DE2218775C3 - Halbtaucher-Bohrplattform - Google Patents

Description

15

20

30

35

45

40

Die Erfindung betrifft eine Halbtaucher-Bohrplattform mit mehr als drei senkrechten Säulen, die sich nach unten von einer Plattform aus erstrecken und starr mit dieser verbunden sind, wobei die Säulen an ihren unteren Enden Schwimmkörper aufweisen, und mit einem Strebwerk zwischen den Säulen, das geneigt und waagerecht unmittelbar zwischen den Säulen verlaufende Streben sowie geneigt und waagerecht von den Säulen zu einem einzigen Verstrebungsknoten dieser Art zusammenlaufende Streben aufweist.

Eine derartige Bohrplattform ist aus der US-PS 07 239 und der entsprechenden GB-PS 12 11091 bekannt. Bei dieser Bohrplattform liegt der Verstrebungsknoten in einem nennenswerten Abstand unterhalb des Arbeitsdecks der Plattform, vorzugsweise in der Höhe der Oberkante der Schwimmkörper, und damit am unteren Ende der Säulen. Im wesentlichen waagerechte und geneigte Streben erstrecken sich von dem Verstrebungsknoten aus zu unteren und oberen Punkten der Säulen. Es kann ein zweiter Verstrebungsknoten vorgesehen sein, der durch eine im wesentlichen senkrechte Strebe mit dem ersten Verstrebungsknoten verbunden ist und von dem nur Deckträger zu den Säulen ausgehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbtaucher-Bohrplattform der eingangs genannten Art im Hinblick auf die Führung der Kräfte und Lasten und den Einfluß von

b0

h5 Wasser und Wellen zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung bei einer Halbtaucher-Bohrplattform der eingangs genannten Art vorgesehen, daß der Verstrebungsknoten etwa in der Höhe des Decks der Plattform liegt und daß die geneigt zu dem Verstrebungsknoten zusammenlaufenden Streben vom Verstrebungsknoten unmittelbar zu den unteren Enden der Säulen führen.

Vorteilhafte weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Daraus ergeben sich folgende Vorteile im Vergleich zu der bekannten Bohrplattform:

Beim Schleppen schwimmen die Schwimmkörper der Schwimmanordnung im allgemeinen auf dem Wasser und sind nur teilweise eingetaucht In diesem Zustand ist die bekannte Bohrplattform erheblich Einflüssen der Wellen auf den Verstrebungsknoten in seiner geringen Höhe zwischen den Säulen ausgesetzt, da dieser Verstrebungsknoten erhebliche Abmessungen haben muß. Bei Anwendung der Erfindung wird dies vermieden, und daher ist es bei schlechtem Wetter möglich, das Schleppen fortzusetzen, da sich der Verstrebungsknoten hoch über dem Wasser befindet. Daher ist ss meist nicht erforderlich, die Schwimmanordnung mit Ballast zu belasten, damit sie zum weiteren Schleppen in erheblichem Ausmaße abgesenkt wird, wodurch sich in dem teilweise abgesenkten Zustand ein erheblich höherer Schleppwiderstand ergibt

Wenn ferner die Schwimmanordnung teilweise abgesenkt ist, etwa bei sehr schlechtem Wetter während des Schleppens und stets, wenn die Plattform sich in stationärer Lage für die normale Verwendung, wie etwa beim Bohren befindet, ist der Einfluß der Wellen geringer, da sie den Verstrebungsknoten in der Nähe des Arbeitsdecks nicht erreichen können. Zwar werden die Kräfte, die durch die Welle auf die Säulen ausgeübt werden, teilweise auf den Verstrebungsknoten übertragen, jedoch nur indirekt über die Streben und daher gedämpft, so daß sie erst dann auf den Verstrebungsknoten einwirken, nachdem sie gedämpft und Stöße ausgeglichen sind.

