ITMI952265A1 - Colonna montante per acque molto profonde - Google Patents

Abstract

- Colonna montante per acque molto profonde, comprendente un tubo principale o tubo centrale 8, delle linee periferiche 10i, ed una base 11 situata all'estremità del tubo centrale 8.- Il tubo centrale 8 è equipaggiato con mezzi 7, 9 per trattenere le dette linee periferiche 10i rispetto al tubo centrale. Le estremità inferiori delle dette linee periferiche sono collegate ad un dispositivo 12 situato sulla base 11, che permette un movimento relativo assiale di almeno una delle linee in rapporto al tubo centrale. La colonna è dotata di mezzi di ammortizzazione.(Figura 1)

Description

Descrizione dell’invenzione che ha per titolo:

“COLONNA MONTANTE PER ACQUE MOLTO PROFONDE”

La presente invenzione concerne una colonna montante per acque di grandi profondità. Questa colonna può essere utilizzata sia nel campo della trivellazione sia nel campo della produzione petrolifera.

La realizzazione di trivellazioni in mare molto profondo, ad esempio al di là dei 2000 metri ed in particolare fino a 4000 metri, necessita un 'archi lettura delle colonne differente da quella delle colonne attuali.

Con la dicitura: colonna montante o riser si intende un insieme comprendente un tubo centrale, delle linee periferiche ed eventualmente delle altre attrezzature. Una colonna di questo genere permette il trasferimento di fluidi tra il fondo del mare ed un’installazione che è situata ad un livello superiore, vale a dire che può essere situata sostanzialmente alla superficie dell’acqua o essere immersa, ad esempio tra due acque.

In effetti, queste colonne sono sottoposte a differenti modalità di vibrazione, quali le modalità laterali, assiali o in torsione. Nella presente invenzione, ci si interessa più particolarmente alle modalità di vibrazione assiali e si definisce con il termine “periodo proprio” il periodo proprio assiale della colonna, o quello di un elemento della colonna.

L’invenzione si applica particolarmente bene ad una colonna collegata nella sua parte superiore ad un’installazione galleggiante e la cui estremità inferiore è libera, ad esempio dopo la sua sconnessione da un blocco otturatore di prevenzione, in inglese Blow Out Preventer o “BOP”, o da un manicotto (manifold).

Quando un riser di lunghezza importante è agganciato ad una nave di trivellazione, ed è libero alla sua estremità inferiore, l'oscillazione della nave provocata dalle onde gli comunica un’eccitazione nel senso sostanzialmente verticale. Questa eccitazione può indurre nel riser delle sollecitazioni elevate che possono danneggiarlo in maniera importante e addirittura condurre alla sua rottura.

Questo fenomeno di eccitazione, che può perdurare ed aumentare, diventa particolarmente critico quando il periodo proprio del riser diviene almeno uguale al valore minimo di una sequenza di periodi per i quali l' instali azione galleggiante rischia di essere eccitata in maniera significativa, ondeggiando.

Ad esempio, per una nave di trivellazione classica, la durata dei periodi per i quali una tale eccitazione ha delle ripercussioni importanti sul riser è situata al di là di sei secondi.

Il rischio di eccitazione della nave esiste anche per la durata da 4 a 6 secondi, ma è più ridotto.

Il periodo proprio di un riser dipende in particolare dai parametri seguenti: la sua massa lineare unitaria m o massa per unità di lunghezza, la sua rigidità assiale ES corrispondente al prodotto del modulo di Young E per la sezione strutturale S, e la sua lunghezza L.

Il calcolo del periodo proprio del riser dipende anche dalla geometria e dal dimensionamento della colonna, ed è descritto per esempio neH’articolo OCT 4317, Offshore Technology Conference, 14th Annual OCT in Houston, Texas, May 3-6 1982.

Per una profondità dell’acqua di 4000 metri; il periodo “proprio” di un riser di tipo classico utilizzato nell’ambito petrolifero può raggiungere dei valori dell’ordine di 7 secondi, che si trovano nella gamma dei periodi per i quali una nave classica da trivellazione rischia di essere eccitata in maniera significativa dalle onde.

Il fenomeno di eccitazione può aumentare per esempio con il numero di linee periferiche, la cui massa contribuisce ad aumentare il periodo proprio dell’insieme costituito dalla colonna e dalle linee.

