DE2144570A1 - Plattformkonstruktion mit Standrohr fuhrungen für Tiefbohrungen und Verfahren zum Aufstellen der Konstruktion auf dem Boden eines Gewässers - Google Patents

Plattformkonstruktion mit Standrohr fuhrungen für Tiefbohrungen und Verfahren zum Aufstellen der Konstruktion auf dem Boden eines Gewässers

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DE2144570A1 DE19712144570 DE2144570A DE2144570A1 DE 2144570 A1 DE2144570 A1 DE 2144570A1 DE 19712144570 DE19712144570 DE 19712144570 DE 2144570 A DE2144570 A DE 2144570A DE 2144570 A1 DE2144570 A1 DE 2144570A1
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Description

Konstruktion auf dem Boden eines G-ewäsaers
Die Erfindung bezieht sich auf Plattformkonstruktionen zum Durchführen von Tiefbohr- und Produktionsarbeiten, die auf dem Boden eines Gewässers angeordnet werden kann, sowie auf ein Verfahren zum Aufstellen solcher Plattformkonstruktionen.
Um neue Ulfeider aufzufinden, werden in zunehmendem Umfang Tiefbohrarbeiten in Gewässern in Küstennähe durchgeführt. Im allgemeinen werden hierbei Plattformkonstruktionen auf dem Boden eines Gewässers, z.B. eines Meeres, aufgestellt, und geradlinig verlaufende Hohrleitungen, die sich von der Plattformkonstruktion aus nach unten längs einer bestimmten Strecke zu einem unter dem Meeresboden liegenden Punkt erstrecken, bilden iuhrungen und U terstützungen, die bei Tiefbohrungen benutzt werden, weiche in den i'ormationen unterhalb des ueeresbodens angelegt werden.
Um die seitliche !Reichweite solcher Hohlleitungen zu vergrößern, werden die Hohrleitungen gegen die Senkrechte geneigt angeordnet, wie es z.B. in der U.S.A.-Patentschrift 5 451 495 beschrieben ist. Solche Hohrleitungen erstrecken
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sicli gewöhn2ich in seitlicher Richtung über den Umfang einer Plattformkonstruktion "bekannter Art oberhalb der Schlammgrenze über eine erhebliche Strecke, die z.B. bei einer Wassertiefe von 75 η etwa 30 bis 45 m beträgt. Diese Tatsache ist unerwünscht, da sie dazu führt, daß lange Abschnitte der Rohrleitungen vorhanden sind, die nicht unterstützt sind, oder die es erforderlich machen, Leitungsführungen herzustellen, die außerhalb der Hauptrahmenkonstruktion der Plattform angeordnet werden müssen, Solche Konstruktionen sind nicht nur kompliziert, sondern auch kostspielig, Wenn die zu den Tiefbohrungen führenden Hohlleitungen gleichzeitig bestandteile des ]?undaments der Plattformkonstruktion bilden, da sie seitlichen Bewegungen einen Widerstand entgegensetzen, erhöhen sich die Kosten der mit Auslegern versehenen Rahmenkonstruktion in einem erheblichen Ausmaß.
Bei einer anderen bekannten Anordnung, bei welcher bei großer Wassertiefe solche geneigt angeordneten Rohrleitungen verwendet werden, ist dafür gesorgt, daß der Keil jeder Bohrleitung, der sich oberhalb der ELammgrenze befindet, innerhalb der Rahmenkonstruktion der Plattform angeordnet werden kann. Der Bohrlochkopf für jede Rohrleitung bzw. jeden Rohrstrang muß dann auf der Oberseite der Plattformkonstruk» tion auf einer Seite derselben angeordnet werden, und der Rohrstrang wird zusätzlich durch die Instruktion unterstützt, die an der Schlammgrenze nahe der entgegengesetzten Seite der Plattformkonstruktion vorgesehen ist. Bei einer solchen Anordnung ist es erforderlich, daß ein großer Teil der Deckfläche der Plattformkonstruktion so ausgebildet ist, daß er die benötigten Schrägbohrvorrichtungen aufnehmen kann, da die Bohrlochköpfe nicht nahe beieinander angeordnet sind. Außerdem ist es bei jedem Bohrloch erforderlich, anstelle einer normalen Bohrvorrichtung eine besondere Schrägbohrvorrichtung vorzusehen.
