Verfahren zum Ausbeuten von marinen Öl- und/oder Gasvorkommen

Abstract

 Für das Ausbeuten von marinen ÖI- und/oder Gasvorkommen werden das Aufbringen der Bohrungen an verschiedenen Lokationen des Vorkommens und das Verarbeiten des gewonnenen Produktes von getrennten Plattformen aus vorgenommen. Die Plattformen werden nacheinander auf eine zuvor auf den Meeresboden abgesenkte Unterkonstruktion aufgesetzt. Die an einer ersten Lokation abgesenkte Unterkonstruktion wird nach dem Verlassen der Plattform aufgenommen und an der übernächsten Lokation zur erneuten Aufnahme einer der Plattformen abgesenkt.

Beschreibung

[0001] 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.

[0002] 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.

[0003] 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.

[0004] 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.

[0005] 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.

[0006] 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.

[0007] 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.

[0008] 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.

[0009] 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.

[0010] 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.

[0011] 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.

[0012] 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.

[0013] 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.

[0014] 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.

[0015] 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.

[0016] 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.

[0017] 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.

[0018] 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.

[0019] 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.

Ansprüche

1. 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, dadurch gekennzeichnet , 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.

2. Offshore-Bauwerk bestehend aus einer schwimmfähigen Bohrplattform (1) und einer schwimmfähigen Produktionsplattform (2) mit heb- und senkbaren Hubbeinen (4) , die jeweils auf einer auf den Meeresboden (6) abgesenkten Unterkonstruktion (5) abgestützt sind insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Hubbeine (4) der Bohrplattform (1) und der Produktionsplattform (2) die gleichen Abmessungen und die gleiche Anordnung zueinander aufweisen und daß die Unterkonstruktion (5) aufschwimmbar und wahlweise der Bohrplattform (1) oder der Produktionsplattform (2) zugeordnet ist.

Zeichnung