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DE3050001C2 - - Google Patents

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Publication number
DE3050001C2
DE3050001C2 DE3050001T DE3050001T DE3050001C2 DE 3050001 C2 DE3050001 C2 DE 3050001C2 DE 3050001 T DE3050001 T DE 3050001T DE 3050001 T DE3050001 T DE 3050001T DE 3050001 C2 DE3050001 C2 DE 3050001C2
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DE
Germany
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oil
gas
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column
frame
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DE3050001T
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Ole C. Stavanger No Oestlund
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Oc Oestlund Stavanger No AS
Original Assignee
Oc Oestlund Stavanger No AS
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Publication date
Application filed by Oc Oestlund Stavanger No AS filed Critical Oc Oestlund Stavanger No AS
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E21B43/0122Collecting oil or the like from a submerged leakage
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/36Underwater separating arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Sammeln und Trennen von Öl, Gas und Wasser, welches aus einem Öl/- Gas-Bohrloch austritt sowie eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 2 zur Durchführung dieses Verfahrens.
In den vergangenen Jahren sind vielfältige Versuche unternommen worden, daß aus ausgebrochenen Öl/Gas-Bohrlöchern auf dem Meeresgrund ausströmende Gas und Öl zu beherrschen. Solche Maßnahmen sind ins­ besondere deshalb von Bedeutung, da eine Verschmutzung der Meeresumgebung und der Strände verhindert werden muß, da die Verschmutzung eine Gefahr für das Leben im Meer sowie die in Mitleidenschaft gezogenen Strände bringt. Zusätzlich sind auch große wirtschaftliche Ver­ luste durch ausgebrochene Bohrlöcher zu beklagen.
Bekannte Ausrüstungen, wie z. B. Tankerrohre, Abschei­ der (skimmer), "Sombreros" usw. erwiesen sich als unter den vorherrschenden Witterungsbedingungen unzu­ reichend. Deshalb müssen neue Verfahren entwickelt wer­ den, um das aus unkontrollierten Bohrlöchern am Meeres­ grund austretende Gas und Öl zu separieren und zu sammeln.
Deshalb sind Vorrichtungen erforderlich, mittels derer das aus solchen Bohrlöchern austretende Gas und Öl gesammelt und genutzt werden kann, während gleich­ zeitig andere Einrichtungen eingesetzt werden, um den Ausbruch zu kontrollieren, beispielsweise durch Bohren von Entlastungs-Bohrlöchern.
Einrichtungen in der Form von Sombreros, beispiels­ weise nach der US-PS 36 64 136, sind eingesetzt worden, um die Verschmutzung des Meeres und der Umgebung zu verhindern. Die "Sombreros" sollten die aus der unter Wasser liegenden Quelle austretende Öl-Gasmischung sammeln. Die Hauptursachen für das Versagen derartiger "Sombreros" lagen im Entweichen von Öl und Gas unter der Kante des Sombreros sowie beim Versuch, die Öl­ Gasmischung zu transportieren, üblicherweise von der Spitze des Sombreros zur Meeresoberfläche. Bedingt durch die proportionale Expansion des der Öl-Gas­ Mischung entweichenden Gases traten ernsthafte Pro­ bleme während der erheblichen Expansion des Gas-Vo­ lumens beim Transport der Öl-Gas-Mischung im Steiger zur Meeresoberfläche auf.
Eine Maßgabe zur Beherrschung eines ausgebrochenen Bohrloches, bei der eine Vorrichtung über dem Bohr­ loch angeordnet ist, besteht darin, das Öl vom Gas zu trennen und die zwei Komponenten einzeln zu kon­ trollieren.
Weiterhin muß der innerhalb der Anordnung ansteigende Druck, der durch die strömende Gas-Öl-Mischung ent­ steht, gesteuert und auf einen Wert beschränkt werden, bei dem der tragende Boden nicht überfordert wird. Anderen­ falls sind Beschädigungen der Bodenfläche und von Öl/Wasser-Rohren zu beklagen.
