DE2601531C3

DE2601531C3 - Derrick base

Info

Publication number: DE2601531C3
Application number: DE19762601531
Authority: DE
Inventors: Alfred K. Dr.Rer.Nat. 4450 Lingen Wienands; Hermann 4000 Duesseldorf Wienands; Rudolf C. Prof. Dr.- Ing. 8000 Muenchen Wienands
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-01-16
Filing date: 1976-01-16
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2601531A1; DE2601531B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Bohrturmbasis für eine schwimmfähige Anlage, mit einer oberen I lalbkugel, die von einem entsprechend ausgebildeten unteren Lager mit halbkugelförmiger Oberfläche getragen wird, wobei die Basis und das Lager jeweils mit einer zentralen Axialöffnung versehen sind.The invention relates to a derrick base for a buoyant system, with an upper I lalbkugel, the is supported by a correspondingly designed lower bearing with a hemispherical surface, wherein the base and the bearing are each provided with a central axial opening.

Die Erschließung der unter den Meeresböden, insbesondere unter den Kontinentalsockeln vermuteten Rohstoffe, stellt besonders mit zunehmender Tiefe der Meeresböden auf sich vergrößernde Schwierigkeiten. Dieselben basieren aber nicht nur auf den großen Tiefen der Meeresböden und den damit zusammenhängenden Problemen z. B. beim Absenken einer Bohrturiiibasis auf den liefen Meeresboden, sondern auch auf den Bewegungskräften der Wassernüssen an der Obei fläche der Meere, als«) auf Sturm und Wellenbewegungen.The development of the suspected under the seabed, especially under the continental shelf Raw materials poses increasing difficulties, especially with increasing depth of the seabed. However, they are not only based on the great depths of the seabed and the associated depths Problems e.g. B. when lowering a Bohrturiiibasis on the running seabed, but also on the Movement forces of the water nuts on the surface of the seas, as «) on storm and wave movements.

Die Probleme bestehen auch sowohl in der sicheren Verankerung eines Bohrturmes als auch in dem Versuch, eine schwimmende Bohrliirmbasis über einer vorher bestimmten Stelle im Meer ruhig /u halten und ihre durch Wellengang hervorgerufenen Bewegungen bis auf ein erträgliches Maß abzubremsen b/w. sehr gering zu halten.The problems also exist both in securely anchoring a derrick and in trying to keep a floating rig base calm over a predetermined point in the sea and yours to slow down movements caused by waves to a tolerable level b / w. very low to keep.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, die schwimmfähige Anlage im wesentlichen von einer Belastung durch den Bohrturm freizuhalten. Diese Aufgabe wird crfindungsgemäß dadurch gelost, daß die Bohrturmbasis und das diese tragende Lüger unter Wasser und losgelöst von der sie ringförmig umgebenden schwimmfähigen Anlage angeordnet sowie vertikal beweglich in der schwiimnfähigen Anlage geführt sind.The invention is therefore based on the object of the buoyant system essentially from one Keep the load by the derrick free. This object is achieved according to the invention in that the The derrick base and the liar supporting this underwater and detached from the ring-shaped surrounding it floating system arranged and vertically movable are guided in the floating system.

Zum Bremsen der Auf- und Abbewegung der Bohrturmbasis können /.. B. einfache und in ihrer Wirksamkeit verschieden gestaltete Konstruktionen, Gewichte und Gegengewichte mit oder ohne Kinbautcn vorgesehen sein, von denen einige mittels Seilen und Spezialrollen in das Wasser des Meeres hinabgelassen werden.To brake the up and down movement of the derrick base can / .. B. simple and in their Effectiveness of variously designed constructions, weights and counterweights with or without kin components be provided, some of which are lowered into the sea by means of ropes and special pulleys will.