Così, la tecnica anteriore descrive dei risers o colonne montanti comprendenti, in particolare, un tubo centrale e delle linee periferiche composte da più elementi collegati fra loro da dei giunti scorrevoli, ciascuno degli elementi essendo solidale con il tubo centrale. La massa di ognuna delle linee partecipa cosi alla massa dell’insieme della colonna senza partecipare alla sua rigidità ES, ciò che, in caso di grande profondità, conduce ad un valore del periodo proprio della colonna sufficientemente grande perché si verifichino i problemi sopra citati.

Inoltre, quando la profondità dell’acqua aumenta, l’aumento della massa del riser, provoca l’emergere di due fenomeni, poco importanti e spesso trascurati in presenza di profondità d’acqua modeste e medie, ma che, nel caso di grandi profondità, assumono tutta la loro importanza e possono condizionare il dimensionamento e le caratteristiche dei risers. Le cause e gli effetti di questi fenomeni devono essere studiati con cura.

L’aumento delle sovratensioni dovute all’inerzia del riser nel corso delle grandi tempeste può condurre ad una diminuzione della tensione e/o alla messa in compressione, in particolare nella parte superiore del riser, ed indurre in quest’ultimo, in correlazione con gli altri movimenti (scavalcamenti, imbardate) e l’azione diretta delle onde, delle sollecitazioni di flessione redibitorie.

L’aumento del periodo proprio in vibrazioni longitudinali o assiali verso dei valori per i quali l’ampiezza dell’ondeggiamento non è trascurabile, può limitare considerevolmente, anche in presenza di tempo relativamente calmo, le operazioni di manovra del riser in ragione dei rischi che esse presenterebbero.

La presente invenzione consiste nell’ ottenere, per le linee e/o i tubi formanti l'insieme della colonna, dei valori di periodo proprio differenti per almeno due linee, al fine di ottenere un movimento relativo tra almeno una delle linee e la colonna. Per questo, l’estremità inferiore delle linee periferiche è collegata ad un dispositivo, che permette il suo movimento assiale relativo in rapporto al tubo centrale.

I materiali ed il dimensionamento delle linee periferiche e del tubo centrale sono scelti di preferenza per ottenere dei valori di periodo più piccoli possibile.

In maniera molto vantaggiosa, i valori dei periodi propri delle linee periferiche e quello del tubo centrale sono differenti, in modo da generare un movimento relativo che, associato a dei mezzi ausiliari, per esempio un ammortizzatore, può condurre ad una dissipazione d’energia e ad un ammortizzazione dei movimenti assiali del tubo centrale e delle linee periferiche.

L’invenzione concerne un dispositivo semplice, poco costoso, che ovvia agli inconvenienti della tecnica anteriore precedentemente citata.

L’invenzione concerne una colonna montante per acque di grande profondità, comprendente un tubo principale o tubo centrale, il tubo centrale avendo un periodo proprio assiale Tl, più linee periferiche, ognuna delle linee periferiche avendo il proprio periodo assiale Ti e dove le linee periferiche essendo trattenute in rapporto al tubo principale con l’ausilio di mezzi di trattenuta, una base situata all’ estremità inferiore del tubo centrale. Essa è caratterizzata dal fatto che l' estremità inferiore di ognuna delle linee periferiche è collegata ad un dispositivo situato sulla base, dove il dispositivo essendo adatto a permettere un movimento assiale relativo di almeno una delle linee periferiche rispetto al tubo centrale, e dal fatto che la colonna comprende dei mezzi di ammortizzazione del movimento assiale.

Secondo una forma di realizzazione, il dispositivo che permette il movimento assiale comprende dei mezzi di ammortizzazione.

Il movimento assiale è di preferenza realizzato tra il tubo centrale e almeno una delle linee e/o tra più linee.

I valori dei periodi propri assiali Ti delle linee periferiche sono, per esempio, inferiori al valore del periodo proprio assiale del tubo centrale Tl.

Secondo una forma di realizzazione, almeno uno degli elementi del tubo centrale o almeno una delle linee periferiche è realizzata, per esempio, almeno in parte in un materiale metallico di piccola densità, come una lega di titanio e/o comporta un materiale composito e le dimensioni delle linee periferiche e del tubo centrale sono scelte, per esempio, in modo che i valori dei periodi Tl e Ti siano inferiori a 6 secondi e di preferenza almeno inferiori a 4 secondi.

