EP0084587A2 - Method to exploit marine oil and/or gas deposits - Google Patents
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- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B17/02—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor placed by lowering the supporting construction to the bottom, e.g. with subsequent fixing thereto
Definitions
- the invention relates to a method for the exploitation of marine oil and / or gas deposits by drilling holes in different locations of the occurrence and processing of the product obtained, both processes being carried out from separate platforms, and to an offshore structure, in particular for carrying out the method.
- the cost-effectiveness of using small or unfavorably located oil and gas fields is essentially determined by the costs for the production platform and the drilling costs. In the case of marginal fields, the solid constructions previously customary for low to medium water depths have to be written down to the relatively small amount of hydrocarbons that can be obtained. This entails high production costs.
- the production platform is constructed in the manner of a four-legged jack-up platform that sits directly on the sea floor.
- the legs extend from the platform to a circumferential box-shaped foundation frame, which is necessary to distribute the relatively high foundation load of this production platform.
- the holes are drilled from specially designed jack-up platforms somewhat away from the installation site of the actual production platform.
- a truss scaffold protects the pipelines rising from the sea floor, which are led to the production platform via a pipe bridge.
- the production platform can be relocated and used again, while the pipe bridge and truss cannot be easily reused.
- Another proposal is a drilling platform that is planned in connection with a tanker as a storage and terminal.
- the relatively low loads of such a drilling platform allow the lifting legs to be directly established.
- the drilling platform is combined with a production platform to form a unit.
- this combined platform is designed as a jack-up platform, it can be reused at another location after the deposit has been exhausted, but it is not possible to separate drilling and production.
- an offshore construction designed, for example, as a drilling or production platform is known (US Pat. No. 3,528,254), which is supported on a substructure that was previously lowered onto the seabed.
- the substructure is firmly anchored in the subsurface.
- the dimensions of several such substructures are matched to the offshore construction and can be lowered to the sea floor at various points and anchored there.
- One and the same offshore construction can therefore be placed on the different substructures.
- the offshore construction is therefore reusable, while the substructures are lost.
- the invention has for its object to provide a method and an apparatus for exploitation marine oil or gas fields are suitable and allow a short field development time.
- This object is achieved in that the platforms are placed one after the other on a substructure previously lowered onto the sea floor and that the substructure lowered at a first location is picked up after leaving the platform and lowered at the next but one location to re-accommodate one of the platforms.
- an offshore structure consisting of a floating drilling platform and a floating production platform with lifting and lowering lifting legs, which are each supported on a substructure lowered to the sea floor, is proposed, which is characterized in that the lifting legs of the drilling platform and the production platform have the same dimensions and the same arrangement to one another and that the substructure is floatable and is optionally assigned to the drilling platform or the production platform.
- foundation work on a new location can be started before drilling on another location is complete.
- the drilling platform can be moved to the already established substructure at the new location.
- the production platform is placed on the substructure left by the drilling platform.
- repairs and adjustments to the platforms and the substructures can be carried out. In this way, the field development time can be shortened significantly.
- through reuse not only the platforms but also the substructures have reduced the production costs.
- the offshore structure shown is designed as a drilling platform 1, from which the holes to the deposit are made, and as a production platform 2, which is used to process the products obtained.
- Each of these platforms contains a deck 3 on which the facilities necessary for the respective purpose are set up.
- Steam generators, turbines, generators and optionally rectifiers can be installed on the production platform 2, with the aid of which the oil and / or gas can be converted into electricity which is transported ashore via submarine cables.
- the decks 3 of the platforms are buoyant and equipped with lifting and lowering legs 4.
- lifting devices are available on the deck.
- the deck 3 and the lifting legs 4 of the drilling platform 1 and the production platform 2 are largely the same.
- the lifting legs 4 have the same dimensions and the same arrangement with respect to the deck 3.
- the lifting legs 4 of the platforms are supported on a substructure 5 which has previously been lowered onto the seabed 6.
- the substructure 5 is buoyant due to the arrangement of bilge and floodable tanks. It can also be provided with storage tanks for the extracted oil.
- the substructure 5, like the drilling platform 1 and the production platform 2, is fully assembled at a shipyard. These units are towed to the intended construction site on the sea and lowered there.
- the substructure 5 consists of feet 7 and vertical sections 8 which are connected to one another by struts 9.
- the lower ends of the lifting legs 4 rest on the vertical sections 8 of the substructure 5.
