NL1023320C2

NL1023320C2 - De uitvinding heeft betrekking op een methode voor fabricage, installatie en verwijderen van een offshore platform.

Info

Publication number: NL1023320C2
Application number: NL1023320A
Authority: NL
Inventors: Lonneke Leenaars
Original assignee: Leenaars B V; Lonneke Leenaars
Priority date: 2003-05-01
Filing date: 2003-05-01
Publication date: 2004-11-02
Also published as: US20060204340A1; WO2004096632A1

Description

De uitvinding heeft betrekking op een methode voor fabricage, installatie en verwijderen van een offshore platform.

SLOUPO

5 (Split Leg Offshore Upended Float Over Platform) Dit offshore platform bestaat uit meerdere verticale kolommen, ontworpen en gefabriceerd om goede bewegingskarakteristieken te verkrijgen en om indrijven van de bovenbouw, op zee, mogelijk te maken. Door het ontballasten van de kolommen met behulp van gecomprimeerde lucht kan 10 het contact met de bovenbouw tot stand gebracht worden. Door het veranderen van luchtdruk boven een aantal ballast tanks is het bij deze uitvinding mogelijk om bewegingscompensatie van het platform te realiseren. Daarnaast maakt de uitvinding het mogelijk de kolommen horizontaal te mobiliseren en op te richten op zee. In dit patent is 15 ook de installatie van de bijbehorende risers (leidingen naar de bodem), bestaande uit meerdere cellen met drijfvermogen, opgenomen.

Er is een steeds groter wordende vraag naar olie en gas productie in diep water. Deze plaatsen ondervinden harde wind en hoge golven, dat kan resulteren in onaanvaardbare deinen, stampen en 20 rollen van·de offshore constructie. Daarnaast zijn er moeilijkheden bij de installatie van de bovenbouw van een offshore platform. Indrijven (het dek op de onderbouw plaatsen middels ballasten) is nog niet mogelijk geweest op zee in golfhoogten van 1 m en hoger ten gevolge van de grote krachten veroorzaakt door de relatieve 25 bewegingen tussen het dek en de onderbouw. Bij huidige spar ontwerpen is indrijven gebaseerd op het om de onderbouw heen varen en een bijkomend probleem is dat deze spar ontwerpen vaak moeilijk te transporteren zijn.

Het doel van deze uitvinding is het creëren van een basis met 30 goed bewegingsgedrag in hoge golven en sterke winden. Waarbij de bovenbouw geïnstalleerd kan worden in 2 tot 3 meter significante golf hoogten door indrijven tussen de kolommen. Op deze manier wordt het risico op tijdverlies voor de installatie omdat er niet gewerkt kan worden minimaal en aanvaardbaar voor alle mogelijke olievelden uit de 35 kust.

Volgens de uitvinding kan dit worden bereikt door de offshore installatie met een drijvende onderbouw, opgebouwd uit meerdere smalle kolommen op welke een bovenbouw geplaatst kan worden. De 1023320* I verticale kolommen dragen het platform met behulp van drijfvermogen.

De lange kolommen geven heel acceptabele bewegingen voor het platform, zelfs met sterke wind en in hoge golven.

De drijvende onderbouw is gedeeld in 2 of meer onderdelen, die 5 horizontaal vervoerd kunnen worden. De kolommen kunnen in verticale positie worden gebracht op de offshore locatie door het achtereenvolgens laten vollopen van de tanks. Dit wordt oprichten genoemd.

Na het oprichten worden de kolommen verbonden door verbindingsbalken 10 om een stabiel en stijf platform té verkrijgen. Het dek, bij voorkeur voorzien van alle faciliteiten wordt ingedreven tussen de kolommen die zo ver uit elkaar staan dat een ponton tussen de verticale kolommen past. Dit beperkt het werk buitengaats tot een absoluut minimum.

15 Wanneer het dek dat de faciliteiten herbergt voldoende drijf vermogen heeft, kan het geïnstalleerd worden zonder ponton. Speciale tanks zijn beschikbaar in de kolommen die kunnen worden geleegd in enkele seconden door gecomprimeerde lucht. Op deze manier wordt slaan tijdens de contactfase voorkomen.

20 Positioneer en steun punten zijn zo ontworpen dat ademen mogelijk is gedurende de ballastoverdracht tussen de ponton en de kolommen. Ten gevolge van golf actie worden door de ballastafdracht tussen ponton en kolommen kleine openingen en rotaties gecreëerd. Dit verschijnsel is een relatief langzame harmonische variatie en veroorzaakt geen 25 grote krachten wanneer de ondersteuning vrij is om te bewegen in de benodigde richtingen, dit wordt ademen genoemd.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van een in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeeld van de constructie.

30

Platform configuraties

Fig. 1 toont een aanzicht in perspectief van een offshore platform met meerdere kolommen die bestaan uit een onderbouw en een bovenbouw. Het onderste deel bestaat uit 2 of meer kolommen (1). De 35 kolommen bevinden zich zo ver uit elkaar dat een dek, schip of ponton tussen de kolommen gedreven kan worden om de bovenbouw (2) te installeren. De kolommen zijn verbonden door horizontale verbindingsbalken (3). De kolommen kunnen worden verbonden op zee 3 onder water door snelkoppelingen (4). Het platform kan in positie worden gehouden door anker lijnen of voorgespannen lijnen met zuig-ankers (5). Installatie van de riser, het gehéel van leidingen tussen platform en zeebodem (6), is mogelijk door de leidingen van 5 controleerbare ballasttanks te voorzien.

