DE2512831A1 - Kolkabwehr-matte fuer das grundbauteil einer bohrinsel - Google Patents

Description

Patentassessor Hamburg, den 14.3.1975

Dr. Gerhard Schupfner 770/ik·

Deutsche Texaco AG
2000 Hamburg 13
Mittelweg 180

TEXACO DEVELOPMENT CORPORATION 135 East 42nd Street New York, N.Y. 10017

U.S.A.

Kolkabwehr-Matte für das Grundbauteil einer Bohrinsel

Die Erfindung betrifft eine Kolkabwehrmatte für das Grundbauteil einer Bohrinsel, das an seinem Einsatzort im Küstenbereich den Wasserbewegungen am Meeresboden ausgesetzt ist.

Bei der Verwendung von Einrichtungen, die üblicherweise für Bohr- oder Förderarbeiten im Küstenbereich positioniert sind, hat sich größeres Interesse für die aufgrund ihrer Schwere auf dem Meeresboden aufsitzenden Konstruktionen, die aus Beton oder Stahl gefertigt sind, gezeigt. Diese Konstruktionen zeichnen sich dadurch aus, daß sie in ihrer Position mehr aufgrund ihres großen Gewichtes als aufgrund einer Verankerung gehalten werden. Daraus resultiert, daß die Auflagerlasten, die von der Konstruktion auf den Meeresboden ausgeübt werden, sehr hoch sind.

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In Küstenbereichen, bei denen sich der Untergrund zur Aufnahme einer solchen Schwere-Konstruktion eignet, bildet normalerweise Sand den Hauptbestandteil des Untergrundes.

In den meisten Küstenbereichen oder Bohrstellen sind Meeresströmungen vorherrschend. Diese variieren in der Intensität und Größe mit dem speziellen Bohrplatz und mit der Wassertiefe. In Fällen, wo Sand und Schlick den Untergrund bilden, hat sich gezeigt, daß starke Wasserbewegungen und konstante Strömungen Teile des Untergrundes, die das Grundbauteil einer solchen Schwere-Konstruktion aufnehmen, ausgekolkt werden. Nach einer gewissen Zeitspanne kann eine ausreichende Auskolkung die Konstruktion untergraben, so daß die Konstruktion in eine Schräglage gerät oder anderweitig eine Zerstörung erfährt.

Um diesem Problem der Auskolkung um das Grundbauteil einer Bohrinsel oder dergl. abzuhelfen, wurden bereits verschiedene Vorschläge gemacht und zur Anwendung gebracht. So wurden Schürzen verwendet, die am unteren Ende des Grundbauteils in den Meeresboden gedruckt wurden, als man die Bohrinsel an ihrem Bohrplatz absetzte. Die Verwendung solcher Schürzen ist jedoch begrenzt, da sie nur eine gewisse Distanz, meist nicht mehr als 1,5 bis 3,5 m, tief in den Sand eingedrückt werden können. Da nach einer gewissen Zeitspanne die Auskolkungswirkung diese Tiefen übersteigt, bilden diese festen, aufrechtstehenden Schürzen nur einen geringen Schutz.

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Eine ähnliche Schutzmaßnahme bildet die Verwendung einer Anordnung von Steinen, Geröll und dergl., die in ihrer unterschiedlichen Größe noch Kies oder Grand aufweisen. Die kleineren Teilchen bilden den Untergrund für die auf ihnen anzuordnenden größeren Steine. Mittels einer solchen Anordnung läßt sich die Auskolkungswirkung vermindern. Die Praktikabilität und Wirtschaftlichkeit einer solchen Anordnung im tieferen Wasser ist aber nicht vorhanden. Nach einer gewissen Zeitspanne bedarf auch diese Anordnung einer ständigen Ausbesserung.

