KR20010108376A - 원유 생산 라이져용 안내 프레임을 갖춘 시스템, 라이져용안내 프레임, 라이져 부력 요소 및 반잠수형 생산 플랫폼 - Google Patents

원유 생산 라이져용 안내 프레임을 갖춘 시스템, 라이져용안내 프레임, 라이져 부력 요소 및 반잠수형 생산 플랫폼 Download PDF

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KR20010108376A
KR20010108376A KR1020017012097A KR20017012097A KR20010108376A KR 20010108376 A KR20010108376 A KR 20010108376A KR 1020017012097 A KR1020017012097 A KR 1020017012097A KR 20017012097 A KR20017012097 A KR 20017012097A KR 20010108376 A KR20010108376 A KR 20010108376A
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KR1020017012097A
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보세쓰너트
옵텐올라
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추후보충
피지에스 오프쇼어 테크놀로지 에이에스
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Abstract

본 발명은 하나 이상의 라이져 파이프(3)용 안내 프레임(2)을 가지며, 반잠수형 선박(1)상에서, 라이져(3)의 무게의 대부분을 지탱하도록 적어도 하나의 라이져(3) 상에 개별적으로 배열되는 하나 이상의 주 부력 부재(4)를 갖는, 해양에서 원유 생산 용도의 시스템을 갖는 시스템을 기술하고 있다. 각각의 라이져(3)는 선박(1)의 주 데크(10) 근방의 정상부 상에서 크리스마스 트리부(6)를 개별적으로 지탱하도록 배열된다. 안내 프레임(2)은 스플래쉬 구역을 통하여 그리고 해양의 상부 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역을 통하여, 데크(10)로부터 아래로 수직하게 연장되도록 배열되는 수직 주 요소(7)를 포함한다. 안내 프레임(2)은 라이져(3)와 주 부력 부재(4)의 상대 수직 운동을 안내하며 안내 프레임(2)에 대한 상대 수평 운동을 제한하기 위한 횡방향 안정화 장치(24)와 함께, 빔(21')의 수평 배열 골격부(21)로 형성되는 수직 개방 셀을 포함하는 수평 안내판(20)을 가진다. 하부 안내판(20)은 수직 주 요소(7)의 하단부의 레벨로 배열되고, 안내판(20)은 스플래쉬 구역 바로 아래 또는 근방의 레벨로 배열되어 안내판(20)은 안내 프레임(2) 상에서 적어도 2개의 레벨에 배열되고, 적어도 하나의 주 부력 부재(4)는 동일한 레벨로 라이져(3) 상에 유지되도록 배열되며, 해양 표면 근방 상부의 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역 아래로, 하나 이상의 안내판(20)에 배열되는 횡방향 안정화 장치(24)에 의해 안내되며, 또한 라이져(3)에는 해양의 상부 구역의 수력에 덜 노출되도록 스플래쉬 구역을 통하는 부력 요소가 본질적으로 없다.

Description

원유 생산 라이져용 안내 프레임을 갖춘 시스템, 라이져용 안내 프레임, 라이져 부력 요소 및 반잠수형 생산 플랫폼 {SYSTEM WITH A GUIDE FRAME FOR PETROLEUM PRODUCTION RISERS； A GUIDE FRAME FOR RISERS； RISER BUOYANCY ELEMENTS AND A SEMI-SUBMERSIBLE PRODUCTION PLATFORM}
종래 기술이 영국특허 제2 147 549호, 미국특허 제5 558 467호 및 국제특허 제95/28316호에 기재되어 있다. 선박이 아니며 또한 심해에서는 적용될 수 없는 유사한 천해 구조물이 영국 특허 제2 139 570호에 기재되어 있다.
"스파"부이("Spar" buoy)
"스파"부이라 불리는 해양 반잠수형 구조물은 해양에서 생산 드릴링, 원유 생산 또는 원유의 저장에 사용될 수 있다. 이러한 설계는 수중 또는 수면에서 컬럼의 높은 레벨로 배열된 상대적으로 큰 부양 체적을 가지며, 수면 위의 스플래쉬 구역과 작업 데크를 관통하는 컬럼을 갖는, 단일의 육중하게 밸러스팅된 심해 흘수(draught) 컬럼으로 구성될 수 있다. 하부 밸러스팅부는 골격부를 포함할 수 있다. 이러한 컬럼 안정형 구조 설계는 기복 또는 수직 운동을 거의 하지 않지만, 큰 흘수는 각도 단위로 측정했을 때의 작은 각 운동이라도 구조물의 정상부 및 하단부 근방에서 상당한 수평 가속도를 수반할 수 있다. 이러한 심해 컬럼 안정형 설계는 해수면의 스플래쉬 구역으로부터 100m 이상의 깊이까지의 임계 영역 내에 라이져를 둘러싸므로, 파도와 조력이 라이져의 상부에 도달하지 않는다는 점에서 이점이 있다. 이러한 설계는 심해 흘수가 높은 수압에 견디도록 무거운 판 치수를 요구한다는 점에서 경제적인 단점을 가지게 된다. 무거운 치수의 강판은 큰 무게와 높은 가격을 수반한다. 조립식 작동 플랫폼의 심해 흘수는 필드 근방의 심해흘수에서 조립을 필요로 하며, 이는 높은 부양 및 조립 비용을 의미한다.
국제특허 제99/10230호의 "근해 플랫폼용 부양 하부구조"는 상호 연결되는 3개 이상의 개별 컬럼을 포함하는 해양에서 (예컨대, 근해 플랫폼으로서) 직립 부유하는 부양 하부구조를 기술하고 있다. 컬럼들 중 하나 이상은 컬럼들이 짧은 빔들로 상호연결되는 심해 흘수를 갖도록 배열되는 단부에 의해 밸러스팅되도록 배열된다.
노르웨이 특허 제174 920호의 "표면 생산 유정을 갖는 가요성 해양 플랫폼"은 데크를 이동시키는 강성 구조부, 상기 강성 구조부의 하부에 고정되는 부교(pontoon), 그리고 컬럼의 상단부에 의해 강성의 구조부 및 부교에 고정되며 컬럼의 하단부에 의해 해저에 배열된 기초부에 고정되어 인장 상태로 유지되는 컬럼에 의해 구성되는 가요성 구조부로 이루어지는 플랫폼이라고 기술되어 있다. 안내 판이 기술되고 있지만, 라이져상의 부력요소는 아니다.
텐션 레그 플랫폼
생산 플랫폼을 위한 다른 해결안은 소위 "TLP's"라 불리는 텐션 레그 플랫폼이다. 텐션 레그 플랫폼은 해저에 고정되는 수직 텐션 레그 또는 사슬을 통해 고정된다. 이러한 텐션 레그 플랫폼의 라이져는 노르웨이 특허출원 제1998.3684호와 제1998.3337호에 기재되고 있는 안내판에 의해 안내되어서, 플랫폼 데크 및 상호간에 상대적으로 평행하고 작은 상대 수직운동을 하게 된다. 텐션 레그는 해저의 침전물 또는 해저상의 중력 기반 구조물로 진공 흡입 하강하는 파일 석션 앵커로 통상 고정된다. 적어도 2개의 문제점이 상기 고정을 위한 해결안에 발생한다.
a) 문제가 될 수 있는 깊은 깊이: 1200 - 1600m 이상에서, 해저 침전물들은 북해와 노르웨이해의 해저의 필수부를 구성하는 빙하 작용된 콤팩트한 점토/모래 함유 침전물들과 다르게, 저밀도, 저 전단 저항 및 고 수분 함유율을 갖춘 덜 콤팩트화되어 굳어지지 않은 진흙, 미세한 침니 및 점토 입자로 이루어질 수 있다.
b) 해저는 해저 아래의 얕은 깊이에서 부분 냉동상태로 유지되어, 고온에서 더 깊은 지질 층들로부터 원유가 침전되는 것으로 여겨지는 소위 "수산화물(hydrates)"을 형성하는 원유 부분을 포함할 수 있다. 상기 수산화물은 불안정하며, 열이 공급되면 기체/액체상으로 변할 수 있다. 침전 분지에서, 심해 지질 층들은 통상적으로 표면 층들보다 더 높은 온도를 갖는다. 원유 생산은 유정의 정상부에서 상향 유동/떠오르는 원유로부터 열전달을 수반하게 되며, 해저에 인접한 층들내의 수산화물의 원치않는 유동화를 초래할 수 있다. 따라서, 석션 앵커에서의 가스 형성의 위험 및 텐션 레그에서의 인장력의 갑작스런 손실에 대한 위험이 있게 된다.
