DE3029007A1

DE3029007A1 - Vorrichtung zum verbinden einer druckfluessigkeits-foerdereinrichtung auf einem schwimmenden fahrzeug mit einem offshore- bohrloch

Info

Publication number: DE3029007A1
Application number: DE19803029007
Authority: DE
Inventors: Max Allen Gibbs
Original assignee: Halliburton Co
Current assignee: Halliburton Co
Priority date: 1979-08-09
Filing date: 1980-07-31
Publication date: 1981-02-26
Also published as: JPS57183999A; FR2483004A1; GB2059910A; NL8003319A; BE883118A; US4339002A; IT1132264B; ES8200286A1; IT8023716A0; NO801269L; ES492344A0

Description

PATENTANWÄLTE DipL-Phys. JÜRGEN WEISSE . Dipl.-Chem. Dr. RUDOLF WOLGAST

BÖKENBUSCH41 · D 5620 VELBERT 11-LANGENBERG Postfadi 110386 · Telefon: (02127) 4019 · Telex: 8516895

Patentanmeldung

Halliburton Company, Duncan (Oklahoma), USA

Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssigkeits-Fördereinrichtung auf einem schwimmenden Fahrzeug mit einem Offshore-Bohrloch

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssigkeits-Fördereinrichtung auf einem schwimmenden Fahrzeug mit einem Offshore-Bohrloch.

Die Produktion aus Öl- und Gasquellen zu Lande wird oft durch Einpumpen von Behandlungsflüssigkeiten unter hohem Druck in die Quelle gefördert, mit welchen Flüssigkeiten die produzierenden, unterirdischen Formationen behandelt werden. Die Einrichtung, die

zur Durchführung solcher Arbeiten zu Lande benutzt on

wird, enthält eine Hochdruckpumpe, die auf einem fahrbaren- oder Kufengestell gelagert ist, mit einem zwischen der Förderpumpe und der Öl- oder Gasbohrung vorgesehenen Hochdruckstahlrohr, so daß Hochdruckbehandlungsflüssigkeit in die Quelle einge-

pumpt wird.

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In unter dem Meer befindlichen Bohrungen sind solche Arbeiten jedoch nicht so leicht durchzuführen. Bisher sind herkömmliche Pumpeneinrichtungen zu Lande auf Kufengestellen in die richtige Lage auf eine im Meer befindliche Plattform neben dem im Meer befindlichen Bohrloch gehoben, und durch herkömmliche Stahlrohre damit verbunden worden. Solch eine Arbeitsweise ist jedoch im allgemeinen wegen des sehr begrenzten Arbeitsraums, der auf einer im Meer befindlichen Plattform zur Verfügung steht, nicht durchführbar. Normalerweise ist dort nicht genug verfügbarer Platz, um die Aufstellung der auf dem Kufengestell gelagerten Pumpanlagen auf der im Meer befindlichen Plattform zuzulassen.

Die auf dem Kufengestell gelagerten Pumpanlagen sind auch auf Arbeitsschiffen angebracht worden. Die Arbeitsschiffe sind dann zu einer Stelle neben der im Meer befindlichen Plattform gebracht worden und durch herkömmliche Verankerungsseile daran befestigt worden.

Die Druckseite der Pumpe wurde dann durch herkömmliche Stahlrohre mit darin sitzenden Drehgelenkverbindungen mit der unter dem Meer befindlichen Bohrung verbunden. Diese Arbeitsweise hat sich ebenfalls aus verschiedenen Gründen als unbefriedigend erwiesen.

Die Schwierigkeiten bei der Benutzung von herkömmlichen Stahlrohren zwischen der auf der. Schiff sitzenden Pumpendruckseite und dem Bohrungskopf auf der im Meer befindlichen Plattform liegen im allgemeinen in den im Meer gegebenen, unvorhersehbaren und oft schwierigen Umgebungsverhältnissen. Die Bedienung und Verbindung herkömmlicher Stahldruckleitungen zwischen einem Schiff und einer im Meer befindlichen Plattform ist langsam und gefährlich und die Festmachverbindung oft nicht zuverlässig. Die Drucksicherheit wird oft durch Lösen der Rohrver-

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] bindungen infolge der durch die Wellenbewegung hervorgerufenen Schwenk- und Drehbewegung beeinträchtigt.

β Zusätzlich sind die kleineren Stahlrohrgrößen, die im allgemeinen von der zur Verfügung stehenden Hebeeinrichtung auf der im Meer befindlichen Plattform gehandhabt werden können, mechanisch nicht stark genug, um den hohen Zug- und Biegebelastungen standzuhalten.

IQ Auch gibt es, wenn kleine Leitungsgrößen benutzt werden, sehr hohe Leistungsverluste zwischen der Pumpe und dem Bohrungskopf» Die Flüssigkeitsgeschwindigkeit wird sehr hoch, und wenn die Behandlungsflüssigkeit "Proppants" enthält, werden die "Proppants" sehr schnell das Rohr korrodieren und damit möglicherweise einen Ausfall innerhalb der Zeitspanne einer einzelnen Behandlungsarbeit verursachen. Am allerbesten Falle ist die Verbindung eines Schiffes mit einer im Meer befindlichen Plattform durch den Gebrauch herkömmlicher Stahlrohre auf sehr ruhige Meerbedingungen beschränkt, sowohl für die Montage als auch für das Einpumpen der Behandlungsflüssigkeit. Weiterhin ist die Lage des Schiffes relativ zu der im Meer befindlichen Plattform auf den auf der Plattform zur Verfügung stehenden Verankerungsort beschränkt.

Abhängig von der Windrichtung kann das Schiff relativ zu den einfallenden Wellen in günstiger Weise ausgerichtet sein oder nicht.

Eine letzte Schwierigkeit, die bei der Benutzung herkömmlicher Stahlrohre zur Verbindung des Schiffes mit der im Meer befindlichen Plattform auftaucht, liegt darin, daß im Notfall keine Ausschalt- oder Trennverbindungen zur Verfügung stehen. Falls ein Verankerungsseil zwischen dem Schiff und der im Meer befindlichen Plattform bricht, wird das Schiff oft abgetrieben und das Stahlrohr, das die auf dem

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Kufengestell gelagerte Pumpanlage mit dem Bohrungskopf verbindet zieht das Kufengestell über das Deck des Schiffs und verursacht damit ernste Personen- und Sachschäden.
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Zum Stand der Technik gehört auch ein System, bei dem ein Schiff wie z.B. ein Tanker mit einer unter dem Meer befindlichen Bohrung oder über eine flexible Förderleitung, ■ die mit einer auf der Boje sitzenden schwenkbaren Verbindung verbunden ist, und dann über eine flexible Leitung, die zwischen der schwenkbaren .Verbindung und der unter dem Meer befindlichen Bohrung angeordnet ist, mit einem einer Ölquelle unter dem Meer oder mit einem Sammlungspunkt für öl aus der Bohrung verbunden ist. Diese Systeme sind jedoch für viel weniger Druck (z.B. 70 bar) eingerichtet als bei diesen Arbeiten (z.B. 700 bar) notwendig ist, und es wird angenommen, daß keines dieser Systeme geeignete Ventilmittel und Mehrfachleitungen aufweist, um auswählbare redundante Flüssigkeitsverbindungen zwischen dem Schiff und der Bohrung zu schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art so auszubilden, daß die Verbindung zwischen dem die Druckflüssigkeits-Fördereinrichtung tragenden schwimmenden Fahrzeug und der Offshore-Bohrung mit hinreichend großem Strömungsquerschnitt erfolgt und eine bessere Sicherheit dagegen geschaffen ist, daß durch Bruch einer

° Leitungsverbindung der mit der Druckflüssigkeit vorgenommene Bohrloch-Behandlungsvorgang unterbrochen werden kann.

