankerungsvorrichtungen zwischen den beiden Teilen betätigt, um den Überbau 14 betriebsmäßig an dem Holmabschnitt 13 zu verankern. Zu diesem Zweck können die Kupplungs- oder Verankerung s vorrichtungen vom Lauf gang des tjberbaus aus z.B. mit Hilfe von Stangen oder aber durch einen Taucher direkt betätigt werden» Sobald dies geschehen ist, wird Luft über den Steuers chi auch 129 in den Holmabschnitt 13 geblasen, um den in dem Holmabschnitt enthaltenen Ballast zu verringern, so daß der ganze Überbau 14 aus dem Wasser 10 herausgehoben wird, wie es in Fig. 17 gezeigt ist, bis die gewünschte Freibordhöhe erreicht ist. Dann manövriert man den Holmabschnitt 13 mit dem damit verbmidenea Überbau 14 mit Hilfe eines nicht dargestellten Schleppers cder einer anderen Kraftantriebsvorrichtung oder eines Manipulators so, daß er eine Stellung über dem Unterwasserstandrohr 12 einnimmt. Hierauf wird der Holmabschnitt 13 langsam geflutet, um ihn so abzusenken, daß er mit dem Standrohr verbunden werden kann. Der Holmabschnitt 13 wird mit dem Standrohr 12 so verbunden, daß senkrechte Bewegungen des Holmabschnitts nicht auf das Standrohr übertragen werden, und daß waagerechte bzw« seitliche Bewegungen des Holmabschnitts auf das Standrohr übertragen werden. Die zu erfüllende Hauptaufgabe besteht natürlich darin, die Hauptleitungen und die übrigen Leitungen mit dem Holmabschnitt 13 zu verbinden, so daß Öl und/ oder Gas zu dem Holmabschnitt und dem Überbau geleitet oder von diesen Teilen abgeführt werden kann.

Schließlich wird die Verankerung eingebaut, durch die die Produktionseinrichtung in ihrer Lage gehalten wird. Da solche Verankerungen bekannt sind, dürfte sich eine nähere Beschreibung einer geeigneten Anordnung erübrigen. Es sei lediglich bemerkt, daß eine solche Verankerung Ankerseile bis 20 umfassen würde, die an ihren unteren Enden mit in den

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Meeresboden I5 eingreifenden Ankern verbunden sind. Außerdem würde man Rohrleitungen beliebiger geeigneter Art zwischen dem Überbau 14, dem Holmabschnitt 13 und den Enden der dem Steigrohr 12 zugeordneten Leitungen verlegen, die am oberen Ende des"Steigrohrs münden. Zu diesem Zweck kann man beliebige Kupplungsvorrichtungen bekannter Art verwenden«

Die erfindungsgemäße Produktionseinrichtung bildet eine sehr stabile und vielseitig verwendbare Konstruktion, die besonders widerstandsfähig gegen die durch Wellen aufgebrachte Kräfte ist. Die Flächen der Einrichtung, die diesen Wellenkräften ausgesetzt sind, sind so klein wie möglich gehalten. An der Wasseroberfläche 16 sind nur durch Abstände getrennte, aufrecht stehende Säulen von relativ kleinem Querschnitt vorhanden, die der Wirkung von Wellen ausgesetzt sind. Außerdem werden die auf !«eilen zurückzuführenden Widerstandskräfte, die auf den versenkten Teil der Einrichtung wirken, wegen der offenen Konstruktion des unteren Teils des Holmabschnitts auf ein Minimum verringert.

Bezüglich der luasseneigenschaften der beschriebenen Einrichtung gilt das Gesetz, daß jede Vergrößerung der Masse eines Wasserfahrzeugs eine entsprechende Vergrößerung des Auftriebs bedingt, damit das Archimedische Prinzip erfüllt wird. Eine Vergrößerung des Gewichtes einer Konstruktion ist jedoch gleichbedeutend mit einer Erhöhung der Herstellungskosten, und bei der erfindungsgemäßen Konstruktion ist eine zweckmäßige Kassenverteilung vorgesehen, bei der es nicht erforderlich ist, einen Auftrieb auszugleichen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß dann, wenn sich der Holmabschnitt in seiner Gebrauchsstellung gegenüber dem Unterwasserstandrohr befindet, die wirksame Masse der Einrichtung durch das im untersten Teil des Holmabschnitts enthaltene und darin eingeschlossene Wasser vergrößert wird. Bei der beschriebenen Konstruktion eines Schwimmers der Holmbauart

