DE2444243A1

DE2444243A1 - Schwimmvorrichtung fuer eine unterwasser-bohrloch-steigleitung

Info

Publication number: DE2444243A1
Application number: DE19742444243
Authority: DE
Inventors: Bruce J Watkins
Original assignee: Regan Offshore International Inc
Current assignee: Baker Hughes Co
Priority date: 1973-11-30
Filing date: 1974-09-16
Publication date: 1975-06-05
Also published as: JPS577276B2; FR2252947B1; GB1455958A; FR2252947A1; JPS5085502A; DE2444243C2; US3858401A

Description

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Dipl.·Ing. R. H. BAHR Olpl.-Phy«. E. BETZLER J. W. HESRMANN-TRENTEPOHl

•000 München 23, EUenecher StraS· 17 NO 487*1

.18. Sep. 1974

REGAN OPi¹SHOEE INTEENAIIONAL, IKC₁ 1301 Eegan Street

San Pedro, California, U. S. A.

Schwimmvorrichtung für eine Unterwasser-Bohrloch-Steigleitung

Die Erfindung betrifft eine Schwemmvorrichtung für eine Unterwasser-Bohrloch-Steigleitung, welche zwischen einem schwimmenden Schiff und einem Unterwasser-Bohrkopf verläuft, wobei auf dem Schiff eine Quelle für komprimiertes Gas angeordnet ist.

Bei Unterwasser-Bohrvorrichtungen erstreckt sich die lange Bohr-Steigleitung, die aus Leitungsabschnitten bestellt, vom Bohrkopf zu einem Schiff oder einer schwimmenden Plattform. Die Steigleitung, die sehr schwer ist, schafft beachtliche Probleme. Die Wellenwirkung tendiert dazu, das Schiff sowohl vertikal wie auch horizontal zu bewegen. Diese Wirkung wird durch eine feste Verankerung des Schiffes reduziert, jedoch unterliegt ein Schiff bei Bohrungen in tiefem Wasser wegen den Spielraum und der

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Elastizität im Verankerungsmechanismus einer starken Bewegung. Wenn sich das Schiff zuweit in eine Horizontallage "bewegt, kann die Elastizitätsgrenze der Steigleitung erreicht werden und diese Leitung kann brechen. Eine Vertikalschwingung des Schiffes wird gewöhnlicherweise durch eine Einrichtung kompensiert, die eine Relativbewegung zwischen der Steigleitung und dem Schiff ermöglicht. Die Vertikalschwingung des Wassers wirkt auch auf den oberen Abschnitt der Steigleitung ein, was sich in einer Belastung bzw. Deformation oder letztlich einem Brechen der Steigleitung auswirken kann. Da die Länge der Leitung und demzufolge deren Gewicht bei Bohrungen in größeren Tiefen zunimmt, werden diese Probleme bedeutungsvoller. Wenn beispielsweise sich das Schiff horizontal bewegt und nicht weiterhin direkt über dem Bohrkopf befindet, liegt die Steigleitung nicht vollkommen vertikal. Daher tendiert das Gewicht der oberen Abschnitte der Steigleitung dazu, das Schiff weiter horizontal von seiner Lage direkt über dem Bohrkopf wegzustoßen. Wenn sich das Schiff weiter weg b.ex^egt und die Leitung nicht vertikal liegt, nimmt die horizontale Kraftkomponente zu und tendiert dazu, das Schiff weiter weg zu treiben. Wenn dieser Vorgang weiter andauert, wird ersichtlicherweise die Elastizitätsgrenze der Steigleitung erreicht und die Steigleitung kann deformiert werden oder brechen.

Bei Stürmen und für routinemäßige Wartung muß das Schiff die an ihm angeschlossene Steigleitung verlassen. Zu einem solchen Zeitpunkt ist es notwendig, eine Kraft zu erzeugen, so daß der obere Abschnitt der Steigleitung nahe der Wasseroberfläche verbleibt.