Die geneigten Streben, die sich von der erfindungsgemäß liegenden Verstrebungsknoten zu den unteren Punkten der Säulen erstrecken, führen die Lasten von dem Arbeitsdeck im Mittelbereich zwischen den Säulen mit dem gesamten darauf befindlichen schweren Aufbau, wie etwa den Bohrtürmen, unmittelbar von dem Verstrebungsknoten in die Nähe der Schwimmkörper und damit zu der Schwimmfläche, so daß die Belastung der Säulen erheblich gesenkt wird. Die Streben befinden sich zwar unter Druck, so daß mit einer möglichen Wölbung oder Durchbiegung gerechnet werden muß, jedoch ist es einfach, sie in dieser Hinsicht stark genug auszubilden, ohne daß sie schwer und sperrig werden. Weiterhin kann ein Verstrebungsknoten in größerer Höhe in der Nähe des Decks leicht während langer Arbeitsperioden auf See gewartet werden. Dies ist bei einem Verstrebungsknoten in geringer Höhe, die von den Wellen leicht erreicht werden kann, unmöglich oder sehr viel schwieriger. Daher ist es ebenfalls möglich, den Verstrebungsknoten in größerer Höhe besser gegen Korrosion zu schützen.

Eine bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen senkrecht unterhalb des ersten Verstrebungsknotens ein zweiter Verstrebungsknoten vorgesehen ist und daß dieser zweite

erstrebungsknoten ausschließlich durch im wesentlichen waagerecht verlaufende Streben mit den unteren

Enden der Säulen verbunden ist

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß der Verstrebungsknoten als ein hohler Kasten oder als ein hohler Ringkörper mit im wesentlichen rechtwinkligem, senkrechtem Querschnitt ausgebildet ist Dadurch werden die Kräfte auf dem günstigsten Wege zwischen dem Verstrebungsknoten und den Streben übertragen.

Im folgenden werden beispielsweise bcvorzug'e Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Halbtaucher-Bohrplattform;

F i g. 2 zeigt eine Draufsicht auf die Halbtaucher-Bohrplattform;

Fig.3 zeigt einen senkrechten Schnitt des Mittelbereiches der Halbtaucher-Bohrplattform im wesentlichen entlang der Linie IH-III in F i g. 2:

Fig.4 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Halbtaucher-Bohrplatu'orm;

F i g. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Mittelbereich der Halbtaucher-Bohrplattform nach F i g. 4;

F i g. 6 zeigt einen Schnitt eines Teiles der Halbtaucher-Bohrplattform der F i g. 4 und 5 in einer senkrechten Ebene entlang der Linie VI-VI in F i g. 5.

Die dargestellten Halbtaucher-Bodenplattformen leiten ihre Schwimmfähigkeit im wesentlichen von fünf Schwimmkörpern 1 mit kreisförmigem Querschnitt her, von denen jeder über ein konisches Übergangsstück 2 mit einer Säule 3 verbunden ist, die sich nach oben Jo erstreckt und dieselbe Achse wie der Schwimmkörper 1 aufweist. Die Säulen 3 und die Schwimmkörper 1 sind an den Ecken eines waagerechten, gleichseitigen Fünfecks angeordnet.

Die Säulen 3 können sich nach unten in die is Schwimmkörper 1 hinein erstrecken und mit deren ebenen Bodenfläche verbunden sein, so daß in den Schwimmkörpern 1 ein geeigneter ringförmiger Raum zur Aufnahme von Ballast um die unteren Enden der Säulen 3 herum entsteht.

An den oberen Enden der Säulen 3 ist ein Deckaufbau 5 vorgesehen, der nicht im einzelnen gezeigt ist und dessen Konturen durch gestrichelte und strichpunktierte Linien in Fig.2 zwischen horizontalen Streben 16 und 20 angedeutet sind, die später beschrieben werden « sollen. Der Aufbau kann ein oder mehrere Decks an sich bekannter Art aufweisen. Oft sind drei Decks, ein Maschinenraumdeck, ein Material- und Werkzeuglagerungsdeck und ein Aufenthaltsdeck vorgesehen. Bei 6 in F i g. 2 kann ein Bohrturm angebracht sein, und bei 7 so kann sich ein höheres Deck befinden, das gewünschtenfalls nach außen vorspringen kann und eine Landeplattform für Hubschrauber bilden kann.

