DE2644725A1

DE2644725A1 - Bohrinsel

Info

Publication number: DE2644725A1
Application number: DE19762644725
Authority: DE
Inventors: Jean Liautaud
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-11-17
Filing date: 1976-10-04
Publication date: 1977-05-18
Also published as: BE848043A; IE44430L; NO763379L; MX144031A; FR2331645A1; ES452097A1; PT65704A; GB1522897A; CA1070507A; IE44430B1; PT65704B; JPS5540130B2; BR7607044A; JPS5262901A; NL7610932A; FR2331645B3; US4118942A; NO145282B; IT1069409B; NO145282C

Description

Anmelder:

Jean Liautaud 9 R Λ Λ 7 ? R

Bohrinsel

Die Erfindung betrifft eine Bohrinsel zur Durchführung von Uhterwasserbohrungen o.dgl., insbesondere für Küstengewässer beispielsweise zur Gewinnung von Erdöl aus dem Meeresboden.

Eine bekannte Bohrinsel dieser Art weist eine Senkkasteneinheit, welche die a.btauchbare Basis der Bohrinsel darstellt und die auf dem Seeboden abgesetzt werden kann sowie eine mittels einer Anzahl hohler Säulen mit der Senkkasteneinheit verbundene Deckseinheit auf, die mit den erforderlichen Geräten, wie Kränen bzw. Bohrtürmen, Unterbringungen für die Bedienungsmannschaft usw., versehen ist. Bei der bekannten Bohrinsel ist die Deckseinheit verschiebbar an den Säulen montiert und während des Schleppvorgangs zur Beförderung der Bohrinsel zur vorgesehenen Bohrstelle auf See auf die Serikkasteneinheit aufsetzbar, wobei der Schwerpunkt der Bohrinsel während des Schleppvorgangs wesentlich tiefer liegt als bei den bisher üblichen Bohrinseln oder -plattformen, bei denen die Deckseinheit starr an der Oberseite der Säulen befestigt ist. Weiterhin muß die bekannte Bohrinsel in verhältnismäßig tiefem Wasser, d.h. bei einer Wassertiefe von mindestens 5>0 m, welche der Höhe der Senkkasteneinheit entsprechen kann, zusammengebaut werden. Sobald diese bekannte Bohrinsel den vorgesehenen Einsatzort

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auf See erreicht; hat, wird die Senkkasten einheit, die bis zu diesem Zeitpunkt mit Hilfe von Spanneinrichtungen mit der Deckseinheit verspannt war, von letzterer getrennt und dann abgelassen, bis sie auf dem Seeboden aufsitzt, während die Deckseinheit an der Wasseroberfläche verbleibt und auf dieser schwimmt_T bis sie nach dem Abtauchen der Senkkasteneinheit mittels eines Hebegeräts auf eine zweckmäßige Höhe über der Wasseroberfläche angehoben wird. Zur Gewährleistung eines zufriedenstellenden Verhaltens der Bohrinsel während des Ablassens der Senkkasteneinheit und während des Hochfahrens der Deckseinheit nach dem Abtauchen der Senkkasteneinheit ist letztere mit der Deckseinheit durch Drahtseile bzw. Leinen verbunden, die auf Winden an der Deckseinheit aufgewickelt sind und die wahrend der Ablaß- und Hochfahrvorgänge auf zweckmäßige Weise abgespult werden. Diese Drahtseile können entfernt werden, sobald die Senkkasteneinheit und die Deckseinheit ihre Jeweiligen Endpositionen am vorgesehenen Eins at ζ ort auf See eingenommen haben.

Während diese bekannte Bohrinsel ein Schleppen der gesamten Anlage erlaubt, wobei der Schwerpunkt unter Gewährleistung zufriedenstellender Stabilität ausreichend tief liegt, muß dabei ein vergleichsweise komplizierter und aufwendiger Kechanismus zum Anheben bzw. Hochfahren der außerordentlich schweren Deckseinheit nach dem Abtauchen der Senkkasteneinheit auf beschriebene Weise vorgesehen sein.