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] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch

(a) einen Verteiler mit einem Einlaß, der mit der Druckflüssigkeits-Fördereinrichtung verbunden ist, und einem ersten und einem zweiten Auslaß, die mit dem Einlaß in Druckmittelverbindung stehen,

(b) ein erstes und ein zweites Ventil, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Auslaß verbunden sind,

(c) eine erste und eine zweite flexible Zwischenleitung, deren erste Enden mit dem ersten bzw. zweiten Ventil verbunden sind und deren zweite Enden mit dem Offshore-Bohrloch verbindbar sind, so daß Flüssigkeit unter Druck zur Behandlung des Bohrlochs durch den Verteiler, durch das erste und zweite Ventil und durch die erste bzw. zweite Verbindungsleitung zu dem Bohrloch strömen kann, wobei das erste und zweite Ventil und die erste und zweite Zwischenleitung ein Mittel zur Herstellung einer wählbaren, redundanten Druckmittelverbindung zwischen den Verteiler und dem Bohrloch darstellen.

Die vorliegende Erfindung sieht sowohl Geräte als auch Methoden zur schnellen, sicheren und zweckdienlichen Verbindung eines Hochdruckflüssigkeits-Auslasses aus einem Schiff in eine im Meer befindliche Bohrung vor. Dies wird durch eine Vorrichtung erreicht, die eine Mehrzahl von hydraulisch parallelen, flexiblen zwischen dem Hochdruckflüssigkeitauslaß des Schiffes und der im Meer befindlichen Bohrung verbundenen Leitungen einschließt. An jedem Ende jeder flexiblen Leitung sitzen Ventilmittel, die ihrerseits mit den Leitungsmitteln verbunden sind, so daß alle flexiblen Leitungen miteinander in Verbindung stehen.

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Dieses System sieht auswählbare Mehrfach-Flüssigkeitsverbindungen zwischen dem Flüssigkeitsauslaß des Schiffes und der im Meer befindlichen Bohrung vor vorzugsweise ist das Leitungsmittel an einem Ende der flexiblen Leitung auf einer Boje gelagert. Das Leitungsmittel steht mit einer auf der Boje abgestützten Schwenkverbindung in Verbindung.

Der Hochdruckflüssigkeitsauslaß des Schiffes ist IQ durch ein anderere flexibles Leitungsmittel mit der Drehgelenkverbindung auf der Boje verbunden. Auf diese Weise ist das Schiff in der Lage sich frei um 3 60 um die Boje zu drehen, ohne die zwischen der Boje und der im Meer befindlichen Plattform vorgesehene Leitung zu beeinflussen.

Zusätzliche wünschenswerte Merkmale sind eine Mehrzahl auf der Boje sitzender wahlweise gefluteter Kammern und Schwimmfähigkeits-Justiermittel zur wahlweisen Füllung und Leerung der Kammern, um die Schwimmfähigkeit der Boje zu verändern. Windenmittel, die von der Boje getragen werden sind an einem Aiaker befestigt, der durch Fernsteuerungsmittel gesteuert wird, so daß die Schwimmfähigkeit der Boje und ihre Stellung relativ zu der Wasseroberfläche ferngesteuert werden kann.

Zwischen dem Schiff und der Boje und zwischen der Boje und der im Meer befindlichen Bohrung sind Schnappverbinder vorgesehen, so daß schnelle Verbindungen zwischen den verschiedenen Bestandteilen geschaffen werden können.

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Jedes der Ventilmittel enthält vorzugsweise ein hilfskraftbetätigtes Stellglied und die Ventilmittel werden auch durch Fernsteuerungsmittel betätigt, die entweder auf dem Schiff oder auf der im Meer befindlichen Plattform neben der im Meer befindlichen Bohrung sitzen.

An den flexiblen Leitungen zwischen der Boje und der im Meer befindlichen Bohrung sind eine Mehrzahl von Schwimmringen befestigt, um die besagten Leitungen oberhalb des Meeresbodens zu halten. Die Schwimmringe enthalten eine wahlweise flutbare Klammer, um den Auftrieb der Schwimmringe zu verändern.

Die vorliegende Erfindung ist auch zum Einpumpen von Behandlungsflüssigkeit in eine Entlastungsbohrung geeignet, die neben einer einen Ausbruch erfahrenden, wilden Bohrung liegt, so daß die wilde Bohrung durch Pumpen in die Entlastungsbohrung unter Kontrolle gebracht wird.

Die Erfindung ist nachstehend an einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf

die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. 25

Fig. 1 ist eine schem^tische Ansicht des Schiffs

und der im Meer befindlichen Plattform, bei der die erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen ist.
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Fig. 2 ist eine Draufsicht des in Fig. 1 gezeigten Gerätes.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung der

verschiedenen Geräte aus Fig. 1.

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Fig. 4 ist eine Teilschnittansicht einer Ausr

führungsform der Boje und der direkt daran befestigten Bestandteile.

Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des

Schiffs und der im Meer befindlichen Bohrung, in der eine Vorrichtung nach der Erfindung ohne eine Boje vorgesehen ist.

Fig. 6 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung zur Benutzung ohne Boje, wie z.B. der in Fig. 5 gezeigten Vorrichtung.

Fig. 7 ist eine Schnittansicht längs Linie 7-7 von Fig. 6, in der einer der Schwimmringe

dargestellt ist.

Fig. 8 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung zur

Benutzung ohne Boje, in der besagte Vorrichtung Teile herkömmlicher Stahlrohre

mit flexiblen Leitungen, die an irgendeinem Ende befestigt sind, statt ganz flexibler Leitungen aufweist.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und eines Verstärkungssystems, das eine Pumpe besitzt,die auf einer im Meer befindlichen Produktionsplattform sitzt, und das sowohl Hoch- druckbehandlungsflüssigkeit als auch

Hochdruckarbeitsflüssigkeit vom Schiff zu der im Meer gelegenen Plattform liefert, so daß durch die Pumpmittel auf der im Meer

befindlichen Produktionsplattform der Druck

der Behandlungsflüssigkeit erhöht wird.

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Es wird nun auf die Zeichnungen, insbesondere auf Fig. 1,2 und 3 Bezug genommen, in denen eine Vorrichtung mit Boje gezeigt und im allgemeinen mit 10 bezeichnet wird.
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In Fig. 1 und 2 ist ein Arbeitsschiff 12, eine Boje 14 und eine im Meer befindliche Plattform 16, die neben einer im Meer befindlichen Bohrung liegt, dargestellt.

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform hat die Boje 14 im allgemeinen zylindrische Form mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 3 m und einer Länge in der Größenordnung von 15m. Zwischen Schiff und Boje 14 sind flexible Förderleitungsmittel 18 vorgesehen. Zwischen Boje 14 und der im Meer befindlichen Plattform 16 sind erste und zweite flexible Zwischenleitungen 20 bzw. 22 angeordnet.

Fig. 1 zeigt einen kleinen Kran aus dem Schiff 12, der die Förderleitung 18 trägt. Wenn das Schiff 12 nahe genug -an der Boje liegt, so ist es u.U. nicht notwendig diesen Teil der Förderleitung 18, der das Schiff 12 und die Boje 14 überspannt, zu tragen.

Vielmehr kann ein loses Teil der Förderleitung 18 nur auf dem Deck des Schiffs 12 liegen. Eine andere alternative Anordnung läßt nur zu, daß die Förderleitung 18 zwischen Schiff 12 und Boje 14 sinkt, so daß ein Mittelteil der Förderleitung 18 unter der

Meeresoberfläche liegt.

Die verschiedenen flexiblen Leitungen, auf die in dieser Anmeldung Bezug genommen wird, sind vorzugsweise für 700 bar Arbeitsdruck ausgelegte, stahl-

verstärkte flexible Rohre mit passenden Nichtmetalleinlagen und äußerer Verkleidung, wie sie z.B. von

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Coflexip and Services, Inc., Houston, Texas unter der Warenbezeichnung "Coflexip" hergestellt werden. Durch ein Ankerseil 26 ist die Boje 14 mit einem Anker 24 verbunden. An flexible Zwischenleitungen und 22 entlang deren Länge sind eine Mehrzahl von Schwimmringen 28 enthaltende Schwimmittel befestigt, um besagte Leitungen über dem Meeresboden 30 zu halten.