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Bei den. bis Jetzt bekannten Anordnungen zum Vergrößern der waagerechten Beichweite ergeben sich somit Sachte Ie, die darin bestehen, daß Leitungsführungen auf der Außenseite bzw. außerhalb der Plattformkonstruktion vorgesehen sein müssen, daß sich möglicherweise Schwierigkeiten beim Anordnen der Bohrstränge gegenüber dem Fundament der Plattformkonstruktion ergeben, daß die Bohrlochköpfe nicht zentral angeordnet werden können, daß es gegebenenfalls unmöglich ist, die Bohrstränge so anzuordnen, daß sich die gewünschte Reichweite ergibt, und daß man eine Bohrvorrichtung von besonderer Konstruktion benötigt. Diese Wachteile machen sich insbesondere bei einer W<vssertiefe von über 60 m bemerkbar«
Der Erfindung liegt nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine in Küstennähe auf dem Boden eines Gewässers anzuordnende Plattformkonstruktion zu schaffen und ein Verfahren zum Aufstellen einer solchen Plattformkonstruktion vorzusehen, wobei es möglich ist, Bohrstränge von iiefbohrungen von der Plattformkonstruktion aus mit einer größeren Beichweite zu verlegen. Ferner schlägt die Erfindung Plattformkonstruktionen der genannten Art vor, bei denen die Bohrstränge und die zugehörigen Führungen innerhalb der Hauotrahmenkonstruktion angeordnet sind. Gemäß einem weiteren Merkmal schlägt die Erfindung Maßnahmen vor, um die seitliche Beichweite von Bohrsträngen der erwähnten Art zu vergrößern, die durch Plattformkonstruktionen der genannten Art unterstützt sind, wobei es möglich ist, die Bohrstränge gegenüber der Plattformkonstruktion nach jedem gewünschten Muster anzuordnen, das sich jeweils nach den unterirdischen Formationen richtet, die aufgeschlossen werden sollen, oder aus denen ein wertvolles Erzeugnis, z.B. Öl, entnommen werden soll. Weiterhin schlägt die Erfindung Maßnahmen vor, die es ermöglichen, die erfindungsgemäßen Verfahren durchzuführen, ohne daß es erforderlich ist, größere Änderungen bezüglich der Konstruktion oder der Wirkungsweise von Plattformkonstruktionen und Bohrvorrichtungen bekannter Art vorzunehmen. Schließlich schlägt die
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Erfindung Maßnahmen vor, die es ermöglichen, die Gefahr des versehentlichen Anbohrens einer schon früher angelegten Tiefbohrung auf ein Minimum zu verringern. Je weiter die Rohrstränge am unteren Ende der Plattformkonstruktion voneinander entfernt sind, desto geringer ist natürlich die Gefahr, daß beim niederbringen einer Tiefbohrung eine schon vorhandene Tiefbohrung angebohrt wird.
Zur Erfüllung der ihr zugrunde liegenden Aufgabe sieht die Erfindung eine Plattformkonstruktion zum Durchführen von. Tiefbohr- und Produktionsarbeiten vor, die sich auf dem Boden ™ eines Gewässers aufstellen läßt und eine Eahmenkonstruktion. mit durch sie unterstützten Rohrführungen umfaßt, und bei der diese Rohrführungen so angeordnet sind, daß sie es ermöglichen, mindestens einen Rohrstrang so zu führen, daß er mindestens über einen Teil seiner Lgnge gekrümmt ist, jedoch über seine ganze Länge eine gleichmäßig gekrümmte Innenwand aufweist·
Die Rohrführungen können so angeordnet werden, daß sie einen Rohrstrang einer Tiefbohrung innerhalb der R&hmenkonstruktion zwischen ihrem oberen und ihrem unteren Ende in der gewünschten Weise führen, wenn die Rahmenkonstruktion ihre aufrechte Stellung einnimmt.