Wenn zudem die genannten Drahtseile bzw. Leinen nach dem Abtauchen der Senkkasteneinheit und dem Anheben der Deckseinheit entfernt werden sollen, sind hierfür komplizierte Arbeitsgänge erforderlich.

Weiterhin befindet sich die Deckseinheit bei dieser bekannten Bohrinsel während der gesamten Schlepp- und Senkkasten-Ablaßvorgänge in der Sähe der Wasseroberfläche, so daß die an Deck vorgesehenen Geräte den ungünstigen Einflüssen des Seewassers ausgesetzt sind, das ohne weiteres die Deckseinheit überfluten und folglich die Geräte, insbesondere die Winden, ungünstig beeinflussen kann.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Bohrinsel der vorstehend definierten Art zu schaffen, die einfacher zu bauen und kostengünstiger ist als die bisher eingesetzten Bohrinseln.

Außerdem bezieht sich die Erfindung auf eine Bohrinsel der vorstehend beschriebenen Art, die in extrem flachen Gewässern montierbar ist.

Weiterhin bezweckt die Erfindung die Schaffung einer Bohrinsel der angegebenen Art, bei welcher die auf der Deckseinheit montierte Ausrüstung während der Schlepp- und Senkkasten-Absenkvorgänge praktisch nicht den nachteiligen Einflüssen des Seewassers ausgesetzt ist.

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Mit der Erfindung wird also eine Bohrinsel der angegebenen Art geschaffen, bei der eine Schwimmeinheit abbaubar auf
der Senkkasteneinheit montiert und zurückziehbar ist, sobald die Senkkasteneinheit an der vorgesehenen Küstengewässer-Einsatzstelle auf den Meeresboden abgesenkt worden
ist. Die Schwimmeinheit ist dabei wiederverwendbar.

Weitere Ziele und Merkmale der Erfindung ergeben sich noch deutlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen, welche die Erfindung lediglich veranschaulichen
und keinesfalls einschränken sollen. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Bohrinsel

gemäß der Erfindung in ihrem an der Baustelle fertiggestellten Zustand, wobei die Geräte der Deckseinheit zur Vereinfachung der Darstellung weggelassen sind,

5"ig. 2 und 3 zwei unterschiedliche Anordnungen der in Senkkasten- und Schwimmeinheit vorgesehenen Rohre,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Bohrinsel bei ihrer Aufstellung am vorgesehenen Einsatzort auf See,

Fig. 5 eine Fig. 4 ähnelnde Darstellung der Bohrinsel nach dem Abtauchen bzw. Aufsetzen der Senkkasteneinheit,

Fig. 6 eine Darstellung der Bohrinsel in ihrem endgültigen Betriebszustand, in welchem die Pfeiler in den Meeresboden eingetrieben sind und die Schwimmeinheit zerlegt ist und für die Entfernung von der Bohrinsel
bereitsteht, und

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Pig. 7 eine abgewandelte Ausführungsform der Bohrinsel gemäß der Erfindung.

Wie insbesondere aus Fig. Λ hervorgeht, weist die erfindungs gemäße Bohrinsel eine an ihrem untersten Ende angeordnete Senkkasteneinheit 2, eine zerlegbar und abnehmbar über der Senkkasteneinheit 2 angeordnete Schwimmeinheit 3, ein mastartiges Röhrengerüst 4 an sich bekannter Bauart, das einstückig mit der Senkkasteneinheit 2 verbunden ist, und eine Deckseinheit 5 auf, die mit den für die Durchführung von z.B. Bohrarbeiten im Meeresboden zwecks Erdölgewinnung erforderlichen Geräten versehen ist. Die Deckseinheit 5 ist am oberen Ende des Gerüsts 4 einheitlich mit diesem verbunden.