Die Enden der Zwischenleitungen 20 und 22 neben der im Meer befindlichen Plattform 16 sind an einem Punkt dicht über der Meeresoberfläche 34 mit einer Steigleitung 32 verbunden.

Es wird nun auf Fig. 3 Bezug genommen, in der die in Fig. 1 und 2 gezeigten Bestandteile in schematischer Art und Weise genauer dargestellt werden.

Das Schiff 12 ist ein Arbeitsschiff, auf dem erste und zweite auf dem Kufengestell gelagerte Pumpanlagen 36 und 38 liegen. Aus einer ebenfalls auf dem Schiff 12 liegenden Quelle 40 erhält die Saugseite der Pumpanlagen 36 und 38 die Behandlungsflüssigkeit. Auf der Druckseite der ersten und zweiten Pumpe 3 6 und 38, die im allgemeinen als Druckflüssigkeitsauslaß bezeichnet wird, sind vorzugsweise herkömmliche Drehgelenkverbindungen 42 und 44 gelagert.

Die erste und zweite Förderleitung 4 6 bzw. 48 bilden die flexiblen Förderleitungsmittel 18. Auf den Drehgelenkverbindungen 42 bzw. 44 sind die Förderleitungen 4 6 und 48 mit den Druckflüssigkeitsauslässen der Pumpen 3 6 und 38 verbunden.

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ι Die auf der Boje 14 sitzenden Rohrbestandteile können wie folgt beschrieben werden. Auf der Boje 14 wird ein erster Verteiler 50 angeordnet, der einen Einlaß und einen ersten und zweiten Auslaß 54 bzw. 56 auf-

c weist.

Eine druckmittelführende Drehgelenkverbindung 58 ist mit dem Einlaß 52 des ersten Verteilers 50 verbunden. Der Aufbau solcher druckmittelführender Drehgelenk-IQ verbindungen 58 ist aus der US-PS 3.967.841 bekannt.

Durch Verbindungsmittel, die im allgemeinen mit 60 bezeichnet werden, ist das zweite Ende des flexiblen Förderleitungsmittel 18 neben der Boje 14 mit der druckmittelführenden Drehgelenkverbindung 58 verbunden, so daß die Förderleitungsmittel 18 um die ersten Leitungsmittel 50 schwenken können.

Die Verbindungsmittel 60 enthalten einen zweiten Verteiler 62 mit einem ersten und zweiten Einlaß 64 und 66 und einem Auslaß 68. Der Auslaß 68 ist mit der ■druckmittelführenden Drehgelenkverbindung 58 verbunden.

Vom ersten und zweiten Einlaß 64 und 66 gehen erste und zweite Falleitungsglieder 70 und 72 aus.

Das zweite Ende der ersten flexiblen Förderleitung 46 ist mit dem ersten Falleitungsglied 70 verbunden und folglich durch einen ersten Schnappverbinder 74 dadurch mit dem ersten Einlaß 62 verbunden. Der Schnappverbinder 74 enthält erste und zweite Verbindungsteile 7 2 und 73. Der Schnappverbinder 74 ist vorzugsweise in ähnlicher Art und Weise aufgebaut wie der in den Fig. 1 und 2 der US-PS 3.318.382 dargestellten Verbinder, auf dessen Details hier zur Ergänzung der Offenbarung Bezug genommen wird.

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Auf ähnliche Weise ist das zweite Ende der zweiten

flexiblen Förderleitung 48 mit dem zweiten Falleitungsglied 72 verbunden und folglich durch einen zweiten Schnappverbinder 75 dadurch mit dem zweiten Einlaß 66. 5

Mit dem ersten und zweiten Auslaß 54 und 5 6 des ersten Verteilers 50 sind erste und zweite Ventile 76 und 78 verbunden. Die Ventile 76 und 78 sind vorzugsweise Stopfenventile der in der ÜS-PS 2.813.695 gezeigten Art. Mit dem ersten und zweiten Ventil 76 und 78 sind erste und zweite Rohrlängen 80 bzw. 82 verbunden.

Die erste flexible Zwischenleitung 20 hat ein mit der ersten Rohrlänge verbundenes, erstes Ende 84, das folglich dahindurch mit dem ersten Ventil 76 verbunden ist. Die zweite flexible Zwischenleitung 22 hat ein mit der zweiten Rohrlänge verbundenes, erstes Ende 86, das folglich dahindurch mit dem zweiten Ventil 78 verbunden ist.

Das auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform 16 sitzende Rohrsystem kann wie folgt beschrieben werden. Ein dritter Verteiler 88 enthält einen ersten und zweiten Einlaß 90 bzw. 92 und einen Auslaß 94. Jeder der Einlasse 90 und 92 steht in Druckmittelverbindung mit dem Auslaß 94.

Das dritte und vierte Ventil 96 und 98 ist mit dem

ersten und zweiten Einlaß 90 bzw. 92 verbunden. 30

Über einen Schnappverbinder 100 und ein erstes Paßstück 102 ist das zweite Ende der ersten flexiblen Zwischenleitung 20 mit dem dritten Ventil 96 verbunden.

Das Paßstück 102 verbindet das dritte Ventil 96 mit 05

einem der Teile des Schnappverbinders 100.

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Auf ähnliche Weise ist das zweite Ende der zweiten flexiblen Zwischenleitung 22 über einen Schnappverbinder 104 und einem zweiten Paßstück 106 mit dem vierten Ventil 98 verbunden.

Mit dem Auslaß 94 des dritten Verteilers 88 ist.ein Rückschlagventil 108 verbunden. Die Steigleitung 32 verbindet das Rückschlagventil 108 mit einem Bohrungskopfventil 112 neben dem Bohrungskopf 114. Bei Arbeiten des Seebojenfördersystems 10 wird Behandlungsflüssigkeit aus einer Quelle 40 von einer ersten und zweiten Pumpe 36 und 38 durch die flexiblen Förderleitungen 46 und 48 in den zweiten Verteiler 62, dann durch die druckmittelführende Drehverbindung 58 in den ersten Verteiler 50, dann das erste und zweite Ventil 76 und 78, durch die erste und zweite Zwischenleitung und 22 und durch das dritte und vierte Ventil 96 und in den dritten Verteiler 88, dann durch das Rückschlagventil 108 die Steigleitung 32 und das Bohrungskopfventil 112 in den Bohrungskopf 114 gepumpt, der die Behandlungsflüssigkeit hinunter in die Bohrung und dessen unterirdische Formation leitet, die von der Behandlungsflüssigkeit behandelt werden soll.

Das erste, zweite, dritte und vierte Ventil 76,78,96 und 98, und die erste und zweite flexible Zwischenleitung 20 und 22 bilden die Mittel zur Schaffung der auswählbaren redundanten Flüssigkeitsverbindung zwischen dem ersten Verteiler 50 und der im Meer befindlichen Bohrung, die durch den Bohrungskopf dargestellt wird.

Es ist wünschenswert, daß aus folgenden Gründen solche auswählbaren Mehrfach-Flüssigkeitsverbindungen

^OJ geschaffen werden, wenn die Arbeiten in der im Meer befindlichen Bohrung 114 durchgeführt werden.

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Die Zeit, die zur Verfügung steht, um die Arbeiten auf der im Meer befindlichen Bohrung 114 durchzuführen, ist oft auf Grund der wechselnden Umgebungsbedingungen begrenzt und folglich ist es wünschenswert, die Arbeiten nicht wegen Fehler an einer der Zwischenleitungen unterbrechen zu müssen, vor der Zeit, in der die Arbeiten normalerweise beendet wären. Die Benutzung der ersten und zweiten flexiblen Zwischenleitung 20 und 22 sieht einen Ersatz vor, falls einer der Schläuche, während der Arbeiten versagen sollte.