심해에서는, 라이져들 사이의 분리는 유체 역학적 드래그 동안 충돌을 피하기 위해 커야 한다. 통상적으로 이러한 분리는 보다 큰 따라서 보다 무거운 텐션 레그 플랫폼을 요구한다.
반잠수형 플랫폼
제3 해결안은 플랫폼 형태로 된, 통상의 컬럼 안정형 또는 반잠수형 구조물이다. 문풀(moonpool)을 갖는 반잠수형 플랫폼의 본질적 문제점은 생산 라이져가 스플래쉬 구역과 상부 해수 질량체에 걸쳐서 자유롭게 이동하여 매달리고 불안정하다는 점이다. 이것은 상기 설명된 바와 같이, 부력 부재가 라이져상에 있게 되면 특히 부력 부재가 스플래쉬 구역내에 배열되게 되면 부력 부재와 라이져상에 수평 및 수직으로 조력(wave force)의 문제점들이 발생하기 때문에 어려워지게 된다.
본 출원은 원유 생산 선박 상에 라이져를 안정화시키는 프레임에 관한 것이며, 바람직하게는, "건조" 유정 헤드부(wellheads)를 갖는, 다시 말해 자유 부양 플랫폼의 데크상에 설치되는 크리스마스 트리부를 갖춘 생산 라이져용 프레임에 관한 것이다. 고려되는 원유 생산은 1200 내지 1600m 이상의 매우 깊은 해양 깊이에서 일어난다.
본 발명은 일 실시예에 있어서 예상 파고 Hmax가 5 내지 10m 사이의 크기 차수를 갖는, 따라서 필요 조건들이 상당히 더 큰 치수와 결과적으로 더 무겁고 더 고가의 선박을 필요로 하는, 북해 영역에서 요구되는 25 내지 30m 차수의 Hmax보다 작은 크기를 갖는 해양 영역에서의 용도에 적용된다. 해양에서 원유 생산의 중요한 문제점은 스플래쉬 구역과 해양 표면 아래의 상부 해류 및 파도 영향을 더 받는 구역을 통하여 라이져들을 안내하는 것이다. 이 구역에서는, 큰 인장력, 인장 변동, 굽힘 모멘트, 파도 작용 및 가속이 라이져들과 이들의 연결 지점, 예컨대 크리스마스 트리부상에 발생하게 된다.
도1a는 본 발명에 따라서 링 부교를 갖는 반잠수형 플랫폼의 정면도 및 수직 단면도와, 부력 요소를 갖춘 라이져용 안내 프레임의 부분 수직 단면인 부분도의 조합이다. 바람직한 실시예에서는, 개별 유정 헤드 데릭은 2 쌍의 레일부 상에서 이동 가능하게 배열되어서, 유정 헤드 데릭은 생산 문풀내의 선택된 유정상을 이동할 수 있다. 도시된 바와 같이, 드릴형 데릭은 고정될 수 있다.
도1b는 도1a와 유사한 도면으로서, 라이져용 안내 프레임이 통상적으로 링 부교의 하부 에지(바닥부)와 동일한 레벨로 그 하단부와 함께 상승하는 상황을 도시하는 도면이다. 워크-오버 데릭은 본 발명에 따라서 프레임을 상승시키기 위해 생산 문풀이 자유롭게 이동하도록 문풀로부터 측부로 구동되는 것이 여기에 도시되어 있다.
도2는 수평 방향으로 라이져 파이프와 부력 요소를 안정화시키는 안정화 장치를 갖춘, 안내 프레임의 한 레벨에서의 안내 판의 평면도 및 부분단면도이다.
도3은 링 부교의 하부 에지에 대한 안내 프레임의 수직 부재의 부착을 위한 하부 힌지점의 상세 (단면)도이다.
도4는 플랫폼의 생산 데크 내의 프레임에 걸리도록 배열되는, 프레임의 수직 주 부재의 상단부상의 플랜지를 나타내는 단면도이다.
도4b는 라이져 파이프의 상단부 상에 기립 배열되는 크리스마스 트리부를 설명하고 있는, 안내 프레임의 상부 데크의 수직 상세단면도이다.
도4c는 돌출 윙 밸브로부터 안내되며 또한 생산 데크상의 파이프들에 직접 또는 간접으로 연결되는 가요성 U 호스용의 각각의 셀내의 개구부를 갖춘 안내 프레임의 정상부 데크의 평면도이다.
도5a는 들어올려지거나 밀어올려진 본 발명의 안내 프레임을 갖춘 반잠수형 플랫폼을 수평면 상의 위치에서 보았을 때의 같은 크기의 도면이다.
도5b는 잠수 작동 위치로 하향된 본 발명의 안내 프레임을 갖춘 반잠수형 플랫폼을 수평면 아래의 위치에서 보았을 때의 같은 크기의 도면이다. 각각이 부력 요소들로 구비되어 있는 몇몇 라이져들이 도시되어 있다.
도5c는 이동성 워크-오버 데릭이 용골 조인트로서 배열되는 부력 요소들에 의해 인장을 받는 4x4 건조 유정 헤드부와 라이져를 갖는 안내 헤드부상에 배열되는, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있는 도면이다.
도6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 생산 데크에 라이져를 연결하는 가요성 파이프를 갖춘 일 시스템내의 플랫폼의 데크의 개략 평면도이다.
도7은 한 쌍이 단면도에 대해 수직하게 되어 있는 교차하는 2세트의 레일 상에서 이동 가능하게 배열되는 데릭을 도시하고 있는 주 데크의 단면도이다.
도8은 조류와 파도에 의해 라이져 상에 발휘될 수 있는 잠재 항력의 일 예의 그래프이다.
도9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이져의 인장력과 변형률의 그래프이다.
도10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이져를 따른 부력과 무게의 그래프이다.
도11은 본 발명에 따른 부력 요소의 수직 및 수평 단면도이다.
상기 설명된 문제점들에 대한 해결안은 첨부된 특허 청구범위에서 정의되는 바와 같은 본 발명의 일 실시예 즉, 하나 이상의 주 부력 부재가 라이져의 무게의 주요 부분을 지탱하도록 적어도 하나의 라이져상에 개별적으로 배열되는 반잠수형 생산 선박 상의 하나 이상의 라이져 파이프용 안내 프레임을 갖는 해양 원유 생산에 사용되는 시스템에 따라 주어지게 된다. 각각의 라이져는 선박의 데크의 근방에서, 정상부에 크리스마스 트리부를 개별적으로 지탱하도록 배열된다. 안내 프레임은 데크로부터 해양의 파도 및 조력의 영향을 많이 받는 스플래쉬 구역 및 상부 영역을 통해 항력이 덜 나타나는, 해수면 아래로 약 50 내지 150m의 깊이까지 수직 아래로 연장하도록 배열되는 수직 주 요소들을 포함한다. 본 발명의 신규한 특징들은 다음과 같다.
* 안내 프레임은 라이져 및 주 부력 요소의 수직 상대 운동을 안내하며 안내 프레임에 대한 수평 상대 운동을 제한하는 횡방향 안정화 장치를 갖추고, 수평 배열식 골격부, 바람직하게는 빔으로 형성된 수직 개방 셀을 포함하는 수평 안내 판을 갖는다.
* 안내 판은 안내 프레임상에서 2개의 레벨 이상으로 배열된다: 하부 안내 판은 수직 주 요소의 하단부의 레벨에 배열되며, 다른 안내 판은 스플래쉬 구역 바로 아래 또는 근방의 레벨에 배열된다.