Ferner kann man die Rohrführungen so anordnen, daß sie einen Rohr strang in eine solche Lage führen, daß sich das obere Ende des Rohrstrangs senkrecht erstreckt, wenn die Rahmenkonstruktion ihre aufrechte Stellung einnimmt.
Das Vorfahren zum Aufstellen der Plattformkonstruktion umfaßt Maßnahmen, um die Plattformkonstruktion auf dem Boden eines Gewässers in die aufrechte Stellung a u bringen, die Rahmenkonstruktion am Boden des Gewässers zu verankern, und um mindestens einen Rohrstrang für eine Tiefbohrung vom oberen Ende der Rahmenkonstruktion aus nach unten durch die kohrführungen und bis in den Boden des Gcwaesers hinein zu ver-
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legen, wobei der Bohrstrang durch die Kohrführungen in eine solche Lage gebracht wird, daß er mindestens über einen Teil seiner Länge gekrümmt ist, jedoch über seine ganze länge eine glatte Innenfläche beibehält.
Der bohrstrang kann in vorgebogenem Zustand durch die Eohrführungen geleitet werden.
Die Erfindung und vorteilhafte -udnzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
.Fig. 1 zeigt in einer Seitenansicht eine erfindungsgemäße, sich am Boden eines Gewässers abstützende Plattformkonstruktion mit erfindungsgemäßen üohrführungen.
Fig. 2 ist eine perspektivische Darstellung der Plattformkonstruktion nach Fig. 1, welche die Eohrführungen zeig$, die durch die Rahmenkonstruktion der Plattform unterstützt und gemäß der Erfindung zur Erümmung der Bohrstränge passend ausgebildet sind.
Fig. 3 veranschaulicht in einer teilweise schematisch gezeichneten Seitenansicht die Vorteile der Benutzung einer erfindungsgemäßen Plattformkonstruktion gegenüber Plattformen bekannter Art mit Bohrtürmen, deren Achsen senkrecht verlaufen.
Gemäß Fig. 1 und 2 stützt sich eine insgesamt mit 10 bezeichnete Plattformkonstruktion am Boden 11 eines Gewässers 12 ab. Die Konstruktion 10 umfaßt eine allgemein waagerechte Arbeitsplattform 13, die über der Wasseroberfläche 14 durch eine Eihmenkonstruktion 15 unterstützt ist, welche mehrere FuBe 16 umfaßt, die durch ein Netzwerk aus Verstrebungen 17 miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Füße 16 ragen in den Gewässerboden 11 hinein, in dem sie mit Hilfe von Pfählen 18 verankert sind. Auf der Arbeitsplattform 13
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können Vorrichtungen bekannter Art, z.B. nicht dargestellte Bohrtürme, Hebewerke, Motoren usw., angeordnet werden·
Gemäß der Erfindung erstrecken sich mehrere Tiefbohrungen zugeordnete Rohrstränge von der Plattform 13 aus nach unten innerhalb der Rahmenkonstruktion 15 zum Boden 11 des Gewässers 12. Als Beispiel zeigen £"ig. 1 und 2 sechs Rohrstränge 19 bis 24. Der Rohrstrang 22, der in Figl·. 1 nicht sichtbar ist, erstreckt sich von der Plattform 13 aus längs der Rahmenkonstruktion 15 im wesentlichen senkrecht nach unten. Die Rohrstränge 19, 20, 21, 23 und 24 verlaufen zuerst W gegenüber der Plattformkonstruktion 10 senkrecht nach unten und sind dann in der gewünschten, aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Weise gleichmäßig nach unten und außen gekrümmt.
Zwar zeigen S"ig. 1 und 2 nur sechs sich von der Plattform 13 aus nach unten erstreckende Rphrstränge, doch ist es gemäß der Erfindung auch möglich, eine noch größere Zt hl solcher Rohrstränge vorzusehen und sie gegenüber der Plattformkonstruktion 10 so anzuordnen, daß sich eine optimale seitliche Reichweite in den gewünschten Richtungen von der Plattformkonstruktion aus ergibt.