Da Gas und Öl stark verschiedenes Verhalten zeigen, beispielsweise bei Druckabfall und Expansion, und da große Druckschwankungen durch Gasblasen in den Transport-Steigern als auch Kavitationsprobleme in den Pumpen auftreten, sind vielfältige Probleme zu lösen.
Im einzelnen werden folgende Anforderungen gestellt: Keine oder unwesentliche Bodenbeeinträchtigung, Be­ grenzung von Druckschwankungen, keine oder keine er­ hebliche Beschädigung von Leitungen in der Nähe oder auf dem Meeresboden. Unabhängigkeit des Einsatzes von der Wassertiefe, leichte und schnelle Installation, Zuverlässigkeit und Beweglichkeit. Darüber hinaus ist, wie immer, eine wirtschaftliche Herstellung und Wartung von Bedeutung.
Das Problem der Bodenbeeinträchtigung entsteht dann, wenn die das Bohrloch abdeckende Einrichtung einen offenen unteren Endabschnitt aufweist, der auf dem Meeresgrund abgesetzt ist und die Vorrichtung mit einer Öl-Gas-Mischung aus dem Bohrloch gefüllt ist, welche eine Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem äußeren der Vorrichtung bewirkt. Übersteigt diese Druckdifferenz 3-5 m Wassersäule (m H₂O), so ist normalerweise ein Bodenbruch zu erwarten. Solche Brüche verursachen Lecks auf der Meeresbodenfläche bzw. im Boden selbst. Die Druckschwankungen auf dem Meeresboden, beispielsweise in 300 m Wassertiefe, variieren wesentlich mehr als die Bodenstabilitäts­ grenze von 5 m Wassersäule (m H₂O). Diese enge Druck­ differenz-Begrenzung von etwa 5 m Wassersäule er­ fordert es, die Schwankungen des Öl/Gas-Druckes inner­ halb einer jeden Anordnung zu minimieren, die auf dem Meeresgrund abgesetzt ist.
Wird Öl und Gas zusammen in einem Steiger(riser) trans­ portiert, wobei der Druck in den Steiger-Abschnitten von der Vertikalposition des Abschnittes abhängt, so wird der Bodendruck kontinuierlich, zeitabhängig mit dem Gasinhalt des Steigers variieren, weil durch den hydrostatischen Druck am Boden das Öl durch das Gas verdrängt wird, welches (Gas) sich bei der Aufwärtsbewegung im Steiger expandiert.
Wird das Gas vom Öl in einem solchen Maß getrennt, daß der Gas-Inhalt des Öles wesentlich reduziert ist, werden die Schwankungen im Bodendruck des Steigers ebenfalls wesentlich reduziert. Eine derartige Trennung ist durch eine freie Ölschicht in einer Säule möglich, die eine überstülpende Abdeckung für das aus dem Öl befreite Gas bildet. So eine Gas-Abdeckung bildet die Spitze einer über dem ausgebrochenen Bohrloch angeordneten Struktur.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren und eine Vorrichtung zu dessen Durchführung zu schaffen, mit denen die geschilderten Nachteile und Gefahren beim Transport der Öl- Gas- Mischung zur Meeresoberfläche vermieden werden können, wobei das Verfahren unabhängig von der Wassertiefe und den Wetterbedingungen eingesetzt und die entsprechende Vorrichtung zuverlässig und schnell installiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß hinsichtlich des Verfahrens durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 2 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeiden die Fehler und Nachteile des Standes der Technik beim Sammeln und/oder Trennen von Öl und Gas aus offenen Bohrlöchern. Nach dem er­ findungsgemäßen Verfahren sind folgende Schritte vor­ gesehen: Ein vertikal ausgerichtetes Gestell wird über das ausgebrochene Bohrloch gesenkt, indem mit dem Ge­ stell verbundene Ballasttanks mit Ballast gefüllt werden, bis das Gestell auf dem Meeresboden um den Kopf des Bohrloches herum aufsetzt; Öl-Gas-Gemisch wird aus dem Bohrlochkopf in das Gestell geleitet, wodurch sich eine Ölsäule im Inneren des Gestelles aufbaut sowie ein oberer Gas-Abschnitt in der Säule, wodurch die Aufwärtsbewegung der Öl-Gas-Mischung der­ art verlangsamt ist, daß die Bewegung der Mischung an der Öl-Oberfläche zu vernachlässigen ist; der Druck und der Anteil von Öl und Gas in dem Gestell werden durch Betätigung von Ventilen für den Öl- bzw. Gasauslaß gesteuert, wobei die hydrostatischen Drucke innerhalb und außerhalb der unteren Kante des Gestelles, welches auf dem Meeresgrund aufliegt, im wesentlichen gleich sind, und wobei eine Gasfüllung im oberen Ab­ schnitt des Gestells durch Überführen von Gas aus dem Gestell zur Meeresoberfläche und Überführen von Öl aus der Ölsäule zur Meeresoberfläche aufrechterhalten wird.