Fig. 2 toont een configuratie met twee kolommen en hoe deze in elkaar gepast zouden kunnen worden.

Fig. 3 toont onderbouw configuraties waarbij geen onderwater verbinding nodig is. De onderste verbindingsbalk is niet aanwezig 10 tussen alle kolommen.

Fig. 4 toont de ballast conditie voor de drijvende onderbouw: tank gevuld met lucht (7), tank gevuld met ballast water (8), tank gevuld met permanente ballast zoals ijzererts (9).

Ijzererts wordt gebruikt wanneer voor een bepaalde kolom lengte de 15 stabiliteit onvoldoende is. Door het veranderen van de hoogte van de bovenste verbindingsconstructie (10) kunnen draagvermogen en stabiliteit aangepast worden.

Fig. 5 Mogelijke uitbreiding van het offshore platform met dezelfde technologie: Meerdere secties (11) kunnen worden gekoppeld 20 om een basis op zee te creëren voor een landingsbaan of luchthaven.

De dekken (12) worden geïnstalleerd door middel van indrijven. Ook in verticale richting kunnen secties worden gekoppeld om een nog dieper stekend platform concept te creëren door het koppelen van secties (13). Voor het opslaan van olie kan het water in de onderste deel 25 wordt vervangen door olie door middel van olie/water schelders.

Platform verankering

Fig. 6 toon dat het platform in positie wordt gehouden door ankerketting of voorgespannen (kunststof) lijn verankering (14) 30 verbonden door ketting (15) naar het platform en de fundering (16).

Fig. 7 toont dat het platform in positie wordt gehouden door een voorgespannen verbinding (17) naar funderingen (18) op de zeebodem. In sommige gevallen is het voordelig om dit aan te vullen met voorgespannen (kunststof)lijn verankering. Voor een platform met 35 voorgespannen verticale verankering kunnen de tuien (17) gebouwd worden uit pijp met voldoende drijfvermogen om het gewicht te compenseren.

1023320É 4

Fig. 8 De verbindingspijpen (19) met de bodem kunnen verticaal maar ook onder een hoek worden geïnstalleerd om horizontale stromingsbewegingen te reduceren. De doorsneden kunnen worden gemaakt met ronde of een opgebouwde constructie en zijn zo gekozen dat het 5 eigen gewicht en het drijfvermogen in evenwicht zijn. De verbindingen kunnen worden vastgezet door middel van een zwaartekrachtanker (21) een zuig anker (22) of een paal fundering (20). De verbinding tussen de pijp en de ankers of tussen de pijp en het platform wordt gevormd door een bolvormig lager of door ketting of lijn. Een lijn wordt 10 vastgemaakt aan de fundering voordat deze wordt afgezonken naar de zeebodem. Na voltooiing van de fundering wordt het bovenste gedeelte van de lijn vastgemaakt aan een fixatiepunt op de drijvende onderbouw door een voorloper. De secties in de verbindingspijpen (19) kunnen worden geballast om een passend neutraal drijfvermogen te creeren.

15 Fig. 9 Verankeringdetails: De verankeringen worden gemaakt op een beschutte locatie en worden in een bundel naar de plek gesleept. Hier worden de verankeringpijpen rechtop gezet door het opeenvolgend vol laten lopen.van de tanks. Door het controleren van de luchtdruk in de tanks (20) kunnen de verankeringpijpen verticaal worden 20 gecontroleerd. De verankeringpijpen worden in een vergrendeling gestoken die zich bevindt in funderingen (21) op de zeebodem, of ze kunnen verbonden worden met de fundatie boven water en dan worden afgezonken. De verankeringpijpen worden op spanning gebracht door lieren op het platform om extra stabiliteit te geven wanneer nodig.

25 De verankeringpijpen worden gekoppeld aan het platform middels een constructie die kan scharnieren en waar de verankeringpijp op diverse hoogtes kan worden gefixeerd. Dit kan door de vergrendeling (22) te sluiten wanneer het benodigde vrijboord van de bovenkant is bereikt. Elastische verbindingen of hydraulische cilinders (23) zorgen voor 30 belasting verdeling tussen de verankeringpijpen. De buitenkant van de verankeringconstructie is gegroefd (24) zodat groeven aan beide zijden kunnen worden verbonden op elk nodig niveau. Dit om de lengte verschillen te compenseren. Momenten aan de einden van de verankeringpijp worden voorkomen door bolscharnieren, kettingen of 35 schakels (25). De verankeringpijpen worden voldoende hoog voorgespannen om opgewassen te zijn tegen de dynamische krachten wisseling door het ontballasten van de onderbouw.

1023320* 5

Fig. 10 toont verbinding met een vaste fundering zoals zuig-ankers of een geheide fundering of een van te voren geïnstalleerde opslag tank (27). Voor deze oplossingen moet het platform gelift worden om een voldoende vrijboord te verkrijgen. De liftpoten (26) 5 kunnen in de bovenbouw# in de drijvende onderbouw, of in het ponton zitten.

