DE2725879C3

DE2725879C3 - Säule für Unterwasserbohrlöcher

Info

Publication number: DE2725879C3
Application number: DE2725879A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Entreprise D'equipements Mecaniques Et Hydrauliques Emh Sa Boulogne Billancourt Seine Fr
Current assignee: Entreprise D'equipements Mecaniques Et Hydrauliques Emh Sa Boulogne Billancourt Seine Fr
Priority date: 1976-06-09
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1981-07-23
Also published as: JPS5319601A; NO771720L; DE2725879A1; NO150450B; NL7705850A; BR7703714A; FR2354282B1; FR2354282A1; US4119145A; NO150450C; GB1581373A; DE2725879B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Säule, insbesondere Gelenksäule, deren Basis über mehreren Unterwasser-Bohrlöchern angeordnet ist und die entlang ihrer Außenseite vertikal verlaufende Führungsschienen für Wagen zur Beförderung von Bohrlochköpfen oder anderen für die Bohrlöcher vorgesehenen Einrichtungen zwischen dem Kopf der Säule und den Bohrlöchern besitzt.

Für die Montage an und die Wartung von Unterwasser-Bohrlöchern in einer Basis oder einem Fundament am Meeresboden verankerte Säulen, insbesondere Gelenksäulen, sind beispielsweise aus der FR-PS 15 19 891 und der US-PS 35 22 709 bekannt. Diese Säulen sind im wesentlichen aus einer Fachwerkkonstruktion mit
Pfosten gebildet.

Aus der Zeitschrift »World Oil«, Juli 1969, Seiten 105 bis 109, ist eine für entsprechenden Einsatz vorgesehene zylindrische Säule mit einer Offshore-Plattform bekannt, die an ihrer Außenseite mit Schienen versehen ist, entlang denen Schlitten laufen können, welche Eedienungswerkzeuge tragen, die in diesem bekannten Fall zwar nicht unmittelbar zu den Bohrlochköpfen, sondern

ίο zu den in der Basis der Säule konzentrisch um die Säule herum angeordneten Förderanschlüssen von Bohrlöchern dringen können, welche über Leitungen mit den Bohrlöchern selbst verbunden sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Säule der eingangs bezeichneten Art derart auszubilden, daß beim Absenken wie auch Hochholen der Bohrlochköpfe bzw. von Teilen der Bohrlochköpfe die mit den Bohrlochköpfen verbundenen Steuerkabel auf sichere und einfache Weise mit gehandhabt werden können, wobei die Steuerkabel, die zu einem in Position befindlichen Bohrlochkopf führen, vor schädigenden Einflüssen geschützt bleiben sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Säule an ihrer Außenseite eine Mehrzahl von senkrechten, hohlen Pfosten aufweist, an deren Außenwänden die vertikalen Führungsschienen für die Wagen angeordnet sind und deren Innenraum einen Durchführungskanal für ein Fernsteuerkabel bildet, das dem entlang des jeweiligen Pfostens durch einen der Wagen beförderten Bohrlochkopf bzw. der vom Wagen beförderten anderen Bohrlocheinrichtung zugeordnet ist, wobei ein Fernsteuerkabel-Vorrat am Kopf der Säule und ein vom Kopf der Säule über den Innenraum des Pfostens nach unten, eine unterhalb des Pfostens angeordnete Seilscheibe und entlang der Außenwand des Pfostens zurück nach oben führbares Zugseil für das Fernsteuerkabel vorgesehen sind, an dessen hinteres Ende das Fernsteuerkabel anbindbar ist.