Die Ausführungsform gemäß F i g. 1, 2 und 3 weist einen zentralen Verstrebungsknoten 8 mit einem zentralen, prismatischen Kern 9 mit senkrechter Achse auf. Dieser Kern 9 ist polygonal, so daß jede seiner Seitenflächen senkrecht zur Achse der Streben 16 liegt, die sich horizontal zu je einer der Säulen 3 erstrecken. Bei der gezeigten Ausführungsform, bei der die Säulen bo an den Ecken eines gleichseitigen Fünfecks angebracht sind, ist der Kern 9 im waagerechten Schnitt und in Draufsicht von oben ein gleichseitiges Fünfeck.

Jede senkrechte Grenzfläche des Kerns 9 weist zwei vorspringende Ansätze 10 und 11 auf, die senkrecht ·>■> übereinander liegen und eine einteilige Anordnung mit gemeinsamen senkrechten Seitenflächen 12 bilden. Der Kern 9 muß nicht als getrenntes Teil mit eigenen geschlossenen, senkrechten Seitenflächen 12 ausgebildet sein, sondern kann mit den Ansätzen 10 und 11 eine Einheit bilden, die im Inneren hauptsächlich offen und hohl, jedoch mit Verstärkungsstreben und -platten oder dgl. versehen ist. Darüber hinaus kann eine äußere Verstärkung zwischen den Seitenflächen 12 vorgesehen sein. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, erstrecken sich je zwei senkrechte Seitenflächen 12 vom Mittelpunkt des Verstrebungsknotens 8 parallel nach außen; es ist jedoch auch möglich, die Seitenflächen 12 außen etwas zusammenlaufen zu lassen. Die oberen Grenzflächen 13 und die unteren Grenzflächen der vorspringenden Ansätze 11 sind ebenfalls einander parallel, jedoch können auch diese Flächen gewünschtenfalls nach außen etwas zusammenlaufen, so daß die vorspringenden Ansätze 11 eine Pyramidenstumpfform aufweisen. Die oberen Grenzflächen 13 und die unteren Grenzflächen können dabei einen anderen Konvergenzwinkel als die senkrechten Seitenflächen 12 aufweisen. Die Endfläche 15 des vorspringenden Ansatzes 11 hat die Querschnittsform eines gleichmäßigen Polygons, in diesem Fall eines Quadrats.

Die waagerechten Streben 16 erstrecken sich entlang der unteren Fläche von den vorspringenden Ansätzen 10 zu den Säulen 3. Geneigte Streben 22 mit einem kreisförmigen oder anderen runden Querschnitt erstrecken sich von den vorspringenden Ansätzen 11 aus und in Richtung vor deren Achse nach unten zu den unteren Enden der Säulen 3. Jede Seite der quadratischen Endfläche der Ansätze 11 geht in eine ebene Fläche 17 über, die bei 18 in einer Strebe 22 mit rundem oder kreisförmigem Querschnitt endet. Zwischen den vier ebenen Streben 17 sind vier konische Flächen 14 an jedem vorspringenden Ansatz 11 vorgesehen. Die konischen Flächen 14 bilden Teile von Kegeln mit geneigten Achsen und kreisförmiger Basis, sofern die Streben 22 einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, und ihren Scheitelpunkt in einer Ecke des Quadrates am Ende des vorspringenden Ansatzes 11 haben. Die ebenen Flächen 17 und die konischen Flächen 14 haben gerade Grenzlinien zwischeneinander, so daß die Flächen 17 Dreiecke darstellen. Das ermöglicht eine einfache Herstellung und Schweißung, da die Platten, aus denen dieser Aufbau zusammengesetzt ist, keine Grenzlinien in Form gekrümmter Kegelschnitte erhalten müssen.

