DE3430628A1 - Ventilstation zum verbinden mehrerer auf dem meeresgrund vorhandener bohrloecher - Google Patents
Ventilstation zum verbinden mehrerer auf dem meeresgrund vorhandener bohrloecherInfo
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Description
γ ' 3Λ30628
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite>T
Ventilstation zum Verbinden mehrerer auf dem Meeresgrund vorhandener Bohrlöcher
Die Erfindung betrifft eine Ventilstation zum Verbinden mehrerer auf dem Meeresgrund vorhandener Bohrlöcher für
die öl- und/oder Erdgasförderung untereinander und mit mindestens einer gemeinsamen Förderleitung.
Bei der Offshore Förderung von öl und/oder Erdgas werden meistens mehrere Bohrlöcher untereinander verbunden,
damit man die Fördergeschwindigkeit für die einzelnen Bohrlöcher individuell regeln kann, also etwa die Förderung
eines Bohrloches für eine gewisse Zeit stark
Glawe, Delfs, Moll & Partner -.ρ 11260/84 - Seiten
drosseln oder ganz einstellen, wobei dann aber immer noch insgesamt eine beträchtliche Menge (aus den anderen
Bohrlöchern) gefördert wird. Man kann sogar während des Fördervorganges zeitweilig, während aus den anderen Bohrlöchern
gefördert wird, in eines der Bohrlöcher Gas, Flüssigkeiten oder Schlämme zurückinjizieren, um auf
diese Weise Abfälle an ihren Entstehungsort zurückzubringen oder um die weitere Förderung zu stimulieren.
Eine solche Ventilstation kann zum Beispiel auf einer Bohrinsel installiert sein, wobei dann von der Ventilstation
zu jedem Bohrloch eine entsprechende Leitung führt. Dafür ist es aber erforderlich, daß eine Bohrinsel
auch an einer bestimmten Stelle des Öl- oder Erdgasfeldes verbleibt, nachdem Neubohrungen eingestellt
sind.
Das öl und/oder Erdgas wird normalerweise zunächst in festverankerte Tankschiffe gefördert, aus denen es dann
abtransportiert werden kann. Es ist dabei kaum oder nur mit sehr großem technischen Aufwand möglich, die Ventilstation
auf dem Schiff anzuordnen, da die Rohrleitungen von den einzelnen Bohrlöchern zur Ventilstation alle
durch entsprechende Drehverbindungen von Röhren (Swivel)
geleitet werden müssen, da sich der Tanker je nach Richtung von Wind oder Strömung in verschiedene Richtungen
dreht, so daß auch die Verbindung mit den am Meeresboden angeordneten Bohrlöchern drehbar gestaltet sein muß. Da
in den Förderleitungen ein sehr hoher Druck herrscht (der hohe LagerStättendruck), müssen diese Swivels auch
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite-fr
noch einen sehr großen Druck aushalten. Entsprechende Hochdruckswivels sind aber sehr kompliziert aufgebaut
und entsprechend teuer. Außerdem ist es nicht immer möglich, durch sie hindurch von der Ventilstation
Prüfkörper, Sensoren, Werkzeuge zum Rohrreinigen und dergleichen hindurchzusenden.
Wegen dieser Schwierigkeiten ist man dazu übergegangen, die Ventilstationen am Meeresgrund anzuordnen. Es ist
dann zwar möglich, nur noch eine Hochdruckförderleitung zum Schiff durch einen Swivel zu leiten. Da aber die
Ventile am Meeresgrund gesteuert werden müssen, müssen auch Hydraulikleitungen durch ensprechende Swivels geführt
werden. Dies ist aber nicht der wesentliche Nachteil.
Die am Meeresboden angeordnete Ventilstation kann nämlich
nur noch von Tauchern gewartet werden. Modifikationen wegen Änderung der Fördertechnik oder- -politik sind
nur in sehr begrenztem Umfang möglich. Das Einführen von Prüfkörpern, Sensoren und Reinigungswerkzeugen in
die einzelnen Leitungen zu den einzelnen Bohrlöchern wird sehr problematisch. Es muß durch den einen Hochdruckswivel
auf jeden Fall das gesamte geförderte Medium einschließlich Gas-, Schlamm-, Sand- und Wasseranteilen
hindurchgefördert werden, was eine entsprechende Dimensionierung desselben erfordert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Ventilstation der eingangs genannten Art, die einfach
Glawe, Delfs, Moll & Partner - pi 1260/84 - Seite«?
zu bedienen, zu warten und umzubauen ist, wobei gleichzeitig die Nachteile von Mehrfachhochdruckswiveln vermieden
werden.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht darin, daß die Ventilstation
in einer zur Verankerung eines Tankschiffes ausgebildeten Boje angeordnet ist.