Die vorgenannten, bei einer Steigleitung auftretenden Probleme können dahingehend gelöst werden, daß die Steigleitung zum ausbonen einen Auftrieb erhält. Bekannte Schxtfimmvorrichtungen

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"bzw. Schwimmkörper oder Flotationsvorrichtungen verwendeten Schiffe mit geschlossenem Druck, die an die Steigleitung dadurch angeschlossen wurden, daß der obere Teil des schwimmfähigen Schiffs mit dem oberen Teil des Steigleitungsabschnitts verbunden wurden und der untere Teil des Schiffs mit dem unteren Teil des Steigleitungsabschnitts verbunden wurden. Wegen der Temperaturdifferenz zwischen dem warmen Bohrschlamm im Inneren des Steigrohrs und dem kalten Meereswasser an der Außenseite des Steigrohrs werden geschwächte Abschnitte des Steigrohrs hervorgerufen, so daß ungleichförmige Kräfte erzeugt werden, die auf die Steigleitung wirken. Einige abgeschlossene schwimmfähige bzw. tragfähige Schiffe mußten äußerst schwer sein, um einem Zusammendrücken und dem hohen Druck in den tiefen Unterwasser-Bohrlöchern zu widerstehen und sie waren darüber hinaus äußerst schwierig zu handhaben. Die Schiffe mit geschlossenem Druck ergaben einen nichteinstellbaren Auftriebswert, der Probleme beim Ausgleich der Flotation bzw. Schwimmbewegung über die gesamte Länge der Steigleitung schuf. Es wurde bereits vorgeschlagen, um die Steigleitung herum Schaumkunststoff zu verwenden. Diese Kunststoffe sind jedoch sehr teuer und können in großen Tiefen Wasser absorbieren. Es wurden auch weitere Verbesserungen bei der Lieferung der Schwimmkraft bzw. der Schwimmfähigkeit hinsichtlich von Steig- -leitungen angeregt. Gemäß der US-PS 3 572 04-1 werden eine Vielzahl von Schwimmtanks im Inneren einer Tiefseeleitung angeordnet. Diese Tanks werden nur im oberen Abschnitt der Steigleitung derart eingesetzt, daß das Zentrum des Auftriebs so hoch wie möglich über dem Schwerpunkt liegt. In der US-PS 3 667 24-0 wird ein Auftrieb durch einen Sammelbehälter erzeugt, der mit Gas und Kohlenwasserstoffen gefüllt ist und einen Schwimmkörper bzw. eine Auftriebseinrichtung bildet. Eine externe Schwimm-Kanisteranordnung ist in der US-PS 3 720 066 beschrieben.

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Es wurde bereits vorgeschlagen, um die Steigleitung Kammern anzuordnen, um an diesen einen Auftrieb zu erzeugen. In der US-PS 3 017 934- werden schwimm fähige Kanister, die an ihrem Boden geöffnet sind,von einer Gasversorgung aufgefüllt, wobei die Gasversorgung zu dem am Heeresboden am nächsten gelegenen Kanister führt. Eine Gasleitung ermöglicht es, daß das Gas von einem vollen schwimmfähigen Tank zu einem direkt darüber liegenden Tank strömt, bis alle derartigenTanks gefüllt sind. Es strömt jedoch kein Gas zu den höheren Tanks, bevor der am Grunde liegende Tank gefüllt ist. Aus diesem Grund läßt sich das System nicht einstellen bzw. eingustieren, da kein Gas einen oberen Tank erreichen kann, bevor der direkt unter ihm befindliche Tank gefüllt ist. Die Tanks sind außerdem insbesondere derart geformt, daß sie um die Steigleitung herum anliegen und ihre einzige Funktion ist das Tragvermögen.