Ebenso sollen die in die Bohrturmspitze geführten und dort über Seilrollen gelenkten, durch im Wasser hängende Gewichte beschwerten Seile durch einstellbare veränderliche Bremswirkungen sanft bremsend in die Seitenbewegungsneigungen des Bohrturmes entgegengesetzt wirkend eingreifen. Hierdurch wird der Bohrturm durch die am langen Hebelarm weich wirkenden Kräfte in der kugelgelenk.11 tigen Hohrturinbasis bei Schwankungen bzw. Neigungsbewegiingen immer wieder zurechtgerückt und in der erwünschten Lotrechten gehalten.Likewise, the ones led into the top of the derrick and steered there via pulleys should go through in the water hanging weights weighed down the ropes by means of adjustable, variable braking effects, gently braking them into the Intervene in the opposite direction to the tendency of the derrick to move sideways. This will make the Drilling rig due to the forces acting softly on the long lever arm in the ball-and-socket joint.11-term Hohrturin base in the event of fluctuations or inclination movements, always adjusted and in the desired manner Held upright.

Nach der \ !S !'S {i')!)iv;4 ha! Hi₁Ui bereits versucht,After the \ ! S! 'S {i')!) Iv; 4 ha! Hi ₁ Ui already tried

eine Teilkugelschale fur einen Förderturm als Kugelgelenk zu nutzen. Dieselbe ist jedoch mit einem Schwimmkörper fest und während des Betriebes unlösbar über Wasser verbunden, so daß nicht nur die Anordnung über Wasser, sondern auch durch die starre Verbindung mit dem Schwimmkörper, tile beabsichtigte ruhige Stellung eines Turmes über Wasser bei unruhiger See bzw. bei Sturm und größerer Wellenbewegung unmöglich wird.a partial spherical shell for a headframe as a ball joint to use. However, the same is fixed with a float and during operation inextricably linked by water, so that not only the Arrangement over water, but also through the rigid connection with the floating body, tile intended calm position of a tower above water in rough seas or in storms and large waves becomes impossible.

Die Erfindung wird nunmehr anhand der Figur näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the figure.

Die ringförmige, schwimmfähige Anlage besteht aus drei übereinander angeordneten tlauptteilen, nämlich dem Oberdeck 1, dem Mitteldeck 2 und der Basis J, welche durch Säulen 4 miteinander verbunden sind.The ring-shaped, buoyant system consists of three main parts arranged one above the other, namely the upper deck 1, the middle deck 2 and the base J, which are connected to each other by pillars 4.

Eine im Mittelpunkt der unter Wasser schwimmenden unteren Ringschiffbasis .1 mit Schwimmkörpern ia, 3b angeordnete, entsprechend konstruierte äußere untere Kalotte 41, als untere Kiigelgclenkhälfte, trägt eine genau angepaßte zweite obere Kalotte 42 als innere obere Kugelgelenkhälfte, die mit darüber befindlichen Behältern 43, 45 zu einer Einheit verbunden ist Die unten offenen inneren und äußeren Kugelflächen berühren sich nicht, da sie durch Zwischenlagen 44 aus N.E.-Metallen, nichtrostendem Stahl oder selbstschmierenden Kunststoffen getrennt sind. Die obere Kalotte 42 ist durch Rippen und Zwischenwände verstärkt. Die untere Kalotte 41 wird die auf sie wirkenden Kräfte in die äußeren Konstruktionen und den unteren Basisring 59 ableiten. Die Behälter 4.} und 45, die den Bohrturm aufnehmen bzw. tragen, werden z. Ii. größtenteils aus geschlossenen schwimmfähigen Stahlrohren gebildet. Alle zur Bohrturinbasis gehörenden sonstigen 1 laupttei-Ie können geflutet und entleert werden. Die auch zur Bohrturmbasis gehörenden, weit ausladenden, mindestens vier bis acht Gewichte tragenden Hebel 46 sind llohlträger, die eine Notbiihnc 58 tragen und ebenfalls geflutet und entleert werden können. Die /wischen je zwei Hebel 46 darüber angeordneten Bremsplatten 47 werden nur in sehr schwierigen Fällen angebracht bzw. benutzt. An den Hebeln 46 hängen Gewichte 52 mit drehbaren Klappen 51, die sich beim Absenken der Gewichte hochklappen; l.eitblechc 54 mindern die Drehung der Gewichte.A correspondingly constructed outer lower dome 41, as the lower Kiigelgclenkhhalf, arranged in the center of the lower ring ship base .1 floating under water with floating bodies ia, 3b , carries a precisely adapted second upper dome 42 as the inner upper ball-and-socket joint half, with the containers 43, 45 located above The inner and outer spherical surfaces, which are open at the bottom, do not touch because they are separated by intermediate layers 44 made of non-ferrous metals, stainless steel or self-lubricating plastics. The upper dome 42 is reinforced by ribs and partitions. The lower dome 41 will divert the forces acting on it into the outer structures and the lower base ring 59. The containers 4.} and 45, which receive or carry the derrick, are z. Ii. mostly made of closed buoyant steel tubes. All other 1 laupttei-Ie belonging to the drilling tower base can be flooded and emptied. The widely projecting levers 46 which also belong to the derrick base and which carry at least four to eight weights are llohlträger which carry an emergency platform 58 and can also be flooded and emptied. The brake plates 47 arranged above each two levers 46 are attached or used only in very difficult cases. On the levers 46 hang weights 52 with rotatable flaps 51 which fold up when the weights are lowered; l. baffles 54 reduce the rotation of the weights.