In modo molto vantaggioso, si sceglie la differenza tra i valori dei periodi propri del tubo centrale e quelli delle linee periferiche per generare un movimento relativo assiale tra il tubo centrale e almeno una delle linee, permettendo così di ammortizzare le vibrazioni assiali del tubo centrale e delle linee periferiche.

Il dispositivo che permette il movimento assiale può comportale degli arresti.

I mezzi di tratttenuta delle linee periferiche sono, ad esempio, realizzati in un materiale che resiste a degli sforzi frontali e a degli attriti.

Almeno una delle linee periferiche può essere resa solidale con il tubo centrale in prossimità dell’estremità superiore del tubo, con l’aiuto di un dispositivo di fissaggio.

In una forma di realizzazione, le linee periferiche sono ad esempio agganciate al tubo centrale per mezzo di un dispositivo situato ad una distanza d dall’estremità superiore del tubo centrale.

Almeno una delle linee periferiche può essere sospesa con la sua estremità superiore all’estremità superiore del tubo centrale, per mezzo di un dispositivo di sospensione.

Le linee periferiche sono, per esempio, costituite da più elementi collegati tra loro attraverso dei mezzi di fissaggio.

La presente invenzione concerne anche un’installazione di trivellazione per acque di grandi profondità, comprendente un’installazione galleggiante, ed una colonna montante secondo l’invenzione. L’installazione galleggiante è equipaggiata con un dispositivo ammortizzatore. In questo modo, il dispositivo di ammortizzazione permette, ad esempio, di ammortizzare la discesa della colonna, quest’ultima essendo stata sollevata in modo violento a causa delle condizioni meteorologiche particolarmente sfavorevoli.

Uno dei problemi risolti dall’invenzione è quello di ottenere una colonna montante la cui l’architettura eviti e/o minimizzi i fenomeni di eccitazione che conducono al suo deterioramento.

Un altro problema risolto dall’invenzione è quello di avere una colonna montante avente un valore del periodo proprio inferiore a quello di una colonna dall’architettura classica concepita per la stessa profondità d’acqua.

La colonna secondo l'invenzione permette, inoltre, di ammortizzare i movimenti assiali del tubo centrale e delle linee periferiche dovuti, in particolare, all’ondeggiamento della nave di trivellazione e dunque di diminuire le sollecitazioni indotte nel riser.

Altre caratteristiche e vantaggi dell’ invenzione risulteranno più evidenti dalla lettura della descrizione, data qui di seguito di esempi non limitativi di realizzazione, con riferimento ai disegni annessi, in cui:

- la figura 1 rappresenta uno schema di assieme di una colonna secondo l' invenzione

- le figure 2 e 3 rappresentano in sezione due possibilità di realizzazione di questa colonna

- le figure 4A e 4B schematizzano delle possibili forme delle guide delle linee periferiche e

- la figura 5 è un dettaglio del collegamento tra la colonna e un’installazione di superficie.

Al fine di meglio comprendere la presente invenzione, la descrizione data qui di seguito, a titolo indicativo e per nulla limitativo, si riferisce ad una colonna montante uniforme, vale a dire avente ima massa lineare unitaria ed una rigidità ES costanti per tutta la sua lunghezza, la colonna essendo agganciata unicamente ad un’installazione galleggiante attraverso la sua parte superiore e libera al livello della sua estremità inferiore. In questo caso, il valore del periodo proprio assiale T è dato dalla formula seguente

T = 4L/c (1)

dove

- L è la lunghezza della colonna

- c la celerità o velocità di propagazione delle onde assiali di sollecitazione nella colonna, che può essere ottenuta a partire dalla formula c = (ES/m)/s .

- ES è la rigidità assiale della colonna che corrisponde al prodotto della sezione strutturale S della colonna e del suo modulo di Young E, e

- m è la massa lineare unitaria della colonna.

Si può anche constatare che per una colonna di questo genere eccitata in testa da un movimento sinusoidale d’ampiezza Uo, in assenza di ammortizzazione l’ampiezza Ux del movimento indotto in un punto ad una distanza x sotto la testa è data da:

dove ω è la frequenza circolare dell’ eccitazione, data da (2 π /Te ), in cui Te è il periodo di eccitazione.