Während der normalen Arbeiten wird die Behandlungsflüssigkeit vorzugsweise sowohl durch die erste als auch durch die zweite, flexible Zwischenleitung 20 und 22 gepumpt. Wenn während der Pumparbeiten eine der ersten und zweiten flexiblen Zwischenleitungen 20 und 22 versagt, kann das geeignete Ventil, das mit dem Ende der Zwischenleitung, die versagt, verbunden ist, geschlossen werden, um so der gesamten Strömung der Behandlungsflüssigkeit durch die andere der flexiblen Zwischenleitungen zu führen. Es ist deshalb notwendig, in der ersten und zweiten Pumpe 36 und 38 genügend Pumpkraft zu haben, um so in der Lage zu sein, die gewünschte Strömungsmenge von Behandlungsflüssigkeit durch eine einzelne der flexiblen Zwischenleitungen 20 und 22 zu treiben.

Nachdem die Arbeiten durchgeführt worden sind, ist es manchmal notwendig, daß die Behandlungsflüssigkeit vor anderen Arbeiten an der Bohrung aus der Bohrung zurückfließt.

Bei Bohrungen zu Lande ist das Rückflußproblem.im ^ allgemeinen bedeutungslos, weil die Behandlungsflüssigkeit oft auf einem geeigneten Müllplatz entleert werden kann. Auf im Meer befindlichen Bohrungen

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jedoch bildet die Beseitigung des Rückstroms der Behandlungsflüssigkeit wegen der Umgebungsüberlegungen oft ein ernsteres Problem.

Die Beseitigung solcher Rückflußbehandlungsflüssigkeit ist bisher durchgeführt worden, indem die Abfallbehandlungsflüssigkeit von einem Brenner, der auf einem durch eine Verbindungsleitung mit der Bohrung verbundenen Schiff gelagert ist, verbrannt wurde.

Bei der vorliegenden Vorrichtung kann eine viel sichere und bessere Anordnung geschaffen werden, indem solch ein Brenner 116 auf der Boje installiert wird. Eine flexible Abfallrückführleitung 118 ist auf dem Bohrungskopf 114 mit einem Rückflußventil verbunden, so daß die Behandlungsflüssigkeit aus der Bohrung durch die Abfallrückführleitung 118 zu dem auf der Boje 14 sitzenden Brenner zurückfließen kann.

Die Abfallrückführleitung 118 ist vorzugsweise entlang der ersten und zweiten Zwischenleitung 20 und 22 mit den Schwimmringen 28 (Fig. 1) verbunden, so daß die flexible Abfallrückführleitung 118 von den Schwimmringen 28 getragen wird.

Vorzugsweise sind das erste, zweite, dritte und vierte Ventil 76,78,96 bzw. 98 mit hilfskraftbetriebenen Stellgliedern 122 ausgerüstet. Die Stellglieder 122 sind pneumatische Antriebe. Äquivalente Stellglieder würden hydraulisch und elektrisch betriebene Antriebe enthalten.

Durch Druckluftleitungen 126 und 128 sind die Stellglieder 122, die am ersten und zweiten Ventil 76 und auf der Boje 14 befestigt sind, mit einer Druckluftzuführung 124 die ebenfalls auf der Boje liegt, verbunden.

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Durch Druckluftleitungen 140 und 142 sind die auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform 16 liegenden Stellglieder 122 des dritten und vierten Ventils 96 und 98 mit einer Druckluftzuführung 130, die ebenfalls auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform liegt, verbunden.

Beide Druckluftzuführungen 124 und 130 sind nur sehr schematisch dargestellt und sollen sowohl eine Druckluftquelle als auch alle notwendigen Ventile enthalten, um die Druckluft durch die erwähnten DruckluftZuführungen zum gewünschten Ventil zu leiten.

Durch eine Fernsteuerungseinrichtung zur Betätigung der Stellglieder 122 als Antwort auf ein Befehlssignal entweder vom Schiff 12 oder von der im Meer gelegenen Produktionsplattform 16 wird die Aufschaltung der Druckluft von den Druckluftzuführungen zu den verschiedenen Ventilmitteln gesteuert. Die Fernsteuerungseinrichtung enthält einen ersten und zweiten Funksignalsender 140 und 142, die auf dem Schiff 12 bzw. auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform liegen. Auf der Boje 14 bzw. auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform 16 liegen ein erster und zweiter Funkempfänger 144 und 146 zum Empfangen der Befehlsfunksignale von einem der Funksender 140 oder 142. Die Fernsteuerungseinrichtung in Form von Funkbetrieb kann durch gleichwertige Fernsteuerungsmittel in Form von "Tether" ersetzt werden.

Als Antwort auf ein Befehlssignal übertragen die Funkempfänger 144 und 146 elektrische Signale über elektrische Verbindungsmittel 148 und 150 auf die Druckluftzuführungen 124 bzw. 130. Als Antwort darauf leiten die Druckluftzuführungen 124 und 130 pneumatische Signale über die geeigneten Druckluftleitungen zu dem

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Ventilantrieb oder Stellglied 122 des Ventils, das geöffnet oder geschlossen werden soll.

In ähnlicher Weise enthalten alle Schnappverbinder pneumatisch angetriebene Auslösungsmittel 152 zur Auslösung besagter Schnappverbinder. Durch eine Druckluftleitung 154 sind die Auslösungsmittel· 152 der Schnappverbinder 74 und 76 mit der Druckluftzuführung 124 der Boje 14 verbunden.

Durch eine Druckluftleitung 156 sind die pneumatischen Auslösemittel 152 der Schnappverbinder 100 und 104 mit der Druckluftzuführung 130 der im Meer gelegenen Produktionsplattform 16 verbunden. Durch Druckluft-Zuführungen 124 und 130, die auf Befehlssignale von den Funkempfängern 144 bzw. 146 ansprechen, wird die Aufschaltung der Luft über Druckluf^eitungen 154 und gesteuert.

Die Boje 14 enthält eine bestimmte Zusatzeinrichtung zur Unterstützung bei seiner Lokalisierung. Ankermittel, allgemein mit 158 bezeichnet, sind mit der Boje 14 verbunden, um diese auf dem Meeresboden zu verankern. Die Ankermittel enthalten eine Winde 160, die mit dem Ankerseil verbunden ist. Eine Spannkraft auf dem Ankerseil 26 kann durch Aufrollen des Ankerseils 26 auf die Winde 160 verändert werden. Die Winde 160 wird von einem Elektromotor 162 angetrieben, der der Leistung über elektrische Verbindungsmittel 166 aus einer Stromversorgung 164 erhält. Die Stromversorgung 164 speist über elektrische Verbindungsmittel 168 bzw. 170 auch die Druckluftzuführung 124 und den Funkempfänger 144.

Die Boje 14 enthält auch eine Mehrzahl von wahlweise flutbaren Kammern 172,174,176 und 178. Durch Druckluftleitungen 180,182,184 bzw. 186 sind die

wahlweise flutbaren Kammern 172,174,176 und 178 mit der Druckluftzuführung 124 verbunden. Ventile 188, 190,192 und 194 sind mit den flutbaren Kammern 172, 174,176 bzw. 178 verbunden, um ein Fluten derselben zuzulassen. Die Ventile 188,190,192 und 194 sind mit dem Funkempfänger 144 durch elektrische Verbindungsmittel 196 verbunden, die ein Signal auf besagte Ventile übertragen, um sie passend zu öffnen und zu schließen.

Deshalb stellen die wahlweise flutbaren Kammern 172, 174,176 und 178, die Ventile 188,190,192 und 194, die Druckluftzufuhr 124 und der Radioempfänger 144 nebst der verschiedenen Druckluft- und elektrischen Leitungen dazwischen ein Mittel dar zur wahlweisen Füllung und Leerung besagter Kammern 172,174,176 und 178, um die Schwimmfähigkeit oder den Auftrieb der Boje 14 zu verändern. Alle diese Geräte können durch die vom Funkempfänger 144 erhaltenen Funksignale gesteuert werden.