Zur Überwindung des Problems der Auskolkung um das Grundbauteil jeglicher auf dem Meeresboden angeordneten Bohrinsel-Konstruktionen oder dergl., wird dieses erfindungsgemäß mit einer flexiblen oder beweglichen Kolkabwehr-Matte versehen. Im Falle einer schwimmfähigen Konstruktion wird die Kolkabwehr-Matte zum Einsatzort gebracht, indem man sie an der Peripherie der Grundbauteil-Konstruktion befestigt. Normalerweise ist eine Kante der Matte oder Matten an einem Teil der Bohrinsel befestigt. Die entfernt davon liegende Kante wird in einer eingezogenen Stellung gehalten, bis die Bohrinsel auf den Meeresboden abgesenkt ist. Danach wird diese Kante der Matte kontrolliert abgesenkt, so daß sie auf dem Meeresboden aufliegt und eine geschützte Fläche um das untere Ende des Grundbauteils bildet.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht, teilweise im Schnitt,

der auf dem Meeresboden abgesenkten Bohrinsel-Konstruktion mit am Grundbauteil befestigten Kolkabwehr-Matten,

Fig. 2 eine Draufsicht gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Kolkabwehr-Matte

in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4- eine Ausschnitt-Ansicht nach Fig. 3 und Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5

nach Fig. 4.

Die in Fig. 1 dargestellte Konstruktion zeigt eine relativ massiv aufgebaute Bohrinsel 10, wie sie üblicherweise in der Mineralölindustrie für Bohr-, Förder- oder Speicherzwecke verwendet wird. Die Bohrinsel 10 weist ein relativ kompaktes Grundbauteil 11 auf, das mit seinem unteren Ende auf dem Meeresboden 12 aufsitzt -und teilweise in diesen hineinragt. Aus praktischen Erwägungen heraus wird das Grundbauteil zur Erreichung einer möglichst großen Widerstandsfähigkeit

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und Speicherkapazität rechteckig oder zylindrisch ausgebildet. Das Grundbauteil 11 ist in verschiedene abgetrennte Kammern 13, 14- und 16 unterteilt, so daß Rohölprodukte und Ballastwasser aufgenommen werden können.

Das Grundbauteil 11 ist im wesentlichen aus Stahl-Zellen oder bewehrtem Beton zur Erreichung einer einheitlichen maximalen Widerstandskraft gefertigt. Das Grundbauteil weist eine schwere Außenwand 17 auf, die sich normalerweise in vertikaler Richtung erstreckt, wobei am unteren Ende eine Schürze 18 angeordnet ist. Die Schürze 18 beinhaltet eine relativ dünne metallische Paneele, die beim Absenken der Bohrinsel am Bohrplatz in den Meeresboden 12 eindringt. Das Grundbauteil 11 kann außerdem einen inneren Boden, der sich über die gesamte untere Fläche erstreckt, aufweisen.

Die Bohrinsel-Konstruktion ist so ausgebildet, daß unter schwersten Wetterbedingungen und Wasserbewegungen eine ruhige Lage der Bohrinsel aufgrund einer entsprechend schweren Ausbildung oder ausreichender Ballast-Tanks gewährleitst ist.

Die in Fig. 1 dargestellte Bohrinsel 10 wird an ihren Bohrplatz geflößt und dort anschließend mittels steuerbarem Auftrieb an dem gewünschten Ort abgesenkt. Dementsprechend besteht der größte Teil des Grundbauteils 11 aus Auftriebstanks, die steuerbar geflutet oder gelenzt werden können.

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Eine langgestreckte Säule 19 ist zentral auf dem Grundbauteil 11 angeordnet und erstreckt sich aufrecht von diesem. Die Säule 19 endet an einem Punkt, der oberhalb der Wasseroberfläche liegt, wenn die Bohrinsel an ihrem Einsatzort abgesenkt ist. Die Säule 19 kann aus Stahl oder einem anderen brauchbaren Material gefertigt sein, um als Stütze fur ein Arbeitsdeck 21 zu dienen. Auf dem Arbeitsdeck 21 sind die Ausrüstungsgegenstände wie Derrick-Kran, Winde, Drehtisch usw. angeordnet.

Wenn auch die vorliegende Kolkabwehr-Matte in Verbindung mit einer Bohrinsel-Konstruktion, wie sie in Pig. 1 dargestellt, beschrieben ist, so ist sie jedoch nicht auf diesen Bohrinseltyp beschränkt.