* 하나의 주 부력 요소는 해수면에 인접하는 파도 및 조력의 영향을 받는 구역인 아래인 상부 안내판 아래의 하부 안내판에 배열되는 횡방향 안정화 장치에 의해 안내되며 바람직하게는 이와 같은 레벨로 라이져상에 유지되도록 배열되며, 이 라이져는 해양의 상부 구역에서 주위의 수력, 예컨대 드래그에 덜 노출되도록 스플래쉬 구역을 통한 부력 요소가 반드시 없게 된다.
보다 상세하게는, 본 발명은 반잠수형 플랫폼에서 생산 문풀 내의 배열을 위한 골격부에 관한 것이다. 바람직한 실시예에서는, 반잠수형 플랫폼은 정방형의 링 부교를 가진다. 라이져 상에 수평 항력을 가하는 파도 영향부 및 조류의 주 부분은 해수면 아래에 상부 150m에서 발생한다. 통상적으로 이들 수평력은 해수면 아래로 깊이가 증가함에따라 급격히 감소하게 된다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 각각의 라이져는 스플래쉬 구역 및 최대 파도 영향 구역 아래에 배열되는 주 부력 요소 또는 소위 "캔(cans)"과 함께 배열되어서, 해양의 라이져의 무게의 주요 부분을 지탱하게 된다. 따라서, 넓은-직경 부력 부재에 의해 표현되는 지탱 용량의 필수 부분은 약한 항력이 가해지는 깊이 구역 내에 배열된다. 보조 부력 요소의 직경은 해양의 강한 파도 및 조류의 영향을 받는 구역에 의해 강한 영향을 받지 않도록 더 작게 된다. 바람직하게는, 라이져 파이프는 스플래쉬 구역을 통해 "드러나(naked)" 있어서, 파도 및 조류에 대해 최소 영향 표면을 보인다. 보조 부력 부재는 라이져상의 보다 상측에 배열되어서, 주 부력 부재상에서 라이져의 국부 무게를 지탱하게 된다. 부력 부재 아래에서, 라이져는 인장상태로 있게 된다. 부력 부재와 라이져 정상부 상의 유정 헤드부 사이의 특정 레벨에서, 라이져 파이프 내의 종방향 힘은 인장에서 압축으로 이동한다. 따라서, 본 발명에 따른 각각의 라이져 파이프는 정상부 상에서 유정 헤드부를 지탱하며, 플랫폼 데크에 대하여 자유 수직 운동을 위해 수직으로 배열된다. 스플래쉬 구역을 횡단하는 장치의 노출 직경을 감소시킴으로써, 횡방향으로 라이져를 끌어당기거나 만곡시키는 조류와 파도에 의해 유발되는 항력은 최소화된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 골격부는 약 70 내지 80m의 깊이로 연장된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 골격부는 각각의 라이져에 하나의 개구부를 갖는 격자형 수평 프레임을 갖는 여러 레벨을 포함하며, 이 개구부는 또한 바람직하게는 주 또는 보조 부력 부재를 포함한다. 바람직한 실시예에서, 라이져의 모든 개구부는 주 부력 부재가 골격부를 통해 바로 정상부로부터 아래로 놓여지도록 충분히 폭이 넓다. 가장 큰 부력 부재는 골격부의, 보다 깊으며 파도의 영향을 덜 받는 부분에 배열된다. 본 발명은 이러한 방식으로, 스플래쉬 구역내에 또는 근방에 배열되는 주 부력 부재를 가지며, 스파 부이의 컬럼에 의해 구성되는 주위 원통형 벽부에 의해 스플래쉬 구역을 통해 보호되는 소위 "스파"부이와 본질적으로 다르다.
본 발명은 본 발명의 일 실시예의 비한정 예들을 나타내는 다음의 도면들에서 설명되고 있다.
도1a는 하나 이상의 부교(8), 바람직한 실시예에서는 링 부교(8)를 갖춘 반잠수형 플랫폼 또는 선박(1)을 포함하는 본 발명에 따른 일 시스템의 수직 단면도로서, 하나 이상의 라이져 파이프(3)용 안내 프레임(2)의 부분 수직 단면을 도시하고 있다. 안내 프레임(2)은 하부 또는 "잠수" 작동 위치에 배열되어 도시되어 있으며, 이 안내 프레임(2)의 상측부는 플랫폼의 주 또는 웨더 데크(10)의 레벨 근방에 배열되며, 이 프레임(2)은 스플래쉬 구역을 통해 그리고 가장 강하게 영향을 받는 파도 및 조류 영향 구역을 통해 하향하여 부교(8) 아래로 연장한다.
안내 프레임(2)은 하나 이상의 라이져(3)와 이 라이져(3)의 무게를 지탱하도록 배열되는 하나 이상의 주 부력 부재(4)와 바람직한 실시예에서는 보조 부력 부재(5)를 위해 배열된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 크리스마스 트리부(6)는 각각의 라이져의 정상부 상에서 지탱된다.
도1은 하기의 구성요소를 포함하는 본 발명의 일 실시예를 도시하고 있다.
a) 선박(1)의 데크(10)로부터 스플래쉬 구역을 통해 또한 가장 강하게 영향을 받는 파도 및 조류 영향 구역을 통해 하향하여 해양 표면 아래로 약 50 내지 150m 의 깊이까지 연장되도록 배열되는 수직 주 부재(7)를 갖춘 골격부로 형성되는 안내 프레임(2). 이 수직 부재(7)는 장방형 단면을 가질 수 있다.
b) 2개 이상의 고도 레벨에 배열되는 라이져용 안내판(20): 이 레벨은 수직 주 밸브(7)의 하단부의 레벨과 스플래쉬 구역 또는 바로 아래의 레벨, 그리고 바람직하게는 데크 레벨 및 하나 이상의 상부 및 중간 레벨이다.
c) 안내판(20)은 정상부로부터 라이져 파이프(3)와 부력 부재(4, 5)의 설정을 위해 배열되는 골격부(21)(도 2 참조)에 의해 구성되는 개구부(22)를 갖는다. 각각의 안내판(20)은 라이져 파이프(3)와 주 또는 보조 부력 부재(4, 5)의 횡방향 안정화를 위해 안정화 수단(24)(도 2 참조)을 갖는다.
d) 라이져(3)의 주요 무게를 지탱하는 가장 큰 부력 부재 또는 주 부력 부재(4)는 안내 프레임(2)의 수직 주 부재(7)의 하측부 근방의 고도 레벨에서 각각의 라이져 파이프상에 배열된다. 라이져는 스플래쉬 구역을 통해 전체적으로 부력 요소 없이 배열되는 것이 바람직하다. 스플래쉬 구역에서 부력 요소를 갖지 않는 이유는 도8에서 설명된다. 도8은 가장 큰 항력, 다시 말해 라이져(3)상에 파도와 조류가 힘을 작용하는 구역이, 파도 및 조류가 가장 우세한 스플래쉬 구역 및 상부 물 부피에서 나타남을 도시하고 있다. 수면 파도의 물 운동은 방향을 변화시키며, 해수면 아래로 깊이가 증가하면서 감소한다. 임의의 노출된 강성 요소, 여기서는 부력 요소(4, 5)를 갖는 단단한 라이져상의 파도 및 조류로부터의 항력은 직경, 여기서는 라이져 또는 부력 부재의 직경이 증가하면서 증가하게 된다. 가장 큰 힘이 물의 상부 집단에서 나타나기 때문에, 따라서 라이져의 반경 또는 직경은 스플래쉬 구역을 통해 가능한 작게 되도록 추구되어 왔으며, 상대적으로 큰 반경을 가진 주 부력 부재(4)는 해수의 운동이 잔잔하며 작은 드래그가 가해지는 곳으로 더 깊게 유지된다. 또한, 라이져(3)와 부력 요소(4, 5)는 안내 프레임(2)의 모든 레벨에서 수평 운동에 대하여 제한을 받지만, 안내 프레임(2)에 대하여 수직으로는 운동이 자유롭다. 따라서, 각각의 라이져(3)의 수직 운동은 다른 라이져(3)와 독립적이며, 또한 플랫폼의 수직 운동과도 독립적이다.
