DE2444243A1 - Schwimmvorrichtung fuer eine unterwasser-bohrloch-steigleitung - Google Patents
Schwimmvorrichtung fuer eine unterwasser-bohrloch-steigleitungInfo
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Description
24AA243
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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- ίο -
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 (5)
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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• 4 jT * *
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·
509823/0229
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