DE1926001A1

DE1926001A1 - Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Unterwasser-Produktionsbohrlochkopf und einem darueber schwimmenden Fahrzeug

Info

Publication number: DE1926001A1
Application number: DE19691926001
Authority: DE
Inventors: Petersen William Henry
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1968-05-23
Filing date: 1969-05-21
Publication date: 1969-11-27
Also published as: US3500906A; GB1265355A; JPS5016722B1; FR2009180A1

Description

Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen einem Unterwasser-Produktionsbohrlochkopf und einem darüber schwimmenden !Fahrzeug.

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Benutzung in Verbindung mit Unterwasser-Tiefbohrungen zur Gewinnung von Erdöl, und sie betrifft insbesondere Vorrichtungen, die es im Wege der Fernsteuerung ermöglichen, eine Verbindung zwischen dem unter Wasser liegenden Kopf einer Erdöl produzierenden Tiefbohrung und einem auf dem Gewässer schwimmenden Fahrzeug herzustellen·

Eine neuere Entwicklung auf dem Gebiet des Anlegens von Tiefbohrungen zur ölgewinnung besteht in der Fertigstellung von in Küstennähe unter Wasser angelegten Tiefbohrungen unter Verwendung einer Bohrlochkopfbaugruppe, die auf dem Meeresboden oder in dessen Nähe so angeordnet ist, daß sie durch das u-ewässer befahrende Schiffe nicht beschädigt werden kann. Allerdings sind auf dem Meeresboden angeordnete Einrichtungen ungünstigen Bedingungen ausgesetzt, z.Bο der korrodierenden Wirkung des Seewassers, und es besteht die gefahr, daß sich pflanzliche und tierische Lebewesen unterhalb der Wasseroberfläche an Metallkonstruktionen

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- 2 - . ' festsetzen und Krusten bilden·

Daher ist es von Zeit zu Zeit erforderlich, auch bereits fertiggestellte Unterwasser-Tiefbohrungen erneut zur Durchführung von Wartungsarbeiten oder dergleichen zugänglich zu machen. Außerdem kann es erforderlich werden, auch an dem eigentlichen Unterwasser-Bohrlochkopf periodische Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten auszuführen. Die sich bei solchen unter Wasser durchzuführenden Arbeiten ergebenden Schwierigkeiten haben es erforderlich gemacht, zu den genannten Zwecken völlig neuartige Vorrichtungen zu entwickeln. Beispielsweise ist bereits eine Bohrlochkopfbaugruppe bekannt, die so ausgebildet ist, daß sie sich leicht von dem zugehörigen Unterwasser-Bohrlochkopf trennen und zur Durchführung von Wartungsarbeiten oder zu anderen Zwecken bis zur Wasseroberfläche hochziehen läßt.

Gemäß dem bisherigen Stand der Technik wird die Durchs führung von Wartungsarbeiten oder anderen Arbeiten unter Wasser an dem Bohrlochkopf einer produzierenden Tiefbohrung dadurch eingeleitet, daß man eine Führungsvorrichtung, z.B. Führungsseile, zwischen dem Wasserfahrzeug und dem Bohrlochkopf anordnete Dann wird eine geeignete Bohrlochkopf-Anschlußvorrichtung normalerweise mit Hilfe eines Rohr-Strangs längs der Führungsvorrichtw.ngen zu der Bohrlochkopfbaugruppe herabgelassen. Nachdem eine geeignete Verbindung zwischen der Anschlußvorrichtung und der Bohrlochkopfbaugruppe hergestellt worden ist und die erforderlichen Arbeitsschritte zum Trennen der Bohrlochkopfbaugruppe von dem eigentlichen Bohrlochkopf durchgeführt worden sind, wird die erwähnte Baugruppe zusammen mit der Anschlußvorrichtung längs der Führungsvorrichtung Im-It Hilfe des Rohrstrangs hochgezogen. Gegebenenfalls kann ätann eine neue Bonrlochkopfbaugruppe längs der Führungsvorrichtung herabgelassen und mit dem Bohrlochkopf betriebsmäßig verbunden werden, woraufhin die Produktion wieder aufgenommen werden kann. Alternativ kann die ursprünglich benutzte Baugruppe

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nach ihrer Prüfung und/oder Instandsetzung an Bord des Wasserfahrzeugs wieder längs der Führungsvorrichtung abgesenkt und in ihre Betriebsstellung auf dem Bohrlochkopf gebracht werden.