- the mutual spacing of the lifting legs 4 corresponds to the spacing of the vertical sections 8 from one another.
- Each substructure 5 can thus be assigned to either a drilling platform 1 or a production platform 2.
- the vertical sections 8 of the substructure 5 can be extended and connected by a truss structure 10.
- the distance of the vertical sections 8 from the water surface indicated by the line 11 is essentially the same.
- the lifting legs 4 of the drilling platform 1 and the production platform 2 can always have a constant short length. This means a comparatively economical dimensioning of the relatively expensive lifting legs 4 and a small space requirement for the leg diameter, which is small due to the short leg lengths.
- a substructure 5 is placed and installed on the seabed 6 at location A by flooding the tanks.
- a drilling platform 1 is initially placed on this substructure 5 by floating this drilling platform 1 over the substructure 5, lowering the lifting legs 4 until they strike the substructure 5, and the deck 3 when the lifting legs 4 are firmly seated, up to the desired height above the water surface is raised.
- the required production wells are drilled from the drilling platform 1.
- a second substructure 5 is to be installed on location B while the production wells are being sunk.
- appropriate constructive preparations for extending and adapting the substructure 5 initially installed at location A to the water depth and the ground conditions of location C are to be carried out.
- phase II and the subsequent phase III a short time is provided for general overhauls of the production platform 2 and the drilling platform 1 and for adaptation work on the resumed substructure 5 from location A.
- This substructure 5 is then placed on location C, while the production platform 2 is placed on the substructure 5 left by the drilling platform 1 at location B.
- drilling operations can be started from the attached drilling platform 1 at this new location C.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbeutung von marinen Öl- und/oder Gasvorkommen durch Aufbringen von Bohrungen an verschiedenen Lokationen des Vorkommens und Verarbeitung des gewonnenen Produktes, wobei beide Vorgänge von getrennten Plattformen aus vorgenommen werden sowie ein Offshore-Bauwerk insbesondere zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for the exploitation of marine oil and / or gas deposits by drilling holes in different locations of the occurrence and processing of the product obtained, both processes being carried out from separate platforms, and to an offshore structure, in particular for carrying out the method.
Die Wirtschaftlichkeit der Nutzung kleiner oder ungünstig gelegener Öl- und Gasfelder wird im wesentlichen durch die Kosten für die Produktionsplattform und die Bohrkosten bestimmt. Die für geringe bis mittlere Wassertiefen bisher üblichen festen Konstruktionen müssen bei marginalen Feldern auf die relativ geringe Menge der gewinnbaren Kohlenwasserstoffe abgeschrieben werden. Das bringt hohe Gestehungskosten mit sich.The cost-effectiveness of using small or unfavorably located oil and gas fields is essentially determined by the costs for the production platform and the drilling costs. In the case of marginal fields, the solid constructions previously customary for low to medium water depths have to be written down to the relatively small amount of hydrocarbons that can be obtained. This entails high production costs.
Speziell für marginale Felder wurden bereits Vorschläge entwickelt, die eine mehrfache Verwendung der Produktionsplattform zulassen. Bei einem dieser Vorschläge ist die Produktionsplattform nach Art einer vierbeinigen unmittelbar auf den Meeresboden aufsetzenden Hubinsel konstruiert. Die Beine reichen von der Plattform unverstrebt bis zu einem umlaufenden kastenförmigen Fundamentrahmen, der zur Verteilung der relativ hohen Gründungslast dieser Produktionsplattform notwendig ist. Die Bohrungen werden von speziell konstruierten Hubinseln aus etwas abseits vom Aufstellungsort der eigentlichen Produktionsplattform niedergebracht. Ein Fachwerkgerüst schützt die vom Meeresboden aufsteigenden Rohrleitungen, welche über eine Rohrbrücke zur Produktionsplattform geführt werden.Suggestions have already been developed especially for marginal fields that allow multiple use of the production platform. In one of these proposals, the production platform is constructed in the manner of a four-legged jack-up platform that sits directly on the sea floor. The legs extend from the platform to a circumferential box-shaped foundation frame, which is necessary to distribute the relatively high foundation load of this production platform. The holes are drilled from specially designed jack-up platforms somewhat away from the installation site of the actual production platform. A truss scaffold protects the pipelines rising from the sea floor, which are led to the production platform via a pipe bridge.