Die Krümmung der Bohrstränge 19, 20, 21, 23und 24 " kann konstant oder unterschiedlich sein, doch weisen die Rohrstränge in jedem Pail eine glatte bzw. zügig gekrümmte Innenfläche auf, die sich über die ganze Länge der liohistränge erstreckt, so daß es möglich ist, insgesamt größere Krümmungen vorzusehen, als es normalerweise möglich ist, wenn ein Bohrloch in den Gewässerboden 11 gebohrt wird. Auf diese Weise wird frühzeitig ein großer Abweichungswinkel zwischen der Senkrechten und den Rohrsträngen erzielt, so daß sich die seitliche Erstreckung der Rohrstränge vergrößert, und gleichzeitig ist es möglich, normale Senkrechtbohrveriahren anzuwenden, da die oberen Enden der gekrümmten Rohrstränge senkrecht verlaufen,
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Die Koh.rstränge sind gemäß Pig. 2 längs der Plattformkonstruktion 10 in Abständen durch Rohrstrangführungen 25 unterstützt, die mit der Kahmenkonstruktion 15 der Plattform verbunden und der Krümmung der Rohrstränge angepaßt sind. Die !führungen 25 sind in Fig. 1 der Deutlichkeit halber nicht dargestellt. Gemäß Fig. 2 können die Führungen 25 als Hinge oder dergleichen ausgebildet und an der Kahmenkonstruktion 15 der Plattform an mehreren gegeneinander versetzten Punkten befestigt sein. Die Führungen 25 dienen dazu, die Rohrstränge zu führen und zu unterstützen. Die Rohrstränge können vorgebogen sein und/oder während des Einführens in die zugehörigen Sätze von etwas gegeneinander versetzten Führungen 25 elastisch gebogen werden. Die vorgeformten oder plastisch gebogenen Rohrstränge können dazu dienen, einen sich zuneh-r mend vergrößernden Winkel unterhalb der untersten Führungen 25 vorzusehen, die im allgemeinen an der Schlammgrenze oder dem Gewässerboden 11 angeordnet sind. Man kann die üblichen Verfahren zum Bohren, Spülen, Vortreiben usw. oder eine beliebige Kombination dieser Verfahren anwenden, um die Rohr— stränge so einzubauen, daß sie sich durch den Boden 11 des Gewässers erstrecken. Außerdem bildet der gekrümmte Rohrstrang eine zusammenhängende Unterstützung für Verrohrungen und Rohrleitungen, die auf bekannte Weise in Bohrlöchern angeordnet werden können, um Verbindungen zu einem unterirdischen Speicher herzustellen, dem wertvolle Produkte entnommen werden sollen, oder in die Antriebsflude für sekundäre Gewinnungsprozesse eingespritzt werden sollen.
Fig. 3 zeigt eine Tiefbohrung 26, die unter Benutzung eines gekrümmten Rohrstrangs nach der Erfindung angelegt worden und einer anderen Tiefbohrung 27 benachbart ist, welche mit Hilfe eines "geraden" senkrechten Rohrstrangs bekannter Art gebohrt und mit Hilfe von Richtkeilen im Meeresboden 11 in der gewünschten Weise abgelenkt worden ist. Beide Rohrstränge werden in Verbindung mit einem nicht dargestellten Bohrturm mit senkrechter Achse benutzt, der auf der Plattform
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13 angeordnet ist. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist die seitliche Reichweite des gekrümmten Rohrstrangs größerals diejenige des "geraden" RohrStrangs.