Die "beiden vorstehend kurz geschilderten Arbeitsschritte, die dazu dienen, erstens eine Führungsvorrichtung zwischen dem Wasserfahrzeug und der Bohrlochkopfbaugruppe anzuordnen, und zweitens die Anschlußvorrichtung herabzulassen, um sie mit der Bohrlochkopfbaugruppe zu verbinden, erweisen sich in vielen Fällen als zeitraubend, und es ist zu Jaemerken, daß der Zeitaufwand für die Durchführung von Arbeiten an Unterwasser-Tiefbphrungen in Küstennähe eine wichtige Solle spielt, da sich je Arbeitstag hohe Kosten für die Miete von Fahrzeugen und Geräten sowie hohe Lohn-· kosten usw. ergeben. Daher ist es vorteilhaft, wenn es möglich ist, die erforderlichen vi/artungs- und Instandhaltungsarbeiten an Unterwasser-Tiefbohrungen mit einem möglichst geringen Zeitaufwand durchzuführen.

Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Vorrichtung, die es ermöglicht, eine im Wege der Fernbetätigung steuerbare Verbindung zwischen einem Wasserfahrzeug oder dergleichen und einem Unterwasser-Bohrlochkopf im wesentlichen gleichzeitig mit der Anordnung einer ü'ünrungsvorrichtung zwischen dem wasserfahrzeug und dem Unterwasser-Bohrlochkopf nerzustellen. Ferner sieht die Erfindung zusammenarbeitende Vorrichtungen an einer ünterwasser-BohrlochKopfbaugruppe und einer Bohrlochkopf-Anschluß vorrichtung vor, die es ermöglichen, die Anscnlußvorrichtung gegenüber der Bohrlochkopfbaugruppe so zu orientieren, daß sie betriebsmäßig mit der Bohrlochkopfbaugruppe verbunden werden kann«

Zur Lösung ihrer Aufgabe sieht die Erfindung eine Bohrlochkopf-Anschlußvorrichtung vor, die von einem Wasserfahrzeug aus abgesenkt und in Eingriff mit einer Unter-

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wasser-Bohrlochkopfbaugruppe gebracht werden kann. Orientierungs- bzw· Lagebestimmungsvorrichtungen mit einer Bolzen- und Schutzanordnung werden in Verbindung mit der Anschlußvorrichtung und der Kopfbaugruppe benutzt, um diese Teile in eine vorbestimmte relative Stellung zueinander zu bringen. Nachdem die richtige Stellung erreicht ist, werden die Anschlußvorrichtung und die Bohrlochkopfbaugruppe aneinander verankert, und Verriegelungsvorrichtungen umfassende jjührungsseilvorrichtungen werden mit stehend angeordneten ü'üiirungssäulen verbunden, die gegenüber der Bohrlochkopfbaugruppe ortsfest angeordnet sind.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an üand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Mg. 1 zeigt in einer verkürzten Seitenansicht ein auf einem Gewässer schwimmendes Tiefbohrfahrzeug sowie die noch nicht in Eingriff miteinander gebraohten Teile einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Pig. 2 zeigt in einer vergrößerten, einem Teil von Fig. 1 entsprechenden Darstellung und teilweise im Längeschnitt Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorrichtung für den Fall, daß die Teile der Vorrichtung noch nicht in Eingriff miteinander gebracht worden sind.

Fig. 5 zeigt in einer vergrößerten, perspektivischen, teilweise als Schnitt gezeichneten Darstellung Einzelheiten der erfindungsgemäßen Iforrichtung für den Fall, daß die betreffenden Teile in Eingriff miteinander gebracht worden sind.

Fig. 4 zeigt perspektivisch und teilweise im Schnitt eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung verwendeten Eintrittsleitungsverschlusses·

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Fig. 5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Darstellung eines Teils einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Verschließen einer Eintrittsleitung bzw· eines Kanals.

Pig. 6 zeigt in einem größeren Maßstab die Vorderseite einer vollständigen· Vorrichtung nach der Erfindung„

In Pig. 1 erkennt man ein schwimmfähiges Tiefbohrfahrzeug bzw. einen Bohrkahn 11 von beliebiger geeigneter Konstruktion, der auf einem Gewässer 12 schwimmt und über einem vorbestimmten Punkt des Meeresbodens durch geeignete LagebeStimmungsvorrichtungen in einer im wesentlichen unveränderlichen Position gehalten wird oder am Meeresboden 15 mit Hilfe von nicht dargestellten, an Ankerseilen 14 und 15 befestigten Ankern verankert ist. Eine solche Anordnung kann benutzt werden, wenn Arbeiten in einer Wassertiefe von etwa 30 bis 450 m oder mehr durchgeführt werden müssen. Das Wasserfahrzeug 11 ist mit einem geeigneten Bohrturm 16 und anderen Hilfsgeräten zum Nacharbeiten oder Instandhalten von Unterwasser-Tiefbohrungen ausgerüstet. Der Bohrturm 16 ist über einem sich auf bekannte Weise senkrecht durch das fahrzeug 11 erstreckenden Schlitz 17 angeordnet. Beim Gebrauch der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Schlitz 17 entweder in der Mitte des Fahrzeugs angeordnet sein oder sich von einer Seite des Fahrzeugs aus nach innen erstrecken» Jedoch ist es auch möglich, auf die Benutzung eines solchen Schlitzes zu verzichten und die Arbeiten längs einer Seite des Fahrzeugs oder Kahns 11 durchzuführen.