Die Streben 22 gehen in der Nähe der Säulen 3 über Übergangsbereiche 23, die ähnlich den Flächen 14, 17 ausgebildet sind und vier ebene Flächen ähnlich den Flächen 17 sowie vier gekrümmte Flächen ähnlich den Flächen 14 aufweisen, in im wesentlichen prismatische oder pyramidenförmige Ansätze 24 über, durch die sie jeweils mit ihren Säulen 3 verbunden sind. Von den vier Grenzflächen der Ansätze 24 können die beiden senkrechten Flächen zueinander parallel und die obere und untere Fläche ebenfalls parallel sein, so daß prismatische Ansätze 24 entstehen. Gewünschtenfalls ist es jedoch auch möglich, daß zwei der gegenüberliegenden Flächen oder beide Flächenpaare auseinanderlaufen und einen pyramidensturr.pfförmigen Ansatz bilden, der mit der Säule über einen Querschnitt verbunden ist, der größer als der Querschnitt am Übergang in die Streben 22 durch die abwechselnden ebener- und gekrümmten Oberflächen ist.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß die Streben 19 und 20 in derselben waagerechten Ebene wie die Streben 16 die Säulen 3 miteinander verbinden. In Fig. 1 ist die vordere Strebe 19 im mittleren Teil unterbrochen

dargestellt, damit der Verstrebungsknoten 8 erkennbar ist. Die Streben 20 sind im Querschnitt rechtwinkelig, wie die Streben 16 und die drei Streben 19 sind im Querschnitt kreisförmig mit etwa prismenstumpfförmigen Übergangsteilen 21 an den Säulen 3, deren obere Fläche waagerecht ist, deren seitliche Flächen senkrecht sind, und deren ι ntere Fläche sich nach unten zu der Säule erstreckt wie aus F i g. 1 ersichtlich. Diese Übergangsteile 21 gehen über in in Umfangsrichtung abwechselnde, dreieckige, ebene und geneigte konische Platten bei 28 in die Streben 19. In der Nähe des Überganges zwischen den konischen Übergangsstücken 2 und den Säulen 3 ist ebenfalls in jeder Ebene durch die Achsen zweier nebeneinanderliegender Säulen 3 eine Strebe 26 vorgesehen, die sich horizontal zwischen den nebeneinanderliegenden Säulen 3 erstreckt, sowie eine Strebe 27, die in derselben senkrechten Ebene durch die beiden nebeneinanderliegenden Säulen 3 und nach oben in die Nähe einer waagerechten Strebe 19,20 im oberen Bereich des Aufbaus verläuft Alle diese Streben 19, 20, 26, 27 haben vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt und an beiden Enden im wesentlichen prismatische oder pyramidische Übergangsteile 30, die über vier ebene Flächen und dazwischenliegende vier konische Flächen bei 29 in die kreisförmigen Streben 26, 27 übergehen.

Von der unteren Fläche des prismatischen Kerns 9 des Verstrebungsknotens 8 aus erstreckt sich eine kreisförmige Strebe 31 senkrecht nach unten. Diese Strebe 31 geht am oberen und unteren Ende über ein Übergangsteil 32, das ebenfalls abwechselnd eine ebene und eine gekrümmte Fläche aufweist, einerseits in den Kern 9 und andererseits in einen Verstrebungsknoten 33 über, der ebenfalls fünfeckig und prismatisch in seiner Form ist und über Verbindungsteile 34, 35 und fünf waagerechte Streben 36 mit jeweils einer Säule 3 verbunden ist Dieser untere Verstrebungsknoten 33 hat in der Draufsicht im wesentlichen dieselbe Form wie der Verstrebungsknoten 8 (siehe F i g. 1), ist jedoch wesentlich einfacher ausgebildet, da keine geneigten Streben mit ihm verbunden sind, so daß er, wie aus F i g. 1 hervorgeht, viel niedriger im senkrechten Querschnitt ausgebildet ist und damit wesentlich weniger Wasserwiderstand bietet. Die Übergangsteile 32 haben selbstverständlich nicht jeweils vier, sondern fünf dreieckige Flächen, die durch fünf konische Flächen unterbrochen sind.

Alle Streben sind hohl und weisen gewünschtenfalls Verstärkungen im Inneren, etwa aus Platten, Rippen oder Rahmenteilen, auf.

