DE2017924C3 - Schwimmende Bohranlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmende Bohranlage mit einem Schiffskörper und mindestens einem in der Senkrechten bewegbaren Bein, das sich durch fluchtende öffnungen im Schiffskörper und einem Stütztank erstreckt, der lösbar mit dem Schiffskörper und dem Bein verbunden ist.

Bei einer bekannten Bohranlage dieser Art (GB-PS 34 369) sind die Stütztanks jeweils lösbar mit den Beinen verbunden, um ihre Lage bezüglich der Beine verändern zu können, und sie verhindern beim Absenken der Beine mit ihrer gegenüber dem Querschnitt der Beine vergrößerten Auflagefläche ein tiefes Einsinken der unteren Enden der Beine in weichen Meeresboden, so daß durch weitere Bewegung der Beine relativ zum Schiffskörper dieser über die Wasseroberfläche angehoben und so in eine stationäre Lage gebracht werden kann.

Während sich diese vorbeknnnte Bohranlage also vorteilhaft auf weichem Meeresboden einsetzen läßt, ergeben sich beim Einsatz über hartem Meeresboden, in den ein Bein auch ohne vergrößerten Querschnitt praktisch nicht einsinken würde, gewisse Schwierigkeiten. Einerseits wird nämlich völlig unnötig eine große Querschnittsfläche nach unten durch das Wasser bewegt,, was einen erhöhten Energieaufwand darstellt, und andererseits ergibt sich insbesondere auf sehr unregelmäßig geformtem, hartem Meeresboden der Nachteil, daß lediglich ein äußerer Randbereich der vergrößerten Auflagefläche auf dem Meeresboden aufliegen kann, wodurch sich infolge der entstehenden Momente erhebliche Biegebelastungen für den gesamten Beinaufbau ergeben.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine schwimmende Bohranlage derart auszugestalten, daß auch auf hartem, unregelmäßig geformtem Meeresboden eine Abstützung bei minimaler Belastung der Beinaufbauten möglich wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer schwimmenden Bohranlage der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß das untere Ende des Beins als Auflager ausgebildet.

Durch diese Ausbildung des unteren Endes des Beins ist es möglich, das Bein auch ohne den lösbar mit ihm verbindbaren Stütztank abzusenken und trotzdem eine sichere Auflage des unteren Endes des Beins auf hartem Meeresboden zu erreichen, wobei dann die Auflagepunkte auf dem Meeresboden zwangsläufig alle innerhalb des eigentlichen Beinquerschnittes liegen, so daß erhöhte Biegebelastungen nicht auftreten können. Zudem erfolgt dieses Absenken mit verringertem Energieaufwand, da lediglich der Beinquerschnitt nach unten durch das Wasser bewegt zu werden braucht.

Andererseits besteht bei der erfindungsgemäßen Bohranlage weiterhin die Möglichkeit, bei welchem Meeresboden den Querschnitt der Beine durch die Stütztanks zu vergrößern und so ein zu tiefes Einsinken der unteren Enden der Beine in den weichen Meeresboden zu verhindern.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Figuren näher erläutert; es zeigt

F i g. I eine Aufsicht auf den Schiffskörper einer Bohranlage gemäß Erfindung;

F i g. 2 eine Seitenansicht der Bohranlage gemäß Fig. 1;

Fig. 3 einen Teilschnitt eines Beines mit den Führungen und dem Bein in der oberen befestigten Lage;

F i g. 4 eine Teilansicht des Schiffskörpers mit einem Bein und einem Stütztank, wobei das Bein am Schiffskörper befestigt und der Stütztank in der Lage für die Bewegung des Schiffskörpers ist;

Fig.5 eine ähnliche Ansicht des Schiffskörpers, gestützt auf dem Bein nebst dem Stütztank am unteren Ende dieses Beines;

Fig.6 eine weitere Ansicht des Schiffskörpers, gestützt auf dem Bein mit dem Stütztank am Schiffskörper befestigt;

Fig.? Verbindungspunkte innerhalb eines Beines;

F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in F i g. 7;

F i g. 9 einen Schnitt entlang der Linie 9-9 in F i g. 8.