Gemäß Mg» 1 ist eine Unterwasser-Bohrlochkopfkonstruktion vorgesehen, die Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfaßt, und zwar eine Basisbaugruppe mit einer Grundplatte 18, an der senkrechte Mhrungssäulen 22 und 23 befestigt sind. Die Grundplatte 18 ist auf dem Meeresböden 13 angeordnet und an einem einen großen Durchmesser

aufweisenden Futterrohr 19 befestigt, das sich nach unten in die vorner angelegte Tiefbohrung hinein erstreckt und vorzugsweise in das Bohrloch einzementiert ist. Innerhalb des Futterrohrs 19.sind auf bekannte Weise nach unten in das Bohrloch hineinragende Produktionsrohrstränge 20 und 21 aufgehängt·

Aul' der Grundplatte 18 ist ein Futterrohrkopf 24 angeordnet, mit dem eine Bohrlochkopfbaugruppe bzw· eine Produktionsregelvorrichtung 25 verbunden ist. Normalerweise stent die Bohrlochkopfbaugruppe bzw. die Produktionsre— gelvorrichtung 25 in Strömungsverbindung mit den Produktionsleitungen 20 und 21, und sie umfaßt die erforderlichen rohrleitungen, Ventile, Drosseln und andere Vorrichtungen,-die normalerweise miteinander verbunden und auf der Mündung einer Tiefbohrung angeordnet sind, und insgesamt einen Steigrohrkopf bilden; ferner sind die benötigten hydrauli- . ■ scnen oder elektrischen Vorrichtungen unter Einschluß von .-. · Pumpen, Behältern, Motoren usw. vorgesehen, die eine Fern- . betätigung der Ventile des Steigrohrkopfes ermöglichen. " Die Produktionsregelvorrichtung 25 bzw, die Bohrlochkopfbaugruppe umfaßt ferner zwei radial nach außen ragende Produktionsleitungsabschnitte 26 und 2? sowie eine senkrecht angeordnete, zu dem Bohrlochkopf führende Eintritts- . leitung 28. Die Leitungsabschnitte 26 und 27 stehen mit den' Pröduktionsronrsträngen 20 und 21 in Verbindung, und sie sind gleichmäßig gekrümmt, so daß es möglich ist, über diese .beitungsabschnitte und die Bohrstränge Werkzeuge in die Tiefbohrung einzuführen.

Gemäß Fig. 2 sind in die senkrecht angeordnete Bonrlocheintrittsleitung 2d z.B. mit Hilfe, einer Platte 29 Verbindungsstücke 30 und 31 fest eingebaut, die als Rohrabschnitte ausgebildet sind und an ihren unteren Enden in Verbindung mit den Produktionsrohrleitungssträngen 20 und 21 stehen» Während des Betriebs der Tiefbohrung zu Förde-

rungszwecken unterbrechen nicht dargestellte Ventile die Strömungsverbindung zwischen den Hohrsträngen 20 und 21 einerseits und den zugehörigen Verbindungsstücken 30 und andererseits.

Die Bohrlocheintrittsleitung 28 weist gemäß .cig. 2 und 3 nahe ihrem oberen Ende zwei einander diametral gegenüber liegende Aussparungen 32 und 33 auf. Gemäß Fig. 3 sind in der zylindrischen Außenfläche der Eintrittsleitung 26 zu einem noch zu erläuternden Zweck zwei sich nach unten verjüngende Führungskanäle oder Keilnuten 34- und 35 ausgebildet. Das obere Ende der Eintrittsleitung 28 ist Vorzugs- | weis· durch eine geeignete Vorrichtung, z.B. ein Verschlußteil 36, verschlossen, das dazu beiträgt, das Innere der Eintrittsleitung gegen die schädlichen Wirkungen von Seewasser, Sinkstoffen usw. zu schützen. Gemäß Fig. 4· umfaßt das Verschlußteil 36 eine kreisrunde Scheibe 37 aus Gummi Oder einem anderen elastischen Werkstoff, die durch Einschnitte in mehrere unabhängig voneinander bewegbare keilföraige Abschnitte 38 unterteilt ist. Wenn das Verschlußteil keiner Beanspruchung ausgesetzt ist, arbeiten gemäß Fig. 4 die keilförmigen Abschnitte 38 so zusammen, daß sie ia wesentlichen eine vollständige Abdichtung bewirken· An die Scheibe 37 ist ein nach unten ragender kreisrunder Flansch oder Rand 39 angearbeitet, der sur Anlage an der Innenfläche der Eintritteleitung 28 gebracht und auf beliebige geeignete'Weise daran befestigt sein kann. Die in der Eintrittsleitung 28 am einen Ende durch das Versohlußteil 36 und am anderen Ende durch die Platte 29 abgegrenzte Kammer ist vorzugsweise mit einem nicht dargestellten, keine Auftriebskraft erzeugenden Öl oder Fett gefüllt, das die betreffenden Teile zusätzlich gegen die schädlichen Einflüsse des Seewaseers schützt.