Das erfindungsgemäße Gestell kann die Form einer Säule mit einem vertikal angeordneten Rohr haben, deren oberes Ende geschlossen ist und Auslässe für Gas aufweist, während der untere Endabschnitt des Rohres Einrichtungen zum Abstützen der Säule auf dem Meeresgrund aufweist und der mittlere Abschnitt der Säule mit Öl-Auslässen versehen ist.
Ein Überströmrand kann unterhalb des oberen Abschnittes des Rohres angeordnet sein, wodurch zurückgebliebenes Gas in den oberen Abschnitten der Ölsäule beim Über­ strömen des Öles über den Überströmrand frei wird. Die Auslässe für Öl sind in einem Überströmkanal unterhalb des Überströmrandes und zwischen dem Rand und der Innenwandung des Rohres vorgesehen.
Das Innere des Gestells kann mit einer oder mehreren horizontalen Aussteifungen bestückt sein, die die Aufwärtsbewegung der Öl-Gas-Mischung dämpfen.
Um das Gestell herum kann ein äußeres Gehäuse vorge­ sehen sein, innerhalb dessen Ballast- und Speicher­ tanks und auch Räume für Ventile, Rohre und Tanks vor­ gesehen sein können, mittels welcher das Absetzen und Fluten des Gestells sowie der Druck innerhalb des Gestells im Betriebszustand zu steuern sind. Eine Plattform kann auf dem Oberteil des Gehäuses vorgesehen sein, welche verschiedene Ausrüstungsgegen­ stände zum Betrieb der Vorrichtung aufnimmt. Die Aus­ rüstung auf der Plattform ist Tauchern zugänglich, wenn das Gestell in großen Wassertiefen eingesetzt wird.
Aus dem Gestell werden Öl und Gas getrennt zur Wasser­ oberfläche überführt, wo sie weiter behandelt werden, beispielsweise auf Leichterschiffen, Schiffen oder Bohrtürmen. Sodann wird das Material weitertransportiert oder das Gas kann auch verbrannt werden.
Die Steiger für einen derartigen Transport von Öl und Gas können fest oder auch flexibel sein, in Abhängigkeit von der Wassertiefe und anderen Parametern. Im allgemeinen sind jedoch flexible Steiger bei großen Wassertiefen die wirtschaftlichste Lösung, da der­ artige Steiger auch bei verschiedenen Wassertiefen ohne teure Umrüstungen einsetzbar sind.
Das Säulen-Verfahren kann bei allen Wassertiefen ein­ gesetzt werden, bei denen ein Druckgleichgewicht herstellbar ist, welches durch die folgende Gleichung gegeben ist:
P + pH g = P₁ + phg,
wobei
P = Atmosphärendruck in Höhe der Meeresoberfläche,
p₁ = Spezifisches Gewicht von Wasser
H = Wassertiefe
P₁ = Gasdruck in der Spitze des Gestells,
P₂ = Spezifisches Gewicht von Öl im Gestell, h₂ = Höhe des Öls im Gestell.
Um das Auslecken von Öl unterhalb der Unterkante des Gestells aufgrund von geringen Druckschwankungen zu verhindern, sollte der Bodendruck in dem Gestell in folgenden Grenzen gehalten werden:
P + pH g < P₁ + phh < P + pH g - P s .
Die Ungleichung gibt einen Steuerbereich für Ps an, wobei P s der maximale Druckgradient vor Bruch des Bodens ist.