Fig. 11 toont indrijven van het dek op een vaste fundering met de lift poten in de bovenbouw. Om de bewegingen van het platform te elimineren kan een SLOUFO onderbouw direct verbonden worden aan een 10 fundering op de zeebodem. Er zijn 2 installatie methoden: A: Het dek kan eerst geïnstalleerd en dan verbonden worden met de zeebodem door naar beneden ballasten naar de fundering. Er is enkel zoveel waterdiepte nodig dat de beladen kolommen juist vrij blijven van de zeebodem. Variaties in ballast door golf actie kunnen worden 15 opgevangen door de onderbouw. Wanneer de structuur naar beneden geballast wordt in de uiteindelijke positie wordt het vrijboord gecreëerd door het optillen van het platform langs de kolommen. B: Wanneer de bovenbouw wordt geplaatst op een reeds geïnstalleerde onderbouw, wordt de boven- of onderbouw voorzien van lift poten (28). 20 Het complete onderbouwvolume kan op deze manier worden gebruikt om het platform gewicht te dragen. De poten worden uitgevoerd met 2 geleiders. De onderste geleider (29) heeft vrijheid om te bewegen in horizontale richting. Dit kan worden verkregen door passende rubber buffers of hydraulische of gas gevulde cilinders. De boven geleider 25 (30) is vast. De poten kunnen bewegen door deze geleiders waarbij de verticale bewegingen worden gedempt door een trek systeem (31) ondersteund door gas cilinders (32) om de verticale relatieve bewegingen te kunnen compenseren. De onderbouw constructie kan worden voorzien van elastische afstandhouders (33) om het schip in positie 30 te geleiden. Deze methode is ook mogelijk zonder dat de onderbouw drijfvermogen heeft.

Fabricage

Fig. 12 toont hoe de onderbouw kan worden gemaakt in 4 delen 35 die in elkaar gepast kunnen worden. De delen (34) worden tegen elkaar geschoven en gekoppeld (35). Dan worden alle onderdelen langs een glijbaan (36) op twee pontons (37) geschoven en afgezonken, waarna ze 1023320· I afgedreven worden. Een transport schip kan deze delen inladen en de vier kolommen transporteren over verre afstanden (zie fig. 17)

Fig. 13 toont secties van 2x2 kolommen die volledig kunnen worden samengesteld op de kant. Ze worden op twee pontons geschoven, 5 waarna de pontons worden afgezonken en de delen kunnen opdrijven.

Fig. 14 toont de fabricage van de halve onderbouw met assemblage in het water. Wanneer de transportafstand relatief klein is kan het samenstellen van een halve onderbouw in het water worden uitgevoerd met minimale middelen. De kolommen (38) worden op twee 10 pontons (39) geschoven, de pontons worden afgezonken en dwarsbalken (40) worden geïnstalleerd. De verticale verbindingshalken (41) kunnen worden geïnstalleerd door een kraan op de kant (42). De delen zijn standaard constructies zoals gebruikt bij schepen met langverstevigers, webs, schotten en spanten. Deze halve drijvers 15 kunnen worden gesleept naar zee en opgericht en verbonden. Zie fig.

23 t/m 25.

Fig. 15 toont de fabricage van een volledige onderbouw op de kant. De onderbouw wordt samengesteld· door het oprichten van de verbindingsbalken (43) en het stabiliseren van deze door kabels (44) 20 met anker punten. De overige verbindingsbalken, worden in positie geschoven over glijbanen (45) en opgehesen door lieren of vijzels

Fig. 16 toont een doorsnede over de kade om het liften van de verbindingsconstructie en kolommen te laten zien. De bovenste 25 kolommen worden in positie geschoven en worden opgehesen door lieren of vijzels (47) in een stellage (48). De onderste kolommen worden in positie geschoven en gelift door hetzelfde systeem. Een glijsysteem (49) wordt gecompleteerd op de kade. De gehele onderbouw wordt op 2 pontons geschoven (50) en de pontons worden afgezonken, waarna en de 30 onderbouw wordt gesleept naar de offshore locatie (zie fig. 19).

Transport

Fig. 17 toont het horizontale vervoer van de onderbouw naar de offshore locatie voor lossing of naar een beschutte locatie voor 35 subassemblage. De hoge positie van de verbindingsbalken zorgt voor in elkaar passen van de kolommen gedurende transport per schip.

Fig. 18 toont slepen van een twee potige samenstelling getrokken door een sleepboot naar de offshore locatie. Indien nodig 7 kan de samenstelling worden gesleept achter elkaar met beiden verbindingsbalken gekoppeld door scharnieren. De verbindingsbalken zijn gepositioneerd aan de binnenkanten van de kolommen. Op deze manier zijn ze boven waterniveau gedurende slepen naar de offshore 5 locatie.

Fig. 19 toont een complete onderbouw horizontaal gesleept naar de offshore locatie. Vervoer op een schip of ponton is mogelijk voor kleinere structuren.

10 Subassemblage van het platform in beschut water

Fig. 20 toont subassemblage met behulp van een stabiliteitstank. Stap 1: Het transportschip of ponton wordt afgezonken en een stabiliteitsponton wordt geplaatst onder de buitenboord zijde van de verbindingsbalk van de 2 kolommen die weg 15 gedreven worden (kolom 2 wordt losgemaakt van kolom 3). Stap 2: De verbindingsbalk van kolom 2 die aanboord gebleven is, wordt tegenover de verbindingsbalk van kolom 3 gepositioneerd, die gelost was. En de verbindingsbalken worden aan elkaar gelast. Stap 3: Kolom nummer 4 van de geloste kolommen wordt los gemaakt van kolom 3 en met behulp 20 van het stabiliteitsponton tegenover kolom 1 gedreven. De verbindingsbalken worden verbonden. Kolommen 1 en 2 worden los gemaakt en beiden onderbouw helften worden afgedreven.