Fig. b zeigt eine andere Aueführungeform einer Vorrichtung zum Verschließen der Eintrittsleitung 28 und zum

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Schützen der darin angeordneten Bauteile. Im Gegensatz zu der relativ dickwandigen einteiligen Konstruktion des Verschlußteils 36 kann die Verschlußvorrichtung nach Mg, 5 mehrere relativ dünnwandige scheibenähnliche Elemente um- ' fassen, die flach aufeinander liegend angeordnet sind. Mg. 5 zeigt in einer auseinandergezogenen perspektivischen Darstellung zwei solche dünnwandige scheibenähnliche Elemente 40 und 41. Ebenso wie das Terschlußteil 36 sind die scheibenähnlichen Elemente 40 und 41 durch Einschnitte jeweils in mehrere keilförmige Abschnitte 42 bzw· 43 unterteilt. Die verschiedenen, die Verschlußvorrichtung nach Fig. 5 bildenden scheibenähnlichen Elemente sollen vorzugsweise relativ zueinander in einer solchen Winkelstellung angeordnet sein, daß sich die keilförmigen Abschnitte in der aus Fig. 5 ersichtlichen Weise überlappen, damit eine bes- sere Dichtungswirkung erzielt wirdo

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Bohrlochkopfanschluß 44 der in dem Patent (Patentanmeldung

/■&'&C unser Zeichen 1A-36 224}, beschriebenen Art mit Hilfe eines Rohrstrangs 45 an dem Wasserfahrzeug 11 aufgehängt. Die Anschlußvorrichtung 44 umfaßt eine daran aufgehängte Rahmenkonstruktion als Unterstützung für Vorrichtungen 46 und 47 zum Befestigen von Führungsseilen· Die Vorrichtungen zum Bestimmen der Lage der Bohrlochkopfbaugruppe umfassen eine hydraulisch zu betätigende ausfahrbare Schallortungsvorrichtung 48 und eine Fernsehkamera 49 von bekannter Konstruktion. Gemäß Fig. 2 umfaßt die Anschlußvorrichtung 44 einen zylindrischen Hauptkörper 50 mit einer durchgehenden, Rohrstränge 51 und 52 aufnehmenden Bohrung. Die Rohrstränge 51 und 52 erstrecken sich innerhalb des Rohrstrangs 45 nach oben zu dem Fahrzeug 11. Die Rohrstränge 51 und 52 umfassen vorzugsweise jeweils einzelne Rohrabschnitte, die im wesentlichen die gleiche Länge haben wie die Abschnitte des Rohrstrangs 45, und die mit den Abschnitten des Rohrstrangs 45 innerhalb dieser Abschnitte durch nicht

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dargestellte Haltevorriciitungen verbunden sind, so daß jeweils drei Rohrabsehnitte eine zusammenhängende Baugruppe bilden.

Gegebenenfalls können jedoch die Rohrstränge 51 und 52 unabhängig in dem Rohrstrang 45 angeordnet sein und sich über dessen ganze Länge erstrecken» In jedem lall ragen die unteren Enden der Rohrstränge 51 und 52 durch eine Tragplatte 55» mit der sie z.B. durch Verschweißen verbunden sind. Die Tragplatte 53 ist fest mit einem Teil 54· des Hauptkörpers 50 verbunden, das so gelagert ist, daß es sich gegenüber dem Hauptkörper 50 axial nach unten bewegen kann. Das dem'Hauptkörper 50 zugeordnete Bauteil 54 ist mit dem bohrstrang 45 durch ein Kupplungsteil 55 verbunden·