Schwimmeinheit 3 und Senkkasteneinheit 2 sind jeweils mit mehreren parallelen Rohrelementen 6 versehen, die gemäß Fig.

2 unter Bildung einer ununterbrochenen Rohrschlange durch Rohrkrümmer miteinander verbunden oder wahlweise gemäß Fig.

3 an ihren beiden Enden durch Verschlußplatten 8 verschlossen sein können. In beiden Fällen sind Einrichtungen zur Herstellung einer Verbindung zwischen den Innenräumen der Rohrschlangenanordnung (Fig. 2) oder der getrennten, parallelen Rohre (Fig. 3) und der See vorgesehen, so daß das als Ballast dienende Seewasser mittels einer geeigneten, nicht dargestellten Einrichtung in die Rohre eingeleitet oder aus ihnen ausgetrieben werden kann. Weiterhin können geeignete, nicht

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dargestellte Einrichtungen vorgesehen sein, um das Erdöl über Steig- oder StandroLre, wie die Rohre 17 und 18 (Fig. 6), während der Erdölgewinnungsarbeiten in die Rohre 6 der Senkkasteneinheit 2 zu fördern und auf diese Weise eine vorbestimmte Menge des gewonnenen Erdöls zu speichern oder aber das gespeicherte Erdöl aus den Rohren 6 herauszupumpen.

Das Röhrengerüst 4- der Bohrinsel weist weiterhin eine Anzahl lotrechter, hohler Säulen 9 auf. "Vorzugsweise sind zur Verbesserung der Stabilität der Bohrinsel vier Säulen 9 vorgesehen.

Die Säulen 9 sind einstückig mit der Senkkasteneinheit 2 und der Deckseinheit 5 verbunden. Sie können jeweils einen verschiebbaren Pfeiler 11 und eine durch eine geeignete, an sich bekannte und nicht dargestellte Einrichtung betätigbare Ramme 10 enthalten, so daß die Bohrinsel sicher am Meeresgrund verankerbar ist, indem die Pfeiler 11 nach dem Abtauchen der Senkkasteneinheit 2 an der vorgesehenen Stelle auf die in Fig. 6 gezeigte Weise mittels der Rammen 1G in den Meeresboden eingetrieben werden. Ersichtlicherweise sind die Säulen 9 zur Ermöglichung der Durchführung dieses Verankerungsvorgangs an beiden Enden offen.

Die aus zwei getrennten, zusammengesetzten Elementen 3a, 3b (Fig. 6) bestehende Schwimmeinheit besitzt eine im wesentlichen rechteckige, rahmenförmige Gestalt, und sie weist

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an ihren nach innen weisende Flächen, die im zusammengesetzten Zustand der Bohrinsel gegen die als JBiihrungssäulen für die Schwimmeinheit dienenden Säulen 9 gerichtet sind, Greifelemente 12 z.B. in Form von mit einem Gummi-Umfangsbelag versehenen Rollen auf, die sich fest an die Säulen anzulegen vermögen und auf diese Weise die Schwimmeinheit 3 gegenüber diesen Säulen in jeder gewünschten, genau zentrierten Position halten.

Die Schwimmeinheit 3 ist mit Hilfe verstellbarer Halteelemente, wie Drahtseile bzw. Leinen 14-, mit der Deckseinheit 5 verbunden. Die Leinen 14 sind auf Winden I5 aufspulbar, die auf der Deckseinheit 5 angeordnet sind und vorzugsweise über an sich bekannte, bei I3 schematisch angedeutete elektronische Hegeleinrichtungen betätigbar sind, so daß die Deckseinheit 5, das Röhrengerüst 4- und die Senkkasteneinheit 2 in vorbestimmter, kontrollierter Weise gegenüber der Schwimmeinheit 3 angehoben und abgelassen werden können.