Die Boje ist dabei über mehrere Leitungen mit jeweils
einem Bohrloch verbunden. In der Ventilstation in der Boje kann dabei wie jeweils gewünscht die Verbindung
der einzelnen Bohrlöcher untereinander und die Verbindung mit dem Tankschiff hergestellt werden, wobei für die
letztere Verbindung nur noch ein Hochdruckswivel erforderlich
ist. Die Boje selbst befindet sich wenigstens teilweise oberhalb der Wasseroberfläche, so daß sie
leicht zugänglich ist. Es können also leichter Reparaturen, Wartungsarbeiten und Umbauten an der Ventilstation
durchgeführt werden.
Wenn die Ventilstation verschließbare öffnungen in ihren
Rohrleitungen aufweist, in die Prüfkörper, Sensoren, Werkzeuge zur Rohr- und Bohrlochreinigung und dergleichen
einführbar sind, können die entsprechenden Körper auf einfache Weise innerhalb der Ventilstation eingesetzt
werden (dieses Einsetzen muß in der Ventilstation erfolgen, da die entsprechenden Leitungen ja unter hohem
Druck stehen).
Die Ventilstation ist vorteilhafterweise mit Einrichtungen
zur Prüfung und/oder Vorbearbeitung des geförderten
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Mediums versehen. So könnte zum Beispiel das aus verschiedenen Bohrlöchern geförderte Medium vor dem Mischen geprüft
werden. Für die Vorbearbeitung können zum Beispiel Separatoren für die Trennung von Gas, Wasser, öl und
Schlamm/Sand vorgesehen sein. In diesem Falle ist es in besonders vorteilhafter Weise nicht mehr nötig, alle
Anteile des geförderten Mediums durch den Hochdruckswivel
in das Tankschiff zu leiten. Man könnte zum Beispiel zumindestens Gas und Schlamm/Sand in der Boje in der
Nähe der Ventilstation sammeln, wenn dieselbe nach einer bevorzugten Ausführungsform mit Tanks oder ähnlichen
Behältern für Teile des geförderten Mediums versehen ist. In diesen Behältern könnte zum Beispiel der Schlamm
gesammelt werden und dann bei ruhigem Wetter, wenn also keine Relativdrehung zwischen Boje und Schiff stattfindet,
mit verhältnismäßig einfachen Mitteln in das Schiff transportiert werden (zum Beispiel mit einem normalen Absaugschlauch)
. Vorteilhafterweise ist die Ventilstation auch mit Einrichtungen zum Zurückleiten von Teilen des geförderten
Mediums in Bohrlöcher versehen. So können zum Beispiel Wasser und Schlamm/Sand in die Bohrlöcher zurückinjiziert
werden, da die andererweitige Lagerung dieser Abfallprodukte Schwierigkeiten bereitet, da sie mit öl
kontaminiert sind und sie auch von Zeit zu Zeit erst auf eine Landdeponie abtransportiert werden müssen. Auch
dieses Zurückinjizieren von Abfallstoffen erfolgt dabei nicht durch den Hochdruckswivel.
Bojen, an denen ein Tankschiff mehr oder weniger permanent befestigt ist, sind bekannt. Das Tankschiff, in
dem das geförderte Medium zunächst aufgenommen wird,
Glawe, Delfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seiten
ist dabei über einen gabelförmigen Ausleger an der Boje drehbar befestigt. Ein Problem dabei ist, daß nicht nur
ein Swivel für die Drehbewegung des Schiffes um eine vertikale Achse vorgesehen sein muß, sondern auch ein
ähnlicher Swivel, mit dem die Relativbewegung zwischen Boje und Schiff in einer vertikalen Ebene aufgenommen
wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Boje eine in einem entsprechenden Schacht eines Schiffs aufzunehmende
und um eine vertikale Achse drehbar gehaltene Boje ist, wie dies aus der deutschen Patentanmeldung 33 44 116.2-22
der Anmelderin bekannt ist. Dabei besteht der Vorteil, daß die Ventilstation mit ihren möglicherweise vorgesehenen
weiteren Einrichtungen für Prüfung, Separation usw. besonders leicht zugänglich ist, da sich die Boje im
Schiffskörper selbst befindet und nicht über die Gabelverbindung
von außen erst betreten werden muß. Außerdem ist die Boje auf diese Weise zusammen mit der möglicherweise
empfindlichen Ventilstation besser gegen Kollision geschützt. Schließlich können auch schwere Ersatzteile
innerhalb des Schiffsrumpfes selbstverständlich leichter
gehandhabt werden, als wenn man sie über die Gabelverbindung auf die außenbords angeordnete Boje verbringen
muß. Auch treten bei schweren VentilStationen mit schweren Bearbeitungseinrichtungen weniger Auftriebsprobleme für die Boje auf, da diese vom Schiff mitgetragen
werden kann.