Das Bauteil 54 ist normalerweise z.B. durch eine nicht dargestellte Feder in Richtung auf seine in Fig. 2 gezeigte zurückgezogene Stellung vorgespannt. An dem Bauteil 54 ist ein Flansch 56 ausgebildet, der vorzugsweise einen mit der Innenwand des Hauptkörpers 50 zusammenarbeitenden elastischen Dichtungsring trägt. Der Ringraum bzw. die Kammer 57 zwischen dem Hauptkörper 50 und dem Bauteil 54 steht über kurze leitungen 58 in Verbindung mit mehreren in Umfangsabständen um den Hauptkörper 50 herum verteilten und daran befestigten hydraulischen Akkumulatoren 59ο In die Leitungen 58 sind nicht dargestellte Ventile eingeschaltet, so daß eine Strömungsverbindung !zwischen den Akkumulatoren 59 und der Kammer 57 nach Bedarf hergestellt oder unterbrochen werden kann. Diese Ventile werden von dem Fahrzeug 11 aus auf bekannte Weise durch Fernsteuervorrichtungen betätigt. Es sei bemerkt, daß die Ventile normalerweise geschlossen sind und bei ihrer Betätigung geöffnet werden, um eine Strömungsverbindung zwischen den Akkumulatoren 59 und der Kammer 57 herzustellen. Beim öffnen der Ventile wirkt das hydraulische Druckmittel auf den Flansch 56, um das Bauteil 54, die Rohrstränge 51 und 52 sowie den

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Rohrstrang 45 nach unten zu schieben, so daß das Bauteil 54 aus dem Hauptkörper 50 ausgefahren wird. Anstelle der soeben beschriebenen Akkumulatoren und Ventile zum Beaufschlagen der Kammer 57 mit einem hydraulischen Druck könnte man auch eine direk'te hydraulische Leitung zwischen der Kammer 57 und einer nicht dargestellten Druckmittelquelle auf dem Fahrzeug 11 vorsenen.

Gemäß Fig. 2 sind unter Federspannung stehende oder hydraulisch zu betätigende Verriegelungsteile 60 und 61 nahe dem unteren Ende des Hauptkörpers 50 vorgesehen. Ein pr Teil jedes Verriegelungsteils 60 und 61 ragt durch die Wand des Hauptkörpers 50 in dessen durchgehende Bohrung hinein. In die zylindrische Innenwand des Hauptkörpers 50 ist gegenüber den Verriegelungsteilen 60 und 61 um 90° versetzt ein Bolzen 62 eingebaut. Gegebenenfalls kann ein nicht dargestellter ähnlicher zweiter Bolzen diametral gegenüber dem Bolzen 62 in die zylindrische Innenwand des Hauptkörpers 50 eingebaut sein.

Nachstehend wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung näher erläutert. Es sei angenommen, daß das Fahrzeug 11 in eine Position annähernd oberhalb der Bohrlochkopfbaugruppe 25 gebracht worden ist, an der bestimmte W Arbeiten ausgeführt werden sollen. i)as gebräuchlichste Verfahren, das hierbei angewendet wird, besteht darin, das Fahrzeug mit Hilfe geeigneter Instrumente durch Vermessungsarbeiten in die richtige Position über der Tiefbohrung zu bringen, deren Lage bekannt ist. Sobald die Tiefbohrung aufgefunden und das Fahrzeug 11 in der richtigen Weise gegenüber der Bohrlochkopfbaugruppe 25 angeordnet und orientiert worden ist, z.B. mit Hilfe von Ankern oder anderen Vorrichtungen, werden der Bohrlochkopfabschluß 44 und die übrigen durch Unterstützungen damit verbundenen Vorrichtungen mit dem Rohrstrang 45 durch das Kupplungsteil 55 verbunden und auf bekannte Weise durch Verlängern des Rohrstrangs 45 von dem Fahrzeug 11 aus zu dem Bohrloch herab-

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gelassene Diese Arbeiten werden fortgesetzt, bis festgestellt wird, daß der Rohrstrang eine solche Zahl von Abschnitten umfaßt, daß sich die Anschlußvorrichtung 44 in einem Abstand vom Meeresboden' 13 befindet, der etwas größer ist als die Höhe der Bohrlochkopfbaugruppe bzw. der Produktionsregelvorrichtung 25 ο