Der in den F i g. I und 2 gezeigte Schiffskörper 10 hat eine eigene Antriebsvorrichtung und weist Beine 12 auf, die mittels geeigneter Hebevorrichtungen durch den Schiffskörper 10 hindurch abgesenkt werden können. Ferner sind, wie bei einer üblichen Bohrplattform, ein Bohrturm D und Krähne C auf dem Schiffskörper 10 befestigt. Die Figuren zeigen vier Beine 12; es können

jedoch auch drei oder mehr derartiger Beine vorgesehen seia Jedes der Beine 12 erstreckt sich durch eine öffnung 14 im Schiffskörper. Der untere Teil des die Schächte 14 umschließenden Schiffskörpers bildet Aussparungen 16, in die die Stütz tanks 16 während der s Bewegung des Schiffskörpers 10 gebracht werden. Jeder der Stütztanks 18 nimmt ein B?in 12 auf, und dieses Bein 12 kann durch ihn hindurch bewegt werden.

Wie in F i g. 3 zu erkennen, enthält jede öffnung 14 untere Führungen 20 und obere Führungen 22L Die ic unteren Enden der Beine 12 sind etwas größer aiii der übrige Teil der Beine, so daß diese in ihrer olberen Stellung fest in den öffnungen 14 gehalten werden. In dieser Lage sind die Beine gegen Bewegung und Vibration während der Bewegung des Schiffskörpers gesichert Um die Beine noch besser festzulegen, können Keile 23 zwischen den Beinen 12 und den oberen Führungen 22 eingefügt werden.

Die Stütztanks 18 weisen jeweils Einrichtungen 24 zur lösbaren Befestigung des Tanks mit dem zugehörigen Bein 12 und Einrichtungen 26 zur lösbaren Befestigung mit dem Schiffskörper innerhalb der Aussparung 16 auf. Ferner ist eine Vorrichtung 28 ?ur lösbaren Verbindung des Schiffskörpers mit jedem Bein 12 und zum Bewegen der Beine 12 durch die zugehörigen öffnungen 14 in beiden Richtungen vorgesehen. Die Vorrichtung 28 enthält einen oberen Riegelzapfen 30, einen unleren Riegelzapfen 32 und die übliche Hebeeinrichtung 'licht gezeigt), um die Zapfen 30 und 32 relativ zueinander zu bewegen. Die Beine 12 enthalten jeweils Verbindiingsteile, und das untere Ende jedes Beines weist ein Auflager 34 auf.

Das Schiff 10 fährt mit eigenem Antrieb an die Bohrstelle, wobei die Stütztanks 18 in der in Fig.4 gezeigten Lage befestigt sind. Die Einrichtung 24 hält jeden Stütztank 18 am unteren Ende des zugehörigen Beins 12, und die Beine 12 sind mittels der Einrichtungen 28 in ihrer oberen Stellung befestigt, so daß die Stütztanks 18 innerhalb der jeweiligen Aussparungen 16 gehalten werden. Falls gewünscht, können die Stütztanks 18 durch die Einrichtungen 26 in den Aussparungen 16 gehalten werden, und die Einrichtungen 24 können in Freigabestellung sein. Diese Lage der Stütztanks 18 verringert den Widerstand, den sonst die Stützeinrichtungen während der Bewegung des Schiffskörpers verursachen, auf ein Minimum. Befindet sich der Schiffskörper 10 in einer Stellung über der gewählten Bohrposition, so hängt es von dem Untergrund ab, ob die Beine 12 mit den Stütztanks 18 daran abgesenkt werden, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist, oder ob die Beine ohne die Stütztanks nach unten bewegt werden, wie in F i g. 6 gezeigt. Ist der Untergrund verhältnismäßig weich und hat eine begrenzte Belastungsfähigkeiit, so werden die Stütztanks 18 an den Beinen 12 befesiigt. wie dies später erklärt werden wird, um eine ausreichende Auflage für die Abstützung des Schiffskörpers 10 in angehobener Stellung zu gewährleisten. Sind die Bodenbedingungen derart, daß nur ein begrenzter Auflagebereich erforderlich ist, um den gehobenen Schiffskörper abzustützen, so können die Stütztanks 18 in den Aussparungen 16 verbleiben, während die Beine 12 abgesenkt werden.