In den Fig.4, 5 und 6 ist eine Ausführungsform gezeigt, bei der der zentrale Verstrebungsknoten 36 durch einen ringförmigen Körper gebildet ist, der aus flachen Platten zur Bildung eines hohlen Balkens zusammengesetzt ist. Wie aus F i g. 5 hervorgeht, ist dieser Verstrebungsknoten 36 im wesentlichen fünfekkig, mit Ansätzen 37 an den Verbindungspunkten zu den Streben 16 und 22 versehen, die an den Ecken des

i» Fünfecks senkrecht zu den Winkelhalbierenden der fünf Ecke des Fünfecks liegen, so daß das Fünfeck in diesen Ecken abgeflacht ist und damit ein unregelmäßiges Zehneck entsteht.

Auf diese Art werden die Kräfte in diesen Ecken

ii günstig zwischen den Streben 16, 22 und dem ringförmigen, hohlen Verstrebungsknoten 36 übertragen.

Die Streben 22 weisen Verbindungsteile 38 zu dem hohlen Verstrebungsknoten 36 auf, die zugleich die Verbindungsteile für die Streben 16 sind. Auf diese Weise schneiden sich die Achsen der geneigten Streben 22 oberhalb des Decks S.

Das Deck wird auf diese Weise über eine große Fläche durch den hohlen Verstrebungsknoten 36

.'■> abgestützt.

Eine Strebe 39 erstreckt sich von dem hohlen Verstrebungsknoten 36 in einer etwas abwärts geneigten Richtung zu dem einfachen unteren Verstrebungsknoten 40. Die Streben 39 gehen, wie aus Fig.4

i» ersichtlich ist, in die untere Fläche des ringförmigen hohlen Verstrebungsknotens 36 zwischen zwei Ansätzen 37 über. Die Streben 39 haben Übergangsteile 41 mit abwechselnd ebenen und gekrümmten Flächen zu prismatischen Verbindungsteilen 42, durch die sie an

i^r> ihrem oberen Ende mit dem hohlen Verstrebungsknoten 36 und an ihrem unteren Ende mit dem Verstrebungsknoten 40 verbunden sind. Die Streben 16 und 22 könnten in den hohlen Verstrebungsknoten 36 durch schräge Verbindungsteile übergehen, so daß sie

4» wesentlich breiter im Bereich des hohlen Verstrebungsknotens 36 als in ihrem Mittelbereich sind. In diesem Falle werden die Streben vorzugsweise nicht mit den Ecken des fünfeckigen, hohlen Verstrebungsknotens 36, sondern mit den Mittelbereichen seiner Seiten verbündt ί den.

Der hohle Verstrebungsknoten 36 kann durch einen hohlen Kasten gleichen Umrisses ersetzt werden, dessen waagerechte obere und untere Flächen vollständig geschlossen sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 Patentansprüche:

1. Halbtaucher-Bohrplattform mit mehr als drei senkrechten Säulen, die sich nach unten von einer Plattform aus erstrecken und starr mit dieser verbunden sind, wobei die Säulen an ihren unteren Enden Schwimmkörper aufweisen, und mit einem Strebwerk zwischen den Säulen, das geneigt und waagerecht unmittelbar zwischen den Säulen verlaufende Streben sowie geneigt und waagerecht von den Säulen zu einem einzigen Verstrebungsknoten dieser Art zusammenlaufende Streben aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstrebungsknoten (8,36) etwa in der Höhe des Decks der Plattform liegt und daß die geneigt zu dem Verstrebungsknoten (8, 36) zusammenlaufenden Streben (22) vom Verstrebungsknoten (8, 36) unmittelbar zu den unteren Enden der Säulen (3) führen.

2. Halbtaucher-Bohrplattform nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Verstrebungsknoten (8,36) als ein hohler Kasten oder als ein hohler Ringkörper mit im wesentlichen rechtwinkligem, senkrechtem Querschnitt ausgebildet ist.

3. Halbtaucher-Bohrplattform nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der waagerechte Außenumriß des Verstrebungsknotens (8, 36) im wesentlichen ein Fünfeck bildet

4. Halbtaucher-Bohrplattform nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen senkrecht unterhalb des Verstrebungsknotens (8,36) ein weiterer Verstrebungsknoten (33, 40) vorgesehen ist und daß dieser weitere Verstrebungsknoten (33, 40) ausschließlich durch im wesentlichen waagerecht verlaufende Streben (43) mit den unteren Enden der Säulen (3) verbunden ist.

10