Vorzugsweise sind die Boje 14, die Ankermittel 158 und die flutbaren Kammern 172,174,176 und 178 so hergestellt, daß,wenn besagte flutbare Kammern vollständig geflutet sind, die Winde 178 in der Lage ist, die Boje vollständig unter die Meeresoberfläche zu ziehen, so daß die Boje vor ernsten, manchmal auf der Meeresoberfläche 34 gegebenen Umgebungsbedingungen geschützt werden kann.

Die verschiedenen, auf der Boje 14 befindlichen, elektrischen Bestandteile sollten in wasserfesten Kammern oder auf anderer Art und Weise vor der Umgebung

geschützt gelagert sein.
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Das System 10 der vorliegenden Erfindung wird auf folgende Art und Weise installiert. Zunächst wird der Anker 24 für die Boje 14 direkt über der gewünschten Lage der Boje 14 ins Wasser gelassen. Das am Anker befestigte Ankerseil 26 sollte eine (niaht gezeigte) Wiedergewinnungsboje an seinem oberen Ende befestigt haben, so daß seine Lage erkannt werden kann. Nachdem der Anker 24 in der richtigen Lage ist, wird die Wiedergewinnungsboje aufgehoben und das Ankerseil 26 auf die Winde 160 aufgewickelt. Dies geschieht bevor die Boje 14 vom (nicht gezeigten) Startschiff ins Wasser gelassen worden ist. Die geeigneten Ventile, die mit den Kammern 172,174,176 und 178 der Boje 14 verbunden sind, werden dann richtig angeordnet, um so das gewünschte Untertauchen der Boje zuzulassen. Dann wird die Boje 14 ins Wasser gelassen und durch die Benutzung der Winde 162 ist die Boje 14 nach dem Abwurf und während des Untertauchens unter Kontrolle.

Wenn das Fluten der gewünschten Kammern abgeschlossen ist, erfolgt durch die Fernsteuerung wie zuvor beschrieben eine letzte Spannung des Ankerseils 26.

Wenn gewünscht wird, daß die Boje wiedergewonnen wird, kann das Ankerseil 26 gelockert werden, und die Kammern 172,174,176 und 178 können durch Druckluft aus der Druckluftzufuhr 124 leergeblasen werden.

Nachdem die Boje 14 ins Wasser gelassen und in eine ™ Lage, ähnlich wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, untergetaucht worden ist, werden die erste und zweite flexible Zwischenleitung 20 und 22 zwischen die Boje 14 und die im Meer befindliche Produktionsplattform gelegt. Deren Enden werden dann an jedem Ende mit

° dem geeigneten Verteiler verbunden. Dann können durch wahlweises Fluten der flutbaren Kammern der Schwimmringe

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] 28 die Zwischenleitungen 20 und 22 auf die gewünschte Tiefe untergetaucht werden. Vorzugsweise besitzen die Schwimmringe 28 einen positiven Auftrieb von ungefähr 70% des Gewichts der Leitungen. Dies gibt eine relativ

β flache Konstellation zum Mittelteil des Korbbogens, der durch die Leitungen 20 und 22 gebildet wird, wie es ungefähr in Fig. 1 dargestellt ist.

Es ist auch möglich, die Zwischenleitungen 20 und IQ den ganzen Weg zum Meeresboden unterzutauchen, aber im allgemeinen ist es vorzuziehen, dies wegen der hohen Kosten der flexiblen Leitungen und der erhöhten Schwierigkeit, sie auf Grund ihrer größeren Länge zu handhaben, nicht zu tun.

Vorzugsweise wird die Boje 14 in einer größeren Entfernung von der im Meer befindlichen Plattform als die Länge des Schiffs verankert. Die Zwischenleitungen 20 und 22 werden dann in eine Tiefe unter dem Schiffsboden untergetaucht, so daß das Schiff sich um 360 um die Boje 14 drehen kann, um sich in die günstigste Lage relativ zu der aufkommenden See während der Pumparbeiten zu bringen.

Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen, in der eine spezielle Ausführungsform der Boje 14 dargestellt ist, wobei die verschiedenen Bestandteile von Fig. 4 durch die gleichen Zahlen gekennzeichnet sind, wie sie in Fig. 3 benutzt wurden.

Die Boje 14 ist flach-zylindrisch und enthält ein zentrales Rohrglied 210 das eine Strecke über einer oberen Fläche 212 der Boje 14 hinausragt. Am oberen Ende des zentralen Rohrglieds 210 liegt ein sich radial auswärts erstreckender Flansch 214.

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Der erste Verteiler 50 wird von einem Bauteil 216 mit einem Flansch 218 daran getragen, der an dem Flansch 214 anliegt.

Unter normalen Arbeitsbedingungen wird der Flansch durch eine Mehrzahl geeigneter Bolzenmittel 220 mit dem Flansch 214 verschraubt. Falls jedoch die Drehgelenkverbindung 58 sich festfressen sollte, können die Bolzen 220 entfernt werden, wodurch eine begrenztere aber immer noch ausreichende relative Drehung zwischen den Flanschen 218 und 214 gemäß der Drehungsflexibilität des Verteilers 50 und der davon sich nach unten erstreckenden Rohrlängen 80 und 82 zugelassen wird.

Vom Flansch 218 nach unten erstreckt sich eine Schutzhülse 219 zum Schutz der darin enthaltenden Bestandteile während der Montage der verschiedenen Bohrbestandteile mit der Boje 14.

Der Verteiler 50 von Fig. 4 enthält ein erstes und zweites nach unten sich erstreckendes Rohrzwischenstück 219 und 221.'

Konzentrisch um das obere Ende des zentralen Rohrglieds 210 liegt ein Verankerungsgestell 222, welches sich um das zentrale Rohrglied 210 auf Buchsen 224 und 226 dreht. Radial nach außen vom Verankerungsgestell 222 erstreckt sich ein Verankerungsbügel 228,

der ein Auge 230 an dessen radial äußeren Ende befestigt hat. Das Schiff 10 kann durch mit dem Auge verbundene (nicht gezeigte) Verankerungsseile an der Boje 14 verankert sein.

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Durch eine Mehrzahl von Ankerseilen 232 ist die Boje auf dem Meeresboden 30 verankert.

Es sollte angemerkt werden, daß die in Fig. 4 dargestellte Boje 14 nebst zentralem Rohrglied 210, Verankerungsgestell 222 und Verankerungsbügel Stand der Technik ist.

Solch eine Boje ist vorher mit einer einzelnen darinliegenden Steigleitung benutzt worden, um Rohöl und ähnliche Produkte in und aus Tankern zu laden.

Fig. 4 zeigt auch eine genauere Ansicht der Schnappverbinder 74 und 75. Schnappverbinder 74 enthält z.B.

ein erstes und zweites Verbindungsteil 71 und 73. Dies schafft die Fähigkeit, Schiff 12 mit Boje 14 auf die folgende Art und Weise zu verbinden: Zunächst wird ein (nicht gezeigtes) Führungsseil von der Boje 14 zum Schiff 12 geleitet, und mit einem Ende der flexiblen Förderleitung 46 verbunden. Dann wird das Führungsseil um die Boje 14 gewickelt, wodurch die Leitung 46 vom Schiff 12 zu der Boje 14 gezogen wird, um die zwei Teile 71 und 73 des Schnappverbinders 74 zusammenzuziehen, so daß eine schnelle Schnappverbindung hergestellt wird. Das Führungsseil und die Winde für diese Arbeiten werden in Fig. 4 durch Führungsmittel 234 und von Hand betätigte Windenmittel 236 dargestellt.

Ein anderes in Fig. 4 dargestelltes Merkmal ist die Art und Weise der Verbindung der verschiedenen Rohrbestandteile. Wie z.B. an der Verbindung zwischen Einlaß 52 des Verteilers 50 und dem unteren Ende der Drehgelenkverbindung 58 gezeigt ist, sind zwei Flansche aneinandergefügt. Vorzugsweise sind die Flansche in der Art, daß sie durch eine äußere Hülse oder Kupplung miteinander verbunden sind, die über die

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] Ränder der beiden Flansche passen, um die Flansche zusammenzudrücken. Die Flansche können auch Schraubflansche sein. Es ist jedoch vorzuziehen, daß die Verbindungen nicht-drehende Verbindungen sind, d.h. sie sollten wegen der Probleme des Lösens von verschraubten Verbindungen bei ständiger Wellenbewegung nicht aufgeschraubt sein.

Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen, in der eine Ansicht einer alternativen Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt ist. In Fig. 5 wird das System der vorliegenden Erfindung mit 300 bezeichnet, über eine Mehrzahl von flexiblen Zwischenleitungen des Systems 300 gemäß der vorliegenden Erfindung steht ein Schiff oder Arbeitsschiff 302, ähnlich dem Schiff 12, in Flüssigkeitsverbindung mit einer im Meer befindlichen Bohrung 304 neben einer im Meer befindlichen Plattform 306. Eine Boje, wie z.B. Boje 14 von Fig. 1, ist beim System 300 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich.

Das System 300 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 6 am besten dargestellt. Dieses System 300 enthält einen ersten Verteiler 308, der einen Einlaß 310 und einen ersten, zweiten, dritten und vierten Auslaß 312,314,316 bzw. 318 aufweist. Die Auslässe 312,314, 316 und 318 stehen alle in Druckmittelverbindung mit dem Einlaß 310.

Ein erstes, zweites, drittes und viertes Ventil 320,322, 324 und 326 sind mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Auslaß 312,314,316 bzw. 318 verbunden.

Das System 300 der vorliegenden Erfindung enthält weiterhin einen zweiten Verteiler 328. Der zweite Verteiler 328 enthält einen Auslaß 330, der zur Verbindung

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] mit der im Meer befindlichen Bohrung 304 geeignet ist. Weiterhin enthält der zweite Verteiler 328 einen ersten, zweiten, dritten und vierten Einlaß 332, 334,336 bzw. 338, die alle in Druckmittelverbindung mit dem Auslaß 330 stehen.

Ein fünftes, sechstes, siebentes und achtes Ventil 340,342,344 bzw. 346 sind mit dem ersten, zweiten, dritten und vierten Einlaß 332,334,336 bzw. 338 ver-"IQ bunden.

Zwischen erstem und fünftem Ventil 320 und 340 ist eine erste flexible Leitung 348 vorgesehen. Zwischen zweitem und sechstem Ventil 332 und 342 ist eine zweite flexible Leitung 350 vorgesehen. Zwischen drittem und siebentem Ventil 324 und 344 ist eine dritte flexible Leitung 352 vorgesehen. Zwischen viertem und achtem Ventil 326 und 346 ist eine vierte flexible Leitung vorgesehen.

Die erste, zweite, dritte und vierte flexible Leitung 348,350,352 und 354 und die mit je einer der besagten flexiblen Leitungen verbundenen Ventile bilden ein Mittel zur Schaffung von auswählbarer redundanter Flüssigkeitsverbindungen zwischen der Druckflüssigkeits-Fördereinrichtung des Schiffs 302 und der im Meer befindlichen Bohrung 304.

Die erste, zweite, dritte und vierte flexible Leitung 34 8/350, 352 und 354 sind alle mit Schwimmitteln verbunden, die eine Mehrzahl von entlang der Länge besagter flexibler Leitung verteilte Schwimmringe 3 56 aufweisen.

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Die Details des Aufbaus eines Schwimmringes 356 sind in Fig. 7 gezeigt. Die Schwimmringe 28 aus Fig. 1 und 2 sind ähnlich wie die Schwimmringe 356 hergestellt, sind aber natürlich eher nur zum Tragen von zwei oder drei flexiblen Leitungen geeignet als von den vier, in Fig. 7 gezeigten, flexiblen Leitungen,

Jeder der Schwimmringe 356 enthält eine erste und zweite Schwimmringhälfte 358 und 360. Durch eine Mehrzahl von passenden Befestigungsmitteln 362 sind die Schwimmringhälften miteinander verbunden.

Wenn die Schwimmringhälften 358 und 360 verbunden sind, bilden sie eine Mehrzahl zylindrischer Bohrungen 364, 366,368 und 370. Die flexiblen Leitungen 348,350,352 und 354 sind in den Bohrungen 364,366,368 bzw. 370 aufgenommen.

Die erste Schwimmringhälfte 358 enthält eine erste Kammer, die durch eine innerhalb der ersten Schwimmringhälfte 358 liegende Schaumfüllung einen ständigen positiven Auftrieb aufweist.

Die zweite Schwimmringhälfte 360 enthält eine zweite Kammer, die durch Ventile 372 und 374 wahlweise flutbar ist, um den Auftrieb der in der zweiten Schwimmringhälfte 360 liegenden Kammer verändern zu können, so daß die mit den Schwimmringen 356 verbundenen, flexiblen Leitungen unter die Meeresoberfläche untergetaucht werden können.

Das System 300 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein erstes und zweites Haltetau 376 bzw. 378, bei dem jedes der besagten Haltetaue ein erstes und zweites Ende 380 und 382 aufweist, die zur Verbindung mit dem Schiff 302 und der im Meer gelegenen Produktions-

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plattform 306 geeignet sind, die auch als Tragstruktur der im Meer gelegenen Bohrung 304 beschrieben werden kann. Die Mittelteile der Haltetaue 376 und 378 sind an Tauklemmen 377 und 379 auf den Schwimmringen 356 festgeklemmt.

In Fig. 5 ist das Förderleitungssystem 300 dargestellt, wie es von einem Kran 384 und Kabeln 386 der im Meer befindlichen Plattform 306 getragen wird. In der besonderen Ausführungsform wie sie in Fig. 5 dargestellt ist, werden die Haltetaue 376 und 378 manchmal nicht benötigt. Das Schiff 302 würde stattdessen durch getrennte Verankerungsseile mit der im Meer befindlichen Produktionsplattform 306 verbunden sein.

Das System 300 gemäß der vorliegenden Erfindung kann jedoch in einer anderen Art und Weise benutzt werden als sie in Fig. 5 dargestellt ist. Z.B. kann der zweite Verteiler 328 mit einer Steigleitung verbunden werden wie z.B. die in Fig. 1 gezeigte Steigleitung an einer Stelle dicht an der Meeresoberfläche. Bei dieser Art und Weise des Gebrauchs würden die Haltetaue 376 und 378 benutzt werden, um das Schiff 302 mit der im Meer befindlichen Plattform 306 zu verbinden.

Eine andere Version des Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ähnlich der von Fig. 5 und 6 ist in Fig. 8 gezeigt und allgemein mit 400 bezeichnet. Das System 400-enthält einen ersten und zweiten Verteiler 402 und 404. Zwischen diesem ersten und zweiten Verteiler 402 und 404 sind erste und zweite flexible Leitungsmittel 406 und 408 angeordnet. Der Verteiler 406 enthält einen Mittelteil 410, der aus herkömmlichem

Stahlrohr hergestellt ist. Mit dem ersten und zweiten Ende des Mittelteils 410 ist das erste und zweite

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flexible Leitungsendteil 412 und 414 verbunden.

Mit den Leitungen 406 und 408 sind eine Mehrzahl von Schwimmringen 416 verbunden. Die Schwimmringe 416 sind in ähnlicher Art und Weise aufgebaut wie die in Fig. 7 gezeigten Schwimmringe 356.

Es wird nun auf Fig. 9 Bezug genommen, in der eine Darstellung des Förderleitungs- und Verstärkungssystems gezeigt und allgemein mit 500 bezeichnet ist. Das System 500 gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ein Schiff 502, eine Boje 504 und eine im Meer befindliche Produktionsplattform 506 neben der im Meer befindlichen Bohrung 508. Wieder ist die im Meer befindliche Bohrung durch den Bohrkopf dargestellt.

Das Schiff 502 enthält eine erste Pumpe 5'iO, die eine Quelle von Behandlungsflüssigkeit unter Druck darstellt.

Das Schiff 502 enthält auch eine zweite Pumpe 512, die eine Quelle von Arbeitsflüssigkeit unter Druck darstellt. Die von der Pumpe 512 gelieferte Arbeitsflüssigkeit ist Meerwasser, das durch Saugleitung 514 eingesaugt wird.