Die erfindungsgemäßen Verfahren sind insbesondere inr Verwendung in Fällen geeignet, bei denen eine große Wassertiefe von z.B. mehr als 70 m vorhanden ist, und bei denen sich der Raum, zu dem eine Verbindung hergestellt werden soll, in einer geringen Tiefe von z.B. höchstens 1500 m befindet. Wenn man das erfladungsgemäße Verfahren mit den bis jetzt gebräuchlichen Verfahren vergleicht, mittels welcher z.B. W der "gerade" senkrechte Rohrstrang nach Fig. 3 bis zu einer Eindringtiefe von 45 m vorgetrieben worden ist, wie es in Fig. 3 durch die Niveaulinie L angedeutet ist, wobei das Bohrloch 27 von diesem Niveau aus in waagerechter Richtung abgelenkt worden ist, erkennt man, daß die Verwendungeines gekrümmten Rohrstrangs, wie er zum Niederbringen des Bohrlochs 26 benutzt wird, und der eine mäßige Krümmung von z.B. 6° auf je 30 m aufweist, nahezu zu einer Verdoppelung der Fläche führt, die mit Hilfe von Bohrlöchern, z.B. des Bohrlochs 26, erreicht werden kann, welche von der Plattformkonstruktion aus gebohrt werden. Gegebenenfalls kann man eine stärkere Krümmung der Bohrstrangs von z.B. bis zu 9° Oe 30 m Länge wählen.
Beim Anlegen von Tiefbohrungen unter Anwendung der erfindungsgemäßen Bohrverfahren ist es somit nicht erforderlich, einen Bohrturm mit geneigter Achse vorzusehen, da die Tiefbohrungen mit Hilfe normaler Bohrtürme mit senkrechter Achse gebohrt werden können. Infolgedessen benötigt man auf der Plattform 13 keine zusätzliche Deckfläche zum Versetzen und Betätigen eines Bohrturms mit geneigter Achse, und es ist nicht erforderlich, die Plattform 13 auf besondere Weise auszubilden, um die Benutzung eines Bohrturms mit geneigter Achse zu ermöglichen. Schließlich kann man gemäß Fig. 1 Bohrlochköpfe 27 bis 31 in Verbindung mit den Rohrsträngen 19»
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20, 21, 25 und 24 benutzen, um Flude aus der Formation zu gewinnen, die gemäß Fig. 3 durch das Bohrloch 26 zugänglich gemacht worden ist.(Der dem Rohrstrang 22 zugeordnete B hr-
lochkopf ist in Fig. 1 nicht sichtbar.) Die genannten B hrlochköpfe können in der Mitte der Plattform 13 auf der Konstruktion 10 zu einer Baugruppe vereinigt werden, bei der die Abstände zwischen den Bohrlochköpfen die gleichen sind, wie sie erforderlich sind, wenn einer Formation Flude mit Hilfe "gerader" senkrechter Bohrstränge entnommen werden sollen.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß es möglich istj£ die gekrümmten Rohrstränge bzw. Stand- oder Leitrohre je nach der Wassertiefe so auszubilden, daß ihre Reichweite diejenige der bekannten geneigten Rohrstränge nahezu erreicht oder sogar überschreitet, ohne daß sich die Nachteile der bekannten Standrohre ergeben, da die erfindungsgemäßen Standrohre und ihre Führungen innerhalb der Plattformkonstruktion angeordnet werden können, hierbei ist es möglich, die Bohrlochköpfe in der Mitte der Plattform 13 anzuordnen, und die Standrohre so zu verlegen, daß sie sich jeweils in der gewünschten Richtung erstrecken. Ferner können die gekrümmten Standrohre eingebaut werden, woraufhin es möglich ist, Tiefbohrungen mit Hilfe eines Bohrturms mit senkrechter Achse und unter Anwendung bekannter Verfahren niederzubringen. Bei großer Wc ssertiefe und bei einer geringen !Tiefe der zu erschließenden Formation unter dem Meeresboden kann man die gekrümmten Standrohre einbauen und benutzen, ohne die Konstruktion der Plattform oder die Arbeitsweise im Vergleich zu dem bei geraden senkrechten Standrohren üblichen Vorgehen in einem erheblichen Ausmaß abzuändern. Die gekrümmten Standoder Leitrohre nach der Erfindung können in Kombination mit geraden senkrechten Standrohren verwendet werden, um die Zahl der Tiefbohrungen erheblich zu vergrößern, die von einer einzigen Plattformkonstruktion aus angelegt werden können.