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ist wegen des großen Abstandes zwischen den wirksamen Massen ein großes Massenträgheitsmoment vorhanden, das sowohl Schlingerbewegungen als auch Stampfbewegungen entgegenwirkt. Wegen der erfindungsgemäßen Verwendung von zylindrischen Behältern von großem Durchmesser am untersten Ende des Holmabschnitts ergibt sich nicht nur ein großes Massenträgheitsmoment aus der bei der Herstellung verwendeten Stahlmenge, sondern auch aus der in diese Kammern eingeschlossenen Wassermenge. Das um die senkrechte Achse des Holmabschnitts wirkende Massenträgheitsmoment ist klein und könnte daher gegen Gierbewegungen relativ wirkungslos bleiben· Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion treten gedoch nur kleine Giermomente auf, da die durch die Verankerungseinrichtung aufgebrachten Tangentialkräfte gegenüber der Drehachse nur mit einem kleinen Hebelarm zur Wirkung kommen. Wenn der Wellengang zu besonders ungünstigen Bedingungen führt, würde es jedoch relativ einfach sein, den Holmabschnitt von dem Unterwassersteigrohr zu trennen. Für den Fall, daß die Verbindung zwischen den dem Holmabschnitt zugeordneten Leitungen und den in dem Steigrohr angeordneten Leitungen unterbrochen wird, könnte man sich automatisch schließende Absperrventile vorsehen.

Ferner läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung den verschiedensten Bedingungen anpassen, da der Überbau leicht zugänglich ist, so daß man in dem Überbau vorgesehene Verarbeitungsund Steuereinrichtungen auswechseln und/oder ergänzen kann. Yveiterhin ermöglichen die Bodenplattform 11 und das Steigrohr 12 eine vielseitige Verwendbarkeit der Einrichtung, da nach Bedarf weitere Unterwassertiefbohrungen an sie angeschlossen werden und/oder da man anstelle bestimmter Tiefbohrungen andere Tiefbohrungen anschließen kann.

Zwar wurde die Erfindung bezüglich einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben, doch sei bemerkt, daß diese

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Ausführungsform nur gewählt wurde, um die Erläuterung der
Erfindung zu erleichtern, daß sich die Erfindung jedoch
nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Es sei z.B. bemerkt, daß es möglich ist, den Überbau 14 nicht zu dem Holmabschnitt 13 zu schleppen, sondern den Überbau oberhalb der Wasseroberfläche 16 mit Hilfe eines nicht dargestellten
Schwimmkrans aufzuhängen. In diesem F. 11 ist es nicht erforderlich, den Holmabschnitt 13 bis zu einer solchen Tiefe abzusenken, daß er unter dem Wasserspiegel schwimmt, sondern man kann den Überbau 14 auf. einfache Weise mit Hilfe des
Schwimmkrans auf das obere Ende des Holmabschnitts 13 absenken. Abschließend sei bemerkt, daß man bei der beschriebenen Ausführungsform im Rahmen der Erfindung die verschiedensten Abänderungen und Abwandlungen vorsehen kann, um den Erfordernissen der Praxis zu genügen.

Patentansprüche;

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Claims (11)

PATENTANSPRÜCHE

1. Produktioiiseinriclitung zum Aufnehmen von mehreren Unterwassertiefbohrungen zu entnehmenden Produktionsfluden, gekennzeichnet durch eine im Wasser in einem vorbestimmten Abstand oberhalb des Meeresbodens (15) in eier Nähe der verschiedenen Unterwassertxefbohrungen angeordnete Plattform (11), eine mitihrem unteren Ende auf der Plattform angeordnete, sich von ihr aus nach oben erstreckende Unterwassersteigleitung (12) sowie einen als offene Rahmenkonstruktion ausgebildeten Holmabschnitt (13), der mit dem oberen Ende der Unterwassersteigleitung lösbar verbunden ist und sich von ihr aus so nach oben erstreckt, daß sich mindestens der obere Teil des Holmabschnitts über der Wasseroberfläche (16) befindet, sowie einen auf dem Holmabschnitt angeordneten Überbau (14), wobei die Anordnung derart ist, daß der Holmabschnitt den Überbau oberhalb der Wasseroberfläche unterstützt.

2.

Produktionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet , daß die Plattform (11) in dem vorbestimmten Abstand oberhalb des Meeresbodens (15) auf einem aufrecht stehenden, fest in den Meeresboden eingebauten Pfahl (21) angeordnet ist.

3. Produktionseinriehtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattform (11) einen zentralen zylindrischen Abschnitt (35) mit einem daran* befestigten und sich von ihm aus nach außen und unten erstrek-

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kenden Mantelabschnitt (37)» und daß der zentrale zylindrische Abschnitt mehrere innere Kcjnmern (38a bis 381) umfaßt, die auf den Pfahl (21) aufgesetzt werden können, so daß die Plattform durch den Pfahl unterstützt wird.

4. Produktionsainrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Plattform (11) sich durch sie hindurch erstreckende Hauptleitungsführungsrohre (46, 55) umfaßt, daß in dem Pfahl (21) Strömungskanäle (29, 30) für Flude ausgebildet sind, und daß die Plattform und der Pfahl mit zusammenarbeitenden Orientierungsvorrichtungen (56» 57i 58) versehen sind, die bewirken, daß die Führungsrohre der Plattform beim Aufsetzen der Plattform auf den Pfahl in Verbindung mit den Strömungskanälen des Pfahls gebracht werden·

5. Produktionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Unterwassersteigrohr (12) mit Auftrieb erzeugenden Vorrichtungen (83, 84, 85) versehen ist, die so angeordnet sind, daß der Auftriebsschwerpunkt des Steigrohrs über dem Schwerpunkt des Steigrohrs liegt, so daß das sich von der Plattform (11) aus nach oben erstreckende Steigrohr im wesentlichen freistehend angeordnet ist.

6. Produktionseinrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet , daß das Unterwassersteigrohr (12) ein zylindrisches Bauteil (82) umfaßt, und daß die einen Auftrieb erzeugenden Vorrichtungen mehrere in dem zylindrischen Bsuteil nahe einem Ende desselben angeordnete, Auftrieb erzeugende Behälter (83, 84, 85) umfassen.

7. Produktionseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß Leitungen (90, 91» 97» 98) für Flude sowohl im Inneren des zylindrischen Bauteils (82) als auch auf dessen Außenseite angeordnet sind und sich im wesentlichen über die ganze Länge dieses Bauteils erstrecken.

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8. Produktionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der als offene Rahmenkonstruktion ausgebildete Holmabschnitt (13) mehrere einen großen Durchmesser aufweisende Säulen (101 bis 106) umfaßt, die durch sie verbindende Gitterkonstruktionen (107, 108) in Abständen voneinander und in paralleler Lage gehalten sind, ferner sich von den einen großen Durchmesser aufweisenden Säulen aus erstreckende Bauglieder (111 bis 116), diese Bauglieder miteinander verbindende Verstrebungsglieder (117*118) sowie an den erwähnten Baugliedern (111 bis 116} an deren von den einen großen Durchmesser aufweisenden Säulen abgewandten Enden befestigte, Auftrieb erzeugende Kammern (121 bis 126), wobei der als offene Rahmenkonstruktion ausgebildete Holmabschnitt wasserdicht ausgebildet ist und selektiv geflutet werden kann, so daß er im Wasser in verschiedene Lagen gebracht werden kann«

9. Produktionseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sowohl der als offene Rahmenkonstruktion ausgebildete Holmabschnitt (13) als auch der Überbau (14-) als wasserdichte, Auftrieb erzeugende bzw. schwimmfähige Konstruktionen ausgebildet sind, so daß sie auf der Wasseroberfläche (16) geschleppt werden können, bevor sie in betriebsmäßige Verbindung mit dem verbleibenden Teil der Produktionseinrichtung gebracht werden.

10. Pröduktionseinrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet , daß der zentrale zylindrische Abschnitt (35) eine innere zylindrische Wand (60) und eine äußere zylindrische Wand (59) umfaßt, daß sich Querwände oder Platten (61, 63) zwischen den Wänden erstrecken, um die inneren Kammern (38a bis 381) abzugrenzen, und daß die Querwände mit durchgehenden Öffnungen (82, 64) versehen sind, so daß die inneren Kammern in Strömungsverbindung miteinander stehen.

009813/1245

11. Produktionseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie mehreren Unterwassertiefbonrungen entnommene Produktionsflude aufnehmen kann.

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