본 발명의 바람직한 실시예에서, 하부 부력 캔(4)은 생산 플랫폼(1)의 하측부인 안내 프레임(2) 내로의 라이져(3)의 입구를 형성하는 "용골(keel)조인트"를 형성한다. 물론, 수직 주 요소를 하부 부력 요소(4)를 유지하는 하부 프레임(20) 아래로 연장함으로써 본 바람직한 실시예의 연장부를 배열하며, 라이져(3)용의 개별 용골 조인트를 배열하는 것이 가능하다.
도1b는 도1a와 동일한 수직 단면도이다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는, 라이져(3)용 안내 프레임(2)은 주로 링 부교(8)의 하단부와 동일한 레벨로 수직 주 요소(7)의 하단부와 함께 올려지도록 배열된다. 안내 프레임(2)을 위한 이 위치는, 플랫폼(1)이 링 부교 또는 부교(8)들 상에 부유할 때까지 디밸러스팅될 때 상당히 감소된 흘수와 감소된 물의 저항으로 지나게 되어서, 선박(1)은 안정하게 된다.
호이스트 수단(26)(도시 생략)은, 안내 프레임(2)의 하단부가 주 부교(8) 또는 선박의 다른 바닥부의 레벨에 배열되는 상부 위치와, 안내 프레임(2)의 상단부가 데크(10)의 레벨에 배열되는 하부 위치 사이에서 수직으로 안내 프레임(2)을 이동시키도록 배열된다. 호이스트 수단(26)은 안내 프레임과 선박상에 와이어 드럼 윈치(27)(도시 생략)를 포함할 수 있다. 다른 호이스트 수단들은 유압식, 기계식 또는 전자식일 수 있으며 공지된 기술에 속해 있다. 또한, 호이스트 수단(26)은 선박(1)의 드래프트 흘수선 아래로 하향되도록 배열되는 안내판(20) 또는 안내 프레임(2)의 부분상의 탱크(28)에 의해 도움을 받을 수 있다. 탱크(28)는 안내 프레임(2)의 부력 또는 밸러스팅 양자를 위해 배열될 수 있다. 탱크에는 해양 표면 아래에 있는 탱크의 물 함유량을 배수하도록 배열되는 펌프 또는 압축 공기 수단(29)과 밸브(29')가 구비될 수 있다. 밸브(29')는 탱크를 폐쇄할 수 있다.
도2와 도3은 안내 프레임(2)의 레벨에 배열되는 안내판(20)의 평면도 및 부분 단면도이다. 이 단면에서는, 안내 프레임(2)은 부교(8)의 강화된 내부를 향하는 측으로 유지된다. 고정 유지 레일(12')은 부교(8)의 내부를 향하는 측으로부터 떨어져 수직으로 유지되며, 부교(8)에 인접하여 놓이도록 설계된 수직 주 부재(7)상에 배열되는 측면으로 연장하는 돌출 레일(14)을 유지하도록 배열된다. 유지 수단(12)은 돌출 레일(14)의 양 측부 상에 수평력을 가하도록 배열되어, 이 돌출 레일(14)을 고정된 유지 레일(12')쪽으로 밀게 된다.
도2는 일 예로서, 각각의 안내판(20) 내의 빔(21')의 수평으로 배열된 골격부(21)로 형성된 4x4의 정방형 셀을 포함하는 안내판(20)을 나타내고 있다. 유지 수단(12)은, 하부 작동 위치에 위치되지 않을 때뿐만 아니라, 안내 프레임이 완전 또는 부분 상승 위치에 유지될 때에도 안내 프레임(2)을 안내하고 안정화하는 고정 유지 레일(12')을 가진 안내 수단을 포함할 수 있다.
라이져 파이프(3)와 주 또는 보조 부력 요소(4, 5)를 안정화시키는 보도용 안정화 장치(24)는 바람직한 실시예에서, 안내판(20) 내에 빔(21')의 수평으로 놓이는 골격부(21)에 의해 형성되는 바람직하게는 정방형 셀들에 의해 형성되는 개구부에 배열되는 수평 축(17')을 가진 휠(17)을 포함한다. 휠의 트래드(tread) 면은, 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3)가 안내판(20)과 반잠수형 플랫폼(1)에 대하여 자유롭게 운동하도록, 라이져 축선 쪽으로 향해지며, 주 부력 요소(4) 또는 보조 부력 요소(5)에 대하여 또는 그 축선 방향으로 라이져 파이프(3)에 대하여 구르도록 배열된다. 휠들(17)은 그룹으로 배열되며, 각각의 그룹은 골격부(21) 내의 각각의 정방형 셀에 배열되는 4개의 휠(17)을 포함한다. 각각의 휠(17)은, 축(17')이 도2에 설명되는 바와 같이 수평으로 연장되며 빔(21')으로부터 약 40 내지 45도로 편향된 각도를 가지면서, 정방형 셀내의 코너부 근방에서 본질적으로 대각선으로 배열된다. 이 배열은 축(17')의 자유단부로부터 가능한 휠(17)의 유지보수를 위한 공간을 만든다. 바람직한 실시예에서는, 각각의 휠(17)은 셀의 대각선으로부터 약간 변위되어 배열되어서, 마모 또는 손상된 휠(17)을 교체 휠(17)로 교환 및 교체하기 위해 배열되는 유지보수 공구(도시 생략)를 위한 충분한 공간을 허용하게 된다. 유지보수 공구(도시 생략)는 골격부(21)내의 정방형 셀에 인접하여 수직 안쪽으로 진행하도록 배열될 수 있다. 라이져가 부력 요소를 필요로 하지 않는, 안내 프레임(2)의 상측부에서는, 휠들이 설치되는 동안 및 유지보수 공구가 안내 프레임(2)의 상부 데크(23)(작업 데크(10)에 인접)로부터 하나 이상의 안내 판들(20)의 빔들(21') 사이 아래로 통과하는 동안 부력 요소(4, 5)를 위해 자유 경로를 부여하도록, 휠들은 빔(21')에 힌지되며 라이져 파이프(3)로부터 90도 선회하여 떨어지도록 배열되는 분리가능한 판(121, 도시 생략)상에 배열될 수 있다.
도3은 수평 안내판(20)의 노드점이 링 부교(8)의 강화된 내부면과 하부 에지에 대항하여 유지되는 상태로, 안내 프레임(2)의 수직 부재(7)의 부착을 위해 배열되는 하부 유지 수단(12)의 일 실시예를 나타내고 있다. 이러한 방식으로 안내 프레임(2)으로부터의 수평력은 라인을 따라 부교(8)의 바닥판으로 직선으로 안내되며, 따라서 부교(8)상의 안내 프레임(2)의 토크 영향을 감소시키게 된다.
도4는 수직 주 부재(7)의 상단부에 인접하며 또한 안내 프레임(2)에 의해 상부 데크(23)에 인접하여 외측상에 배열되는 외부 플랜지(25)를 갖는 일 실시예의 안내 프레임(2)의 단면이다. 플랜지(25)는 플랫폼 데크 또는 생산 데크(10)내의 생산 문풀 프레임(25')에 걸리도록 배열된다. 바람직한 실시예에서는, 생산 문풀 프레임(25')은 부교의 수직 돌출부에 내측 및 이 돌출부에 인접하여 배열된다.
도4b는 건조 유정 헤드부와 크리스마스 트리부(6)가 라이져(3)의 상단부 상에 기립 배열되는 안내 프레임(2)의 상부 데크(23)의 상세 단면도이다. 라이져(3)는 상부 데크(23)에서 횡방향으로 고정되지만 수직으로는 이동이 자유롭다(라이져 파이프(3)는 해저에 고정되며 부력 부재(4, 5)에 의해 인장 상태로 유지된다. 반잠수형 플랫폼은 라이져 파이프(3)에 대하여 수직으로 이동이 자유롭다). 원유는, 처리 및/또는 반출이 일어날 수 있는 데크(10)상의 밸브에 접속을 위해 크리스마스 트리부(6)상의 윙 밸브(6')로부터 U 형상으로 걸리며 플랫폼 데크(10)를 통하여 백업되는 가요성 호스(18)를 경유하여 안내된다. 선택적으로, U 형상 호스(18)는 도4b에 도시된 바와 같이 안내 프레임의 상부 데크(23)를 통하거나 또는 상부 데크(23) 위로 완전히 안내된다. 바람직한 실시예에서, 10000 mm의 최대 자유행정 길이가 상부 데크(23)를 통해 라이져에 대하여 산출된다. 행정 길이는 국부적으로 예상되는 최대 파도 크기에 적합해야 한다.