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Natürlich beschränkt sich die Benutzung der erfindungsgemäßen Plattformkonstruktion nicht auf die Verwendung als Unt er Stützung für das Zubehör von Ölquellen oder beim Anlegen von (Tiefbohrungen zum Erschließen von öllagerstätten. Mit gleich guten Ergebnissen kann man die Konstruktion mit den gekrümmten Standrohren benutzen, um Bohr» und Produktionsarbeiten bei Lagerstätten anderer Art durchzuführen, wenn z.B. Gas oder Wt,sser gewonnen werden soll, oder bei Formationen, die andere wertvolle feste Stoffe wie Schwefel, Salze oder Erze enthalten·
Zwar sind die Standrohrführungen 25 in S1Xg. 2 als ringförmige Bauteile dargestellt, doch sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf diese besondere Ausführungsform der Führungen beschränkt, und daß man beliebige andere für den erwähnten Zweck geeignete !Führungen verwenden könnte. Beispielsweise können die Führungen als gekrümmte Rohr ab schnitte ausgebildet sein, die an der Rahmenkonstruktion 15 der Plattform befestigt sind, die die Füße 16 und die Streben 17 umfaßt.
Weiterhin kann man Standrohrführungen nach der Erfindung in die Plattform 13 einbauen, die durch die ItsJamenkonstruktion 15 der in Küstennähe auf dem Meeresboden aggeordneten Konstruktion 10 unterstützt ist.
Patentansprüche:
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Claims (1)

  1. PATENTA KSPHÜCHE
    1. Plattformkonstruktion sun Durchführen von Tiefbohr- und Produktionsarbeiten, die auf dem Boden eines Gewässers angeordnet werden kann und eine Rahmenkonstruktion sowie Stand- oder Leitrohrführungen umfaßt, die durch die Rahmenkonstruktion unterstützt sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Standrohrführungen (25) so angeordnet sind, daß sie mindestens ein Standrohr (19 bis 24) derart führen, daß es über mindestens einen Teil seiner Länge gekrümmt ist, daß jedoch über die ganze Länge des Standrohrs eine glatte Innenfläche erhalten bleibt.
    2. Plattformkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohrführungen (25) so angeordnet sind, daß sie ein Standrohr (19 bis 24) innerhalb der durch die Rahmenkonstruktion (15) gebildeten Umschließung zwischen dem oberen und dem unteren Ende der Rahmenkonstruktion führen, wenn die Rahmenkonstruktion eine aufrechte Stellung einnimmt.
    5. Plattformkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Standrohrführungen (25) so angeordnet sind, daß sie ein Standrohr (19 bis 24) derart führen, daß es eine Lage einnimmt, bei welcher sich der obere Teil des Standrohrs senkrecht erstreckt, wenn die Rahmenkonstruktion (15) eine aufrechte Stellung einnimmt.
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    4. Plattformkonstruktion nach, einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch, gekennzeichnet , daß die Standrohrführungen (25) so angeordnet sind, daß sie ein Standrohr (19 "bis 24) derart führen, daß es eine Krümmung von bis zu 9° je 30 n Länge erhält.
    5· Verfahren zum Aufstellen einer Plattformkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das Maßnahmen umfaßt, um die Pl attf ormkonstruktion in aufrechter Stellung auf dem Boden eines Gewässers anzuordnen und die Rahmenkonstruktion am Boden des Gewässers zu verankern, und um mindestens ein Standrohr so anzuordnen, daß es sich von dem oberen Ende der Rahmenkonstruktion aus nach unten durch die Standrohr führungen und in den Boden des Gewässers hinein erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr durch die Standrohrführungen in eine solche Lage gebracht wird, daß es mindestens über einen Teil seiner Länge gekrümmt ist, daß jedoch über die ganze Länge des Standrohrs die glatte bzw. gleichmäßig gekrümmte Innenfläche des Standrohrs erhalten bleibt.
    6. Verfahren nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Standrohr im vorgebogenen Zustand durch die Standrohr führungen geführt wird, um es einzubauen.
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DE2144570A 1970-09-08 1971-09-06 Plattform für Tiefbohr- und Produktionsarbeiten sowie Verfahren zum Führen von Standrohren entlang der Plattform Expired DE2144570C3 (de)

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