Am Montageort, wo die Bohrinsel montiert werden soll, werden die Senkkasteneinheit 2 und die Schwimmeinheit 3 zusammengefügt und auf die in I¹Xg. 1 dargestellte Weise miteinander verbunden. Die Charakteristika der verschiedenen Elemente der Bohrinsel sind so gewählt, daß sich nach beendeter Montage der Bohrinsel die Wasserlinie zwischen Senkkasten- und Schwimmeinheit 2 bzw. 3 befindet. Infolgedessen schwimmt die gesamte Bohrinsel vollkommen stabil.

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Nach. Abschluß des Zusammenbaus der Bohrinsel dienen mindestens vier Leinen 14-, die von mit konstantem Zug arbeitenden Winden 15 ausgehen, zur Verbindung der Deckseinheit 5r auf welcher die Winden montiert sind, mit der Schwimmeinheit

Hach dem Zusammenbau kann die Bohrinsel den Montageort in der eben beschriebenen Konfiguration verlassen, in welcher die Schwimmeinheit 3 unmittelbar über der Senkkasteneinheit angeordnet und mit dieser lösbar verbunden ist.

Ersichtlicherweise befinden sich in diesem Zustand der Plattform die auf der Deckseinheit montierten Geräte, z.B. die Winden 15, in einer ausreichenden Höhe über der Wasseroberfläche, so daß sie vor dem schädlichen Einfluß des Seewassers geschützt sind, das die Bohrinsel ohne weiteres überfluten könnte, wenn diese in einer nur geringfügig über der Wasseroberfläche befindlichen Lage geschleppt werden würde, wie dies bei den eingangs erwähnten, herkömmlichen Bohrinseln und dgl. der Fall ist.

Die Bohrinsel wird hierauf bis zu einer Stelle geschleppt, an der sie aufgrund ausreichender Wassertiefe in ihre normale Konfiguration gebracht werden kann, in welcher die Senkkasteneinheit 2 von der Schwimmeinheit 3 getrennt und, wie z.B. in Fig. 4- gezeigt, bis zu einer bestimmten Tiefe abgetaucht wird. Hierdurch wird der Schwerpunkt der gesamten Bohrinselkonstruktion nach unten verlegt, wodurch zufriedenstellende Schwimmstabilität der Bohrinsel gewährleistet wird,

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"bis diese den vorgesehenen Einsatzort im Küstengewässer - erreicht, wo die Bohrarbeiten oder ähnliche Arbeiten durchgeführt werden sollen.

Während des Schleppvorgangs der Bohrinsel in ihrem Zustand gemäß lig. 4- halten die Winden 15 ₅ welche die Leinen 14- bis zu einer erforderlichen Länge eingeholt haben, so daß sich die Senkkasteneinheit 2 sowie das Röhrengerüst 4- und die einheitlich damit verbundene Deckseinheit 5 relativ zur Schwimmeinheit 3 nach unten verlagern können, die Leinen 14-derart unter konstanter Zugspannung, daß das mastartige Röhrengerüst 4 in lotrechter Lage gegenüber der Schwimmeinheit 3 gehalten wird. Dies wird durch die entsprechend vorprogrammierte elektronische Steuer- oder Regeleinrichtungen 13 erreicht, die beispielsweise mit elektronischen Rechnern arbeiten können.

Wenn die vorgenannte Stelle ausreichender Wassertiefe auf See erreicht ist, wird das Ablassen der Senkkasteneinheit ersichtlicherweise dadurch bewirkt oder erforderlichenfalls unterstützt, daß Ballast(wasser) in die Rohrelemente 6 der Senkkasteneinheit 2 eingelassen wird, während die Leinen auf vorher beschriebene Weise automatisch von den Winden abgespult werden, bis sich der Schwerpunkt der Bohrinsel geringfügig unter der Wasserlinie der Schwimmeinheit 3 befindet, so daß der positive Auftrieb der Senkkasteneinheit 2, des Röhrengerüsts 4 und der Deckseinheit 5 auf einen vergleichsweise kleinen Wert verringert wird. Die Schwimm-

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einheit 3 nimmt selbstverständlich keinen Ballast auf, so daß sie an der Wasseroberfläche verbleibt.