Fig. 21 toont twee onderbouw helften die ruggelings tegen elkaar worden gepositioneerd. Het scharnier (51) op de bovenkant van 25 de twee verbindingsbalk-delen wordt verbonden. Het scharnier (51) maakt het mogelijk dat de delen kunnen roteren vanuit de transportpositie naar de uiteindelijk opgericht positie (52/53). De scharnierdelen worden gelast of met epoxy ondergoten (54) om te zorgen voor het uitlijnen en de installatie. Een schuif verbinding 30 (55) wordt aangebracht op de bovenkant zodat de verbinding ook buiging kan overbrengen. De uitlijning van de schuif verbinding kan worden gemaakt door met epoxy te ondergieten(56) tussen de pin en de hoofdconstructie.

35 Offshore assemblage van een twee potig of vier potig platform Platformen zoals weergegeven in fig. 2, 3, en 21 hebben geen onderwater verbinding nodig die op zee gemaakt moet worden. Echter in 1023320· H sommige situaties kan een verbinding van de onderste verbindingshalken voordelig zijn.

H Fig. 22 toont oprichting van de kolommen op de offshore locatie door het vullen van de onderste tanks (57).

5 Fig. 23 toont positioneren van de delen. Voor het oprichten H wordt een voorloper (58) verbonden vanaf de bovenste verbindingshalk naar een katrol of vast punt (59) op de onder verbindingshalk. De voorlopers die van te voren aangebracht zijn worden boven water H verbonden. Beide kolommen kunnen nu worden gekoppeld door het inhalen 10 van de voorlopers via een lier (60) die zich op de onderbouw of op een begeleidingsschip bevindt.

Fig. 24 toont koppeling door het scharnieren op de bovenste verbindingshalk. Om de onderste verbindingen ruwweg te positioneren zijn een positioneringspin en een ontvangstconus aangebracht op de 15 onderste verbindingsbalk. De verbinding aan de onderkant wordt automatisch tot stand gebracht wanneer de kolommen verticaal worden geballast. De verbinding kan bijvoorbeeld gecementeerd worden of I gemaakt met hydraulisch geactiveerde pennen (zie fig. 28).

Fig. 25 toont koppeling door het scharnieren op de onderste 20 verbindingsbalk. Het is ook mogelijk om een zelfde scharnier verbinding als in fig. 21 op zee boven water tot stand te brengen. In dit geval hoeft geen onderwater verbinding gemaakt te worden. De scharnierfundering wordt voorzien van positioneer pinnen en hydraulische klemmen.

25

Verbindingsbalk details

De verbindingsbalken worden uitgevoerd met snelkoppelingen die een verbinding in golven mogelijk maken. De verbindingen bestaan uit één of meer geleidingspinnen voor de grove positionering van de 30 verbindingen ten opzichten van elkaar. Omdat de kolommen relatief smalle water oppervlakken hebben in relatie tot de waterverplaatsing, zijn de bewegingen van de kolommen ten opzichte van elkaar relatief klein en is de verbinding relatief gemakkelijk te maken. Vier typische oplossingen worden verder vastgelegd in dit patent.

35 Fig. 26 toont details voor de uitlijning van een gelaste bovenwaterverbinding. De geleidepen (61) heeft een losse passing met de geleideconus (62) en de pasring (63) heeft een nauwe tolerantie en wordt uitgelijnd met epoxy of gelijkwaardig materiaal. De pen wordt 9 verbonden met de verbindingsbalk (64). De geleideconus en pasring hebben een nauwe passing en worden vastgezet met bouten aan de constructie van de verbindingsbalk en uitgelijnd met kunsthars (65) om zo te voldoen aan de fabricage nauwkeurigheden. De zijplaten van 5 de verbindingsbalken blijven los over afstand (66). Het bij elkaar trekken van de beide balk helften wordt gedaan door bouten of vijzels (67) aan te trekken. Deze verbinding heeft de voorkeur in relatief beschut water.

Fig. 27 toont details van het uitlijnen van een boven water 10 verbinding met behulp van bouten. Deze boven water verbinding heeft een pengatverbinding die uitgelijnd is met kunsthars (epoxy) of iets vergelijkbaars. Het ondergieten (68) kan door middel van ondergieten tussen de hulpstukken na montage of van te voren tussen de hulpstukken en hoofdconstructie. De bout (71) heeft een losse 15 passing. In plaats van bouten kunnen ook andere verbindingstechnieken gebruikt worden zoals klinken, persen, lassen, felsen etc. Deze verbinding heeft de voorkeur offshore.

Fig. 28 toont details van een horizontaal gepinde en gecementeerde onder water verbinding. Na installatie van de bovenkant 20 kan de onderwaterverbinding worden gevuld. De verbinding wordt ruwweg gepositioneerd ten opzichte van elkaar door een losse passing van de horizontale positioneerpen (72). De juiste positionering wordt bereikt door de pasring (73) en ontvangstconus (74). De totale ruimte tussen de verbindingsbalken wordt gemaakt door cementeren (75). De 25 vulling (76) wordt geïnjecteerd door een vulleiding (77).

Fig. 29 toont een gecementeerde verbinding waarbij verticale positioneer pinnen (78) worden gebruikt. De trek en druk krachten in de verbindingsbalk wordt overgedragen door het staal contact tussen de kragen bij de doorsnijding van de verbindingsbalk helften. Vulling 30 (79) wordt geïnjecteerd tussen het mannetje en vrouwtje deel van de positioneer pinnen.