Der Erfindung liegt vor allem die Aufgabe zugrunde, eine Schwimmvorrichtung bzw. einen Schwimmkörper für eine Unterwasser-Bohrloch-Steigleitung zu schaffen, welche die Nachteile bekannter derartiger Vorrichtungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geLöst, daß eine Vielzahl von Kammern mit offenem Boden zur Aufnahme von Gas, eine Einrichtung zur Befestigung der Kammern um und entlang der Steigleitung sowie eine Einrichtung zur Gaszuführung vorgesehen sind, daß die Einrichtung zur Gassuführung eine Gasleitungseinrichtung aufweist, die zwischen die Quelle für komprimiertes Gas und jede der Kammern zur Einführung von Gas in xtfählbaren Mengen in jede der Kammern und unabhängig von den einzelnen Kammern eingesetzt ist, wobei das in den Kammern be-

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findliche Wasser durch die offenen Kammerböden verdrängt wird und der Steigleitung wählbare Größen an Auftrieb bzw. Schwimmfähigkeit verliehen werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erzeugt an einer Steigleitung zwischen einem schwimm fähigen Schiff, welches eine Quelle für komprimiertes Gas oder Luft aufweist, und einem Unterwasser-Bohrkopf verläuft, einen Auftrieb bzw. eine Flotation. Diese Schwimm- oder flotationseinrichtung.umfasst eine Vielzahl von an ihrem Boden offenen Schwimmkammern, die Gas aufnehmen, sowie eine Einrichtung zur Befestigung der Kammern um und entlang der Steigleitungen. Luft- oder Gasleitungen sind zwischen die komprimiertes Gas liefernde Quelle und jede Kammer eingesetzt und führen Gas mit wählbaren Beträgen in die Kammer, wobei das darin befindliche Wasser aus der Kammer über den offenen Boden gedrängt wird, um der Steigleitung einen vorbestimmten Auftrieb zu verleihen. Gas-Ventileinrichtungen sind in einer oder mehreren dieser Kammern vorgesehen. Die Ventileinrichtung umfasst eine damit verbundene Schwimmer-Einrichtung, um die Ventileinrichtung in geöffnetem Zustand zu halten, wenn der Wasserpegel über einem vorbestimmten Pegel in der damit verbundenen Kammer liegt; das Ventil wird demgegenüber geschlossen, wenn der Wasserpegel unter den to rbe stimmt en Pegel abfällt, um. einen Gasverlust bzw. Gasaustritt aus den Kammern mit offenem Boden zu vermeiden. Eine reduzierte Öffnung ist zwischen jeder Kammer und der Gasleitungseinrichtung vorgesehen, um eine im wesentlichen gleiche Gasverteilung von jeder Kammer zur Gasleitung zu gewährleisten. Die Auftriebskammer mit geöffnetem Boden umfasst einen ringförmigen, luftdichten Plansch, der integral ausgebildet ist und sich von jedem Leitungs-

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abschnitt radial nach außen erstreckt, wobei eine Vielzahl von Leitungsabschnitten bzw. Steigleitungsabschnitten vorgesehen ist. Außerdem ist eine Vielzahl von im wesentlichen zylindrischen, luftdichten Mantelungen vorgesehen. Befestigungseinrichtungen halten die Mantelungen um die Steigleitung in luftdichtem und abhängigem Verhältnis gegenüber einem daran angeordneten ringförmigen Flansch, um dadurch ein luftdichtes Oberteil und Seitenwände gegenüber den Kammern mit offenem Boden zu schaffen. Am Boden jeder Kammer ist eine Zentrierung vorgesehen, damit der gewünschte Abstand zwischen den Mantelungen und den Leitungsabschnitten eingehalten v/ird.

Der Flansch, der die obere Wand der Kammer bildet, ist derart ausgelegt, daß benachbarte Steigleitungen aneinander passen. Außerdem bilden die Kammern und die daran angesetzten Plansche einen Durchgang für eine angeschlossene., Bohr-Steuereinrichtung.

Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer schwimmenden Plattform oder eines Schiffes über einem Unterwasser-Bohrloch bzw. einer Unterwasser-Bohrlochanordnung, mit einer das Schiff und den Bohrkopf verbindenden Führungseinrichtung,

Fig. 2a einen Querschnitt entlang der Linie H-II in Fig. zur Veranschaulichung des unteren Bereichs eines Abschnitts der Steigleitung, die mit dem oberen Bereich eines weiteren Abschnitts der Steigleitung verbunden ist,

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Pig. 2b den verlängerten unteren Abschnitt des unteren Bereichs der Steigleitung gemäß Pig. 2a, wobei die Verbindung zwischen diesem Abschnitt der Steigleitung und einem dritten Abschnitt der Steigleitung dargestellt ist,

Pig. 3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie III-III in Pig. 2b,

Pig. 4- eine Querschnittsansicht entlang der Linie IV-IV in Pig. 2b, und

Pig. 5 eine detaillierte Darstellung der Gasleitung,- des Schwimmers und des daran angeschlossenen Ventils.

Eine Unterwasser-Bohrloch-Steigleitung oder Rohrleitungerstreckt sich von einem schwimmenden Schiff oder einer schwimmenden Plattform 10 durch das Wasser 12 zu einem Bohrkopf 17· Das Schiff ist an der Wasseroberfläche in geeigneter Weise verankert. Die Steig- oder Zuleitung zum Bohrloch geht vom Schiff oder der Plattform an einer öffnung tozw. einem Schlitz 11 weg, der sich unterhalb eines Mastkrans 19 befindet und führt zu einem Bohrkopf, der allgemein mit 17 bezeichnet ist; der Mastkran 19 ist über einem Rohr bzw. einem Pührungsrohr 14 im Boden 13 an der Bohrloch-Führung bzw. -Schablone 15 befestigt. An dem Bohrkopf können außerdem eine bekannte Bohrlochsicherungseinrichtung bzw. Ausblas-Schutzeinrichtung 16 und eine Einrichtung 18 zur Steigleitungsverbindung zusätzlich vorgesehen sein.

Die Unterwasser-Leitung 20 besteht aus einer Vielzahl von Rohrleitungsabschnitten 21. Der Leitungsabschnitt 21a ist der dem Schiff nächstliegende Leitungsabschnitt, während

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der Abschnitt 21d dem Bohrkopf am nächsten liegt. Diese Leitungsabschnitte sind im allgemeinen etwa 12,2 "bis 15,3 m (40 bis 50 Fuß) lang. Es ist beabsichtigt, daß die erfindungsgemäße Leitung für einen Bohrvorgang verwendbar ist, der in einer Tiefe von etwa 1830 m (6000 Fuß) unter der Wasseroberfläche ausgeführt wird.

Jeder Leitungsabschnitt weist eine zylindrische Wand 22 auf, die einen oberen und einen unteren Teil 23 bzw. 24 umfassen· Am Ende des oberen Teils des Leitungsabschnitts 23 befindet sich ein Bereich mit größerem Innendurchmesser 25, der den unteren Teil des direkt darüber angeordneten Leitungsabschnitts aufnimmt. O-Ringe 26 dichten die Verbindung der beiden nebeneinander liegenden Leitungsabschnitte ab. Es ist außerdem ein ringförmiger Abschnitt vorgesehen, in welcheagemäß Fig. 3 Verriegelungsansätze eingreifen, um die beiden benachbarten Leitungsabschnitte zusammenzuhalten. Ein unterer Flansch 28 und ein oberer Flansch 29 erstrecken sich von dem jeweiligen unteren und oberen Abschnitt jedes Leitungsabschnitts radial nach außen. Diese Flansche dienen den elektrischen oder hydraulischen Leitungen 31, 32 sowie einer Rohrleitung 51 als Führung, wobei die Rohrleitung 51 "unter Druck befindliches Gas führt; die Funktion dieser Rohrleitung 51 wird zusammen mit zusätzlichen Funktionen des oberen Flansches später näher erläutert. In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung stellen die Leitungen 31 und 32.hydraulische Steuerleitungen zum Drosseln und Tofcpuspen dar. Diese Hydraulikleitungen sind in Abschnitten von etwa der gleichen Länge wie jeweils der Steigleitungsabschnitt vorgesehen und werden durch Verbindungen und 34 miteinander verbunden. Die Verbindung 34 dichtet darüber hinaus die öffnung im oberen· Flansch ab, durch welche die

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Hydraulikleitung 31 geführt ist.