Nach Erschöpfung des Feldes kann die Produktionsplattform versetzt und damit wieder verwendet werden, während die Rohrbrücke und das Fachwerkgerüst nicht ohne weiteres wieder verwendet werden können.After the field is exhausted, the production platform can be relocated and used again, while the pipe bridge and truss cannot be easily reused.
Bei einem anderen Vorschlag handelt es sich um eine Bohrplattform, die in Verbindung mit einem Tanker als Speicher und Terminal geplant ist. Die relativ geringen Lasten einer solchen Bohrplattform erlauben eine direkte Gründung der Hubbeine.- Die Bohrplattform ist mit einer Produktionsplattform zu einer Einheit zusammengefaßt. Diese kombinierte Plattform kann zwar, da sie als Hubinsel ausgebildet ist, nach der Erschöpfung der Lagerstätte an einem anderen Ort wieder verwendet werden, jedoch ist keine Trennung von Bohren und Produzieren möglich.Another proposal is a drilling platform that is planned in connection with a tanker as a storage and terminal. The relatively low loads of such a drilling platform allow the lifting legs to be directly established. The drilling platform is combined with a production platform to form a unit. Although this combined platform is designed as a jack-up platform, it can be reused at another location after the deposit has been exhausted, but it is not possible to separate drilling and production.
Weiterhin ist eine zum Beispiel als Bohr- oder als Produktionsplattform ausgebildete Offshore-Konstruktion bekannt (US-A 3 528 254), die auf eine zuvor auf den Meeresboden abgesenkte Unterkonstruktion abgestützt ist. Die Unterkonstruktion ist fest in dem Untergrund verankert. Mehrere derartige Unterkonstruktionen sind in ihren Abmessungen auf die Offshore-Konstruktion abgestimmt und können an verschiedenen Stellen auf den Meeresboden abgesenkt und dort verankert werden. Ein und dieselbe Offshore-Konstruktion kann daher auf die verschiedenen Unterkonstruktionen aufgesetzt werden. Die Offshore-Konstruktion ist somit wieder verwendbar, während die Unterkonstruktionen verloren sind.Furthermore, an offshore construction designed, for example, as a drilling or production platform is known (US Pat. No. 3,528,254), which is supported on a substructure that was previously lowered onto the seabed. The substructure is firmly anchored in the subsurface. The dimensions of several such substructures are matched to the offshore construction and can be lowered to the sea floor at various points and anchored there. One and the same offshore construction can therefore be placed on the different substructures. The offshore construction is therefore reusable, while the substructures are lost.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die zur Ausbeutung mariner Öl- oder Gasfelder geeignet sind und eine kurze Feldentwicklungszeit gestatten.The invention has for its object to provide a method and an apparatus for exploitation marine oil or gas fields are suitable and allow a short field development time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Plattformen nacheinander auf eine zuvor auf den Meeresboden abgesenkten Unterkonstruktion aufgesetzt werden und daß die an einer ersten Lokation abgesenkte Unterkonstruktion nach dem Verlassen der Plattform aufgenommen und an der übernächsten Lokation zur erneuten Aufnahme einer der Plattformen abgesenkt wird. Insbesondere zur Durchführung eines solchen Verfahrenswird ein Offshore-Bauwerk bestehend aus einer schwimmfähigen Bohrplattform und einer schwimmfähigen Produktionsplattform mit heb- und senkbaren Hubbeinen, die jeweils auf einer auf den Meeresboden abgesenkten Unterkonstruktion abgestützt sind, vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Hubbeine der Bohrplattform und der Produktionsplattform die gleichen Abmessungen und die gleiche Anordnung zueinander aufweisen und daß die Unterkonstruktion aufschwimmbar und wahlweise der Bohrplattform oder der Produktionsplattform zugeordnet ist.This object is achieved in that the platforms are placed one after the other on a substructure previously lowered onto the sea floor and that the substructure lowered at a first location is picked up after leaving the platform and lowered at the next but one location to re-accommodate one of the platforms. In particular for carrying out such a method, an offshore structure consisting of a floating drilling platform and a floating production platform with lifting and lowering lifting legs, which are each supported on a substructure lowered to the sea floor, is proposed, which is characterized in that the lifting legs of the drilling platform and the production platform have the same dimensions and the same arrangement to one another and that the substructure is floatable and is optionally assigned to the drilling platform or the production platform.