Fig. 30 toont details van een onderwater verbinding die gemaakt wordt door hydraulisch geactiveerde pennen. Pennen (80) worden geduwd door hydraulische cilinder (81) in ruimten tussen beiden 35 verbindingsbalk helften (82) en (83). De verbinding wordt in positie gebracht door een centrale pen (84). De uiteindelijke schuifverbinding en de juiste positionering wordt bereikt door een 1023320É I 10 I pasring (85) en ontvangstconus (86) met nauwe passing die I gepositioneerd zijn door ondergieten.

I Indrijf mogelijkheden I 5 Indrijven van een dek kan gedaan worden op een ponton, of op een I schip (mogelijk met DP), of een drijvend dek kan worden ingevaren op I zijn eigen kiel.

I Fig. 31 toont indrijven met ponton of schip. Wanneer de I onderbouw opgericht is en de kolommen verbonden zijn, kan het dek I 10 (87) tussen de kolommen (88) gedreven worden op een ponton of een schip (DP of joystick gecontroleerd) (89). De bovenkant wordt I gepositioneerd boven de geleidingen met voldoende verticale vrijheid.

I De positioneer pinnen zijn zo ontworpen dat de horizontale relatieve I bewegingen opgevangen kunnen worden.

I 15 Fig. 32 toont indrijven van een drijvend dek. De bovenkant kan I gebouwd worden op een drijvend dek (90). De positionering kan worden I geassisteerd indien nodig door lijnen (91) tussen onderbouw en dek of I tussen onderbouw en ponton of schip. AfStandhouders (92) kunnen I worden gebruikt om het dek te positioneren. Bij een I 20 voorspanningverankering is het mogelijk om de onderbouw volledig onderwater te trekken voor het indrijven.

Indrijf fasen:

Figuur 33 toont de overdrachtfasen: Stap 1 Eerste contact fase.

I 25 In de kolommen zijn compartimenten (93) die kunnen worden geleegd I door expanderende gecomprimeerde lucht (94). Deze tanks worden I transfer tanks genoemd. Op deze manier is het aènvangscontact I relatief kort zodat hameren tussen dek en de onderbouw kan worden I voorkomen. Stap 2: Ademen van dek op kolommen. Een opening (95) zal I 30 worden gecreëerd tussen dek en kolommen. De positioneer pennen zijn I gemaakt zodat kleine rotaties toegestaan zijn. Sta£ 3: Lading afdracht fase. Het gewicht van het dek wordt overgedragen naar de kolommen door de tanks in de kolommen te legen. In de tussentijd I wordt tank 1 weer gevuld. Stap 4: Ademen tussen ponton en dek en I 35 vrijkomfase. Wanneer het merendeel van het gewicht is overgenomen, I vindt het ademen plaats aan de ponton kant (96). In dit stadium zal I de transfer tank worden geleegd door gecomprimeerde lucht in te I in933 9Mt 11 blazen en het dek wordt gelift van het water, van de ponton, of van het schip.

Fig. 34 toont details van de verbinding tussen dek en de kolommen van de onderbouw. De eerste positionering zal worden 5 bewerkstelligd door een positioneringspin (97). Wanneer de kolommen worden ontballast zullen de ondersteuningspennen (98) met kleine tolerantie contact maken. Deze steun pennen zijn vastgezet met bouten aan de kolommen en uitgelijnd door ondergieten met epoxy (99). De positie van de pennen wordt zo gekozen zodat de constructie kan 10 openen gedurende het proces van ballastoverdracht. Na installatie van het dek worden de buitenste plaatvelden verbonden. De verbinding tussen het dek (100) en de kolommen (101) wordt verkregen door bouten. Het gat tussen de bovenste en onderste plaat verbinding wordt gevuld met epoxy.

15

Ballastsysteem details

Fig. 35 toont details van de ballastleidingen en ontluchtingsleidingen. De meerderheid van de tanks zijn zogenaamde open tanks die een verbinding hebben naar buiten. Deze open tanks 20 hebben dezelfde druk aan de binnen als aan de buitenkant en kunnen daardoor veel lichter geconstrueerd worden dan afgesloten tanks. De vulpijp (102) reikt naar beneden zodat de verticale beweging van de kolom in golven de tank inhoud niet zal veranderen. Elke tank heeft een eigen ontluchtingsleiding (103). De afsluiters (104) worden 25 geplaatst op de bovenkant van elke tank naar een centraal spruitstuk. Gecomprimeerde lucht kan worden aangevoerd naar het spruitstuk van eeri compressor (105) of vah een drukvat (106). Ontsnapping van lucht van het spruitstuk naar de open lucht is mogelijk. Het is ook mogelijk om drukvaten (106) te plaatsen in een van de ballast tanks. 30 De gecomprimeerde luchttanks (107) kunnen ook geplaatst worden in de tanks om leidingweerstand te verminderen.

Fig. 36 toont een centrale ontluchtingsleiding (108) met gecombineerd spruitstuk en drukvat functie waardoor er minder leidingen nodig zijn. Schakelingen (109) van de tank komen terecht in 35 de centrale ontluchtingsleiding. De lucht in het kanaal wordt op druk gehouden die gelijk is aan de buitendruk van de tank die ontballast moet worden. De tank inlaat (110) loopt naar beneden om zo tank volume veranderingen ten gevolge van platform bewegingen te H limiteren. Een afvoerpomp is geïnstalleerd aan de onderkant van de onderbouw om water af te zuigen van het overgelopen lucht kanaal.