Erfindungsgemäß ist eine Vielzahl von _:Kammern jnit offenem Trotten' -\-:; zur Aufnahme von Luft oder Gas zum Auftrieb sowie eine Einrichtung zur Befestigung dieser Kammern um und entlang der Steigleitung vorgesehen. Bei einer "bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden derartige Kammern 40 von einem zylindrischen Hantel 42 gebildet, der an dem oberen Flansch 29 durch eine Befestigungseinrichtung 41 angebracht ist, um eine luftdichte Dichtung zwischen diesen Teilen zu erzeugen. Die Befestigungseinrichtung 41 weist umfangsmäßig des Flansches 29 vorzugsweise eine Vielzahl von Bolzen auf, die den Plansch mit dem ringförmigen Mantel 42 verbinden. In der Nähe des Unterteils des Mantels ist ein Zentrierring 43 befestigt, der dazu dient, den ringförmigen Mantel in vorbestimmtem bzw. festem Abstand gegenüber der zylindrischen Wand der Steigleitung zu halten. Diese Zentrierung besteht aus einem Ring 45 mit radialen Flächen bzw. Rippen 46 (Fig. 2b), welche sich von der Außenfläche der Steigleitung zur Innenseite des Mantels erstrecken. Um dem Mantel eine bessere Halterung zu geben, können weitere Zentrierungen 47 entlang jedes Steigleitungsabschnitts in Abstand angeordnet sein· Gegenüber dem Unterteil der Kammer besteht keine Abdichtung und das Wasser kann im Inneren der Kammer hoch steigen.

Die Kammern weisen etwa die gleiche Gesamtlänge des Steigleitungsabschnitts auf und haben im wesentlichen gleiche Größe· Dies unterstützt deren Handhabung. Da die Wandungen bzw. Mäntel 42 über ihre gesamte Länge gleichmäßige Dimensionen aufweisen, werden die Kosten je Mantel verringert und deren Handhabung wird erleichtert.

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Eine Einrichtung zur Zuführung von Luft oder Gas mit einer Gasleitung oder einer Einrichtung zur Gasführung ist zwischen eine Quelle für Druckluft oder komprimiertes Gas am Schiff und jede Kammer zur Einführung von Gas in wählbaren Beträgen in die Kammer verbunden, wobei in der Kammer befindliches Wasser über den offenen Boden der Kammer hinaus verdrängt wird, um der Steigleitung einen vorbestimmten Auftrieb zu verleihen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform v/eist die Einrichtung 50 zur Gaszuführung eine Gasleitung oder eine Gaszuführungseinrichtung 51 sowie ein Gas-Ventil 52 auf (Pig. 2b). Die Gas-Yentileinrichtung 52 umfasst eine mit ihr verbundene Schwimmereinrichtung 55, um die Ventileinrichtung geöffnet zu halten, wenn der Wasserpegel über einem vorbestimmten Pegel in der Ventileinrichtung liegt, während bei einem Absinken des Wasserpegels unterhalb des vorbestimmten Pegels ein Gasverlust durch den offenen Boden jeder Kammer vermieden werden soll. Die Einrichtung 55 ist mittels eines Stößels 56 oder eines Verbindungselements oberhalb des Ventilsitzes 5^ ^mi"t einem Ventilglied 57 verbunden, so daß bei einem Anstieg des Wasserpegels innerhalb der Kammer 40 die Einrichtung bzw. der Schwimmer 55 das Ventilglied 57 vom Ventilsitz 55 ("Fig. 5) nach oben bewegen läßt und Gas in die Kammer eintreten läßt. Das Gas verdrängt Wasser im Inneren der Kammer solange, bis der Wasserpegel einen Pegel erreicht, der niedrig genug ist, so daß der Schwimmer 55 nicht länger auf dem Was β tr («bait·» wird und einen ausreichenden Weg nach unten abfällt, um den Ventilsitz 54 am Ventil 52 zu schließen. Auch wenn in d%u untersten Leitungsabschnitten ein höherer Wasserdruck vorliegt als in den obersten Leitungsabschnitten wird somit - wenn sich die oberen Leitungsabschnitte al% _ GiW /-^ΚΜΜβΙ".?^^ das Ventil geschlossen und Gas kann in die mit den unteren