Wenn die Bohrinsel in diesem Zustand in eine Position geschleppt worden ist, die etwa der vorgesehenen Küstengewässer-Einsatzstelle entspricht, werden die Winden 15 wiederum betätigt, um ein bestimmtes Stück der Leinen 14-einzuholen, während erforderlichenfalls eine zusätzliche Wassermenge in die Rohre 6 der Senkkasteneinheit 2 eingeleitet wird, um die durch die Senkkasteneinheit 2, das Röhrengerüst 4- und die Deckseinheit 5 gebildete Anordnung abtauchen zu lassen, bis die Senkkasteneinheit eine Lage etwa 1,5 - 2,0 m über dem Meeresboden erreicht. Sodann wird die Bohrinsel genau über dem vorgesehenen Bohrort ausgerichtet, worauf weiteres Ballastwasser in die Rohre der Senkkasteneinheit 2 eingelassen wird, so daß die genannte Anordnung 2, 4-, 5 weiter abtaucht, bis die Senkkasteneinheit 2 auf-dem Meeresboden aufsitzt. Gewünschtenfalls werden sodann die Rammen 10 betätigt, um die Pfeiler 11 in den Meeresboden einzutreiben und die Bohrinsel sicher zu verankern. Anschließend werden die Rammen 10 zurückgezogen, indem sie durch die oberen Öffnungen der Innenräume der Führungssäulen 9 hindurch hochgeholt werden.

Die Schwimmeinheit .3j die - wie erwähnt - aus zwei Teilen 3a, 3b besteht, die mittels Sprengbolzen oder ähnlicher ausbaubarer Elemente zusammengesetzt sind, wild anschließend zerlegt und gemäß Fig. 6 von der Bohrinsel entfernt. Hierauf

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kann diese Schwimmeinheit für ähnliche, anschließende Arbeitsgangfolge des Zusammenbaus, Schleppens und 7erankerns einer anderen Bohrinsel der gleichen Art an einer gewünschten Stelle im Küstengewässer "benutzt werden. Die Leinen 14- und auch die Winden 15 nebst ihren ZuEBhSrgeräten können ebenfalls abgebaut und erneut benutzt werdet." ,/■■ _r

Der in die Rohre 6 eingeführte Ballast, der bei der beschriebenen Ausführungsform durch Seewasser gebildet wird, kann auch aus Beton, Barytschlamm o.dgl. bestehen. Das beim Schleppen und Positionieren der Bohrinsel benutzte Ballastwasser kann, wie erwähnt, zu einem späteren Zeitpunkt durch zu speicherndes Erdöl ersetzt werden.

Fig. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführung^ form der ,erfindungsgemäßen Bohrinsel, bei welcher die Schwimmeinheit 105 nicht auf der Oberseite der Senkkasteneinheit 2 angeordnet ist, sondern letztere auf die dargestellte Weise umschließt. Ersichtlicherweise wird mit dieser Anordnung eine erheblich größere Auftriebs- bzw. Tragfläche während der Schlepp- und Abtaucharbeiten gewährleistet als bei der vorher beschriebenen Ausfuhrungsform. Aus diesem Grund zeigt die Bohrinsel gemäß dieser Ausführungsform noch bessere Stabilitätseigenschaften als die Bohrinsel gemäß den Fig. 1, 4-, 5 und 6.

In Zusammenfassung wird mit der Erfindung also eine Küstengewässer-Bohrinsel geschaffen, die an einer gewünschten

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ORIGINAL INSPECTED

Stelle im Kiistengewässer auf dem lieeresboden abgesetzt werden kann. Ein turm- bzw. mastartiges Böhrengerüst weist mehrere von einer Senkkasteneinheit lotrecht nach oben ragende Säulen auf, deren untere Enden einheitlich an der Senkkasteneinheit befestigt sind. Eine mib einem Erdölbohrgerät o.dgl. zu versehende Deckseinheit ist einheitlich, d.h. einstückig mit den oberen Enden der Säulen verbunden. Eine Schwimmeinheit ist zerlegbar und abbaubar an den Säulen anbringbar.