Bohrturmarbeitsbühiie und Oberkante Mitteldeck 2 liegen bei normalen Aihcitsbedingungen etwa auf gleicher Höhe. F.s ist deshalb möglich, das Mitteldeck 2 des Ringschiffes und die llaupiarbcitsbühne des Bohrturmes, wie angedeutet, mit »Steigern« 48 bzw. einseitig gleitenden Brücken zu versehen.Derrick work platform and upper edge of middle deck 2 are at about the same level under normal conditions. It is therefore possible to use the middle deck 2 of the ring ship and the llaupiarbcitsbühne des Drilling tower, as indicated, to be provided with "risers" 48 or bridges that slide on one side.

Der Bohrturm erhält etwas unterhalb seiner Spitze eine Kontroll·Moiiiagcbi'ihne 49 außerhalb seiner Hauptsäulen. Es ist von dieser Kontrollbühne 49 aus möglich, die Friklionsschcibcn der Doppelseilrollen 50 nachzuspannen und die Seilrollen zu kontrollieren.A little below its tip, the derrick receives a control window 49 outside of it Main pillars. From this control platform 49 it is possible to move the friction wheels of the double rope pulleys 50 retighten and check the pulleys.

Die mindestens vier bis acht Gegengewichte 51 der im oberen Turin über Spe/ialrollen 50 angreifenden bzw. wirkenden Seile oder Kabel werden /.v.r leichteren Montage und zur Anpassung dreiteilig ausgebildet. Sobald der Turm infolge Schwankungen des Ringschiffes sich zur Seite zu neigen beginnt, hebt sich mindestens ein bisher voll im Wasser hängendes Gewichtspaar 51 aus dem Wasser und wird dadurch um sein verdrängt gewesenes Volumen schwerer, während das Gegengewicht 51 auf der anderen Seite sein Gewicht beibehält, weil es im Wasser verbleibt.The at least four to eight counterweights 51 of the ropes or cables attacking or acting in the upper Turin via special rollers 50 are designed in three parts for easier assembly and for adaptation. As soon as the tower begins to lean to the side as a result of the swaying of the ring ship, at least one pair of weights 51, which was previously completely suspended in the water, is lifted out of the water and becomes heavier by the volume it has displaced, while the counterweight 51 on the other side maintains its weight, because it stays in the water.