Auf der im Meer befindlichen Plattform 506 liegt eine Druckverstärkerpumpe 516 zur Druckerhöhung der Behandlungsflüssigkeit. Die Druckverstärkerpumpe erhält die Behandlungsflüssigkeit durch eine Saugleitung 518 und fördert die Behandlungsflüssigkeit zur im Meer gelegenen Bohrung durch eine Förderleitung 520.

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] Ebenfalls auf der im Meer befindlichen Produktionsplattform 506 liegen Energieumwandlungsmittel 522, die z.B. eine Turbine oder auch als Verdrängermotor ausgebildete Energieumwandlungsmittel zur Nutzung der Arbeitsflüssigkeit aus der Pumpe 512 sein können, um die Druckverstärkerpumpe 516 anzutreiben.

Zwischen der ersten Pumpe 510 und der Druckverstärkerpumpe 516 ist ein erstes Flüssigkeitsleitungs-IQ mittel 524 angeordnet, um die Behandlungsflüssigkeit aus der ersten Pumpe 510 zu der Saugseite der Druckverstärkerpumpe 516 zu leiten.

Zwischen der zweiten Pumpe 512 und den Energieum-Wandlungsmitteln 522 ist ein zweites Flüssigkeitsleitungsmittel 526 verbunden, um Arbeitsflüssigkeit aus der zweiten Pumpe 512 zu den Energieumwandlungsmitteln 522 zu leiten. Das Wasser aus der Unterdruckseite der Energieumwandlungsmittel 522 wird durch eine Auslaßleitung 528 ins Meer zurückgeleitet. Die Flüssigkeitsleitungsmittel sind gleich aufgebaut. Das Flüssigkeitsleitungsmittel 524 enthält einen ersten Verteiler 530 mit einem an den Auslaß verbundenen ersten und zweiten Ventil 532 und 534. Ein zweiter Verteiler 536 weist einen Auslaß 538 auf, der mit der Saugleitung 518 der Druckverstärkerpumpe 516 verbunden ist. Ein drittes und viertes Ventil 540 und 542 sind mit den Einlassen des zweiten Verteilers 53 6 verbunden.

Zwischen erstem und drittem Ventil 532 und 540 ist eine erste flexible Leitung 544 vorgesehen. Zwischen zweitem und viertem Ventilmittel 534 und 542 ist eine zweite flexible Leitung 54 6 vorgesehen.

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Das erste, zweite, dritte und vierte Ventil 532,534, 540 und 542 und die erste und zweite flexible Leitung 544 und 546 bilden ein Mittel zur Schaffung auswählbarer redundanter Flüssigkeitsverbindungen zwischen der ersten Pumpe 510, die eine Quelle von Behandlungsflüssigkeit unter Druck ist, und der Saugseite der Druckverstärkerpumpe 518.

Der Verteiler 530 der ersten Flüssigkeitsleitungsmittel 524 und der benachbarte Verteiler des ,zweiten Flüssigkeitsleitungsmittels 526, der auf der Boje liegt, sind vorzugsweise, wie gezeigt, durch druckmittelführende Drehgelenkverbindungen und Schnappverbinder mit den Pumpen auf dem Schiff verbunden.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zum Verbinden einer Druckflüssig-

keits-Fördereinrichtung auf einem schwimmenden *5 Fahrzeug mit einem Offshore-Bohrloch, gekennzeichnet durch:

(a) einen Verteiler (50) mit einem Einlaß (52),

der mit der Druckflüssigkeits-Förderein-™ richtung (36,38) verbunden ist, und einem

ersten und einem zweiten Auslaß (54,56), die mit dem Einlaß (52) in Druckmittelverbindung stehen,

^ZJ (b) ein erstes und ein zweites Ventil (76,78), die mit dem ersten bzw. dem zweiten Auslaß (54,56) verbunden sind,

(c) eine erste und eine zweite flexible

Zwischenleitung (20,22), deren erste Enden

(84,86) mit dem ersten bzw. zweiten Ventil (76,78) verbunden sind und deren zweite Enden mit dem Offshore-Bohrloch (114)

verbindbar sind, so daß Flüssigkeit unter

Druck zur Behandlung des Bohrlochs durch

den Verteiler (50), durch das erste und

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•j zweite Ventil (76,78) und durch die erste

bzw. zweite Verbindungsleitung (20,22) zu dem Bohrloch strömen kann, wobei das erste und zweite Ventil und die erste und zweite

c Zwischenleitung ein Mittel zur Herstellung

einer wählbaren, redundanten Druckmittelverbindung zwischen den Verteiler und dem Bohrloch darstellen.

IQ

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

(a) eine schwimmende Boje (14), auf welcher der Verteiler (50) angeordnet ist,

(b) eine druckmittelführende Drehgelenkverbindung (58), die mit dem Einlaß (52) des Verteilers (50) verbunden ist,

(c) flexible Förderleitungsmittel (18) mit einem ersten Ende, das mit der Druckflüssigkeits-

Fördereinrichtung (3 6,38) auf dem schwimmenden Fahrzeug (12) verbindbar ist, und

(d) Verbindungsmittel (74,75) zum Verbinden des zweiten Endes der flexiblen Förderleitungsmittel (18) mit der druckmittelführenden Drehgelenkverbindung (58), so daß die Förderleitungsmittel (18) um den Verteiler (50) schwenkbar sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Boje (14)

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(a) eine Mehrzahl von wahlweise flutbaren Kammern (172,174,176,178) und

(b) Schwimmfähigkeits-Justiermittel (188,190, 192,194) zum wahlweisen Füllen und Entleeren

der Kammern (172,174,176,178) zwecks Änderung der Schwimmfähigkeit der Boje (14) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch

(a) eine Ankereinrichtung (158) mit einem auf dem Meeresgrund verankerbaren Anker (24), einer auf der Boje (14) angeordneten Winde

(160) und einer Ankerleine (26), die zwischen Winde (160) und Anker (24) verläuft, so daß die Zugspannung der Ankerleine (26) durch Aufwickeln der Ankerleine (26) auf die Winde

(160) veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, gekennzeichnet durch eine Fernsteuereinrichtung (144) zur Steuerung der Schwimmfähigkeits-Justiermittel

(188...) und der Winde (160) von einer von der Boje (14) entfernten Stelle aus.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die schwimmende Boje (14) und die

^ou Ankermittel (158) so aufgebaut sind, daß nach Fluten der Kammern (172...) die Winde (160) in der Lage ist, die Boje (14) vollständig unter Wasser zu ziehen.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel einen Schnappverbinder (74,75) enthalten, der erste und zweite Verbinderteile (71 ,73) aufweist, welche mit den flexiblen Förderleitungsmitteln (18) bzw. der druckmittelführenden Drehgelen kverbindung (58) verbunden sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Fernsteuereinrichtung (154) zum Lösen des Schnappverbinders (74,75) durch ein Steuersignal von dem schwimmenden Fahrzeug (12).

9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Ventil (76,78) durch je ein Stellglied (122) betätigbar sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet

durch Fernsteuermittel (126,128) zur Betätigung der Stellglieder (122) durch ein Signal von dem schwimmenden Fahrzeug (12).

11. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Schwimmermittel (28), welche an der ersten und der zweiten Zwischenleitung (20,22) angreifen und diese oberhalb des Meeresbodens (30) halten.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmermittel von einer Mehrzahl von Schwimmringen (28) gebildet sind, die an der ersten und der zweiten Zwischenleitung (20,22) im Abstand voneinander längs einer Länge dieser Zwischenleitungen (20,22) angebracht sind.

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13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Schwimmringe (28) eine erste und eine zweite Kammer (358,3 60) enthält, von denen die erste Kammer (358) einen ständigen positiven Auftrieb liefert und die zweite Kammer (360) wahlweise flutbar ist, um den Auftrieb der zweiten Kammor (360) zu verändern.

14. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

(a) ein drittes Ventil (96), das zwischen dem zweiten Ende der ersten flexiblen Zwischenleitung (20) und dem Offshore-Bohrloch (114) angeordnet ist, und

(b) ein viertes Ventil (98), das zwischen dem zweiten Ende der zweiten flexiblen Zwischenleitung (22) und dem Offshore-Bohrloch (114) angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite und das dritte Ventil (96,98) durch je ein hilfskraftgesteuertes Stellglied (122) betätigbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Fernsteuereinrichtung (140,142,146) zur Ansteuerung der Stellglieder (122) des dritten und vierten Ventils (96,98).

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem dritten und vierten Ventil (96,98) einerseits und dem Offshore-Bohrloch (114) andererseits Rückschlagventilmittel (108) angeordnet sind.

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18. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der ersten und zweiten Zwischenleitungen (20,22) mit dem dritten bzw. vierten Ventil (96,98) durch einen ersten bzw. zweiten Schnappverbinder (100,104) verbunden sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Fernsteuereinrichtung (156), durch welche der erste und der zweite Schnappverbinder (100,104) auf ein Steuersignal hin lösbar sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die flexiblen Förderleitungsmittel (18) eine erste und eine zweite flexible Förderleitung (46,48) aufweisen, deren erste Enden mit der Fördereinrichtung (36,38) auf dem schwimmenden Fahrzeug verbindbar sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel einen zweiten Verteiler {62) mit einem ersten und einem zweiten Einlaß (70,72) und einem Auslaß (68) enthalten, welcher letztere in Druckmittelverbindung mit den beiden Einlassen (70,72) steht und mit der Drehgelenkverbindung f58) verbunden ist, während der erste und der zweite Einlaß (70,72) mit dem zweiten Ende der ersten bzw. zweiten flexiblen Förderleitung (46,48) verbunden sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Enden der ersten bzw. zweiten flexiblen Förderleitung (46,48) mit dem ersten bzw. zweiten Einlaß (70,72) des zweiten Verteilers (62) durch einen ersten bzw. zweiten Schnappverbinder (74,75) verbunden sind.

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23. Vorrichtung nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch eine Fernsteuereinrichtung (154) zum Lösen des ersten und des zweiten Schnappverbinders (74,75) auf ein Steuersignal von dem schwimmenden Fahrzeug (12).

24. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch

(a) einen Brenner (116), der auf der schwimmenden Boje (14) angeordnet ist, zum Verbrennen

von Abfallflüssigkeiten aus der Offshore-Bohrung und

Cb) eine flexible Abfallrücklaufleitung (118) mit einem ersten Ende, das mit der Offshore-Bohrung (114) verbindbar ist, um von der Offshore-Bohrung (114) Flüssigkeit aufzunehmen, die dieser Offshore-Bohrung (114) vorher über die flexiblen Zwischenleitungen (20,22) zugeführt wurde, und mit einem

zweiten Ende, das mit dem Brenner (116) verbunden ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, gekennzeichnet

durch Schwimmermittel (28), welche an der ersten und der zweiten Zwischenleitung (20,22) sowie an der flexiblen Abfallrücklaufleitung (118) angreifen und diese Zwischenleitung (20,22) und die Abfallrücklaufleitung (118) oberhalb des Meeresbodens (30) halten.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmermittel eine Mehrzahl von Schwimmringen (28) aufweisen, die an der

3^ ersten und der zweiten flexiblen Zwischenleitung (20,22) und der flexiblen Abfallrücklaufleitung

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(118) längs einer Länge der Zwischenleitungen (20,22) und der Abfallrücklaufleitung (118) angebracht sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

(a) einen zweiten Verteiler (328) mit einem Auslaß (330), der mit einer Offshore-Bohrung verbindbar ist, und einem ersten und einem zweiten Einlaß (332,334..), die

beide in Druckmittelverbindung mit dem Auslaß (33o) stehen, und

(b) ein drittes und ein viertes Ventil (340,342...), die mit dem ersten bzw. dem zweiten Einlaß

(332,334) verbunden sind, wobei sich die erste flexible Zwischenleitung (348) zwischen dem ersten und dem dritten Ventil (320,340) und die zweite flexible Zwischenleitung

(350) zwischen dem zweiten und dem vierten

Ventil (322,342) erstreckt.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch Schwimmermittel .(356) , welche an der ersten und der zweiten flexiblen Zwischenleitung (348,350) angreifen und diese oberhalb des Meeresgrundes halten.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch eine Haltetauanordnung (348,380,382), welche mit dem schwimmenden Fahrzeug (302) und der Tragstruktur (306) der Offshore-Bohrung verbindbar ist und einen Mittelteil aufweist, der mit den

Schwimmermitteln (356) verbunden ist. 35

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30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmermittel eine Mehrzahl von Schwimmringen (356) aufweisen, die an der ersten und zweiten Zwischenleitung (348,350...) im Abstand voneinander längs einer Länge dieser Zwischenleitungen (348,350...) angebracht sind.

31. Vorrichtung nach Anspruch 27, gekennzeichnet durch

(a) ein schwimmendes Fahrzeug (502) mit einer Quelle (510) von Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit und einer Quelle (512) von Arbeitsflüssigkeit unter Druck,

(b) eine auf der Tragstruktur der Offshore-Bohrung angeordnete Druckverstärkerpumpe

(516) zur Erhöhung des Drucks der Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit mit einem Sauganschluß (518) zur Aufnahme der Bohrloch-Behandlungs

flüssigkeit und einem Druckanschluß (520), der mit der Offshore-Bohrung (508) verbunden ist,

(c) Energieumwandlungsmittel (522), welche die Arbeitsflüssigkeit benutzen, um die Druckverstärkerpumpe (516) anzutreiben, und welche ebenfalls auf der Tragstruktur (506) der Offshore-Bohrung (508) angeordnet sind,

(d) erste flüssigkeitsführende Mittel (524), durch welche die Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit von deren Quelle (510) auf dem schwimmenden Fahrzeug (502) zu dem Sauganschluß (518) der Druckverstärkerpumpe

(516) geleitet wird, und

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(e) zweite flüssigkeitsführende Mittel (526), durch welche die Arbeitsflüssigkeit von deren Quelle (512) auf dem schwimmenden Fahrzeug (502) zu den Energieumwandlungsmitteln (522) geleitet wird.

32. Vorrichtung zum Einleiten einer Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit von einer auf einem schwimmenden Fahrzeug angeordneten Quelle unter hohem Druck in eine Offshore-Bohrung*gekennzeichnet durch

(a) ein schwimmendes Fahrzeug (502) mit einer Quelle (510) von Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit und einer Quelle (512) von

Arbeitsflüssigkeit unter Druck,

(b) eine auf der Tragstruktur (506) der Offshore-Bohrung angeordnete Druckverstärkerpumpe (516) zur Erhöhung des Drucks

der Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit mit einem Sauganschluß (518) zur Aufnahme der Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit und einem Druckanschluß (520), der mit der Offshore-Bohrung

(508) verbunden ist,

(c) Energieumwandlungsmittel (522) , welche die Arbeitsflüssigkeit benutzen, um die Druckverstärkerpumpe (516) anzutreiben, und welche ebenfalls auf der Tragstruktur (506) der

Offshore-Bohrung (508) angeordnet sind,

(d) erste flüssigkeitsführende Mittel (524) , durch welche die Bohrloch-Behandlungsflüssigkeit von deren Quelle (510) auf dem

schwimmenden Fahrzeug (502) zu dem Sauganschluß (518) der Druckverstärkerpumpe (516).

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1 geleitet wird, und

(e) zweite flüssigkeitsführende Mittel (526),

durch welche die Arbeitsflüssigkeit von 5 deren Quelle (512) auf dem schwimmenden

Fahrzeug .(502) zu den Energieumwandlungsmitteln (522) geleitet wird.

33. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge-10 kennzeichnet, daß der Abstand der Boje (14) von der Offshore-Bohrung größer ist als die Länge des schwimmenden Fahrzeugs (12).

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