Kolkabwehr-Matten 22 und 23, die Zusatzeinrichtungen zur vorliegenden Bohrinsel 10 sind, sind am Grundbauteil 11 in einer Weise befestigt, daß sie zweckdienlich in einer zurückgezogenen oder angelegten Stellung getragen werden. Nachfolgend werden sie gelöst, so daß sie ausgebreitet auf dem Meeresboden 12 zu liegen kommen. Die Kolkabwehr-Matten sind flexibel oder gegliedert ausgebildet, so daß sie je nach Notwendigkeit angezogen oder ausgebreitet werden können.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß die entsprechenden Kolkabwehr-Matten 22 und 23 mit ihrer einen Kante 24 an der äußeren Oberfläche des Grundbauteils 11 der in Stellung gebrachten Bohrinsel 10 befestigt sind.

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Diese innere Kante 24- ist meistens an einer etwas höheren Stelle des Grundbauteils befestigt, die vom Meeresboden 12 eine ausreichende Distanz hat, um eine Schutzbarriere zu bilden und den Eontakt der vorbeschriebenen Wasserbewegungen mit dem Bereich des Grundbauteils zu verhindern, der unmittelbar an den Heeresboden stößt. Während des Absenkens der Bohrinsel 10 sind die verschiedenen Kolkabwehr-Matten 22 in eingezogener Stellung gehalten.

Nach dem Herunterlassen auf den Meeresboden 12 bilden die Kolkabwehr-Matten vorzugsweise eine geschlossene Abdeckung um das gesamte Grundbauteil 11 herum. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und in Anpassung an die tatsächlichen Verhältnisse, können die Kolkabwehr-Matten auch nur an der Seite oder Kante des Grundbauteils angeordnet sein, die normalerweise den auskolkenden Wasserströmen ausgesetzt ist.

Wie aus Fig. 4- zu ersehen, besteht die Kolkabwehr-Matte 23 aus im wesentlichen Reihen einzelner Kolkabwehr-Blöcken 26, 2?ί 28 und 29j die, um einen beweglichen Effekt zu erzeugen, mit federnden Einrichtungen untereinander verbunden sind. Die einzelnen Kolkabwehr-Blöcke 26, 27, 28 und 29 sind aus Beton oder bewehrtem Beton gefertigt (Fig. f?). Zwischen den einzelnen Blöcken ist jeweils ein kleiner Zwischenraum. Die Zwischenräume zwischen benachbarten Blöcken bringt den gewünschten Grad an Flexibilität.

Die Kolkabwehr-Blöcke werden von einer Eeihe flexibler Kabel 31 und 32 untereinander zu Kolkabwehr-Matten verbunden.

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Die Kabel 31 imd 32 gehen in Längs- und Querrichtung durch die Blöcke. Die in Längsrichtung verlaufenden Kabel sind an ihrem inneren Ende an einem Befestigungsring 33 angeordnet, der sich von einer bogenförmigen metallischen Ankerschiene 34· erstreckt. Die Kolkabwehr-Blöcke können auch mit Ketten untereinander verbunden werden.

Die Ankerschiene 34- verläuft vorzugsweise um die gesamte Außenwand 17 des Grundbauteils 11 herum. Die Ankerschiene 34-muß zwecks leichterer Anbringung eine gewisse Distanz von der Außenwand 17 entfernt angeordnet sein. Anstelle einer durchgehenden Ankerschiene 34- können eine Reihe kürzerer und zueinander fluchtender Teile verwendet werden. Die Ankerschiene 34- kann an Befestigungsankern 36, die in der Außenwand 17 angeordnet sind und mit ihrem freien Ende nach außen ragen, angebracht werden. Selbstverständlich können die Befestigungsanker auch anders ausgebildet und in der Außenwand 17 angeordnet sein. Auf jeden Pail bilden die Befestigungsei ^richtungen die Möglichkeit, die innere Kante der Kolkabwehr-Matte 23 über einen festen Bereich an der Peripherie des Grundbauteils 11 zu fixieren.

Während die innere Kante der Matten in der vorliegenden Ausbildung fest an der Außenwand 17 angeordnet ist, kann sie ebenso auch adjustierbar an dieserbefestigbar sein. Dadurch kann die gewünschte Position der Kolkabwehr-Matte nach Absenken der Bohrinsel erreicht werden.