도4c는 가요성 U 형상 호스(18)용의 각각의 셀내의 개구부들이 도 4b 아래에나타내진 바와 같이 돌출 윙 밸브(6')로부터 안내되는 상태로, 안내 프레임의 상부 데크(2)의 평면도를 도시하고 있다. 도 4c 에서, 윙 밸브(6')의 1/4은 라이져 파이프(3)의 열들에 대하여 비스듬한 방위로 위치되어서, 호스(18)가 상부 데크(23)의 빔(21')과 라이져 파이프(3)에 대하여 자유롭게 지날 수 있다.
도5a는 안내 프레임(2)의 하단부가 부교(8)(도 1a 참조)의 하부 에지의 레벨이 되도록 안내 프레임이 상승되거나 올려지는 안내 프레임을 갖는 선박의 사시도(도1b 참조)이다.
도5b는 잠수 작동 위치에 있는 안내 프레임(2)을 가지며, 라이져(3), 라이져(3)에 부착되어 안내 프레임(2)의 안내판(20)내에 유지되는 주 부력 부재(4)와 보조 부력 부재(5)를 갖는 선박의 도면을 도시하고 있다.
도5c는 이동성 개수 데릭(31')이 용골 조인트로서 배열되는 부력 요소에 의해 인장을 받는 4x4 건조 유정 헤드부(6)와 라이져(3)를 갖는 안내 프레임(2)상에 배열되며, 선택적으로 보조 부력 요소(5)가 부력 요소(4)상에 그리고 스플래쉬 구역 아래에 배열되는, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 이 바람직한 실시예에는, 드릴링 데릭없이, 개수/유정 헤드부 데릭(31')만이 있게 된다. 2개의 안내 프레임은 작업 데크의 양측 중 한쪽상에 및 링 부교(8)의 내측 및 인접하여 배열될 수 있다.
도6은 플랫폼(1)이 생산 라이져 파이프(3)용 문풀과 드릴링용 문풀(40)을 갖는 정방형 링 부교(8)를 포함하는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 시스템의 대략적인 데크 평면도이다. 드릴링 문풀(40)은 여기서 다시 기술되지 않는다.데릭(30)은 기술된다. 라이져 문풀(25)용 유정 헤드부 데릭(30')(도 1a, 도 1b 및 도 7 에 도시)은 한쌍의 평행한 수평 제 1 레일(32)과 한쌍의 부가적인 수평의 평행한 제 2 레일(31; 도7 참조) 상에서 이동가능하도록 배열된다. 유정 헤드부 데릭(30')은 라이져 문풀(25')에서 임의로 자유롭게 선택된 크리스마스 트리부(6) 또는 라이져(3)상에서 작업하도록 배열된다. 안내 프레임(2)의 상부 데크(23)는 4x4 의 셀을 가지도록 나타내지며, 일 예로서 여기서는 16 개의 크리스마스 트리부(6)가 나타내지며, 그 각각은 데크상의 밸브에 접속되며 다시 매니폴드(51) 및 분리기(50)로 향하는 파이프(51)에 접속되는 비스듬이 배열된 윙 밸브(6')를 갖는다. 분리기(50)로부터 2 개의 파이프 라인(54, 55)이 배열되며; 한 파이프 라인은 원유 출하 장치(60), 예컨대 출하 라이져(60)로 더 안내하는 출하 펌프(57)로 원유를 안내하며, 다른 파이프 라인(55)은 "녹 아웃(knock out) 드럼"(55)으로 그리고 플레어부(56)로 더 안내한다.
도6 및 도1b는 한쌍의 레일, 여기서는 레일(32)들이, 유정 헤드부 데릭(30')이 (바람직한 실시예에서는 레일(31)들과 함께) 라이져 문풀(25')과 안내 프레임(2)상의 공간으로부터 수평 외측으로 떨어져 변위될 수 있도록 일부분이 라이져 문풀(25') 외측으로 연장하여 배열되어서, 안내 프레임(2)이 도 1b 에 도시된 바와 같이 그 상부 위치로 상승할 수 있음을 또한 나타내고 있다.
도6은 튜빙 파이프 벽과 케이싱 파이프 벽 사이의 라이져(3)의 환형부(32)를 통한 가열된 해수의 주입을 위한, 보일러(70), 열교환기(71) 및 함수 펌프(72)를 포함하는 파이프 배열을 나타내고 있다. 발생가능한 문제들이 파이프 라인내의 수송중의 원유의 냉각에서 나타난다. 왁스 또는 하이드레이트이 침전이, 원유의 온도가 원유의 조성에 따른 온도 및 또한 압력에 따른 온도 이하로 떨어졌을 때 발생할 수 있다. 하이드레이트 침전은 유정 원유의 조성에 따라, 통상적으로 20℃ 이하로 떨어질 때 발생할 수 있다. 보다 차가운 해수는 통상의 상태에서, 원유를 매우 긴 라이져를 통한 상측으로의 수송동안 원유를 냉각시켜서, 특히 작업 개시 또는 정지 상황에서 왁스와 하이드레이트가 라이져 파이프쪽으로 침전되게 된다. 상기 상태들은 중심 생산 플랫폼으로부터의 긴 거리로, 해저상의 넓게 분포된 위성 유정으로부터의 수송을 위한 연결에 있어서 상당한 문제점을 구성하게 된다. 바람직한 실시예에서, 이 점은 라이져의 환형부로의 가열된 해수를 위한 함수 펌프(72)를 포함하는 주입 장치에 의해 해결되어서, 원유의 온도는 왁스의 침전 또는 다른 원치 않는 침전을 위한 임계 온도 이하로 떨어지지 않게 된다.
도7은 플랫폼의 단면도이며, 고정된 드릴링 데릭(30)과 단면에 대해 수직하게 레일(31)상을 이동가능하게 배열되는 완성 또는 개수 데릭(30')을 나타내고 있다. 이에 따라 데릭(30')은 유지보수를 위해 또는 새로운 유정이 완성되는 동안 유정(6)상에 배열될 수 있다. 새로운 유정 데릭(30')이 이미 드릴링된 유정의 완성을 처리함과 동시에 데릭(30)에 의해 드릴링되거나, 또는 생산 라이져(3)의 설치를 위해, 상부 파도 영향 구역 아래의 라이져(3) 상의 주 부력 요소(4); 주 부력 요소(4) 스플래쉬 구역 아래의 라이져 상의 보조 부력 요소(5); 안내판(20)을 통한 라이져와 부력 요소들의 수직 자유 행정을 위한 활주 베어링 컵 또는 휠(17)의 설치를 위해, 각각의 라이져상에 크리스마스 트리부(6)를 장착하고 바람직하게는 가요성 호스(18)를 포함하는 점퍼를 통한 연결을 위해 사용될 수 있다.
도8은 여기서는 선박(1)의 반 잠수된 위치에 대한 해수면/흘수 라인에서 제로 레벨로 나타내지는, 조류와 파도로부터의 힘으로 인해 라이져상에 가해질 수 있는 항력들의 일예의 그래프이다.
도9는 서아프리카, 예컨대 앙골라 해변 영역 외측의 해양 영역에 대한 기상학적 자료에 기초한 최대 100년의 해양 상태의 통계학적인 예측에 따른 라이져상의 예상 최대 수평 변형률과 함께, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이져의 인장력을 나타낸 그래프이다.