Falls die Stütztanks 18 mit jedem der Bein« 12 abgesenkt werden sollen, werden diese Stützt.inks zunächst mittels der Einrichtung 26 am Schiffskörper 10 «,5 befestigt und dann die zugehörigen Beine 12 um eine kurze Strecke abgesenkt, so daß sie etwas aus der unteren Oberfläche der Stütztanks herausragen. Danach werden die Einrichtungen 24 betätigt, um die Stütztanks 18 an den entsprechenden Beinen 12 zu befestigen, und die Einrichtungen 26 werden gelöst Die Beine können dann relativ zum Schiffskörper nach unten bewegt werden. Wenn die Auflager 34 und die Stütztanks 18 den Boden berühren, so hebt die weitere Relativbewegung der Beine 12 durch die öffnungen 14 hindurch den Schiffskörper 10 über die Wasseroberfläche, wie dies in F i g. 5 dargestellt ist. Das Herausragen des unteren Endes der Beine 12 unter die untere Fläche der Stütztanks 18 bewirkt ein größeres Eindringen in den Boden und damit eine Seitenstabilität Die untere Fläche der Stütztanks 18 vergrößert die Auflagefläche der Beine 12 auf dem Boden und damit die Stabilität des Schiffskörpers 10 in der angehobenen Bohrstellung.

Befindet sich der Bohrplatz über verhältnismäßig hartem Boden, so wird die vergrößerte Auflagefläche durch die Stütztanks 18 nicht benötigt In diesem Fall werden die Stütztanks 18 mittels der Einrichtungen 26 in den jeweiligen Aussparungen 16 des Schiffskörpers 10 gehalten und die Einrichtungen 24 freigegeben, um die Beine 12 durch die Öffnungen 14 im Schiffskörper 10 und die Stütztanks 18 hindurch nach unten zu bewegen Wenn die Auflager 34 der Beine 12 auf dem Boden aufliegen, so bewirkt eine weitere Verschiebung der Beine 12 durch den Schiffskörper 10 hindurch dessen Anhebung über die Wasseroberfläche, so daß eine feststehende Bohrplattform geschaffen wird (F i g. 6).

Die Beine 12 sind üblicherweise sehr lang, etwa in der Größenordnung vor 100 Metern. Da das Herausstehen der Beine 12 aus dem Schiffskörper 10 einen Widerstand während dessen Bewegung verursachen würde und sogar zur Grundberührung führen kann, und da außerdem die nach oben ragenden Beine die Stabilität des Schiffes verringern würden, ist ein Teil der Beine 12 entfernbar. Diese Teile können während der Bewegung des Schiffskörpers 10 auf Deck gelagert werden. In den Fig. 7, 8 und 9 ist eine Verbindung zwischen dem entfernbaren Teil 36 und dem Hauptteil 38 dargestellt. Jeder der Träger 40 des Hauptteils 38 weist einen Zapfen 42 auf, der in eine Aufnahmeöffnung 44 im Träger 46 des entfernbaren Teils 36 paßt. Der Zapfen 42 besteht aus einem nach oben gerichteten rohrförmigen Teil mit gegenüber dem Träger 46 verringertem Außendurchmesser, und die Aufnahmeöffnung 44 ist rohrförmig, hat vergrößerte Wandstärke und einen Innendurchmesser, der etwas größer ist als der des Zapfens 42. Der Zapfen 42 wird mittels Befestigungseinrichtungen 48 in der Aufnahmeöffnung 44 gehalten. Ist der entfernbare Teil 36 am Hauptteil 38 befestigt, so bildet der gesamte Aufbau ein einheitliches Bein zum Stützen des Schiffskörpers 10, wie dies oben beschrieben worden ist.