Die Seilreibung kann auch durch Reibungsvergrößerung innerhalb der Seiltrommeln 50 im oberen Turm dazu benutzt werden, die Trägheit des Turmes zu vergrößern bzw. ein Nacheilen des Turmes gegenüberThe rope friction can also be achieved by increasing the friction within the rope drums 50 in the upper tower can be used to increase the inertia of the tower or to lag the tower in relation to it

ίο den Schiffsschwankungen zu erzwingen, f lierdurch wird der zurückzulegende Weg des oberen Turmes verkleinert oder sogar unmerkbar.ίο to force the ship sway, f lierdurch will the distance to be covered by the upper tower is reduced or even imperceptible.

Die in einigen tragenden Säulen 4 des Ringschiffes abgesenkten Stahlrohre 55 besitzen im unteren Teil auskiappbare, verstärkte, rechteckige Bleche 56, die sich beim Anheben des Ringschiffes widerstandserhöhend gegen die Anhebung sperren. Da die Seitenbewegungen des Bohrturmes hauptsächlich vom Ringschiff ausgehen, sollen dieselben auch durch am äußeren Mitteldeck des Ringschiffes wirksam werdende Großgewichte 57 verringert bzw. verlangsamt werden. Diese Großgewichte sind daher mit zentral angeordneten steilgängigen »Schnecken« versehen, die im Innern eines Gewichtes in bekannter Weise drehbar gelagert sind.The steel pipes 55 lowered in some of the supporting columns 4 of the ring ship have in the lower part fold-out, reinforced, rectangular sheets 56, which when lifting the ring ship, lock against the lifting by increasing the resistance. Because the side movements of the derrick go out mainly from the ring ship, the same should also go through the outer middle deck of the Ringschiffes effective large weights 57 are reduced or slowed down. These big weights are therefore provided with centrally arranged steep »snails«, which inside a Weight are rotatably mounted in a known manner.

Beim Aufwärtsschwimmen der sich dann im Gewicht drehenden Schnecke wirkt der durch das Hindurchzwängen des Wassers entstehende Widerstand gewichtserhöhend, auf der entgegengesetzten Seite dagegen gewichtsvermindernd. Diese Gewichtsdiffe-When the worm, which then rotates in its weight, swims upwards, it acts by forcing it through the resistance created by the water increasing weight, on the opposite side on the other hand, reducing weight. These weight differences

H) renzen zweier sonst gleicher Gewichte werden bei der Bewegung der Gewichte noch durch am Kopf derselben angebrachte Trichter erhöht.H) limits of two otherwise equal weights are used in the Movement of the weights is increased by the funnel attached to the head of the same.

Die Bohrturinbasis enthalt auch in der Mitte die gegencinandersitzenden, vertikal angeordneten Füh-The drill turin base also contains in the middle the vertically arranged guide rails that sit opposite each other.

j) rungsbuchsen 61 mit den am inneren Umfang angebrachten Federblechen 60. Die großen Kräfte der Bohrturinbasis werden über Rohrkonstruktionen in einem untersten Schwimmkörper 59 (Basisring) abgefangen. Derselbe kann in besonderen Fällen auch als Fuß benutzt werden.j) jacks 61 with the on the inner circumference attached spring steel sheets 60. The large forces of the drilling tower base are in a lowermost float 59 (base ring) intercepted. In special cases it can also be called Foot can be used.

Der auf der Bohrturmbasis im Kingschiff vorgesehene Bohrturm ist angedeutet, um die Lage der I lauptarbeitsbühne des Bohrturms in Höhe der Oberkante des Mitteldecks 2 und diejenige der Seilrollenkontrollbiihne 49 besser kenntlich zu machen. Ferner ist die Anordnung und Wirkungsweise der durch Gewichte herbeizuführenden Kräfte für die Beruhigung des Bohrturmes aus der Figur zu ersehen.The derrick provided on the derrick base in the Kingschiff is indicated around the position of the main working platform of the derrick at the height of the upper edge of the middle deck 2 and that of the pulley control platform 49 to make it easier to identify. Furthermore, the arrangement and mode of action is determined by weights To see the forces to be brought about for calming the derrick from the figure.