Wird das Auslecken unter dem Bodenabschnitt mittels in den Meeresgrund eindringender Schneiden kontrolliert, soweit Rohre und Pipelines dies nicht verhindern, kann der Bodendruck in der Säule gemäß der folgenden Formel variiert werden:
P + pHg + P s < P₁ + ph₂ < P + p Hg - P s .
Die Ungleichung gibt eine Steuerbreite für zwei 2P s .
Bei Betrieb wird das Öl aus dem Bohrloch frei in das Gestell einströmen, das Gas wird getrennt und inner­ halb des Systems wird sich ein eigener Gleichgewichts­ zustand ausbilden. Ein Druckaufbau im Bodenbereich wird durch ein Bodenventil und/oder ein Ventil im oberen Abschnitt verhindert. Das Öl in dem Gestell strömt über einen Überströmrand, bevor es in die Trans­ port-Steigeleitungen eintritt, wodurch die Gastrennung noch verbessert wird.
Die kinetische Energie der ausströmenden Öl-Gas­ Mischung wird durch das bereits im Gestell vor­ handene Öl und Wasser gedämpft. Um dieses zu erreichen, muß die Menge, der Durchmesser und die Höhe des Wassers und des Öles in der Säule groß genug sein, um die Bewegungsenergie der ausbrechenden Öl-Gas-Mischung zu dämpfen und zu absorbieren. Weiterhin müssen die Abmessungen groß genug sein, um Gasblasen aufsteigen und expandieren zu lassen, ohne daß große Schwankungen des hydrostatischen Druckes am Boden erzeugt werden. Dieser Effekt wird mit zunehmendem Durchmesser und zu­ nehmender Höhe abnehmen. Die erforderliche Höhe der Öl/Wasser-Säule kann dadurch reduziert werden, daß innerhalb des Gestells mechanische Dämpfer angebracht werden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 einen Aufriß des erfindungsgemäßen Säulen-Gestells;
Fig. 2 das Säulen-Gestell von Fig. 1 mit einem äußeren Gehäuse, Ballast­ und Speichertanks und einem Aus­ rüstungs-Deck, das für Taucher bei Einsatz des Säulen-Gestells auf dem Meeresboden zugänglich ist;
Fig. 3 ein Gestell, das für Flachwasser vor­ gesehen ist und bei dem sich die Platt­ form überhalb der Meeresoberfläche be­ findet; und
Fig. 4 Querschnitte entsprechend Fig. 2. und 5
Ein vertikal angeordnetes Säulen-Gestell 1, das bei Betrieb ein Öl/Gas-Bohrloch 2 abdeckt, weist ein Rohr 3 mit Ventilen 4 und 4 a sowie 5 auf, die Teile der Auslässe 6 und 7 für Gas bzw. Öl bilden. Der untere Endabschnitt 8 des Säulen-Gestells 1 hat eine untere Kante 12, die auf dem Meeresgrund 14 abgesetzt ist. In einem vertikalen Rohr 3 und dem unteren Endab­ schnitt 8 des Säulengestells 1 baut sich bei Betrieb eine Ölsäule 10 auf. Ein oberer Endabschnitt 9 des Säulen-Gestells weist einen oberen, gasgefüllten Ab­ schnitt 1 auf, unterhalb dessen ein Überströmrand 15 angeordnet ist, mittels dessen Gas aus der Öl­ Gas-Mischung entfernt wird, welche über den Überström­ rand 15 in Überströmkanäle 26 strömt, von wo aus das Öl mittels des Auslasses 7 zur Meeresoberfläche über­ führt wird. Der untere Endabschnitt 8 des Säulen­ Gestells 1 ist mit einem Ventil 18 zum Entfernen von Wasser aus dem unteren Bereich des Säure-Gestells 1 sowie für Auftriebs-Zwecke beim Heben bzw. Senken des Säulen-Gestells versehen.