Sobald dieser Punkt erreicht ist, werden die Schallortungsvorrichtung 48 und die Fernsehkamera 49 von dem Fahrzeug 11 aus in Betrieb gesetzt und überwacht. Dann wird der Rohrstrang 45 zusammen mit der Anschlußvorrichtung 44 von dem Fahrzeug aus so bewegt, daß diese ^eile gemäß Fig. 1 und 2 gleichachsig mit der Eintrittsleitung 28 des Bohrlochkopfes angeordnet werden. Hierauf wird der Rohrstrang 45 weiter verlängert, um die Anschlußvorrichtung 44 auf die ■ Eintrittsleitung 28 aufzuschieben. Ein fest mit dem unteren Ende des Hauptkörpers 50 verbundener, sich nach unten erweiternder Trichter 63 trägt dazu bei, die Anschlußvorrichtung 44 und die Eintrittsleitung 28 in ihrer gleichachsigen Lage zu halten, während sie in Eingriff miteinander gebracht werden« Beim weiteren Absenken nehmen der Hauptkörper 50 und die Eintritt sie ittlng 29 schließlich die in Fig. 3 wiedergegebene relative Stellung ein« Gemäß Fig. 3 ist hierbei der Bolzen 62 des Hauptkörpers 50 bereit, in die Aussparung oder Keilnut 35 der Eintrittsleitung 28 einzutreten» Ferner sei angenommen, daß der nicht dargestellte, vorstehend erwähnte zweite Bolzen auf ähnliche Weise mit der Keilnut 34 zusammenarbeitet. Da sich die leilnuten 34 und 35 nach unten verjüngen, bewirkt ein weiteres Absenken des Hauptkörpers 50, daß die Anschlußvorrichtung 44 gemäß Fig· 6 in die richtige V/inkelstellung zu der Bohrlochkopf baugruppe 25 gebracht wird·

Das Absenken der Anschlußvorrichtung 44 wird beendet, sobald das obere Ende der Eintrittsleitung 28 gemäß Fig. 2 in Berührung mit einer an der Innenwand des Hauptkörpers 50 ausgebildeten Anschlagfläche 64 kommt. Dann werden die

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Yerriegelungsteile 60 und 61 betätigt, so daß sie fest in die Aussparungen 32 und 33 eingreifen.

Nachdem die Anschlußvorriciitung 44 in die richtige Winkelstellung- zu dem Bohrlochkopf 25 gebracht und in der soeben beschriebenen Weise daran verankert worden ist, sind die Rohrstränge 51 und 52 gleichachsig mit den Verbindungsstücken 30 und 31 angeordnet. Dann werden die nicht gezeigten, in die Leitungen 58 eingeschalteten Ventile geöffnet, woraufhin das Bauteil 54 zusammen mit den Rohrsträngen 51, 52 und dem Rohrstrang 45 nach unten gedrückt W wird, wie es im einzelnen in dem eingangs genannten Patent beschrieben ist. Wie ebenfalls in dem erwähnten Patent beschrieben, sind die Rohrstränge 51 und 52 in dieser ausgefahrenen Stellung mit abdichtender Wirkung mit den Verbindungsstücken oder Rohrabschnitten 30 und 31 verbunden. Wenn eine Endverschlußvorrichtung ähnlich den in Fig. 4 und 5 gezeigten verwendet wird, kann sich das Bauteil 54 infolge der Flexibilität der beschriebenen keilförmigen Abschnitte durch die Verschlußvorricktung hindurch bewegen. Danach ist es möglich, von dem Fahrzeug 11 aus die gewünschten Arbeiten an der Tiefbohrung auszuführen.

Fig. 6 zeigt die Stellung, die die Anschlußvorrich-P tung 44 einnimmt, nachdem sie in der beschriebenen Weise in die richtige winkelstellung gebracht und in dieser Stellung verankert worden ist. Es sei bemerkt, daß der Rohrstragg 45 wegen seiner Verbindung mit dem Bauteil 54 nach unten gezogen worden ist„ Nachdem die vorstehend beschriebenen Arbeitsschritte durchgeführt worden sind, sind gemäß Fig. 6 Bauteile 46 und 47 oberhalb der senkrecht stehenden Führungssäulen 22 und 23 und gleichahhsig mit diesen angeordnet. In den Bauteilen 46 und 47 sind rohrförmige Bauteile 65 und 66 verschiebbar gelagert, die am unteren Ende einen trichterförmigen Flansch 67 bzw. 68 und am oberen-Ende eine mit einer Öffnung versehene Platte 69 bzw«, 70

tragen. Von dem fahrzeug 11 herabhängende Führungsseile 71 und 72 erstrecken sich durch die Öffnungen in den Platten 69 und 70 und gemäß "Fig. 6 durch das Innere der rohrförmigen Bauteile 65 und 66. An den unteren Enden der Führungsseile 71 und 72 sind Befestigungsvorrichtungen, z.B. Verriegelungsvorrichtungen 73 verbunden, die von beliebiger bekannter Konstruktion sein können.