도10은 라이져(부력 요소 포함)의 부력과 무게가 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라이져에 따라 계단식으로 평가되고 있음을 나타내고 있다. 각각의 레벨에서,
정미 부력 = 국부 부력 - 국부 무게 이다.
도10에 도시된 예에서, 하부 주 부력 부재(4)는 해수면 아래 약 80m의 레벨에서 배열되어 라이져에 부착된다. 주 부력 요소(4)상에 배열되는 보조 부력 부재(5)가 거의 라이져(3)의 국부 무게를 지탱하는 데에만 기여한다는 점은 명백하다. 여기서, 부력이 보조 부력 부재(5)의 정상부 바로 위의 레벨에서 음수가 되는 것으로 나타나 있다. 이것은 결과적으로 크리스마스 트리부(6)가 부력 부재들(4, 5)상에 놓이고 해양에서의 이들 부재의 수직 운동을 따르면서 의도하는대로 수직의 강성 라이져 파이프(3)의 상단부 상에 기립하거나 "얹혀" 있게 된다. 따라서, 크리스마스 트리부(6)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 안내 프레임의 상부 데크(23) 또는 생산 데크(10)에 대하여 수직으로 자유운동하며 상술한 바와 같이 연결된다.
도11은 부력 요소(4, 5)의 상세와 휠(17)과 상호작용하기 위한 설계를 도시하는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내고 있다. 각각의 부력 요소는 외측 수직 측벽을 구성하는 외측의 수직 원형의 원통형 벽부(44)와, 이 원통형 벽부(44)의 상단 및 하단부에 그 주연부가 용접된 원형 단부편(46)을 가진다. 내부 파이프(47)는 원통형 벽부(44)의 축선방향 내측 중심으로 연장하여, 양 단부편들(46)내의 중심 구멍부를 통해 개방 채널(47')을 구성한다. 개방 채널(47')은 부력 요소(4, 5)내측에 배열되는 라이져 파이프(3) 섹션의 외경보다 큰 내경을 가진다. 개방 채널(47')의 더 큰 내경은 라이져 파이프가 만곡가능하게 하여, 라이져 파이프(3)의 섹션의 굽힘을 분배가능하게 하며, 여기서 이 섹션은 단지 2 개의 레벨에서만: 라이져 파이프(3)에 배열되고 수평 및 수직력 양자를 처리하는 상부 클램프 장치(43B)에 의해 클램프되는 행오프 견부(43A)에 의한 상부 레벨과, 짧은 자유 상대 수직 운동을 허용하면서, 라이져 파이프(3) 섹션상의 수평 지지 쌍(42A)과 내부 파이프(47)의 방사상 내부벽 상에 배열된 수평 지지 쌍(42B)에 의한 하부 레벨에서, 내부 파이프(47)의 방사상 내부 벽부에 부착된다. 따라서, 라이져 파이프(3)의 섹션은 신장 및 수축이 허용되며, 또한 내부 파이프(47)의 내측으로 약간 구부러지는 것이 허용되며, 43A,B의 일 상부 레벨에서는 내부 파이프에 수직하게 고정되지만 42A,B에서는 수직으로 운동이 자유롭다. 하부 부력 부재(4) 아래에서, 라이져 파이프는 하향으로 테이퍼진다.
부력 요소(4, 5)에 대하여 상대 운동으로 이동하도록 배열된 휠들(17)은 이 바람직한 실시예에서 원통형 벽부(44)의 외측상에서 이동할 것이며, 외부 실린더 벽부(44)의 내측과 내부 파이프(44)의 대응하는 방사상 "외측"표면 사이에 배열되는 다수의 강화 수직 칸막이부(45)에 의해 지지된다. 칸막이부(45)의 수는 각각의 셀의 섹션 주위에 배열되는 휠(17)의 수에 대응한다. 바람직한 실시예에서, 칸막이부와 휠의 수는 4개이다. 칸막이부(45)는 부력 부재를 해수의 누출시 부력의 완전 손실을 방지하는 수밀 구획들로 나눈다. 휠(17)은 선택적으로 축(17')과 평행한 보기(bogey) 축(170') 주위로 회전가능한 수직 활주 보기(170)(도시 생략) 쌍으로 배열될 수 있으며, 또한 바람직하게는 안내판(20)에서 빔(21')에 의해 형성되는 셀의 각각의 코너부에 배열될 수 있다.
부력 부재(4, 5)의 개별적인 밸러스팅 및 밸러스팅 해제를 위해, 각각의 부력 부재에는, 부력 부재(4, 5)의 물 격납부의 충전 또는 배수를 위해 배열되는, 도 11 에 도시된 바와 같은 압축 공기 수단과 대응하는 밸브 및 파이프가 제공되어 있다.
본 발명의 변경적인 실시예에 있어서, 안내 프레임(2)은 선박(1)의 측부 또는 밑면으로부터 반잠수형 선박(1)에의 연결을 위해 전체적으로 또는 부분적으로 잠수할 수 있다. 안내 프레임(2)은 선박(1)과 별도로 제작되어 있으며, 나중에 수송중에 높여져 설치되며, 그 후 현장에서 작동 전에 낮춰질 수 있다. 안내 프레임의 상승 및 하강의 가능성은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (36)

  1. 반잠수형 생산 선박(1) 상에 하나 이상의 라이져(3)용 안내 프레임(2)과 라이져(3)의 무게의 대부분을 지탱하도록 적어도 하나의 라이져(3) 상에 개별적으로 배열된 하나 이상의 주 부력 부재(4)를 가지며, 각각의 라이져(3)는 선박(1)의 데크(10) 근방 정상부 상에서 크리스마스 트리부(6)를 개별적으로 지탱하도록 배열되며, 안내 프레임(2)은 해양의 스플래쉬 구역을 통하여 그리고 상부의 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역을 통하여 데크(10)로부터 수직 하향 연장하도록 배열되는 수직 주 요소들(7)을 포함하는 해양에서 원유 생산에 사용되는 시스템에 있어서,
    상기 안내 프레임(2)은, 라이져(3)들과 주 부력 부재(4)들의 수직 상대 운동을 안내하며 이 안내 프레임(2)에 대한 수평 상대 운동을 제한하기 위한 횡방향 안정화 장치(24)를 가지며 빔(21')의 수평으로 배열된 골격부(21)로 형성된 수직 개방 셀들을 포함하는 수평 안내판(20)을 가지며,
    하부 안내판(20)은 수직 주 요소(7)의 하단부의 레벨로 배열되고 안내판(20)은 스플래쉬 구역 바로 아래 또는 근방의 레벨로 배열되어, 상기 안내판(20)은 안내 프레임(2) 상에서 적어도 2개의 레벨에서 배열되고,
    적어도 하나의 주 부력 부재(4)는 해수면 근방의 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역인 상부 아래의 하나 이상의 안내판(20)에 배열되는 횡방향 안정화 장치(24)에 의해 안내되고 이와 동일한 높이로 라이져(3) 상에 유지되도록 배열되며,상기 라이져(3)에는 해양의 상부 구역에서 수력에 덜 노출되기 위해 스플래쉬 구역을 통하는 부력 요소가 본질적으로 없는 것을 특징으로 하는 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 주 부력 부재(4)는 하부 안내판(20)에 배열되는 횡방향 안정화 장치(24)에 의해 안내되고 이와 동일한 높이로 라이져(3) 상에 유지되도록 배열되어서, 라이져(3)와 선박(1) 사이에 용골 조인트를 형성하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 주 부력 요소(4)는 상단부 및 하단부에서 원형 단부편(46)에 의해 폐쇄되는 외부 원통형 [수직] 측벽(44)을 갖는 직각 원형 실린더를 포함하며, 원통형 벽부(44) 내측에서 중심 및 축방향으로 연장하며 양 단부편들(46) 내의 중심에 배열된 구멍을 통하는 개방 채널(47')을 형성하는 내부 파이프(47)를 포함하고, 상기 개방 채널(47')은 라이져 파이프(3) 섹션의 외경보다 큰 내경을 가져서, 상기 채널(47') 내부에서 라이져 파이프(3) 섹션의 만곡을 위한 공간을 제공하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적어도 하나의 보조 부력 부재(5)는 주 부력 부재(4)와 유사하지만 주 부력 부재(4)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 적어도 하나의 주 부력 부재(4) 위로 그리고 본질적으로 스플래쉬 구역 아래로 라이져 파이프(3) 상에 부착되도록 배열되고, 주 부력 부재(4) 위로 라이져 파이프(3)의국부 무게를 지탱하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상부 행오프 견부(43A)는 라이져 파이프(3) 섹션에 배열되며 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3) 