Das durch den Bohrlochkopf 22 aus dem Bohrloch 2 strömende Öl-Gas-Gemisch wird durch die Ölsäule 10 gebremst. Gas wird sich aus dem Öl-Gas-Gemisch ent­ fernen und den gasgefüllten Abschnitt 11 erreichen. Im Bereich der Oberfläche der Ölsäule 10 wird die Be­ wegung des Öl-Gas-Gemisches derart gebremst sein, daß das Öl im wesentlichen ruhig ist und ein Großteil des Gases aus der Mischung entfernt ist. Möglicher­ weise verbliebenes Gas wird aus der Mischung beim Über­ strömen über den Überströmrand 15 in die Überström­ kanäle 26 entfernt. Aus der Öl-Gas-Mischung entferntes Wasser wird einen wassergefüllten unteren Abschnitt im unteren Endabschnitt 8 des Säulen-Gestells 1 bilden, wobei dieses Wasser mittels des Ventils 18 aus dem Säulen-Gestell entfernbar ist. Das Ventil 18 kann auch als Auslaß den Auslaß 7 ergänzen, falls extrem große Mengen Öl-Gas-Gemisch in das Säulen-Gestell strömen. Das Säulengestell 1 umhüllend ist ein äußeres Gehäuse 13 angeordnet, das einen gewissen Abstand zum Rohr 3 einnimmt, so daß Freiraum für Ausrüstungen, beispielsweise Rohre, geschaffen wird. Um das Gehäuse 13 herum können Ballast- und Speichertanks 27 im unteren Abschnitt des Gehäuses 13 vorgesehen sein.
Aus dem unteren Endabschnitt 8 des Säulen-Gestells 1 kann Wasser durch das Leitungssystem 17 in die um­ gebende See oder mittels Ventilen 18 und 19 in Speicher­ tanks 27 abgegeben werden, von wo aus es mittels einer Pumpe 29 in die umgebende See entladbar ist. Die Spei­ chertanks 27 dienen bei Betrieb also als Trenn-Tanks für Öl und Wasser, wobei das in den oberen Abschnitten der Tanks 27 getrennte Öl mittels eines Leitungs­ systems 16 zur Meeresoberfläche überführbar ist. Auch ist das Öl einem Leitungssystem 20 zuführbar, durch welches eine Pumpe 30 das Öl aus dem Über­ strömkanal 26 zur Weiterbehandlung an die Meeres­ oberfläche fördern kann.
Um die Bremswirkung der Ölsäule 10 zu verstärken, sind eine oder mehrere Aussteifungen 21 im Inneren des Rohres 3 angeordnet, welche die Stablität des Rohres 3 auch erhöhen. Die untere Kante des Rohres 3 kann in Form von Stützen, Kästen oder Abschnitten ausgeformt sein, von denen einige entfernbar sind, um die Beschädigung von Gegenständen auf oder in der Nähe des Meeresgrundes 14 in der Umgebung des Bohr­ lochkopfes 22, wie beispielsweise Pipelines, zu ver­ hindern. Weiterhin kann die untere Kante 12 auch derart ausgeformt sein, daß sie in den Meeresboden dringt, um eine gewisse Druckdifferenz zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Säulen-Gestells 1 in diesem Bereich zu erlauben.
Um die Beschädigung von Leistungen und Boden-Steige­ leitungen im Bereich des Meeresgrundes zu verhindern, ist die untere Kante 12 des Säulen-Gestells 1 teil­ weise oder ganz mit wassergefüllten, flexiblen Gummi­ kissen versehen, welche das Gewicht des Säulen-Ge­ stells gleichmäßig auf dem Meeresgrund verteilen.
Das Säulen-Gestell 1 kann mit einem Ausrüstungs-Deck 31 versehen sein, auf welchem Ausrüstungsgegenstände zum Bedienen des Rohr-Systems des gesamten Säulen-Ge­ stells 1 untergebracht sind, und welches bei Betrieb Tauchern zugänglich ist.
Weitere Ausrüstung ist vorgesehen, um den Druck in bestimmten Abschnitten des Säulen-Gestells, des Ge­ häuses, der Tanks, Pumpen, Leitungssysteme und der Gas- bzw. Öltransporteinrichtungen 23, 24 sowie in den Auslässen 6 und 7 zu messen.