Αll' estremità inferiore della colonna l’ampiezza del movimento diviene:

UL/ Uo = 1/ (cos co L / c )

Dalle equazioni sopra riportate si può dedurre che due colonne della stessa lunghezza L, sottomesse alla stessa eccitazione sinusoidale in testa, d’ampiezza Uo e di frequenza circolare ω, avrebbero delle risposte differenti in ampiezza, in generale su tutta la loro lunghezza, a condizione che le celerità c siano differenti per le due colonne. Più le celerità sono differenti, più sono differenti le risposte. Siccome il periodo proprio di una colonna dipende anche dalla celerità, si può dedurre che due colonne della stessa lunghezza sottoposte alla stessa eccitazione in testa abbiano delle risposte differenti e dunque un movimento relativo tra loro, a condizione che i loro periodi propri siano differenti.

Per una colonna montante che comporta un tubo centrale e/o delle linee i cui valori di m, E ed S non sono costanti per tutta la sua lunghezza e/o comportano degli altri elementi, il calcolo del periodo proprio e della risposta di tali elementi, compresa un’ammortizzazione, è descritto nel documento precedentemente citato OCT4317.

Nella figura 1, il riferimento 1 designa un’installazione di superficie, quale una nave a cui è collegata la colonna 2 per acque di grandi profondità.

I mezzi che permettono di effettuare il fissaggio al fondo marino 3 di questa colonna ad un BOP 5, comportano, ad esempio, dei mezzi di connessione 4 ed un giunto, quale un giunto flessibile 6.

Nell’esempio dato qui di seguito la colonna è disinnestata dal BOP.

La colonna è designata nell’insieme dal riferimento 2. Essa comporta un tubo centrale 8, equipaggiato di mezzi 7, 9 che permettono rispettivamente di agganciare le linee periferiche al tubo centrale ed il passaggio e la trattenuta di linee periferiche 10i, una base 11 situata all’estremità inferiore della colonna 2, e dei dispositivi 12, per esempio solidali alla base 11, che permettono il movimento relativo assiale delle estremità inferiori delle linee periferiche rispetto al tubo centrale.

I dispositivi 12 nei quali vengono ad inserirsi le estremità inferiori delle linee periferiche sono concepiti per lasciare all’estremità della linea un certo grado di libertà nel suo movimento assiale rispetto al tubo centrale.

Essi sono ad esempio muniti di mezzi o arrresti, che evitano all’estremità della linea di uscire, sotto l’effetto di movimenti assiali particolarmente importanti o violenti.

In modo molto vantaggioso, essi comportano dei mezzi per ammortizzare gli urti quando la linea è sottoposta a dei movimenti violenti, più particolarmente al limite inferiore della corsa e superiore della linea.

I dispositivi 12, così come i mezzi eventualmente posizionati aH’intemo, possono anche contribuire ad ammortizzare i movimenti relativi assiali, assorbendo, per esempio, una parte dell’energia.

I dispositivi 12 sono, per esempio, dei giunti scorrevoli o un qualsiasi altro tipo di dispositivo che presenta le caratteristiche precedentemente citate.

II tubo centrale 8 può essere costituito da più elementi 8a, 8b, ..8i,..8n. Il tubo centrale così definito, possiede un periodo proprio TI determinato partendo dalla formula

dove Cj è la celerità delle onde assiali di sollecitazione nel tubo centrale, definita sopra dall’equazione (1) in cui m1 è la massa lineare unitaria del tubo centrale, L, la sua lunghezza, E1 il suo modulo di Young e S1 la sua sezione strutturale.

Si pone per ipotesi che i valori m1, S1 ed E1 siano costanti o che la loro variazione sia talmente piccola da poter essere trascurata nel calcolo.

Le linee periferiche 10 possono a loro volta comprendere più elementi non raffigurati sulla figura per ragioni di chiarezza, questi elementi essendo collegati tra loro tramite mezzi di fissaggio che permettono in particolare la trasmissione degli sforzi assiali tra di loro, per esempio delle viti.

Secondo un’altra variante di realizzazione, le linee periferiche lOi sono di un'unica lunghezza.

Ciascuna delle linee ha un periodo proprio d’eccitazione Tj determinato dalla formula data qui sotto:

dove Ci è la celerità delle onde in una linea periferica i con massa lineare unitaria nii della linea i, lunghezza Li, modulo di Young Ei e sezione strutturale Sj.