섹션 사이의 수평 및 수직력 양자를 모두 흡수하도록 설계된 중심 채널(47')에서의 상부 클램프 장치(43B)에 의해 클램핑되도록 배열되고 라이져 파이프(3) 섹션 상의 한 쌍의 수평 지지 부재(42A)는 중심 채널(47')에서 부재(42B)와 협동하여, 채널(47')에서 라이져 파이프(3)의 상대적으로 짧은 자유 상대 수직 운동을 허용하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 주 또는 보조 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3)의 횡방향 안정화를 위한 안정화 장치(24)는 축(17')이 안내판(20)에서 빔(21')의 수평으로 놓인 골격부(21)에 의해 형성되는 셀들에 의해 형성되는 개구부에 배열되는 휠들(17)을 포함하고, 주 부력 요소(4) 또는 보조 부력 요소(5)에 대하여 또는 축(선택적으로는 수직)방향으로 라이져 파이프(3)에 대하여 구르도록 휠(17)의 트래드면이 배열되어, 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3)가 안내 프레임(2)과 반잠수형 플랫폼(1)에 대하여 수직으로 안내되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 각각의 휠(17)은 라이져의 중심선 쪽으로 배향된안내판(20)에서 빔(21')으로 형성되는 셀 내의 골격부 노드 근방에 본질적으로 대각선으로 배열되고, 축(17')은 수평으로 연장하며 빔(21')으로부터 약 40 내지 45도의 편향 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 부력 부재(4, 5)는 외부 원통형 벽부(44)의 내측과, 내부 파이프(47)의 방사상으로 대응하는 "외부" 원통형 표면 사이에 배열되는 방사상 기립 칸막이부(45)에 의해 제공되며, 칸막이부(45)의 수는 부력 부재(4, 5) 주위에 배열되는 휠(17)의 수에 대응하며, 상기 칸막이부(45)는 원통형 벽부(44)의 외측 상에서 주행하는 휠(17)로부터의 힘에 대항하여 원통형 벽부(44)의 받침부(backing)로서 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제4항 또는 제7항에 있어서, 적어도 한 쌍의 휠(17)은 축(17')과 평행한 보기축(170') 주위로 회전 가능한 수직 주행 보기(170)에 한쌍으로 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 빔(21')의 수평 배열 골격부(21)로 형성되는 수직 개방 셀을 포함하는 모든 레벨의 안내판(20)은 상부로부터 라이져 파이프(3)상에 적어도 최대/주 부력 부재(4)를 설치하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  11. 제1항에 있어서, 적어도 하나의 중간에 배열되는 안내판(20)은 안내 프레임(2) 상의 개별 레벨 즉, 수직 주 요소(7)의 하단부의 레벨에 배열되는 하부 안내판(20) 위에, 그리고 스플래쉬 구역 바로 아래 또는 근방의 레벨에 배열되는 안내 판 아래에, 가능하게는 스플래쉬 구역상에 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  12. 제1항에 있어서, 데릭(30')은 한쌍의 제1 수평 레일(32) 상에서 이동 가능하게 배열되고, 부가적인 제2 수평 레일(31) 쌍은 상기 제1 레일(32)에 대하여 직각으로 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  13. 제6항에 있어서, 상기 레일들(32)은 라이져 문풀(25')의 외측으로 연장하는 부분과 함께 배열되고, 바람직하게는 제2 레일(31) 쌍과 함께 데릭(30')이 라이져 문풀(25') 위의 공간으로부터 안내 프레임(2) 외측으로 수평으로 멀리 변위될 수 있어서 안내 프레임(2)용 라이져 문풀(25') 전체 위로 수직 자유 통로가 형성되도록 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  14. 제1항에 있어서, 호이스트 수단(26)은
    안내 프레임(2)의 상단부가 데릭(10)의 레벨에 배열되는 하부 위치와,
    안내 프레임(2)의 하단부가 주요 문풀(8) 또는 선박의 바닥부의 레벨에 배열되는 상승 위치
    사이에서 수직으로 안내 프레임(2)을 운반하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  15. 제14항에 있어서, 상기 호이스트 수단(26)은 와이어 드럼 윈치(27)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 제1항에 있어서, 안내 프레임(2)의 부분 상의 탱크(28)는 물에 잠기도록 배열되며, 상기 탱크(28)는 안내 프레임(2)의 부력 또는 밸러스팅으로 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 탱크(28)에는 해수면 아래의 탱크(28)의 해수 함유부의 배수를 위해 배열되는 압축 공기 수단이 제공되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 제1항에 있어서, 수직 주 부재(7)의 수는 4개이고, 안내 프레임(20)은 주로 정방형 또는 장방형인 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 휠들(17)은 골격부(21) 내의 각각의 정방형 셀 개구부에 배열되는 4개의 휠(17)을 포함하는 그룹으로 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 제8항에 있어서, 각각의 부력 부재(4, 5)는 적어도 4개의 칸막이부(45)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 상기 청구항 중 어느 한 항에 있어서, 라이져가 부력 요소들을 필요로 하지 않는 안내 프레임(2)의 상부 부분에서, 부력 요소들(4, 5)이 하향되거나 올려지는 동안 그리고 유지보수 공구가 작업 데크(10)로부터 안내 프레임(2)의 하나 이상의 안내판(20)의 빔들(21') 사이 아래로 통과하는 동안 부력 요소들(4, 5)을 위한 자유 경로를 제공하도록, 상기 휠들(17)은 빔(21')에 힌지되는 분리 가능한 판(121)상에 배열되며 또한 90도 상향 선회되고 라이져 파이프(3)로부터 멀어지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  22. 각각의 라이져 파이프(3)의 정상부 상에서 크리스마스 트리부(6)를 지탱하도록 배열되는 라이져 파이프(3) 상에 배열되는 부력 부재(4, 5)를 위한, 대양 수심 용도의 바람직하게는 반잠수형 원유 생산 선박(1)상에 배열하기 위한 라이져 파이프(3)용 안내 프레임(2)에 있어서,
    a) 선박(1)의 데크(10)로부터 스플래쉬 구역을 통하여, 해양의 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 상부 구역 아래로 50 내지 150m 깊이까지 수직 배열을 위한 주 부재(7)와,
    b) 안내 프레임(2) 상의 적어도 2개의 레벨 즉, 수직 주 부재(7)의 하단부의 레벨, 스플래쉬 구역의 레벨 또는 바로 아래의 레벨, 그리고 가능하게는 하나 이상의 중간 레벨에서 배열되는 라이져 파이프(3)용 안내판(20)을 포함하며,