Bei Betrieb wird der Druck im unteren Endabschnitt 8 des Säulen-Gestells 1 mittels der oben erwähnten Aus­ rüstungen im wesentlichen gleich dem Druck außerhalb des Säulen-Gestells auf dem Meeresboden gehalten.
Die Konstruktion des Säulen-Gestells richtet sich wesentlich nach den Bedingungen, unter denen das Ge­ stell zu betreiben ist. Diese Anforderungen über­ steigen noch die Druck-Bedingungen, die zum Betrieb des Säulen-Gestells gesetzt sind, da das Säulen-Ge­ stell sowohl in Tiefen von mehr als 300 Metern als auch in Flachwasser einsetzbar sein soll.
Das Säulen-Gestell 1 kann, falls erwünscht, auch als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme beim Bohren Ver­ wendung finden, wobei das Säulen-Gestell über dem Bohrloch positioniert wird und die Bohrung durch das Oberteil des Säulen-Gestells erfolgt, welches dem­ entsprechend konstruiert und ausgelegt sein muß.
Bei Einsatz in Flachwasser kann das Säulen-Gestell mit einer Brandschutzwand versehen sein sowie mit Brandbe­ kämpfungseinrichtungen, die auf der Meeresoberfläche brennendem Öl und Gas beim Installieren des Säulen-Ge­ stells widerstehen.
Ballast- und Speichertanks 27 dienen zum Einstellen des Gewichts auf dem Säulen-Gestell, welches auf dem Meeresgrund abgestützt ist, um dieses entsprechend der Bodenbeschaffenheit zu stabilisieren. Auch dienen die Tanks beim Betrieb dem Speichern von Öl und/oder Wasser, insbesondere bei Überflutung des Systems.
Beim Eintauchen sind die Ventile 4, 4 a, 5 und 18 offen, um eine freie Strömung von Gas und Öl durch das Säulen­ Gestell zu ermöglichen. Nach der Installation auf dem Meeresgrund und der erforderlichen Belastung, werden die Ventile eingestellt und die Ölpumpen ange­ worfen, wobei die Ventile, Pumpen und anderen Aus­ rüstungsteile von einem Bedienungsschiff ferngesteuert werden. Diese Steuerung und Versorgung erfolgt üb­ licherweise automatisch.

Claims (10)

1. Verfahren zum Sammeln und Trennen von Gas, Wasser und Öl, welche, kontrolliert oder nicht, aus einem Öl/Gas-Bohrloch auf dem Meeresboden ausströmen, da­ durch gekennzeichnet, daß ein vertikal angeordnetes Säulen-Gestell (1) über das Bohrloch (2) abgesenkt wird, indem Ballast in mit dem Säulen-Gestell (1) verbundene Ballast-Tanks (27) ein­ geführt wird, bis das Säulen-Gestell um den Bohrkopf (22) des Bohrloches (2) herum auf dem Meeresgrund aufsetzt; daß Öl-Gas-Gemisch aus dem Bohrloch (2) in das Säulen­ Gestell (1) geführt wird, wobei sich im Inneren des Säulen-Gestells (1) eine Ölsäule (10) aufbaut, so­ wie ein oberer, gasgefüllter Abschnitt (11) des Säu­ len-Gestells (1), und die Aufwärtsbewegung des Öl­ Gas-Gemisches durch die Ölsäule (10) gebremst wird; daß der Druck und die Menge des Öles und des Gases in dem Säulen-Gestell durch Betätigung von Auslässen (6, 7) für Öl und Gas gesteuert werden, so daß der hydrostatische Druck außerhalb und innerhalb der unteren Kante (12) des auf dem Meeresboden abgesetzten Säulen-Gestells (1) gleich sind, wobei ein Gas-Ab­ schnitt (11) im oberen Endabschnitt (9) des Säulen­ Gestells (1) durch Entfernung von Gas aus dem oberen, gasgefüllten Abschnitt (11) des Säulen-Gestells (1) zwecks Verbrennung oder Speicherung erhalten bleibt; und daß Öl aus der Ölsäule (10) entladen wird.