Die Führungsseile 71 und 72 werden von dem Fahrzeug aus durch geeignete Vorrichtungen, z.B. nicht dargestellte Winden, unter einer konstanten Spannung gehalten, während die Bauteile 46 und 47 zusammen mit der Anschlußvorrichtung g 44 von dem Fahrzeug aus herabgelassen werden,. Diese Zugspannung wird aufrechterhalten, bis die Anschlußvorrichtung 44 in der in Figo 6 gezeigten Weise auf den Bohrlochkopf aufgesetzt und an diesem verankert worden ist₀ Wenn dagegen die Führungsseile 71 und 72 an den zugehörigen I'ührungssäulen 22 und 23 befestigt werden sollen, läßt man die Führungsseile von dem Fahrzeug 11 aus weiter herab, so daß sie schlaff werden und die rohrförmigen Bauteile 65 und 66 mit den zugehörigen Verankerungsvorrichtungen herabfallen und sich auf die Führungssäulen 22 und 23 aufschieben,« Die rohrförmigen Bauteile 65 und 66 erfüllen hierbei zwei Aufgaben. Erstens dienen ihre trichterförmigen unteren Enden dazu, die Verankerungsvorrichtungen auf die Führungssäulen i zu führen, und zweitens trägt das Gewicht der rohrförmigen Bauteile dazu bei, einen festen Eingriff zwischen den Verankerungsvorrichtungen und den zugehörigen Führungssäulen zu gewährleisten, wenn die rohrförmigen Bauteile fallen gelassen werden. Um diesen Vorgang besser zu verdeutlichen, ist das Führungsseil 71 in Fig, 6 in seinem von dem Fahrzeug 11 aus entspannten Zustand dargestellt, bei dem das rohrförmige Bauteil 65 und die Verriegelungsvorrichtung 73 herabfallen und sich auf die Führungssäule 22 aufschieben können. Das andere Führungsseil 72 ist in seinem noch von dem Fahrzeug 11 aus gespannt gehaltenen Zustand dargestellt,

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bei dem das rohrförmige Bauteil 66 in seiner oberen lage gehalten wird, wobei das trichterförmige untere Ende 68 dieses Bauteils am unteren Ende des Bauteils 47 anliegt·

Nachdem die Anschlußvorrichtung 44 gemäß Fig. 6 mit dem Bohrlochkopf 25 verbunden worden ist und die Führungs-. seile 71 und 72 an den zugehörigen Führungssäulen 22 und befestigt worden sind, können die erforderlichen Arbeiten ausgeführt werden. Beispielsweise kann man Werkzeuge oder Instrumente über die Rohrstränge 51 und 52 und die Verbin- ^ dungsstücke 30 und 31 in die Produktionsrohrstränge 20 und ml 21 einführen. Gegebenenfalls kann man durch die Rohrstränge 51 und 52 hindurch bestimmte Arbeitsschritte ausführen, um das Bohrloch zu verschließen und den ganzen Bohriochkopf 25 oder einen Teil desselben längs der Führungsseile

71 und 72 zur Wasseroberfläche zu bringen, damit die erforderlichen Wartungsarbeiten oder dergleichen durchgeführt werden können. Es sei bemerkt, daß beim Hochziehen der Anschlußvorrichtung 44 zu dem Fahrzeug 11 die an der Vorrichtung befestigten Führungsteile 46 und 47 mit den oberen-Platten 69 und 70 zusammenarbeiten, so daß auch die rohrförmigen Bauteile 65 und 66 längs der Führungsseile 71 und

72 zur Wasseroberfläche gebracht werden. Es ist ersieht— ^ lieh, daß es die Führungsseile ermöglichen, Vorrichtungen jeder beliebigen Art schnell zwischen dem Fahrzeug 11 und der Tiefbohrung bzw» dem Bohrlochkopf zu bewegen.

Patentansprüche:

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Herstellen einer Verbindung zwischen der Bohrlochkopfbaugruppe einer Unterwasser-Produktionstiefbohrung und einem auf dem : Gewässer schwimmenden Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine auf dem Boden (13) des Gewässers angeordnete erste Vorrichtung und eine von dem Fahrzeug (11) aus herablassbare zweite Vorrichtung, die in Eingriff mit der ersten Vorrichtung gebracht werden kann, wobei die erste Vorrichtung eine auf dem Boden des Gewässers angeordnete und gegenüber der Bohrlochkopfbaugruppe (25) ortsfeste Grundplatte (18) umfaßt, die im wesentlichen nach oben ragende Führungssäuleη (22, 23) trägt, und wobei die zweite Vorrichtung einen mit dem Fahrzeug betriebsmäßig verbundenen Rohrstrang (45) mit einem herabhängenden freien Ende und einem mit dem Fahrzeug verbundenen oberen Ende umfaßt, ferner eine an dem von dem Fahrzeug abgewandten Ende des Rohrstrangs befestigte Bohrlochkopf-Anschlußvorrichtung (44), eine sich von der Anschlußvorrichtung aus nach unten erstreckende Rahmenkonstruktion, an der Rahmenkonstruktion aufgehängte Führungsseil-Befestigungsvorrichtungen (46, 47» 65, 66), sich von dem Fahrzeug aus nach unten erstreckende und betriebsmäßig mit den Führungsseil-Beiestigungsvorrichtungen verbundene Führungsseile (71, 72), sowie zusammenarbeitende Orientierungsvorrichtungen mit einem ersten und einem zweiten Teil, wobei der erste Teil (34) an der Bohrlochkopfbaugruppe (25) ausgebildet und der zweite Teil (62) an der Anschlußvorrichtung (44) befestigt ist, und diese Orientierungsvorrichtungen