Mit dieser Anordnung ist es möglich, das durch einen hohlen Pfosten zum Bohrlochkopf führende Fernsteuerkabel für das Hochholen eines Bohrlochkopfes an seinem plattformseitigen Ende durch das Zugseil zu verlängern und das Fernsteuerkabel über das untere Ende des hohlen Pfostens aus diesem herauszuziehen und beim Absenken des Bohrlochkopfes auch wieder über das untere Ende eines hohlen Pfostens in diesen einzuführen, um es dann anschließend, wenn es mittels des Zugseiles wieder durch den hohlen Pfosten nach oben geholt worden ist, dort mit dem entsprechenden Steuerschrank zu verbinden.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 beansprucht. Durch die spezielle Anordnung der Führungsschienen für einen über einem Bohrloch befindlichen Wagen zwischen zwei hohlen Pfosten der Säulenkonstruktion werden diese sowohl für den Wagentransport als auch die Führung der Fernsteuerkabel in doppelter Funktion nutzbar gemacht, wobei die Führung für das Fernsteuerkabel sich in unmittelbarer Nähe der Bewegungsbahn

bo für den Bohrlochkopf oder der sonstigen Einrichtungen befindet.

Das Vorsehen von Einrichtungen /um automatischen Lösen eines Bohrlochkopfes am Fuß der Säule, wenn der zugehörige Wagen durch einen entsprechenden

b5 Anschlag an der Säule angehalten wird, ermöglicht den vollständig automatischen Ablauf des Einsetzens oder Aushebens eines Bohrlochkopfes oder eines Teiles davon, wobei insbesondere bei tiefliegenden Bohrungen

vermieden werden kann, daß für derartige Vorgänge zusätzlich ein Taucher mit auf den Meeresboden geschickt werden muß.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert

F i g. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht den oberen Teil einer erfindungsgenraßen Säule für Unterwasser- Erdölbohrlöcher.

F i g. 2 zeigt in kleinerem Maßstab in einer erfindungsgemäßen Ausführung den unteren Teil dieser Säule, welcher an eine Basis angelenkt ist, an welcher mehrere Bohrlöcher münden.

F i g. 3 zeigt getrennt in einem halben Querschnitt eine der Gurtungen oder lotrechten Pfosten der Säule.

F i g. 4 zeigt schamatisch in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht die gesamte Säule und ein Zugseil zum Herablassen und Wiederhochziehen eines mit einem Bohrlochkopf zu verbindenden Fernsteuerkabels.

F i g. 5 und 6 zeigen in gleicher Darstellung die gleiche Anordnung (wobei nur ein einziger Pfosien der Säule dargestellt ist) während zweier aufeinanderfolgender Arbeitsschritte beim Herablassen eines Bohrlochkopfs mit seinem Kabel.

F i g. 7 zeigt in gleicher Darstellung den Beginn eines Vorgangs zum Hochziehen des Kabels und wenigstens des oberen Teils des Bohrlochkopfs.

F i g. 8 und 9 zeigen zwei aufeinanderfolgende Arbeitsschritte dieses Hochziehens.

Bei dem dargestellten Beispiel sind mehrere Erdölbohrlöcher 1 vorhanden, welche bündig mit einer auf dem Meeresboden ruhenden Basis 2 abschneiden und z. B. um eine zentrale Achse herum angeordnet sind (F i g. 2). Es soll die Fernsteuerung und die Wartung dieser Schächte vorgenommen werden, insbesondere mit Hilfe von Bohrlochköpfen 3 üblicher Bauart, welche in die öffnungen 4 der Bohrlöcher eingeführt und dort verankert werden.

Hierfür wird eine Gelenksäule benutzt, d. h. eine Säule, welche im wesentlichen durch lotrechte Pfosten 5 gebildet wird und oben in einem Oberbau mil einer oder mehreren Plattformen 6, 7, 8 endet, wobei die Säule mit der Basis 2 unten durch ein Kardangelenk 9 (F i g. 1 und 2) verbunden ist. Die Säule ist so ausgebildet, daß sie zur mechanischen Führung von Wagen IO oder dergleichen dienen kann, welche die Bohrlochköpfe 3 zwischen dem Oberbau 6, 7, 8 und der Basis 2 für ihren Einbau oder Ausbau zum Zwecke der Wartung oder Instandsetzung befördern können.