2. Säulen-Gestell zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, zum Sammeln und Trennen von Gas, Wasser und Öl, welche, kontrolliert oder nicht, aus einem Öl/Gas-Bohrloch auf dem Meeresgrund ausströmen, dadurch gekennzeichnet, daß das Säulen-Gestell ein vertikal angeordnetes Rohr (3) einem oberen, geschlossenen Endabschnitt (9) aufweist, das mit Auslässen (6) für Gas versehen ist, daß ein unterer Endabschnitt (8) des Rohres (3) mit Einrichtungen (12) zum Abstützen des Säulen-Gestells (1) auf dem Meeresgrund (14) versehen ist, daß der mittlere Ab­ schnitt des Säulen-Gestells mit Öl-Auslaßeinrich­ tungen (7) zum Überführen des Öles an die Meeresober­ fläche versehen ist und daß der untere Endabschnitt (8) des Rohres (3) mit Ventil-Einrichtungen (18) versehen ist, mittels derer Flüssigkeit in das Säulen­ Gestell hinein und aus ihm heraus bringbar sind, so daß die hydrostatischen Drucke innerhalb und außer­ halb der unteren Kante (12) des Säulen-Gestells bei Betrieb ausgleichbar sind, wobei diese (Ventile) auch für die Ballast- bzw. Auftriebsbildung beim Absenken bzw. Steigen des Säulen-Gestells (1) dienen.
3. Säulen-Gestell nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß unterhalb eines oberen Abschnittes (11) des Rohres (3) zum Sammeln von befreitem Gas ein Überströmrand (15) vorgesehen ist, durch den im Öl zurückgebliebenes Gas beim Strömen des Öles über den Überströmrand (15) befreit wird, und daß die Auslaß­ einrichtungen (7) für Öl mit einem Überströmkanal (26) zwischen der Innenwand des Rohres und dem Über­ strömrand auf einem Niveau unterhalb des Überström­ randes (15) versehen ist.
4. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (3) mit zu­ mindest einer horizontalen inneren Aussteifung (21) zum Dämpfen der Aufwärtsbewegung des Öl-Gas-Gemisches versehen ist.
5. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasauslaßeinrichtungen (6) zumindest ein Ventil (4) zur Verbindung mit Trans­ porteinrichtungen (23) für Gas an die Meeresober­ fläche aufweisen.
6. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gasauslässe (6) weiter­ hin ein vertikal im Oberabschnitt des Säulen-Gestells angeordnetes Ventil (4 a) aufweisen, so daß Bohrungen von der Meeresoberfläche durch das Ventil (4 a) und die gesamte Länge des Säulen-Gestells (1) möglich sind.
7. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Gas-Auslässe (7) ein Leitungssystem (20) aufweisen und zumindest ein Ventil (5) zur Verbindung mit Transporteinrichtungen (24), mittels derer Öl an die Meeresoberfläche überführ­ bar ist.
8. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-7, da­ durch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiges Gehäuse (13) um das Säulen-Gestell (1) angeordnet ist, so daß Freiraum (25) zwischen dem Rohr (3) und dem Gehäuse (13) gebildet wird, der die Installation von Ventilen, Pumpen und Rohren gestattet, welche für den Betrieb des Säulen-Gestells erforderlich sind, wobei das Ge­ häuse (13) vom unteren Endabschnitt (8) des Rohres (3) aufwärts ragt.
9. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (12) zum Abstützen des Säulen-Gestells (1) auf dem Meeres­ grund (14) Aussteifungen, Kästen oder Abschnitte auf­ weisen, von denen bestimmte entfernbar sind, so daß eine Beschädigung von Gegenständen auf oder am Meeres­ grund (14) im Bereich des Bohrlochkopfes (22), bei­ spielsweise Pipelines, vermieden wird.
10. Säulen-Gestell nach einem der Ansprüche 2-9, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endabschnitt (8) des Rohres (3) mit Ventileinrichtungen (18) für die Überführung von Flüssigkeit in den unteren End­ abschnitt (8) des Rohres (3) bzw. aus ihm heraus vor­ gesehen sind.
DE803050001T 1979-11-02 1980-10-31 Verfahren und vorrichtung zum sammeln und trennen von oel, gas und wasser, welche aus ausgebrochenen bohrloechern im meeresgrund austreten Granted DE3050001T1 (de)

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