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so zusammenarbeiten, daß sie die Anschließvorrichtung in die richtige Betriebsstellung gegenüber der Bohrlochkopfbaugruppe und die Führungsseil-Befestigungsvorrichtungen in die richtige Stellung gegenüber den Führungssäulen bringen, so daß eine betriebsmäßige Verbindung zwischen den Pührungsseil-Befestigungsvorrichtungen und den Führungssäulen hergestellt werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teile der zusammenarbeitenden ürientierungsvorrichtungen einen Führungsschlitz (34) und ein damit zusammenarbeitendes Bolzenelement (62) umfassen,,

3· Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Bohrlochkopfbaugruppe (25) eine Eintrittsleitung (28) umfaßt, daß einer der Teile (34) der zusammenarbeitenden Orientierungsvorrichtungen dieser Eintrittsleitung betriebsmäßig zugeordnet ist, und daß der andere Teil (62) der Anschlußvorrichtung (44) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bohrlochkopibaugruppe (25) mehrere sich radial nach außen erstreckende Produktionsrohrleitungen (26, 27) umfaßt, die sich gegenüber der Längsachse des Rohrstrangs (45) weiter nach außen erstrecken als die äußersten 'l'eile der mit der Anschlußvorrichtung (44) verbundenen RahmenKonstruktion.

5. Vorrichtung zum Herstellen einer eine große Strecke überbrückenden Verbindung zwischen einer in Küstennähe unter v'/asser angeordneten Bonrlochkopfbaugruppe und einem darüber auf dem Gewässer schwimmenden Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine am Boden (13) des Gewässers angeordnete Grundplatte (18), die gegenüber der Bohrlochkopf baugruppe (25) ortsfest ist und allgemein nach oben ragende Führungssäulen (22, 23) trägt, einen von dem Fahrzeug

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(11) herabhängenden Bohrstrang (45), an dessen von dem !Fahrzeug abgewandten Ende eine löhrlGeh^öpf-Ansöhlußvörrichtung (44) befestigt ist, sieh von einer an dem Bohrstrang befestigten Hahmenkonstruktion aus nach unten erstreckende Mhrungsseil-Befestigungsvorriohtungen (46* 47, 65* 66), denen Mhrungsseile (71 § 72) betriebsmäßig zugeordnet sind, zusammenarbeitende Orientierungsvorriehtungen (34, 62) an der Bohrlochkopfbaugruppe und der Bohrlöchköpf-Änschlußvör« richtung, mittels deren die Ansehlußvorrichtung in ihre -Betriebsstellung auf der Bohrlochkopfbaugruppe und im wesentlichen gleichzeitig die i'ührungsseil-Befestigungsvor*· , richtungen in ihre netriebssteliung gegenüber den Mhrungs- ™ säulen gebracht werden Können, so daß eine betriebsmäßige Verbindung zwischen den genannten feilen hergestellt wird, Vorrichtungen (60, 32, .33) zum Verankern der Inschlußvorriehtung an der Bohrlochlcopfbaugruppe, nachdem die Örientierungsvorrichtungen die Anschlußvorrichtung in die richtige Betriebsstellung auf der Bohrlochkopfbaugruppe gebracht haben, sowie den Pührungsseil-Befestigungsvorrichtungen zugeordnete Verriegelungsvorrichtungen (73) an den führungs*- seilen zum verstellen einer festen Verbindung zwischen den lührungsseilen und den Führungssäulen, nachdem sich die Anschlußvorrichtung an der Bohriochltopfbaugruppe verankert hat und -die Führungsseil-Befestigungsvorrichtungen auf die | Jiührungssäulen aufgeschoben worden sind*

6ö Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Bohrlochkopfbaugruppe (25) eine nach oben ragende lintrittsleitung (28) umfaßt, an 'der sich die Ansculußvorrichtung (44) verankern kann, und daß diese Jiiintrittsleitung an ihrem oberen lade normalerweise durch eine Endverschlußvorrichtung (36$ 40, 41) verschlossen ist, durch die ein.Keil (54) der Anschlußvorrichtung nach Bedarf hindurchgeführt werden kann*

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