Fig. 37 toont een bewegingcompensatie systeem. Twee diagonaal I geplaatste ventilatoren (111) die schakelen over een afsluiter (112), I 5 zorgen voor het compenseren van rollen en stampen. Een verbinding naar een drukvat (113) met gemiddelde druk is verbonden met alle kolommen en zorgt voor de evenwichtstoestand. Door het verbinden van I de vier bewegingscompensatie tanks met afsluiters (112) kan lucht worden afgegeven van één tank naar een andere tank door de 10 ventilatoren (111). Hierdoor kan de waterkolom in de tanks snel genoeg gevarieerd worden om bewegingen te elimineren. Ten gevolge van I lange rol-, stamp- en deiningperioden zijn de bewegingen die I gecompenseerd moeten worden klein en tweedeorde bewegingen zijn I traag.

I Riser details

Pijpleidingen die opkomen van de zeebodem naar het platform worden risers genoemd. De meercellige stalen riser is ontworpen zodat dit een zelfstandig systeem is, met aan de platformkant voldoende I 20 drijfvermogen om zo het gewicht te kunnen dragen. Door te slepen, I door J-leg technieken, of door spoelen vanaf een drum kan de riser I bundel geïnstalleerd worden.

I Fig. 38 installatie van de multi-cel stalen riser met I geïntegreerde ballast tank, umbelical en hydraulische leidingen. Er I 25 zijn verscheidene drijfvermogen hebbende tanks (114),(115) en (116) I in de riser die kunnen worden geballast of ontballast om een zelf I dragende toestand te verkrijgen en om de riser te controleren. Tanks I (114) zijn open tanks die het gewicht dragen van de riser. In het I miidden bevinden zich tanks (115) diè de leiding neutraal drijvend I 30 maken. Aan de manifold (117) kant zijn de ballast tanks volledig I volgelopen, op deze manier heeft de riser voldoende gewicht voor I stabilisatie. De manifold kan verder verankerd worden door stalen I palen (118) of door vastzuig-palen. Het is mogelijk om een flexibele I verbinding (119) aan de platformkant te creëren zodat verticale I 35 bewegingen van het platform en riser worden geïsoleerd. De pijp I bundel kan in het horizontale vlak gekoppeld worden, door op de I waterlijn ketting of verbindingshalken (120) aan kolommen van de I m?sqonaf 13 onderbouw te bevestigen en door de pijp aan het dek te bevestigen.

Dit is om vermoeiingsproblemen te verkleinen in de golfeffect zone.

Fig. 39 toont typische doorsneden van een meervoudige cell stalen cathenery riser. In de meervoudige cell riser zijn de 5 productie leidingen voor olie of gas (121) gebundeld met de export lijn (122), de umbelical (123), de elektrisch en glasvezel leidingen, de injectie vloeistof leidingen(124) en de hydraulische controle lijnen (125). Een van de pijplijnen (126) of de ruimte tussen de pijpleidingen (127) wordt gebruikt als geïntegreerde ballast tank om 10 de stand te controleren van de multi-cel riser. De ballast tanks zijn open tanks. De ontluchtingsleiding (128) wordt gebruikt om de tanks te ballasten of ontballasten via de opening (129). De ruimten (130) zijn open of kunnen worden gevuld met drijvend materiaal zoals I hardschuim. De hele samenstelling kan worden gecoat door (ferro- I 15 )cement (131) voor corrosiebescherming. Het drijvende compartiment I (126) of (127) is gedeeld in verschillende secties om de stand I gedurende installatie te controleren. De pijplijnen worden verbonden I door stalen platen (132) op de bovenste en onderste secties om een I stijf geheel te verkrijgen. In de bocht bij de bodem zijn de pijpen I 20 niet verbonden aan elkaar om zo spanningen in de pijpen te I verkleinen.

I Fig. 40 toont installatie door slepen. Als de bundel is I samengesteld bij de kust, op land, of in beschut water, kan deze I gesleept worden naar de offshore locatie door een sleepboot (133).

I 25 Een zijde (134) van de bundel kan worden verbonden aan het platform I en deze kan men vol laten lopen. De andere kant (135) met de manifold I (136) wordt door lieren naar de zeebodem gelaten vanuit de sleepboot I en de stand wordt gecontroleerd door ballasten. Ballasten van de I drijftanks reduceert de krachten op de bedieningslieren van het 30 platform en de sleepboot. De pijp bundel kan geïnstalleerd worden voordat de onderbouw aangekomen is en kan worden geplaatst op de zeebodem. Door het ophalen van een boei met een leiding naar de tanks (134) en (135) kan de riser worden ontballast.

Fig. 41 toont de installatie wanneer de pijp bundel gemaakt I 35 wordt aan boord van een J-leg schip of een haspel schip (137). Een I draad (138) vanaf het platform (139) is verbonden met het eind van de I pijp bundel en wordt langzaam gelift gedurende de voortzetting van I het pijp bundel fabricage proces. In het laatiste stadium wordt de I in933 on· I manifold (140) verbonden en naar de zeebodem afgezonken met lieren vanuit het schip.