Die in Längsrichtung verlaufenden Verbindungs-Kabel 31 sind

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an ihrem entfernt liegenden Ende gemeinsam an einem Balken 37 befestigt. Der Balken 57» wie er in Fig. 3 dargestellt ist, kann als einzelnes langgestrecktes Teil mit einer Vielzahl an Verbindungsösen für die Kabelenden der Kabel 31 ausgebildet sein. Weiterhin ist der Balken 37 Mit einer Anzahl an Leinen 39 versehen, die, wie in Fig. 1 dargestellt, sich bis auf das Arbeitsdeck 21 erstrecken, um die entsprechenden Kolkabwehr-Matten zu halten und in ihre Arbeitsposition zu manöverieren.

Die quadratische Form der Kolkabwehr-Blöcke 26 bis 29 stellt nur eine bevorzugte Ausführungsform dar, die entsprechend modifiziert sein kann.

Dadurch,daß die in Position gebrachte Kolkabwehr-Matte nur einen sehr begrenzten Vasserstrom zwischen den Blöcken hindurch zuläßt, ist nicht nur der sonst von einer Auskolkung bedrohte Bodenbereich geschützt, sondern es wird eine Anlagerung von Sand und Schlick in diesem Bereich gefördert.

Um eine Zerstörung an den Kolkabwehr-Matten während des JLbsenkens der Bohrinsel 10 zu verhindern, können die Leinen von Booten oder anderen schwimmfähigen Fahrzeugen aufgenommen werden, um die Kolkabwehr-Matten nach außen auf ihre maximale Länge auszuziehen, bevor sie auf den Meeresboden abgesenkt werden.

Die Leinen 39 der so abgesenkten Matten können entweder

sein
vollständig von diesem gelöst / oder an entsprechenden

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Bojen verankert werden.

In der ersten Zeit versucht das strömende Wasser,eine Höhlung an der·Vorderkante der Matte auszukolken. Aufgrund der Flexibilität der Kolkabwehr-Matte sinkt die Matte jedoch in diese Höhlung ein, bevor die Auskolkungsbedingungen sich stabilisiert haben.

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Claims (7)

1. T 75 006 D

   Ansprüche

   Kolkabwehr-Matte für das Grundbauteil einer Bohrinsel, das an seinem Einsatzort im Küstenbereich den· Wasserbewegungen am Meeresboden ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch eine Vielzahl nebeneinander und in einem Abstand zueinander angeordneter Kolkabwehr-Blöcke (26, 27, 28, 29), die untereinander und in Beziehung zum Grundbauteil (11) beweglich verbunden sind und eine Befestigung zumindest in einem Teilbereich des Grundbauteiles (11) aufweisen.
2. 2) Kolkabwehr-Matte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Ende des Grundbauteils (11) und in einem gewissen Abstand oberhalb des Meeresbodens (12) eine Ankerplatte (34-) befestigt ist, von der sich die Kolkabwehr-Matte (22, 23) nach außen über den Meeresboden (12) erstreckt.

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3. 3) Kolkabwehr-Matte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der äußeren freien Kante der Kolkabwehr-Matte (22, 23) ein Balken (37) befestigt ist, von dem sich. Leinen (39) erstrecken, mit denen das Auslegen und Einholen der geweiligen Kolkabwehr-Matte (22, 23) erfolgt.
4. 4) Kolkabwehr-Matte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolkabwehr-Blöcke (26, 27, 28, 29) eine quadratische Grundfläche aufweisen.
5. 5) Kolkabwehr-Matte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolkabwehr-Blocke (26, 27, 28, 29) Durchbrüche aufweisen, die in Längs- und Querrichtung der Blöcke verlaufen.
6. 6) Kolkabwehr-Matte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Durchbrüche der Blöcke flexible Kabel (31» 32) gezogen sind, wobei das eine Ende der in Längsrichtung durch die Kolkabwehr-Blöcke (26, 27, 28,29) verlaufenden Kabel (31) an der Ankerplatte (3^-) und das andere Ende ain Balken (37) befestigt ist.

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7. 7) Kolkabwehr-Matte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Kolkabwehr-Blöcke (24·, 27, 28, 29) aus Beton oder "bewehrtem Beton gefertigt sind.

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