    c) 이 안내판(20)에는 라이져 파이프(3)와 부력 부재(4, 5)를 설치하기 위한 개구부(22)와, 라이져 파이프(3)와 부력 부재(4, 5)의 횡방향 안정화를 위한 부재(21, 21')가 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  23. 제22항에 있어서, 모든 레벨에서의 안내판(20)의 개구부(22)는 상부로부터 안내판(20)의 개구부(22)를 통해 아래로 라이져(3)상의 주 부력 요소를 설치하기 위해 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  24. 제22항에 있어서, 라이져 파이프(3)와 주 또는 보조 부력 요소(4, 5)의 횡방향 안정화를 위한 안정화 수단(24)은, 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3)가 안내 프레임(2)과 반잠수형 플랫폼(1)에 대하여 수직으로 안내되도록, 안내판(20)에서 빔(21)의 수평으로 놓인 골격부(21)에 의해 형성되는 셀에 의해 형성되는 개구부에 배열되는 축(17')을 가진 휠(17)을 포함하며, 상기 안내판(20)은 주 부력 요소(4) 또는 보조 부력 요소(5)에 대하여, 또는 축(선택적으로는 수직) 방향으로 라이져 파이프(3)에 대하여 구르도록 휠(17)의 트래드면과 함께 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  25. 제24항에 있어서, 각각의 휠(17)은 라이져 중심선 쪽으로 배향된 가이프 판(20)에서 빔(21')으로 형성되는 셀 내의 골격부 노드 근방에서 본질적으로 대각선으로 배열되어, 상기 축(17')은 수평으로 연장하며 빔(21')으로부터 약 40 내지 45 도의 편향 각도를 갖는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  26. 제24항에 있어서, 적어도 한쌍의 휠들(17)은 축(17')과 평행한 보기 축(170') 주위로 회전 가능한 수직 주행 보기(170)로 한쌍으로 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  27. 제22항에 있어서, 호이스트 수단(26)은
    안내 프레임(2)의 상단부가 데크(10)의 레벨로 정렬되어 배열되는 하부 위치와,
    안내 프레임(2)의 하단부가 주요 문풀(8) 또는 선박의 바닥부의 레벨로 정렬되어 배열되는 상승 위치
    사이에서 수직으로 안내 프레임(2)을 운반하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  28. 제22항에 있어서, 상기 안내 프레임(2)의 일부분 내에 또는 일부분 상에 배열되는 탱크(28)는 물에 잠기도록 배열되며, 여기서 탱크(28)는 안내 프레임(2)의 부력 또는 밸러스팅으로 배열되며, 탱크(28)에는 해수면 아래의 탱크(28)의 해수 함유부의 배수를 위해 배열되는 압축 공기 수단(29)이 제공되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  29. 제22항에 있어서, 수직 주 부재(7)의 수는 4개이고, 안내 프레임(20)은 주로 정방형 또는 장방형인 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  30. 제24항에 있어서, 상기 휠들(17)은 골격부(21) 내의 각각의 정방형 셀 개구부에 배열되는 4개의 휠(17)을 포함하는 그룹으로 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  31. 제24항에 있어서, 라이져가 부력 요소를 필요로 하지 않는 안내 프레임(2)의 상부 부분에서, 부력 요소들(4, 5)이 하향되거나 올려지는 동안 그리고 유지보수 공구가 작업 데크(10)로부터 안내 프레임(2)의 하나 이상의 안내판(20)의 빔들(21') 사이 아래로 통과하는 동안 부력 요소들(4, 5)을 위한 자유 경로를 제공하도록, 상기 휠들(17)은 빔(21')에 힌지되는 분리 가능한 판(121) 상에 배열되며 또한 90도 상향 선회되고 라이져 파이프(3)로부터 멀어지도록 배열되는 것을 특징으로 하는 안내 프레임.
  32. 상단 및 하단부에서 원형 단부편(46)에 의해 폐쇄되는 외측 원통형 [수직] 측벽을 갖는 직각 원형 실린더를 본질적으로 포함하는 원유 생산 라이져 부력 요소(4)에 있어서,
    내부 파이프(47)는 원통형 벽부(44) 내측에서 중심 및 축방향으로 연장하고양 단부편들(46) 내의 중심에 배열된 구멍을 통하여 개방 채널(47')을 형성하며, 상기 개방 채널(47')은 라이져 파이프(3) 섹션의 외경보다 큰 내경을 가져서, 상기 채널(47') 내부에서 라이져 파이프(3) 섹션의 만곡을 위한 공간을 제공하며,
    중심 채널(47')내의 상부 클램프 장치(43B)는 라이져 파이프(3) 섹션에서 상부 행오프 견부(43A)를 클램핑하도록 배열되고, 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3) 섹션 사이의 수평 및 수직력 양자를 모두 흡수하도록 배열되며,
    중심 채널(47')의 하부에 배열된 수평 지지 부재(42B)는 채널(47')에서 라이져 파이프(3)의 상대적으로 짧은 자유 상대 수직 운동을 허용하는 것을 특징으로 하는 원유 생산 라이져 부력 요소.
  33. 제32항에 있어서, 상기 부력 부재(4, 5)는 외부 원통형 벽부(44)의 내측과 내부 파이프(47)의 방사상으로 대응하는 "외부" 원통형 표면 사이에 배열되는 방사상 기립 칸막이부(45)에 의해 구비되며, 칸막이부(45)의 수는 부력 부재(4, 5)의 주위에 배열되는 휠(17)의 수에 대응하며, 상기 칸막이부(45)는 원통형 벽부(44)의 외측상에서 주행하도록 안내 프레임(2)에 배열된 휠(17)로부터의 힘에 대항하는 원통형 벽부(44)의 받침부로서 배열된 원유 생산 라이져 부력 요소.
  34. 제32항에 있어서, 적어도 하나의 보조 부력 부재(5)는 주 부력 부재(4)와 유사하지만 주 부력 부재(4)의 직경보다 작은 직경을 가지며, 적어도 하나의 주 부력 부재(4) 위로 그리고 본질적으로 스플래쉬 구역 아래로 라이져 파이프(3) 상에 부착되도록 배열되고, 주 부력 부재(4) 위로 라이져 파이프(3)의 국부 무게를 지탱하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 원유 생산 라이져 부력 요소.
  35. 제32항에 있어서, 상부 행오프 견부(43A)는 라이져 파이프(3) 섹션에 배열되며 부력 요소(4, 5)와 라이져 파이프(3) 섹션 사이의 수평 및 수직력 양자를 모두 흡수하도록 설계된 중심 채널(47')에서의 상부 클램프 장치(43B)에 의해 클램프되도록 배열되고 라이져 파이프(3) 섹션 상의 한쌍의 수평 지지 부재(42A)는 중심 채널(47')내의 부재(42B)와 협동하여, 채널(47')에서 라이져 파이프(3)의 상대적으로 짧은 자유 상대 수직 운동을 허용하는 것을 특징으로 하는 원유 생산 라이져 부력 요소.
  36. 하나 이상의 주 부력 부재(4)가 라이져(3)의 무게의 대부분을 지탱하도록 적어도 하나의 라이져(3) 상에 개별적으로 배열되며,
    각각의 라이져(3)는 선박(1)의 주 데크(10) 근방의 정상부 상에서 크리스마스 트리부를 개별적으로 지탱하도록 배열되며,
    안내 프레임(2)은 스플래쉬 구역을 통하여 그리고 해양의 상부 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역을 통하여 데크(10)로부터 수직 하향 연장되도록 배열되는 수직 주 요소(7)를 포함하고,
    건조 유정 헤드부와 크리스마스 트리부(6)를 가지며, 하나 이상의 라이져 파이프(3)용 안내 프레임(2)을 갖는 반잠수형 생산 플랫폼(1)에 있어서,
    상기 안내 프레임(2)은, 라이져(3)들과 주 부력 부재(4)들의 수직 상대 운동을 안내하며 안내 프레임(2)에 대한 수평 상대 운동을 제한하기 위한 횡방향 안정화 장치(24)를 가지며, 빔(21')의 수평으로 배열된 골격부(21)로 형성되는 수직 개방 셀들을 포함하는 수평 안내판(20)을 가지며,
    하부 안내판(20)은 수직 주 요소(7)의 하단부의 레벨로 배열되고, 안내판(20)은 스플래쉬 구역 바로 아래 또는 근방의 레벨로 배열되어, 상기 안내판(20)은 안내 프레임(2) 상에서 적어도 2 개의 레벨에 배열되고,
    하나의 주 부력 부재(4)는 해수면 근방의 파도 및 조류의 영향을 많이 받는 구역인 상부 안내판 아래의 적어도 하나의 안내판(20)에 배열되는 횡방향 안정화 장치(24)에 의해 안내되고, 이와 동일한 레벨로 라이져(3) 상에 유지되도록 배열되며, 상기 라이져(3)에는 해양의 상부 구역에서 수력에 덜 노출되도록 스플레쉬 구역을 통하는 부력 요소가 본질적으로 없는 것을 특징으로 하는 반잠수형 생산 플랫폼.
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