Unter Verwendung der Erfindung kann mit den Gründungsarbeiten an einer neuen Lokation bereits begonnen werden, bevor die Bohrarbeiten an einer anderen Lokation beendet sind. Nach Abschluß dieser Arbeiten kann die Bohrplattform auf die bereits gegründete Unterkonstruktion an der neuen Lokation umgesetzt werden. Auf die von der Bohrplattform verlassene Unterkonstruktion wird die Produktionsplattform aufgesetzt. Während der Umsetzphase können Reparaturen und Anpassungen an den Plattformen und den Unterkonstruktionen vorgenommen werden. Auf diese Weise läßt sich die Feldentwicklungszeit entscheidend verkürzen. Gleichzeitig werden durch die Wiederverwendung nicht nur der Plattformen sondern auch der Unterkonstruktionen die Gestehungskosten gesenkt.Using the invention, foundation work on a new location can be started before drilling on another location is complete. After completing this work, the drilling platform can be moved to the already established substructure at the new location. The production platform is placed on the substructure left by the drilling platform. During the implementation phase, repairs and adjustments to the platforms and the substructures can be carried out. In this way, the field development time can be shortened significantly. At the same time, through reuse not only the platforms but also the substructures have reduced the production costs.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 die Seitenansicht einer Produktionsplattform und
- Fig. 2 ein Offshore-Bauwerk für verschiedene Phasen bei der Ausbeutung von Öl- oder Gasfeldern.
- Fig. 1 is a side view of a production platform and
- Fig. 2 shows an offshore structure for different phases in the exploitation of oil or gas fields.
Das dargestellte Offshore-Bauwerk ist als Bohrplattform 1, von der aus die Bohrungen zu dem Vorkommen aufgebracht werden, und als Produktionsplattform 2, die der Verarbeitung der gewonnenen Produkte dient, ausgebildet. Jede dieser Plattformen enthält ein Deck 3, auf dem die für den jeweiligen Verwendungszweck notwendigen Einrichtungen aufgestellt sind. Auf der Produktionsplattform 2 können Dampferzeuger, Turbinen, Generatoren und gegebenenfalls Gleichrichter installiert sein, mit deren Hilfe das Öl und/oder Gas in Strom umgewandelt werden kann, der über Seekabel an Land transportiert wird.The offshore structure shown is designed as a drilling platform 1, from which the holes to the deposit are made, and as a
Die Decks 3 der Plattformen sind schwimmfähig und mit heb- und senkbaren Hubbeinen 4 ausgerüstet. Für die Bewegung der Hubbeine 4 sind auf dem Deck 3 Hubeinrichtungen vorhanden. Das Deck 3 und die Hubbeine 4 der Bohrplattform 1 und der Produktionsplattform 2 sind weitgehend gleich. Insbesondere weisen die Hubbeine 4 die gleichen Abmessungen und die gleiche Anordnung in Bezug auf das Deck 3 auf.The decks 3 of the platforms are buoyant and equipped with lifting and lowering
Die Hubbeine 4 der Plattformen sind auf einer Unterkonstruktion 5 abgestützt, die zuvor auf den Meeresboden 6 abgesenkt ist. Die Unterkonstruktion 5 ist durch die Anordnung von lenz- und flutbaren Tanks schwimmfähig. Sie kann auch mit Speicherbehältern für das geförderte Öl versehen sein. Die Unterkonstruktion 5 ist ebenso wie die Bohrplattform 1 und die Produktionsplattform 2 auf einer Werft fertig montiert. Diese Einheiten werden auf der See zu dem vorgesehenen Errichtungsort geschleppt und dort abgesenkt.The
Im einzelnen besteht die Unterkonstruktion 5 aus Füßen 7 und vertikalen Abschnitten 8, die durch Verstrebungen 9 miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Hubbeine 4 setzen auf die vertikalen Abschnitte 8 der Unterkonstruktion 5 auf. Dabei entspricht der gegenseitige Abstand der Hubbeine 4 dem Abstand der vertikalen Abschnitte 8 voneinander. Damit kann jede Unterkonstruktion 5 wahlweise einer Bohrplattform 1 oder einer Produktionsplattform 2 zugeordnet werden.In particular, the