Die Säule kann außerdem zur Führung beliebiger anderer Handhabungsgeräte oder Werkzeuge oder elektrischer, mechanischer oder hydraulischer Verbinder usw. dienen.

In der Zeichnung ist angenommen, daß acht Pfosten 5 (siehe Fig. 3) vorhanden sind, welche in Kombination mit entsprechenden Streben 11 eine gewisse Zahl von Seitenflächen bilden, längs welcher oder wenigstens längs gewisser derselben die lotrechte Führung der Wagen oder dgl. erfolgen kann und welche so ausgebildet sind, daß die Bohrlochköpfe 3 oder andere von ihnen zu tragende Lasten über die entsprechenden Bohrlöcher kommen.

Bei der dargestellten Ausführung, welche z. B. einer Säulenhöhe von größenordnungsmäßig 100 bis 150 m entspricht, beträgt die Innenabmessung D (Fig. 3) der Säule größenordnungsmäßig 10 m, während die Dicke des Querschnitts der rohrförmigen Pfosten größenordnungsmäßig 1 m beträgt. Es können daher in dem Querschnitt dieser Pfosten bequem Führungsmittel für die Wagen 10 ausgebildet werden.

Diese Führungsmittel werden bei der dargestellten Ausführungsform durch Aufnahmevertiefungen 12 gebildet, welche in den Zwischenräumen zwischen den Pfosten ausgebildet sind und die Bewegung von fest mit diesen Wagen verbundenen Fahrgestellen 13 ermöglichen, deren Räder i4 bei ihrer Fahrt durch Schienen bildende, fest mit den Pfosten verbundene Randleisten 15,16 (F i g. 3) geführt werden.

Die Säule ist mit wenigstens einem Hauptschwimmer 17 (Fig. 2) versehen, welcher einen Auftrieb bewirkt, der die Säule praktisch lotrecht hält, wobei dieser Schwimmer ebenso wie etwaige Hilfsschwimmer innerhalb des von den Pfosten begrenzten Raums eingeschlossen ist, so daß er die Führung der Wagen nicht stört. Die Säule weist ferner in ihrer Mitte einen lotrechten Schacht 18 auf, welcher als Fahrstuhlschacht für eine Taucherglocke für periodische Besichtigungen und die Wartung durch die Taucher dient.

Oben ist unter dem einen Hubschrauberlandeplatz bildenden Deck 6 ein Laufkran 19 mit Laufkatzen 20 vorgesehen, um Frachtstücke von an der Säule anlegenden Wasserfahrzeugen aufnehmen zu können. Unter dem Hubschrauberlandeplatz ist ein Aufenthaltsraum 21 vorgesehen. Die beiden Plattformen 7 und 8 sind mit beliebigen technischen Einrichtungen versehen und tragen die Energieversorgungsaggregate.

Mit einer derartigen Anordnung kann man bequem den Einbau und den Ausbau von Bohrlochköpfen 3 oder von beliebigen anderen Geräten (Betätigungen von Ventilen oder Werkzeugen) vornehmen, indem man sie lösbar an Wagen 10 befestigt und diese durch Flaschenzüge oder andere Hebezüge 22 (Fig. 1) betätigt. Wenn z. B. ein Bohrlochkopf 3 heruntergelassen werden soll, befestigt man diesen durch lösbare Verriegelungsmittel an einem Wagen 10, welcher an der entsprechenden Seite der Säule mittels des Fahrgestells 13 gleitet, und senkt ihn allmählich zu dem entsprechenden Bohrloch 1 mit Hilfe des Flaschenzuges 22 ab.