I materiali ed il dimensionamento delle linee periferiche lOi e del tubo centrale sono scelti, in particolare, in modo che i valori dei periodi propri del tubo centrale T1 e di quelli delle linee Ti siano il più piccoli possibile, ad esempio inferiori o uguali a 6 secondi e, preferibilmente, almeno inferiori a 4 secondi.

I valori dei periodi propri del tubo centrale T1 e quelli delle linee Ti sono scelti in modo che siano diversi.

Vantaggiosamente, si scelgono i valori dei periodi propri Ti delle linee in modo che siano inferiori al valore del periodo proprio T1 del tubo centrale.

Si tenta di ottenere dei valori per i periodi T1 e Ti abbastanza differenti. In effetti, 1’esistenza di una differenza tra i valori dei periodi propri genera un movimento relativo tra il tubo centrale e le linee periferiche, che può, combinato ad un fenomeno di attrito nelle guide descritto in seguito, condurre ad una diminuzione delle vibrazioni assiali del tubo centrale 8 e delle linee periferiche lOi.

Le linee periferiche lOi sono, per esempio, unite al tubo centrale unicamente a livello della loro estremità superiore con la testa del tubo centrale, ad esempio in maniera solidale per mezzo di un dispositivo 7, e passano in seguito attraverso i mezzi o guide 9 solidali al tubo centrale con l'aiuto di bracci 13.

L’estremità inferiore di ciascuna delle linee periferiche lOi va ad inserirsi in un dispositivo 12 descritto in seguito. Le linee periferiche sono così in trazione a causa del proprio peso.

Secondo un'altra forma di realizzazione, le linee periferiche sono fissate al tubo centrale in un punto unico per mezzo del dispositivo di agganciamento 7 situato, per esempio, ad una distanza d dall’ estremità superiore del tubo centrale 8, invece di essere fissata al livello dell’estremità superiore del tubo centr ale o testa della colonna. La distanza d è, per esempio, determinata in funzione della lunghezza della colonna che si desidera far risalire al fine di evitare che la sua parte inferiore tocchi il fondo del mare e/o gli equipaggiamenti delle teste dei pozzi, per esempio il BOP. Una tale forma di realizzazione si addice particolarmente bene a delle condizioni di sfruttamento in mare difficili.

Le guide sono concepite per permettere il movimento assiale relativo tra le linee periferiche 10i e il tubo centrale 8.

Esse possono assumere forme varie (Figg. 4A e 4B), ad anello semplice o ancora presentarsi sotto forma di un anello che termina con uno svaso, come un imbuto. Possono essere costituite da un unico pezzo o da più parti.

La forma della guida può essere determinata in funzione della procedura di collocazione della colonna descritta in seguito.

Il diametro interno di queste guide può essere scelto per lasciare un gioco sufficiente tra una linea periferica e le stesse. Così, queste guide possono anche essere adattate a far si che lo scorrimento assiale relativo tra una guida ed una linea periferica generato dalla differenza dei valori di periodo associata al fenomeno di attrito, provochi un'ammortizzazione delle vibrazioni.

Esse sono costitute ad esempio in un materiale sufficientemente resistente agli sforzi laterali che risultano dalla deviazione delle linee periferiche provocata per esempio dalle onde e dall' attrito. Inoltre, questo materiale è scelto in modo da evitare il deterioramento della linea dovuto al suo attrito all’ interno di una guida.

La distanza che separa due guide successive, il numero e la maniera in cui sono ripartite sul tubo centrale possono essere determinati in modo da evitare l’incurvatura della colonna quando è connessa al BOP e sottoposta al fluido sotto pressione contenuto nel tubo centrale.

La figura 2 è una sezione lungo la linea AA della colonna secondo l’invenzione, e mostrante la disposizione della colonna 2 equipaggiata con guide 9 solidali al tubo centrale per mezzo dei bracci 13 che guidano le linee periferiche lOi.

Secondo un’altra variante di realizzazione descritta nella figura 3, la colonna è contornata da galleggianti 14, disposti in continuo o ad intermittenza lungo la colonna. In questo caso, il galleggiante 14 comporta degli spazi liberi 15 adatti a ricevere i bracci e le guide 9 delle linee periferiche. I galleggianti sono fissati al tubo centrale e/o alle linee periferiche da dei mezzi abitualmente utilizzati nell’ambito petrolifero.

Un esempio di disposizione di galleggianti su una colonna montante è dato nella domanda di brevetto FR 2.653.162 della Richiedente.