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Claims

Pat ent ansprüch e

1. Küstengewässer-Bohrinsel, gekennzeichnet durch eine an einer vorgesehenen Küstengewässerstelle auf dem Meeresboden absetzbare Senkkasteneinheit, ein turm- bzw. mastartiges Röhrengerüst mit mehreren lotrecht von der Senkkasteneinheit nach oben ragenden Säulen, deren untere Enden einheitlich bzw. einstückig mit der Senkkasteneinheit verbunden sind, eine mit einem Erdölbohrgerät o.dgl. ausrüstbare Deckseinheit, die einheitlich mit den oberen Enden der Säulen verbunden ist, und eine zerlegbar und abbaubar an den Säulen angebrachte Schwimmeinheit.

2. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Deckseinheit Winden zum Einholen und Ausgeben von an der Schwimmeinheit angebrachten Drahtseilen bzw. Leinen vorgesehen sind.

3- Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Winden durch eine rechnergesteuerte elektronische Betätigungsvorrichtung betätigbar sind.

4. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimm- und die Senkkasteneinheit mit in ihrem Inneren angeordneten Rohrelementen versehen sind.

5· Bohrinsel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die

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ORIGINAL tf'

zumindest die in der Senkkasteneinheit befindlichen Rohrelemente parallel zueinander angeordnet und unter Bildung einer rohrschlangenartigen Konfiguration durch Rohrkrümmer miteinander verbunden sind.

6. Bohrinsel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrelemente an beiden Enden durch Verschlußplatten verschlossen sind.

7· Bohrinsel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe zumindest die Eohrelemente in der Senkkasteneinheit mit dem Seewasser verbindbar sind.

8. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmeinheit durch ein praktisch rechteckiges, rahmenartiges Glied mit mindestens zwei getrennten, zusammengesetzten Elementen gebildet und mit Greifelementen versehen ist, die zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Position der Schwinmeinheit gegenüber den Säulen an letzteren anzugreifer! vermögen.

9· Bohrinsel nach Anspruch S, dadurch gekennzeichnet, daß die zusammensetzbaren Elemente der Schwimmeinheit mit Hilfe von Sprengbolzen zusammengesetzt sind, so daß die Schwimmeinheit-Elemente zerlegt und entfernt werden können, wenn die Bohrinsel den vorgesehenen Küstengewässer-Einsatzort erreicht hat.

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10. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Säule einen axial "bewegbar in ihr geführten Yerankerungs-Pfeiler und eine kraftbetätigte Ramme aufweist, welcher auf den zugeordneten Pfeiler einzuwirken und ihn in den Meeresboden einzutreiben vermag, wenn die Senkkasteneinheit am vorgesehenen Küstengewässer-Einsatζort auf dem Meeresboden abgesetzt worden ist, und daß die Eammen in den Säulen ausbaubar bzw. herausnehmbar gelagert sind.

11. Bohrinsel nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß Pumpeneinrichtungen zur Speisung der in der Senkkasteneinheit vorgesehenen Eohrelemente vorgesehen sind, so daß in diesen Rohrelementen ein aus dem Meeresboden gewonnenes Strömungsmittel speicherbar ist.

12. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmeinheit an der Oberseite der Senkkasteneinheit montierbar ist.

13. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmeinheit um die Senkkasteneinheit herum montierbar ist.

14. Bohrinsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Steig- oder Standrohre zur Verbindung der Senkkasteneinheit mit der Deckseinheit vorgesehen sind, so daß das Strömungsmittel über die Steig- oder Standrohre zwischen Decks- und Senkkasteneinheit förderbar ist.

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