Die Befestigungseinrichtungen 48 enthalten ein bogenförmiges Verriegelungselement 50, Schrauben 52, die die Lage dieses Elementes festlegen, Nuten 54 an der Innenseite der Aufnahmeöffnung 44 und Nuten 56 an der Außenseite des Zapfens 42. Sind die Verriegelungselemente 50 vollständig in die Nuten 54 zurückgezogen, so ist die Befestigungseinrichtung 48 gelösi und der Teil 36 kann vom Teil 38 entfernt werden. Zum Verbinden der Teile 36 und 38 werden die Schrauben 52 eingeschraubt, wodurch die Verriegelungselemente 50 nach innen bewegt werden, so daß sie teilweise in den Nuten 56 und teilweise in den Nuten 54 liegen. Die oberen und unteren Kamen der Verriegelungselemente 50 sind abgeschrägt, um in die keilförmigen Nuten 56 zu passen. Werden also die Verriegelungselemente 50 in

die Nuten 56 gepreßt, so bewirkt die Berührung von Abschrägung und keilförmiger Fläche eine feste Verbindung von Zapfen 42 und Aufnahmeöffnung 44.

Durch die Zerlegbarkeit der Beine 12 wird die Stabilität des Schiffskörpers 10 erhöht, da der enlfernbare Teil 36 auf Deck gelagert werden kann, wodurch ein tiefer liegender Schwerpunkt erreicht wird. Außerdem wird die dynamische Belastung der Beine 12 während der Bewegung des Schiffskörpers 10 verringert.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß die neue Bohranlage eine stabile Bohrplattform über Wasser bildet, die den verschiedenen Eigenschaften des Bodens am Bohrort angepaßt werden kann. Der Aufbau ermöglicht sowohl ein stabiles Aufsetzen der Beine allein auf festem Meeresboden als auch eine Vergrößerung der Auflagefläche im Bereich des unteren Endes der Beine, wenn diese auf weichem Boden aufliegen. Außerdem sind die Stütztanks, die diese vergrößerte Auflagefläche bilden, lösbar in Aussparungen im Schiffskörper befestigt, so daß der Widerstand während der Bewegung im Wasser auf ein Minimum herabgesetzt wird, und die Stütztanks können in den Aussparungen festgehalten werden, wenn die Beine abgesenkt werden. Der Schiffskörper hat seinen

ίο eigenen Antrieb und weist öffnungen mit Führungen für die Bewegung der Beine auf. Die Beine sind am unteren Ende etwas vergrößert, so daß diese Enden fest in den unteren Führungen sitzen, wonach die Beine und die Stütztanks während der Bewegung des Schiffskörpers

is festgehalten werden und Schwingungen der Beine vermieden werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Schwimmende Bohranlage mit einem Schiffskörper und mindestens einem in der Senkrechten bewegbaren Bein, das sich durch fluchtende öffnungen im Schiffskörper und einem Stütztank erstreckt, der lösbar mit dem Schiffskörper und dem Bein verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Beins (12) als Auflager (34) ausgebildet ist.

2. Bohranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bein (12) aus verbindbaren Teilen (36,40) besteht.

3. Bohranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch '5 gekennzeichnet, daß in der öffnung (14) im Schiffskörper (10) Führungen (20, 22) vorgesehen sind und das untere Ende des Beins (12) vergrößert ist, wobei dieses Ende fest in der Führung (20) haltbar und das Bein (12) durch die Führungen (20, 22) bewegbar ist.

4. Bohranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungen aus oberen Führungen (22) und unteren Führungen (20) bestehen, wobei das vergrößerte untere Ende des Beins (12) durch die unteren Führungen (20) haltbar ist.

5. Bohranlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den oberen Führungen (22) und dem Bein (12) Keile (23) zum Halten des Beins (12) gegenüber den oberen Führungen (22) vorgesehen sind.

6. Bohranlage nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der beiden Teile (36, 38) des Beins (12) eine Zapfenverbindung vorgesehen ist.

7. Bohranlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfenverbindung eine Anzahl von Verriegelungselementen (50) und ringförmigen Nuten (54, 56) aufweist, wobei die Verriegelungselemente (50) vollständig von einer der Nuten (54) «0 aufgenommen und teilweise in die anderen Nuten (56) hineinbewegbar sind.