Vorteilhafterweise reicht dabei der Schacht bis unter die Wasserlinie des Schiffs. In diesem Falle kann die
...10
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite Xf
Boje bei Seegang nicht völlig aus dem Wasser herausgehoben werden, so daß die Halteeinrichtungen im Schacht
nicht für das Gesamtgewicht der Boje dimensioniert sein müssen. Auch besteht bei Eisgang nicht die Gefahr, daß
die verhältnismäßig dünnen und empfindlichen Förderrohre
bzw. -Schläuche aus dem Wasser gehoben werden und dann mit dem Eis in Berührung kommen und beschädigt oder zerstört
werden. Der Schacht kann vielmehr durchaus so angeordnet werden, daß die Boje immer im eisfreien Wasser
schwimmt. Dabei ist vorteilhafterweise die Boje in eine nach eisbrechtechnischen Gesichtspunkten gestaltete oder
umgestaltete Bug- oder Heckpartie eines Schiffes eingebaut.
Wenn der Schacht bis unter die Wasserlinie reicht, kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, daß aus Teilen des
Schachtes das Seewasser mittels Druckluft ausblasbar ist. Dabei können dann durch entsprechende Einrichtungen
(Luftschleusen und dergleichen) Teile des Schachtes für Wartungspersonal zugänglich sein, und zwar beim Ausblasen
des Seewassers mittels Druckluft auch Teile, die unterhalb der Wasserlinie liegen.
Wie bereits erwähnt, kann die Ventilstation umgebaut
werden, die Ventilstation bzw. Boje also auch an eine neue Fördertechnik oder Förderpolitik angepaßt werden.
Eine noch größere Vielseitigkeit erhält man aber, wenn die Boje direkt im ölfeld mit dem Tanker verbunden werden
kann bzw. mit einem anderen Tanker verbunden werden kann. Für diesen Zweck ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß
die Boje mit einem Ballastsystem ausgerüstet ist, sowie
i .
... 11
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite >4
über eine Kupplungseinrichtung verfügt, die ein Unterschwimmen
mitsamt angeschlagenen und ganz oder teilweise vorgespannten Ketten des vorbereiteten Tankschiffs sowie
ein Einfahren in den vorbereiteten Schacht mit abschließender fester Verkupplung ermöglicht.
Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß die Boje aus
dem Schacht auch wieder lösbar ist. So kann zum Beispiel zu Beginn des Winters, wenn Eisgang droht, die Boje aus
dem Schacht entfernt werden und mit Hilfe ihres Ballastsystems in einer sicheren Meerestiefe unter dem Eis aufgrund
des Gewichtes der Ankerketten schwebend gehalten werden. Der Tanker selbst kann inzwischen an einen
anderen Ort verbracht werden. Im Frühjahr wird dann die unter Wasser schwebende Boje geortet und wieder an die
Oberfläche geführt und wieder in einen Tanker eingesetzt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften
Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, die in schematischer Darstellung
zeigen:
Fig. 1 ein mit einer Boje am Meeresgrund verankert es und mit Bohrlöchern durch Schlauch- oder Rohrleitungen
verbundenes Tankschiff, und
Fig. 2 eine Detaildarstellung der im Schiff von Fig. 1 angeordneten Boje.
In Fig. 1 ist ein auf der Wasseroberfläche 1 schwimmendes
. . . 12
Glawe, DeIfs, Moll & Patner - ρ 11260/84 - Seite >S
Tankschiff 2 gezeigt, in dessen Heckpartie 3 eine Boje 4 eingeführt ist, von der eine untere Plattform 5 aus
dem Schiff 2 herausragt.
An der Plattform 5 der Boje 4 sind (in der Fig. zwei) Ankertrossen 6 befestigt, die mit Ankern 7 mit dem
Meeresgrund 8 verbunden sind.
Aus der Boje 4 erstrecken sich weiterhin zwei Förderleitungen 9, die über entsprechende Schwimmer 10, die
in einer gewissen Höhe im Wasser schweben;und Umlenkeinrichtungen
11 mit den Bohrlöchern 12 verbunden sind.
Diese Bohrlöcher 12 enthalten ebenfalls Ventile, die in diesem Zusammenhang aber nicht von Interesse sind.