Differenti materiali possono essere utilizzati per realizzare il tubo centrale 8 e le linee periferiche 10i. Preferibilmente, i materiali hanno resistenze elevate, bassi valori di densità, come il titanio, i materiali compositi a matrice organica o altro, la matrice potendo essere rinforzata da dei fili in fibra di vetro, o in Kevlar o ancora in carbonio.

Si possono anche utilizzare dei rinforzi ottenuti per mezzo di cerchiatura. Quest’ultima tecnica permette di migliorare la tenuta meccanica di un tubo senza aumentare eccessivamente il peso.

Si può anche cerchiare il tubo centrale e/o le linee periferiche, il che permete di avere degli elementi che hanno buone prestazioni meccaniche, in particolare in presenza delle differenze di pressione esistenti tra la parte interna di questi elementi e l’ambiente.

Nel caso di movimenti assiali aventi grandi ampiezze, la lunghezza della corsa prevista nei dispositivi 12 può essere insufficiente per evitare i problemi di urti che subiscono le linee periferiche. Per evitare che tali urti provochino l’incurvatura di una linea, è possibile prevedere un’altra maniera di fissare la sua estremità superiore al tubo centrale.

In questo caso, la linea periferica è ad esempio semplicemente sospesa, per esempio nelle vicinanze della testa della colonna, invece di essere solidale con quest’ultima. Quest’ altro modo di fissaggio utilizza un dispositivo 7 di agganciamento che lascia alle linee periferiche la possibilità di risalire rispetto al tubo centrale, in caso di movimenti assiali eccessivi verso l’alto. In seguito, sotto l’effetto del peso, la linea ridiscende rispetto al tubo centrale e riprende la sua posizione iniziale, vale a dire che si trova sospesa di nuovo in testa alla colonna. Questo metodo di fissaggio è particolarmente vantaggioso in quanto evita l’incurvatura della colonna.

Quando si ricollega una tale colonna ad un BOP, è preferibile cambiare questo metodo di agganciamento libero delle linee periferiche rispetto alla testa della colonna e preferire un modo di agganciamento nel quale l’estremità superiore di una linea è solidale alla parte superiore del tubo centrale.

La figura 5 rappresenta un dettaglio del collegamento tra l’estremità superiore della colonna e l’installazione galleggiante 1 (Fig. 1).

Vantaggiosamente, l’installazione galleggiante è equipaggiata con un dispositivo ammortizzatore 20 il cui ruolo è in particolar modo quello di ammortizzare la discesa della colonna.

Quando le condizioni meteorologiche diventano particolarmente cattive e nel caso in cui i movimenti provocati dalle onde sono violenti, la violenza dei movimenti può dar luogo ad un’accelerazione importante comunicata alla colonna. La colonna risalirà dunque in rapporto al pianale 21 dell’installazione galleggiante.

Una volta passata la perturbazione, la colonna ricadrà su questo pianale. Allo scopo di ammortizzare questa caduta ed evitare il danneggiamento di questa colonna, l’installazione galleggiante è munita di un dispositivo 20 di tipo ammortizzatore.

Questo dispositivo ha per esempio due stati, un primo stato o stato di riposo per delle condizioni normali, in cui la testa della colonna si trova nelle vicinanze del pianale dell’installazione galleggiante, e un secondo stato attivato per determinate condizioni.

Il passaggio dal primo al secondo stato può risultare da una variazione di peso. Così, in condizioni normali il dispositivo 20 sente il peso della colonna. Quando la colonna è portata a sollevarsi, la variazione di peso rilevata dal dispositivo 20 sotto l’effetto del distacco provoca il cambiamento di stato del dispositivo.

Per un dispositivo 20 che comporta una molla ed un ammortizzatore, il passaggio dal primo al secondo stato si traduce in un’estensione della molla secondo la freccia F verso l'alto, ovvero verso la testa della colonna. Al momento della sua discesa la testa della colonna incontra l' ammortizzatore che frena la sua discesa. Le caratteristiche dell' ammortizzatore possono cosi essere scelte in modo che il coefficiente di ammortizzazione aumenti in funzione della discesa della colonna.

Senza uscire dall’invenzione, è possibile utilizzare ogni tipo di dispositivo che compia questa funzione, ad esempio un cuscino collegato ad un serbatoio di fluido, dove il riempimento del fluido è controllato da una valvola azionata nel momento in cui si verifica una variazione di peso.