Nach Maßgabe dieser Abwärtsbewegung läßt man wie üblich einen Satz von Rohren 23 (Fi g. 2) herunter, welche an. den Kopf 3 angeschlossen werden sollen. Dieses Rohrgestänge wird z. B. durch Rohrabschnitte von 10 m Länge gebildet, welche nach Maßgabe der Abwärtsbewegung übereinandergesetzt und miteinander vereinigt werden, wobei diese ebenfalls mit Hilfe anderer Wagen 10 geführt werden, wie in Fig. 2 dargestellt. Nach Ankunft des den Kopf 3 tragenden Wagens 10 an dem unteren Teil der Säule wird er an einem Anschlag festgehalten. Der Kopf 3 wird dann entriegelt, gegebenenfalls automatisch durch die Wirkung des Anschlags, so daß er seine Abwärtsbewegung fortsetzen und in die öffnung 4 des entsprechenden Bohrloches 1 eintreten kann, wo er durch beliebige bekannte Mittel befestigt wird.

Die gleichen Vorgänge sind für die Entfernung eines Kopfs und sein Hochziehen zu der Plattform vorzusehen.

Jeder Bohrlochkopf ist wie üblich einem Fernsteuerkabel 24 (Fig.4 bis 9) zugeordnet, welches durch das Innere eines der benachbarten Pfosten 5 auf seinem Weg zwischen dem Schaltschrank 25 (Fig.6) und dem Bohrlochkopf 3 verläuft, was einen guten Schutz des Kabejs ergibt. Ferner sind Mittel vorgesehen, um mittels eines Zugseils 26 od. dgl. die Abwärtsbewegung oder die Aufwärtsbewegung dieses Kabels entsprechend den Arbeitsgängen zur Anbringung oder zum Herausziehen des Kopfs 3 vorzunehmen.

Beim Arbeiten mit dem Fernsteuerkabel 24 mit Hilfe eines Seils 26, welche auf entsprechende Winden 27 bzw. 28 aufgewickelt oder von diesen abgewickelt werden können, geht man z. B. folgendermaßen vor.

Es sei angenommen, daß es sich zuerst darum handelt, einen Kopf 3 unter Benutzung des Seils 26 anzusetzen, welches von seiner Winde 28 kommt und außen bis zu einer am Fuß der Säule angebrachten Seilscheibe 29 verläuft, um innerhalb des benachbarten hohlen Pfostens 5 aufwärtszugehen und das Fernsteuerkabel 24 bei seinem Austritt aus seiner Winde 27 (Fig.4) zu holen. Durch Betätigung der beiden Winden 27, 28 in den entsprechenden Richtungen zieht man das Kabel 24 in das Innere des Pfostens 5, um es dann wieder in Richtung auf den oben auf der Plattform befindlichen Kopf 3 aufwärtszuführen. Man stellt dann die Verbindungen zwischen dem Kabel 24 und dem Kopf 3 her, worauf man das Zugseil 26 abschlägt (Fig.5). Hierauf muß der Kopf mit seinem Kabel herabgelassen werden, dessen anderes Ende man durch den Pfosten 5 durch Betätigung der Winde 27 heraufzieht. Wenn alles beendet ist, schließt man das Kabel 24 an den Fernsteuerschrank 25 durch beliebige geeignete Verbindungsmittel an.

Bei dem umgekehrten Vorgang, d. h. beim Heraufziehen des Schachtkopfs für seine Wartung oder einen beliebigen anderen Vorgang, oder wenigstens das Heraufziehen des oberen lösbaren Teils 3i (F i g. 7 bis 9) des Kopfs, geht man in umgekehrter Weise vor, wie dies deutlich aus F i g. 7 bis 9 hervorgeht.

In F i g. 7 wird das Zugseil 26 von neuem an dem Kabel 24 befestigt, und die Winden werden in Gang gesetzt, um das Kabel mit dem Kopf 3 oder 3i (F i g. 8) hochzuziehen, wobei der Schaltschrank 25 abgeschaltet ist. Wenn der Kopf an der Plattform angekommen ist (Fig.8), bleibt noch ein Kabelstück 24 übrig, welches hochgezogen werden muß. Hierfür wird das von der Winde 27 bei 30 kommende Kabelstück mit dem Hauptstück verbunden, und nach Lösung des Ganzen von dem Kopf 3) bewirkt die Winde 27 die vollständige Aufwicklung des Kabels 24. Gleichzeitig hat die Winde 28 das Seil 26 abgewickelt, welches außerhalb des

ίο Pfostens 5 aufwärtsgeht, um vorübergehend bei 31 befestigt zu werden (F i g. 9).