Auch sind die /ur Gewichtsangleichung und zur Tiefcrlegiing des Schiffsschwerpunktes sowie zur vorübergehenden Widerstandserhöhung beim Aufwärtsschwimmen einer Schiffsseite vorgesehenen Rohre 55 und die zum Teil hierin befindlichen, als »Widerhaken« dienenden ausklappbaren Bleche 56 zu erkennen.Also are the / ur weight adjustment and for lowering the ship's center of gravity as well as for temporary increase in resistance when swimming up one side of the ship 55 and the fold-out metal sheets 56, some of which are located therein and serve as "barbs" recognize.

Die erreichbaren Wasserstände bzw. Meeresoberflächen sind durch die Buchstaben /\, B, C. D erkennbar. Die Wasserspiegellinie Ii stellt den normalen »Stand« des Ringschiffes dar. Das Mitteldeck 2 liegt in diesemThe achievable water levels or sea surfaces can be recognized by the letters / \, B, C. D. The water level line Ii represents the normal "position" of the ring ship. The middle deck 2 lies in this

w) Fall noch etwa 15 Meter über Wasser.w) Fall about 15 meters above water.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

t. Derrick base for a buoyant system, with an upper hemisphere supported by a correspondingly designed lower bearing with hemispherical surface is supported, wherein the base and the bearing are each provided with a central axial opening, characterized in that that the derrick base and the bearing bearing this ι ο under water and detached from the they buoyant ring-shaped surrounding them !! System arranged and vertically movable in the floating system are performed.

2. Derrick base according to claim 1, characterized in that the lower bearing is supported by means of a lattice or tubular structure of floating bodies (ia, 3b) and a main floating body (59) arranged below them

3. derrick base according to claims I and 2, characterized in that between the base and Bearing an intermediate layer (44) made of N-EL metals, stainless steel, self-lubricating plastics or several such materials, is provided.

4. derrick base according to claims I to J, characterized in that over the inner, upper hemisphere (42) of the base a pipe and / or lattice structure and above this one on closed containers (43; 45) stationary emergency platform »(58) are arranged.

5. derrick base according to claim 4, characterized in that between the containers (43; 45) on the one hand and the Nol stage (58) on the other hand at least four almost radially outwardly lying \ lohlkasten levers (46) are installed.

6. derrick base according to claim 4 and 5, characterized in that at least some containers (43; 45) and the box box levers (46) can be drained and drained.

7. derrick base according to claim 5 and 6, characterized in that the hollow box lever (46) a have outwardly inclined surface on the brake plates pivotally attached to them on one side (47) are in place.

8. Bohrturinbasis according to claims I to 7, characterized in that in the central Axial opening of the upper hemisphere (42) and below the emergency platform (58) perpendicular to each other standing, conical bushings (61) are provided, the resilient metal sheets (60) on their inner circumference. exhibit.

9. derrick base according to claims 5 to 8, characterized in that the box girder levers (46) hanging from the outside acting weights (52) on which flaps (53) and baffles (54) are attached are.

10. derrick base nt.cn claim 9, characterized characterized in that the weights (52) have damping cylinders and springs inside, preferably «> Disc springs included.

11. Bohrturiiibasis according to ilen claims 1 to 10, characterized in that rope pulleys (50) are provided in the derrick tip, over which ropes are guided, on which in the water outside the ¹ ^ the derrick with base leading system immersed, three-part weights ( 51) are attached.

\ l. Timing base according to Claim Ii, characterized in that the rope pulleys (50) have adjustable or readjustable friction surfaces in their interior.

13. derrick base according to claims 11 and 12, characterized in that near the cable drums (50) and a stage (49) is arranged outside the tower supports or main pillars

14. Derrick base according to claims 1 to 13, characterized in that the middle deck (2) of the the rig base leading system via winches in the water hanging large weights (57) are provided are that inside at least one rotatable auger or a screw propeller, above have a funnel and outside lateral baffles.