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ORIGINAL INSPECTED

Leitungsabschnitten verbundenen Kammern fließen, anstelle daß das aus den Böden der mit den oberen Leitungsabschnitten verbundenen Kammern austreten bzw. lecken kann.

Zwischen jeder Kammer und der Gasleitung ist außerdem eine Einrichtung zur Begrenzung des Gasflusses vorgesehen, um von der Gasleitung bis zu den Kammern eine im wesentlichen gleiche Gasverteilung zu gewährleisten. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst diese Einrichtung die Anordnung eines reduzierten Durchgangs 53» der sich zwischen dem Stößel 56 und der Öffnung im Ventilsitz 5^ befindet. Die Kammer zur Begrenzung des Gasflusses dient zum Ausgleich des Luftstroms zwischen den jeweiligen Kammern.

Die Gasleitung führt durch eine Öffnung im oberen Plansch 29· Die Öffnung wird mittels einer Dichtung 59 abgedichtet. Es ist zu beachten, daß die Dichtungen 57 und 3^ sowie die den Mantel 4-2 am oberen Plansch 29 befestigende Einrichtung 41 einen luftdichten oberen Abschnitt■liefern müssen, da der Gasdruck innerhalb jeder Kammer, insbesondere in der von der Wasseroberfläche weiter entfernten Kammer äußerst hoch sein wird. Zusätzlich ist ein Abstandselement 58 vorgesehen, welches an dem unteren Flansch anliegt.

Durch eine starke Beschränkung der Ventilkapazität oder durch Verwendung einer kleinen Öffnung und eines sehr hohen Gasdrucks in der Leitung würde das Versagen eines Ventils, sich in einer oder in zwei Kammern zu schließen, nicht dazu führen, daß alle Kammern nicht mehr mit Gas gefüllt werden. Etwas Gas würde nur am Boden der Kammern mit einem Ventilversagen abgegeben werden, bis die anderen Kammern mit Gas aufgefüllt werden. Die Gesamtmenge der Gaseinführung

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würde nicht reduziert werden, da viele Kammern normalerweise gleichzeitig gefüllt' werden, obgleich die der Oberfläche näher liegenden Kammern schneller aufgefüllt werden, da der Wasserdruck hier geringer ist.

Ein Versagen bzw. Fehler eines einzelnen Ventils dahin, daß es geschlossen wird, nachdem alle Kammern aufgefüllt sind, stellt somit kein bedeutsames Problem dar. Wenn die Quelle komprimierten Gases nicht langer Gas zu der Kammer liefert, steigt der Wasserpegel an, da das Gas durch das Ventil zurück strömt. Das Gas über dem Wasser weist jedoch notwendigerweise den gleichen Druck auf, wie das Wasser. Der Wasserpegel kann daher nicht über das Ventil ansteigen. Wenn die Schwimmfähigkeit bzw. Flotation vollständig einstellbar sein soll, d.h. der Auftrieb addierbar oder subtrahierbar sein soll, muß in der Nähe der Oberseite jeder Kammer eine nicht dargestellte Zusatz- bzw. Zweitleitung oder eine andere Einrichtung zur Gasentfernung vorgesehen sein. Es ist ferner zu beachten, daß die Kammer die Gasmenge hält .\und de:* entsprechende .·

Betrag an Auftrieb beibehalten wird, wenn jede Kammer teilweise mit Gas gefüllt ist, um diesen bestimmten Betrag am · Auftrieb zu liefern.