Platform verwijdering 5 Fig. 42 toont de verwijdering en installatie van een vast platform. De technologie gegeven voor de oprichting van de onderbouw, het ballasten, de koppeling, de bewegingscompensatie en de offshore verbinding, kunnen ook gebruikt worden om vaste platformen te verwijderen en te installeren, die geen drijvende fundering hebben 10 (jacket genaamd). Onderbouw delen (141) en (142) worden gepositioneerd rond een vast platform (143) en verbonden. Het dek wordt verwijderd door gepositioneerde steun balken (144) van de onderbouw onder het dek. Het dek wordt gelift, door ballasten, nadat de verbindingen met de jacket zijn verbroken. Het dek wordt 15 overgebracht op een ponton door naar beneden ballasten op cribbing. Door het opereren van liftbalken (145) door middel van hijsdraden (146) kan de jacket uit elkaar worden gehaald en kunnen de afgesneden delen naar een ponton worden geplaatst. Voor verwijdering van de complete jacket worden hefdraden (147) verbonden met de jacketbasis 20 en deze worden gespannen door het ontballasten van de onderbouw. Wanneer beschut water aanwezig is kan de jacket hiernaar worden verplaatst en uit elkaar gehaald. De verbindingsbalken van de onderbouw kunnen worden aangepast in lengte door installeren of verwijderen van secties (148). Hierdoor kunnen verschillende grootten 25 van platformen verwijderd of geïnstalleerd worden.

1023320É

Claims

1. Een offshore constructie die bestaat uit meerdere kolommen 5 waarbij de onderbouw wordt opgericht op zee en de bovenkant geïnstalleerd wordt met behulp van indrijven tussen de kolommen.

2. Een platform volgens conclusie 1, die zijdelings kan worden gekoppeld om een offshore basis te creeren

3. Een platform volgens conclusie 1, waarbij draagvermogen en 10 stabiliteit afgestemd kunnen worden door de positie van de verbindingshalken en het aanvullen met vaste ballast.

4. Een onderbouw volgens conclusie 1, waarbij de omvang van de onderbouw kan worden vergroot door het koppelen van meer secties.

15 Platform verankering

5. Een platform volgens conclusie 1, dat is verankerd volgens cathenery verankering.

6. Een platform volgens conclusie 1, dat is verankerd volgens voorgespannen draden verankering.

7. Een platform volgens conclusie 1, dat is verankerd volgens voorgespannen verticale draden. De dynamische wisselende belastingen worden hierbij opgenomen door verticale kabels verbonden met zuig-ankers, een zwaartekracht fundering, of een paal fundering. Of door draden onder een hoek van 45 graden.

8. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de onderbouw is verbonden met zuig-ankers, een zwaartekracht fundering of een paal fundering. De bovenkant kan hierbij worden opgetild na de 'float-over' om een voldoende groot vrijboord te verkrijgen. De funderingen nemen alleen de dynamische belastingen en de ankerbelastingen van de 30 zee op. Het eigen gewicht wordt opgenomen door drijfvermogen.

9. Een platform waarbij op de hoeken drie of meer voorgespannen draden worden gebruikt om de verticale en horizontale bewegingen te verminderen.

10. Een platform volgens conclusie 8 en 9 , waarbij de 35 voorgespannen draden bestaan uit een drijvende pijp-samenstelling met 1023320« flexibele eind verbindingen zoals, staaldraad, touw, ketting, schakels of bolle lagers. 11. £en platform volgens conclusie 8, waarbij de spanningspalen zijn vastgezet door het scharnieren of voorzien van een gegroefde I S huls.

12. Een platform volgens conclusie 8, waarbij tussen het huis en de voorgespannen draden een constructie is verzorgd die rotatie I toestaat en flexibiliteit in lijn verzorgd.

13. Een platform volgens conclusie 8, waarbij de hefpoten voorzien 10 zijn van een hijssysteem die het platform zal optrekken.

14. Een platform volgens conclusie 8, dat is voorzien van stikstof I cilinders tussen het platform en het hijssysteem om relatieve bewegingen veroorzaakt door de zee, te kunnen compenseren. I 15 Fabricage

15. Een platform volgens conclusie 1, waarbij twee of meer I kolommen zijn uitgevoerd met bijbehorende verbindingsbalken, die naar H elkaar geschoven en gekoppeld kunnen worden voor uit laden.

16. Een platform volgens conclusie 1, waarbij twee kolommen I 20 verbonden worden voor uit laden.

17. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de verbindingen I worden geïnstalleerd in het water na uit laden van de kolommen.

18. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de kolommen I opgehesen worden langs de verbindingsbalken om de complete onderbouw I 25 te fabriceren op de kant. I Transport

19. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de kolommen I horizontaal vervoerd worden en uiteindelijk opgericht worden door I 30 ballasten.

20. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de horizontale verbindingsbalken boven water blijven gedurende het slepen door het I water.

21. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de kolommen en de I 35 verbindingsbalken in elkaar gepast kunnen worden gedurende transport I per schip. I 1023320· Submontage van de onderbouw in beschut water

22. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de horizontale verbindingsbalken verbonden kunnen worden boven water op de plaats van bestemming.

23. Een platform volgens conclusie 1, waarbij het platform is gekoppeld door een scharnier aan de onderste verbindingsbalk. Gedurende het afzinken van het platform worden de helften automatisch geroteerd tot in de uiteindelijke positie.

10 Onderbouw montage op zee.

24. Een platform volgens conclusie 22, waarbij een scharnier is geplaatst op de bovenste verbindingsbalk.

25. Een platform volgens conclusie 22, waarbij een scharnier aan de onderste verbindingsbalk wordt vastgezet op zee.

26. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de geleidepinnen van de verbindingsbalken van de opgerichte kolommen in positie worden getrokken door een lier.

27. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de bovenste verbindingsbalken boven water worden verbonden. 20 Verbindingsbalk details

28. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de positioneerpin een losse passing heeft aan het begin en een nauwkeurige passing aan het eind.

29. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de positioneerpin en ontvangstconus worden voorzien van een epoxy ondergieting om en zo te voldoen aan de nauwkeurige fabricage toleranties.

30. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de buitenste beplating en verstevigingen verbonden worden door lassen of bouten.

31. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de bovenste verbindingsbalk kan worden gekoppeld boven water na oprichting en alleen de overige onderste verbindingsbalk connectie gemaakt moet worden onder water op zee.

32. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de 35 onderwaterverbinding gemaakt wordt door positioneringspinnen die geleid worden in ontvangstconussen. ?1O233 ?0m I 18

33. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de I onderwaterverbinding wordt gemaakt door mechanisch opsluiten van twee I of meer pinnen in groeven in beiden verbindingsbalk helften.

5 Indrijf mogelijkheden

34. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de bovenkant wordt gepositioneerd en door een ponton of schip wordt geplaatst op de onderbouw.

35. Een platform volgens conclusie 1, waarbij het dek of de I 10 bovenkant drijfvermogen heeft en in staat is om het platformmateriaal I en uitrusting te dragen. Dit dek wordt direct gepositioneerd op de I onderbouw. I Indrijf fasen I 15 36. Een platform volgens conclusie 1, waarbij in de kolommen I ballasttransfer tanks geplaatst zijn, die kunnen worden geleegd. Dit kan gebeuren door het expanderen van gecomprimeerde lucht of door grote ballast pompen. Hierdoor kan hameren tussen de bovenkant en de onderbouw worden voorkomen. I 20 37. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de verbindingen I tussen de onderbouw en het dek ademen mogelijk maken gedurende I ballast overdracht. I Bovenbouw verbinding I 25 38. Een platform volgens conclusie 37, waarbij de positionering I van de bovenbouw wordt geleid door een positioneringspin met losse I passing en strakke passingpennen aan het uiterste eind van de kolom.

39. Een platform volgens conclusie 37, waarbij de pinnen met strakke passing worden gepositioneerd en waarbij deze door I 30 ondergieten met epoxy of een soortgelijk materiaal uitgelijnd worden.

40. Een platform volgens conclusie 37, waarbij de buitenste beplating en de versteviging zijn verbonden door middel van giet epoxy tussen fundaties die zijn vastgezet met bouten of klinknagels.

35 Ballastsysteem details I 102332®® «

41. Een platform volgens conclusie 1, waarbij het ballastsysteem I is uitgevoerd met drukvaten in of buiten de ballast tanks, zodat de I positionering en het overnemen van de ballast snel uitgevoerd kunnen I worden. Zo kan hameren tussen onderbouw, dek en ponton tegen worden I 5 gaan.

42. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de functie van I ontluchtingsleidingen en drukvaten gecombineerd wordt in een centrale I luchtleiding met een afvoer pomp op de bodem.

43. Een platform volgens conclusie 1, waarbij de bewegingen kunnen I 10 worden gecompenseerd door het veranderen van de luchtdruk boven de I tanks in de kolommen.

44. Een platform volgens conclusie 43, waarbij de afstand tot de I zeebodem wordt gemeten om het bewegingscompensatie systeem aan te I sturen. I 15 I Riser details

45. Een platform waarbij een stalen meervoudige cel riser wordt verbonden met het platform en waarbij de drijf-tanks die het gewicht van de riser dragen geïntegreerd zijn in de riser. De tanks met 20 drijfvermogen kunnen worden geballast en ontballast voor installatie I doeleinden en om de stand te controleren.

46. Een platform riser volgens conclusie 44, waarbij de riser I wordt geleid in het horizontale vlak op meerdere niveaus, maar waarbij de verticale connectie naar het platform flexibel wordt I 25 gehouden.

47. Een platform riser volgens conclusie 44, waarbij hydraulische I leidingen en water injectielijnen en de umbelical voor energie en I communicatie zijn geïntegreerd in de stalen meervoudige cel I constructie. H 30 48. Een platform riser volgens conclusie 44, waarbij de connectie I flexibel is bij de afstandhouders zodat elke sectie individueel kan buigen.

49. Een platform riser volgens conclusie 44, waarbij de secties star zijn vastgezet. I 102337ΛΛ

50. Een riser volgens conclusie 44, die over een gedeelte van de hoogte star is vastgezet en op andere plaatsen enkel is vastgezet met afstandhouders zodat elke sectie individueel kan buigen.

51. Een riser volgens conclusie 44, die gemaakt is op de kant, te 5 water gelaten in beschut water en uiteindelijk gesleept naar de H offshore locatie.

52. Een riser volgens conclusie 44, die wordt gemaakt op een H pijpleg schip.

10 Platform verwijdering

53. Een platform volgens conclusie 1, waarbij voor de verwijdering, de installatie stappen kunnen worden omgedraaid.

54. Een onderbouw volgens conclusie 1, die rond een offshore constructie kan worden gedreven om deze te liften van de zeebodem en 15 deze kan verplaatsen naar een beschutte locatie.

55. Een onderbouw volgens conclusie 1, die met ondersteuningsbalken vastgezet wordt aan het dek om deze te verwijderen.

56. Een onderbouw volgens conclusie 54, die de verwijderde 20 bovenkant kan overdragen aan een ponton op zee.

57. Een onderbouw volgens conclusie 54, die is aangepast met I liftbalken die de omhulde constructie in één of meer stukken kan liften en kan overdragen op een panton.

58. Een onderbouw volgens conclusie 53, 54 en 56 die is uitgevoerd I 25 met uitwisselbare afstandssecties in de verbindingsbalken, zodat de onderbouw aan te passen is aan verschillende grootten van platforms. I 1023320·