Die eigentliche Ventilstation, die in Fig. 2 bei 13 schematisch dargestellt ist, befindet sich im unteren
Teil der Boje 4. Diese Ventilstation 13 kann auch weitere Einrichtungen aufweisen, wie zum Beispiel Prüfeinrichtungen,
Bearbeitungseinrichtungen wie Separatoren, Behälter oder Tanks für Teile des geförderten Mediums und Einrichtungen
zum Zurückinjizieren von Teilen des Fördermediums in die Bohrlöcher, wie dies oben beschrieben
worden ist.
Wesentlich ist aber, daß sich von der Ventilstation 13 in Richtung der vertikalen Drehachse 14, um die sich die
Boje 4 drehen kann, eine Leitung 15 erstreckt, die mit
Hilfe eines Hochdruckswivels 16 mit einer stationären
Leitung 17 verbunden ist, die zu den nicht gezeigten Tanks führt. Dreht sich die Boje relativ zum Schiff,
. . . 13
• η ·
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite >ί
so dreht sich auch der Rohrteil 15 mit, während der Teil
17 im Schiff feststehend bleibt. Die Boje 4 ist dabei durch Lager 18 drehbar im Schiff gehalten.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, befindet sich der Wasserspiegel 1 innerhalb des Schachts 19, in dem die Boje
aufgenommen ist, in einer solchen Höhe, daß die Boje bzw. ein turmartiger Teil 20 derselben teilweise vom
Wasser bedeckt ist. Damit hier die Boje besser inspiziert werden kann (zum Beispiel die unteren Lager 18),
kann dieses Wasser mit Hilfe von Druckluft herausgedrückt werden. Die Boje selbst bzw. der Raum, in dem sich die
Boje befindet, kann dann über eine Druckschleuse 21 und eine Leiter 22 betreten werden, so daß die Ventilstation
auch von Hand bedient werden kann, obwohl selbstverständlich auch eine Fernbedienung vom Schiff her möglich
ist, was mit wesentlich einfacheren Mitteln zu bewirken ist, als bei einer am Meeresgrund angeordneten
Ventilstation. Der andere wesentliche Vorteil besteht
aber darin, daß die Ventilstation gewartet, repariert oder modifiziert werden kann.
Bei 23 sind noch Einrichtungen in Form von Ketten, Taljen
und dergleichen gezeigt, mit denen die Boje 4 nach oben gezogen werden kann, um stabil im Schiff verankert
zu werden.
. . . 14
Claims (13)
1. Ventilstation zum Verbinden mehrerer auf dem Meeresgrund
vorhandener Bohrlöcher für öl- und/oder Erd-
mindestensj gasförderung untereinander und mitjeiner gemeinsamen
Förderleitung, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer zur Verankerung eines Tankschiffes (2) ausgebildeten
Boje (4) angeordnet ist.
2. Ventilstation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie verschließbare öffnungen in ihren Rohrleitungen
aufweist, in die Prüfkörper, Sensoren, Werkzeuge zur Rohr- und Bohrlochreinigung und dergleichen einführbar
sind.
3. Ventilstation nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Einrichtungen zur Prüfung und/oder
Vorbearbeitung des geförderten Mediums versehen ist.
" ' 3Α30628
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite I
4. Ventilstation nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Separatoren für die Trennung von Gas, Wasser,
öl und Schlamm/Sand versehen ist.
5. Ventilstation nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Einrichtungen zum Zurückleiten
von teilen des geförderten Mediums in Bohrlöcher (12) versehen ist.
6. Ventilstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Tanks oder anderen Behältern
für Teile des geförderten Mediums versehen ist.
7. Ventilstation nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Boje (4) eine in einem entsprechenden
Schacht (19) eines Schiffs (2) aufzunehmende und um eine vertikale Achse (14) drehbar gehaltene
Boje (4) ist.
8. Ventilstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (19) bis unter die Wasserlinie (1) des
Schiffs (2) reicht.
9. Ventilstation nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus Teilen des Schachtes (19) das Seewasser mittels
Druckluft ausblasbar ist.
10. Ventilstation nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Teile des Schachtes (19) für Wartungspersonal
zugänglich ist.
Glawe, DeIfs, Moll & Partner - ρ 11260/84 - Seite 9*
11. Ventilstation nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Boje (4) in eine nach eisbrechtechnischen
Gesichtspunkten gestaltete oder umgestaltete Bugoder Heckpartie eines Schiffes (2) eingebaut ist.
12. Ventilstation nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Boje (4) mit einem Ballastsystem
ausgerüstet ist sowie über eine Kupplungseinrichtung verfügt, die ein Unterschwimmen mitsamt angeschlagenen
und ganz oder teilweise vorgespannten Ketten des vorbereiteten Tankschiffs sowie ein Einfahren in
den vorbereiteten Schacht (19) mit abschließender fester Verkupplung ermöglicht.
13. Ventilstation nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Boje (4) aus dem Schacht (19) lösbar ist.
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