Wenn alle Kammern gefüllt sind, haben die dem Bohrkopf näherliegenden Kammern einen geringeren Auftrieb, d.h. eine geringere Schwimmfähigkeit, da das-Gas in diesen Kammern unter hohem Druck steht und daher je Volumeneinheit schwerer ist. Es besteht daher keine Tendenz dazu, daß ein schwimmfähigerer unterer Abschnitt der Steigleitung zu einer höheren Position schwimmt bzw. flotiert als sie durch den oberen Abschnitt der Steigleitung dargestellt wird.

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Die geringfügig schwimmfähigeren oberen Kammern besitzen eine Tendenz dazu, die Leitung vertikal beizubehalten. Dies begrenzt die Horizontalbewegung.

Da der Auftrieb, d.h. die Schwimmfähigkeit des Systems erhöht wird, vermag die Steigleitung frei stehen und gestatten, daß das Schiff die mit ihm verbundene Leitung verlässt. Der obere Bereich sollte dann mit einer ausreichenden Entfernung unter dem Vasserpegel enden, damit er keine Gefahr für die Schiffahrt darstellt. Eine Markierungsboje würde an der Steigleitung befestigt werden, um deren Verlegung zu erleichtern.

Die Auftriebs- oder Schwimmeinrichtung für die Unterwasser-Tauchrohr einrichtung umfasst eine Tiefseeleitung 20, die vom schwimmenden Schiff zum Unterwasser-Bohrloch verläuft und die aus Leitungsabschnitten 21 besteht, welche an ihren Enden miteinander verbunden sind. Die Schwimmeinrichtung weist eine Flanscheinrichtung 29 auf, die sich von einem oder mehreren einer Vielzahl von Leitungsabschnitten in luftdichtem Verhältnis radial nach außen und um einen oder mehrere dieser Leitungsabschnitte herum erstreckt. Es sind eine Vielzahl luftdichter Mantelungen 42 und Befestigungseinrichtungen 41 zur Befestigung der Mantelungen vorgesehen, wobei diese Mantelungen um einen oder mehrere dieser Leitungsabschnitte angeordnet sind und sich nach unten von der angeschlossenen Flanscheinrichtung erstrecken, um eine Vielzahl von Auftriebskammern bzw. 'Schwimiakasnaem 40 zu bilden, die an ihren unteren Seiten offen sind. Eine Einrichtung 50-zur Gaszuführung liefert wählbare Gasmengen von einer Quelle auf dem Schiff zu jeder Kammer, wobei die Einführung des Gases in die Kammern das darin befindliche Wasser durch den offenen Kammerboden verdrängt.

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Claims

MO 4871 Patentansprüche

1. Schwimmvorrichtung für eine Unterwasser-Bohrloch-Steigleitung, welche zwischen einem schwimmenden Schiff und einem Unterwasser-Bohrkopf verläuft, wobei auf dem Schiff eine Quelle für komprimiertes Gas angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Kammern (40) mit offenem Boden zur Aufnahme von Gas, eine Einrichtung zur Befestigung der Kammern (40) um und entlang der Steigleitung (20) sowie eine Einrichtung (51) zur Gaszuführung vorgesehen sind, daß die Einrichtung (51) zur Gaszuführung eine Gasleitungseinrichtung auf v/eist, die zwischen der Quelle für komprimiertes Gas und jede der Kammern zur Einführung von Gas in wählbaren Mengen in jede der Kammern und unabhängig von den einzelnen Kammern eingesetzt ist, wobei das in den Kammern befindliche Wasser durch die offenen Kammerböden verdrängt wird und der Steigleitung wählbare Größen an Auftrieb bzw. Schwimmfähigkeit verliehen werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Gas-Ventileinrichtungen (52) in einer oder in mehreren der Kammern vorgesehen sind, daß jede Gas-Ventileinrichtung ein Ventilglied (57) und eine mit diesem mechanisch verbundene Schwimmereinrichtung (55) umfasst, wobei die Schwimmereinrichtung (55) die Ventileinrichtung geöffnet