Il collocamento delle linee periferiche rispetto alla colonna, equipaggiata con la base e con i dispositivi di ammortizzazione, può essere previsto in più modi, descritti di seguito in maniera non esauriente ed a titolo indicativo.

Secondo un primo esempio di realizzazione, particolarmente vantaggioso quando si cerca di risolvere dei problemi di stoccaggio, e quando il tubo centrale non è equipaggiato previamente di guide, si equipaggia quest’ultimo con delle guide man mano che si effettua la sua discesa partendo dall’installazione galleggiante verso la testa dei pozzi, poi si fanno passare le linee periferiche attraverso le guide.

Il tubo centrale può previamente essere equipaggiato di mezzi di posizionamento delle guide che permettono il collocamento delle guide in punti precisi lungo il tubo centrale, ed il loro orientamento in rapporto al tubo centrale.

Le guide possono avere una forma ad anello, le cui due estremità sono coniche, ad esempio a forma di imbuto, in modo da facilitare il passaggio delle linee periferiche nelle guide.

Esse possono anche essere costituite da anelli composti da più parti, ad esempio due parti; si posiziona una guida o anello lungo il tubo centrale, si fa passare una linea periferica nell’anello che si richiude, e ciò man mano che si che si fa scendere il tubo centrale.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Colonna montante per acque di grandi profondità, comprendente un tubo principale o tubo centrale (8), il quale tubo centrale ha un periodo proprio assiale Tl, più linee periferiche (10i), ciascuna delle quali ha il proprio periodo assiale Ti, tali linee periferiche essendo trattenute rispetto al detto tubo centrale (8) con l'aiuto di mezzi di trattenuta (7,9), una base (11) situata aH’estremità inferiore del tubo centrale (8), caratterizzata dal fatto che l'estremità inferiore di ciascuna di dette linee periferiche (10i) è collegata ad un dispositivo (12) situato sulla base (11), il quale dispositivo (12) è adatto a permettere un movimento assiale relativo di almeno una delle dette linee periferiche (10i) rispetto al detto tubo centrale (8), e dal fatto che la colonna comprende dei mezzi di ammortizzazione del movimento assiale.
2. 2. Colonna montante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo (12) che permette il movimento assiale comporta dei mezzi di ammortizzazione.
3. 3. Colonna montante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i valori dei periodi propri assiali Ti delle linee periferiche sono inferiori al valore del periodo proprio assiale del tubo centrale T1.
4. 4. Colonna montante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che almeno uno degli elementi del tubo centrale (8) o almeno una delle linee periferiche ( 10i) è realizzato almeno in parte in un materiale metallico di bassa densità, come una lega di titanio, e/o comporta un materiale composito, e dal fatto che le dimensioni del detto tubo centrale e delle dette linee periferiche sono scelte in modo che i valori dei periodi propri T1 e Ti siano inferiori a 6 secondi e di preferenza almeno inferiori a 4 secondi.
5. 5. Colonna montante secondo una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che la differenza tra i valori dei periodi propri del tubo centrale e quelli delle linee periferiche è scelta in modo da generare un movimento d’ampiezza relativa tra il tubo centrale e almeno ima delle dette linee, permettendo di ammortizzare le vibrazioni assiali del tubo centrale e delle linee periferiche.
6. 6. Colonna montante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che il dispositivo (12) che permette il movimento assiale comporta degli arresti.
7. 7. Colonna montante secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che i mezzi di trattenuta (9) delle dette linee periferiche (lOi) sono realizzati in un materiale resistente a degli sforzi laterali e a degli attriti.
8. 8. Colonna montante secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno una delle linee periferiche (lOi) è solidale al tubo centrale (8) nelle vicinanze dell’estremità superiore del detto tubo, per mezzo di un dispositivo di fissaggio (7).
9. 9. Colonna montante secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che le linee periferiche sono agganciate al tubo centrale per mezzo del dispositivo (7) situato ad una distanza d dall’estremità superiore del tubo centrale (8).
10. 10. Colonna montante secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che almeno una delle dette linee periferiche è sospesa con la sua estremità superiore all’estremità superiore del tubo centrale, per mezzo di un dispositivo di sospensione (7). 1 1. Colonna montante secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che le linee periferiche sono costituite da più elementi collegati tra loro per mezzo di mezzi di fissaggio.