NL2000216C2 - Raising the foundation for offshore platforms. - Google Patents
Raising the foundation for offshore platforms. Download PDFInfo
- Publication number
- NL2000216C2 NL2000216C2 NL2000216A NL2000216A NL2000216C2 NL 2000216 C2 NL2000216 C2 NL 2000216C2 NL 2000216 A NL2000216 A NL 2000216A NL 2000216 A NL2000216 A NL 2000216A NL 2000216 C2 NL2000216 C2 NL 2000216C2
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- foundation
- base
- outlets
- exterior
- compressed
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D27/00—Foundations as substructures
- E02D27/32—Foundations for special purposes
- E02D27/52—Submerged foundations, i.e. submerged in open water
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B2017/0052—Removal or dismantling of offshore structures from their offshore location
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
- E02B2017/0056—Platforms with supporting legs
- E02B2017/0073—Details of sea bottom engaging footing
- E02B2017/0082—Spudcans, skirts or extended feet
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Foundations (AREA)
Description
Optrekking van de fundering bij offshore-platformsRaising the foundation for offshore platforms
Gebied van de uitvinding 5 De onderhavige uitvinding heeft in het algemeen betrekking op offshore technologie, en meer in het bijzonder op het doelgericht optrekken van de funderingen welke offshore-platforms ondersteunen.Field of the Invention The present invention relates generally to offshore technology, and more particularly to the purposeful raising of the foundations that support offshore platforms.
Achtergrond van de uitvinding 10Background of the invention
Offshore-platforms worden algemeen gebruikt voor de constructie van dammen en bruggen, het boren naar natuurlijke hulpbronnen en het onder water leggen van kabels. Eén bepaald offshore-platform is een mobiele boorinstallatie die in hoofdzaak wordt gebruikt voor het boren naar olie en het winnen van gas op waterdieptes tot 120 meter.Offshore platforms are commonly used for the construction of dams and bridges, for drilling for natural resources and for laying cables underwater. One particular offshore platform is a mobile drilling rig that is mainly used for drilling for oil and extracting gas at water depths up to 120 meters.
15 Een kenmerkende mobiele boorinstallatie heeft drie steunpoten, waarbij elke poot in staat is om zich onafhankelijk uit te strekken via een opvijzelsysteem. De basis van elke poot omvat een fundering of voetsteun die bekend staat als “spudcan”. Tegenwoordig zijn de funderingen van de meeste boorinstallaties uitgerust met een integraal waterspuitsysteem, teneinde te helpen bij het optrekken van de funderingen.A typical mobile drilling rig has three support legs, each leg being able to extend independently via a jacking system. The base of each leg includes a foundation or footrest known as "spudcan". Nowadays, the foundations of most drilling installations are equipped with an integral water spray system to help raise the foundations.
2020
Wanneer de boorinstallatie wordt verplaatst naar een gewenste boorlocatie, dan worden de poten van de boorinstallatie uitgestrekt totdat de funderingen op de zeebodem rusten. Tijdens de gehele booroperatie kunnen de funderingen diep tot in de zeebodem dringen, waarbij aldus bodemweerstand daarvan wordt ondervonden. Wanneer de boorinstallatie 25 een nieuwe standplaats behoeft, dan moeten de poten uit de zeebodem worden opgetrokken. Gedurende dit stadium wordt gebruik gemaakt van het drijfvermogen van de romp van de boorinstallatie om de bodemweerstand die op de funderingen wordt uitgeoefend, te overwinnen. De romp wordt neergelaten door middel van het opvijzelsysteem dat regelt dat elke poot de drijvende kracht produceert. Verder voorziet 30 het geïntegreerde waterspuitsysteem gedurende de optrekwerkwijze in water onder zeer hoge druk via de uitlaten welke zich op de fundering bevinden. Het waterspuitsysteem heeft ten doel om de bodem die de fundering omringt te fluïdiseren, teneinde het optrekken te vergemakkelijken. Waarnemingen in het veld hebben aangetoond dat een conventioneel waterspuitsysteem niet in staat is om te voorzien in het doelgericht 2 optrekken van de fundering. Als zodanig hangt de optreksnelheid grotendeels af van de capaciteit van het opvijzelsysteem, dat gewoonlijk beperkt is. In gevallen waarbij de funderingen een grote bodemweerstand ondervinden, is het vereist dat het opvijzelsysteem gedurende een langere periode werkzaam is, teneinde voldoende 5 drijvende kracht te verschaffen om de grote bodemweerstand