Zur Anpassung an unterschiedliche Wassertiefen können die vertikalen Abschnitte 8 der Unterkonstruktion 5 verlängert und durch eine Fachwerkkonstruktion 10 verbunden werden. Der Abstand der vertikalen Abschnitte 8 von der durch die Linie 11 angedeuteten Wasseroberfläche ist dadurch im wesentlichen gleich. Damit können die Hubbeine 4 der Bohrplattform 1 und der Produktionsplattform 2 eine stets gleichbleibende geringe Länge erhalten. Das bedeutet eine vergleichsweise sparsame Dimensionierung der relativ teueren;Hubbeine 4 und ein geringer Platzbedarf für die bei den kurzen Beinlängen geringen Beindurchmesser.In order to adapt to different water depths, the
Mit Hilfe des beschriebenen Offshore-Bauwerkes werden marine Öl-und/oder Gasvorkommen von verhältnismäßig geringem Ausmaß nach dem folgenden Verfahren ausgebeutet. In einer ersten Phase I wird auf der Lokation A eine Unterkonstruktion 5 durch Fluten der Tanks auf den Meeresboden 6 aufgesetzt und installiert. Auf diese Unterkonstruktion 5 setzt zunächst eine Bohrplattform 1 auf, indem diese Bohrplattform 1 über die Unterkonstruktion 5 geschwommen wird, die Hubbeine 4 bis zum Auftreffen auf die Unterkonstruktion 5 abgesenkt werden und das Deck 3 bei fest aufsitzenden Hubbeinen 4 bis zur gewünschten Höhe über der Wasseroberfläche angehoben wird. Von der Bohrplattform 1 aus werden die erforderlichen Produktionsbohrungen niedergebracht. Während des Abteufens der Produktionsbohrungen soll bereits auf der Lokation B eine zweite Unterkonstruktion 5 installiert werden.With the help of the described offshore structure, marine oil and / or gas deposits of a relatively small extent are exploited according to the following procedure. In a first phase I, a
In der Phase II. d. h. nach der Fertigstellung aller Produktionsbohrungen auf der Lokation A wird die Bohrplattform 1 von der Unterkonstruktion 5 abgehoben und auf die neue Lokation B umgesetzt.In phase II. D. H. After completion of all production drilling on location A, the drilling platform 1 is lifted off the
Eine inzwischen.--vorbereitete Produktionsplattform 2 wird auf die verlassene Unterkonstruktion 5 an der Lokation A aufgesetzt. Diese Operationen können sehr schnell durchgeführt werden, da zu diesem Zeitpunkt keine zeitaufwendigen Gründungsarbeiten mehr erforderlich sind. Während der Produktion an der Lokation A und der Feldentwicklung an der Lokation B sollen entsprechende konstruktive Vorbereitungen zur Verlängerung und Anpassung der zunächst an der Lokation A installierten Unterkonstruktion 5 an die Wassertiefe und die Baugrundverhältnisse der Lokation C vorgenommen werden.A
Zwischen der Phase II und der nachfolgenden Phase III ist eine kurze Zeit für Generalüberholungen der Produktionsplattform 2 und der Bohrplattform 1 und für Anpassungsarbeiten an der wieder aufgenommenen Unterkonstruktion 5 von der Lokation A vorgesehen. Diese Unterkonstruktion 5 wird dann auf der Lokation C abgesetzt, während die Produktionsplattform 2 auf die von der Bohrplattform 1 verlassene Unterkonstruktion 5 an der Lokation B aufgesetzt wird. Nach der Installation der Unterkonstruktion 5 an der Lokation C kann der Bohrbetrieb von der aufgesetzten Bohrplattform 1 auf dieser neuen Lokation C begonnen werden.Between phase II and the subsequent phase III, a short time is provided for general overhauls of the
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EP0084587A3 EP0084587A3 (en) | 1985-01-23 |
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- 1982-04-21 DE DE8282103350T patent/DE3274665D1/en not_active Expired
- 1982-04-21 EP EP82103350A patent/EP0084587B1/en not_active Expired
- 1982-07-07 DK DK305082A patent/DK305082A/en not_active Application Discontinuation
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OIL & GAS JOURNAL, Band 79, Nr. 18, Mai 1981, Seiten 216-225, Tulsa, Oklahoma, US; L.M. SHANNON, JR.: "Mobile production systems designed for marginal fields" * |
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EP0084587A3 (en) | 1985-01-23 |
DK305082A (en) | 1983-07-28 |
DE3202605A1 (en) | 1983-08-04 |
DE3274665D1 (en) | 1987-01-22 |
EP0084587B1 (en) | 1986-12-10 |
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