Dies kann auch auf andere Weise vorgegangen werden.
Jedenfalls sieht man, daß die Vorgänge für den Hin- und Hergang des Fernsteuerkabeis ohne Eingreifen von Tauchern vorgenommen werden können.

Das Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Säule geht ohne weiteres aus den obigen Ausführungen hervor, so daß hierauf nicht weiter eingegangen zu werden braucht. Die erfindungsgemäße Ausbildung weist gegenüber den bereits bekannten derartigen Anordnungen zahlreiche Vorteile auf, insbesondere folgende:

— sie ermöglicht die bequeme Wartung und Überwachung der Schachtköpfe und aller mit diesen zusammenwirkenden Organen;

— sie ermöglicht die Vornahme der Bedienungs- und Wartungsvorgänge unabhängig von den meteorologischen Bedingungen;

— sie ermöglicht einen guten Schutz der Fernsteuerkabel;

— sie ermöglicht ihre Handhabung ohne Handarbeiten am Meeresboden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

vertikal verlaufenden, massiven

Patentansprüche:

1 Säule, insbesondere Gelenksäule, deren Basis über mehreren Unterwasser-Bohrlöchern angeordnet ist und die entlang ihrer Außenseite vertikal verlaufende Führungsschienen für Wagen zur Beförderung von Bohrlochköpfen oder anderen für die Bohrlöcher vorgesehenen Einrichtungen zwischen dem Kopf der Säule und den Bohrlöchern besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule an ihrer Außenseite eine Mehrzahl von senkrechten, hohlen Pfosten (5) aufweist, an deren Außenwänden die vertikalen Führungsschienen (15, 16) für die Wagen (10) angeordnet sind und deren Innenraum einen Durchführungskanal für ein Fernsteuerkabel (24) bildet, das dem entlang des jeweiligen Pfostens (5) durch einen der Wagen (10) beförderten Bohrlochkopf (3) bzw. der vom Wagen (10) beförderten anderen Bohrlocheinrichtung zugeordnet ist, wobei ein Fernsteuerkabel-Vorrat am Kopf der Säule und ein vom Kopf der Säule über den Innenraum des Pfostens (5) nach unten, eine unterhalb des Pfostens (5) angeordnete Seilscheibe (29) und entlang der Außenwand des Pfostens (5) zurück nach oben führbares Zugseil (26) für das Fernsteuerkabel (24) vorgesehen sind, an dessen hinteres Ende das Fernsteuerkabel (24) anbindbar ist.
2. Säule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zugekehrten Flächen zweier nebeneinander angeordneter Pfosten (5) parallel zueinander liegende, U-profilförmige, zueinander hin geöffnete Führungsbahnen (12) aufweisen, auf denen die dem jeweiligen Wagen (10) zugeordneten Räder (14) geführt sind.
3. Säule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Fuß der Säule für jeden Wagen (10) ein Anschlag, Einrichtungen zum Lösen des Bohrlochkopfes (3) von seinem Wagen (10) bei Erreichen des Anschlags und Steuervorrichtungen zur anschließenden eigenständigen Weiterbewegung des Bohrlochkopfes (3) vorgesehen sind.
4. Säule nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Fernsteuerkabel (24) auf eine Winde (27) aufwickelbar bzw. von dieser abwickelbar, zum Ziehen und Aufwickeln des Zugseiles (26) eine Winde (28) vorgesehen und zum Anschließen des Fernsteuerkabels (24) ein Fernsteuerschrank (25) am Kopf der Säule angeordnet ist.