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hält, wenn der Wasserpegel über einem vorbestimmten Pegel in der daran angeschlossenen Kammer liegt, während die Ventileinrichtung geschlossen wird, wenn der Wasserpegel unter den vorbestimmten Pegel abfällt, um einen Gasverlust durch den offenen Boden der Kammern zu verhindern.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (53) zur Einschränkung bzw. Reduzierung des Gasstroms zwischen jeder Kammer (40) und der Gasleitungseinrichtung zur Erzeugung einer im allgemeinen gleichen

' tund gleichzeitigen Gasverteilung von der Gasleitung zu den Kammern vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der Auftriebskammern mit geöffnetem Boden einen •ringförmigen Flansch (28, 29) aufweisen, der einstückig an jedem der Steigleitungs-Abschnitte ausgebildet ist und sich radial nach außen von den Steigleitungs-Abschnitten erstreckt und daß eine Vielzahl von im wesentlichen zylindrischen Mantelungen (22) sowie eine Befestigungseinrichtung (4-1) zur Befestigung der Mantelungen um die Steigleitung in luft-• dichtem und abhängigem Verhältnis an einem daran angeordneten ringförmigen Plansch zur Erzeugung eines luftdichten oberen Teils und von Seitenwänden an den Kammern mit geöffnetem Boden, vorgesehen ist,-

5. Schwimmvorrichtung für eine Unterwasser-Bohrloch- bzw. Tauchrohr-Einrichtung mit einer vom schwimmenden Schiff zu einem Unterwasser-Bohrloch verlaufenden Tiefseeleitung, wobei die Tauchrohr-Einrichtung aus endseitig miteinander verbundenen Leitungsabschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sich eine Flanscheinrichtung (28, 29) radial nach außen von und um einen oder mehrere einer VieLzahl von Leitungsabschnitten in

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luftdichtem Verhältnis zu diesen erstreckt, daß eine Vielzahl von luftdichten Mantelungen (42) und eine Befestigungseinrichtung (4-1) zur Befestigung der Mantelungen, welche um einen oder mehrere der Leitungsabschnitte angeordnet sind und sich von der daran angeschlossenen Flansch-' einrichtung zur Bildung einer Vielzahl von ringförmigen Auftriebskammern nach unten erstreckt, wobei diese Kammern (4-0) an ihrem Boden jeweils geöffnet sind, und eine Einrichtung zur Zuführung von Gas in vorbestimmten Beträgen von einer auf dem Schiff befindlichen Quelle zur jeder Kammer vorgesehen sind, wobei die Einführung von Gas in diese Kammern darin befindliches Wasser durch die offenen Kammerböden verdrängt.

6φ Verfahren zur Erzeugung eines Auftriebs an einer Tiefseeleitung, welche von einem schwimmenden Schiff"zu einem Unterwasser-Bohrloch verläuft, nach wenigstens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Gas aufnehmenden Auftriebs- oder Schwimmkammern mit öffnungen an ihren Bodenseiten in vertikaler Reihe entlang, .der Tiefseeleitung gebildet werden, daß nach Herstellung der Leitung von dem schwimmenden Schiff zu dem Bohrloch Gas von einer Quelle auf dem Schiff in jede Kammer unabhängig voneinander geleitet und dann darin befindliches Wasser durch die öffnungen an den Kammerböden zur Erzeugung eines wählbaren Auftriebs herausgedrückt wird·

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