te overwinnen. Deze vertraging is een geweldige factor voor de stijgende kosten in de industrie. Verder kunnen voortdurende optrekpogingen om de bodemweerstand te overwinnen de structurele integriteit van de boorinstallatie schaden. Daarom kan de optrekwerkwijze worden beschouwd als één van de kritieke fasen bij boorinstallatiewerkzaamheden.When the drilling rig is moved to a desired drilling location, the legs of the drilling rig are extended until the foundations rest on the seabed. During the entire drilling operation, the foundations can penetrate deep into the seabed, thus encountering soil resistance. When the drilling rig 25 needs a new location, the legs must be pulled up from the seabed. During this stage, the buoyancy of the hull of the drilling rig is used to overcome the soil resistance exerted on the foundations. The hull is lowered by means of the jacking system that regulates that each leg produces the driving force. Furthermore, the integrated water spraying system provides water under very high pressure during the raising process via the outlets located on the foundation. The purpose of the water spray system is to fluidize the soil surrounding the foundation in order to facilitate the raising. Observations in the field have shown that a conventional water spray system is unable to provide purposeful 2 raising of the foundation. As such, the acceleration speed largely depends on the capacity of the jacking system, which is usually limited. In cases where the foundations are subject to a high soil resistance, it is required that the jacking system operates for a longer period of time in order to provide sufficient driving force to overcome the high soil resistance. This delay is a great factor for the rising costs in the industry. Furthermore, continuous raising attempts to overcome soil resistance can damage the structural integrity of the drilling rig. Therefore, the pull-up method can be considered as one of the critical stages in drilling work.
10 US-A-4 761 096 beschrijft een universele voetsteun met een spuitsysteem voor zeeplatforms en zeestructuren. Meer in het bijzonder omvat de beschreven universele voetsteun een spudcan die functioneert als basis van de voetsteun om lasten te verdelen over een groot bodemoppervlak en een intern spuitsysteem om de bodem rond de 15 voetsteun te fluïdiseren. Het fluïdiseren van de omringende bodem heeft ten doel om het binnendringen van de voetsteun in de zeebodem te vergemakkelijken en eveneens het optrekken van de voetsteun uit de zeebodem.US-A-4 761 096 describes a universal footrest with a spray system for sea platforms and sea structures. More in particular, the described universal footrest comprises a spudcan that functions as the base of the footrest to distribute loads over a large bottom surface and an internal spraying system to fluidize the bottom around the footrest. The purpose of fluidizing the surrounding bottom is to facilitate the penetration of the footrest into the seabed and also to raise the footrest from the seabed.
De beschreven universele voetsteun pakt de moeilijkheden aan die worden ondervonden 20 gedurende het binnendringen en terugtrekken van de voetsteun, maar heeft zijn nadelen. Bijvoorbeeld zou de werkwijze van het verdelen van samengeperst water, teneinde de omringende bodem gedurende het optrekken te fluïdiseren, kanaalvormende effecten kunnen veroorzaken. In het bijzonder voorziet het spuitsysteem in samengeperst water in de bodem via straalspuitopeningen welke zich op de spudcan bevinden. Enkele van 25 deze spuitopeningen zouden tot kanaalvorming in de bodem kunnen leiden, zodra de waterdruk wordt losgelaten op de omringende bodem, waarbij een drukval ontstaat bij de resterende spuitopeningen. Aldus zou de beschreven universele voetsteun de omringende bodem niet doelgericht kunnen fluïdiseren. Verder hadden studies over het vloeibaar maken van de bodem aangetoond dat kleiachtige grond niet fluïdiseert. Als 30 zodanig zou de beschreven universele voetsteun niet zo doelgericht kunnen zijn, wanneer hij wordt ingezet in gebieden met kleiachtige zeebodems.The described universal footrest addresses the difficulties encountered during the penetration and withdrawal of the footrest, but has its drawbacks. For example, the method of distributing compressed water in order to fluidize the surrounding soil during acceleration could cause channel-forming effects. In particular, the spray system provides compressed water in the soil via jet spray openings located on the spudcan. Some of these spray openings could lead to channel formation in the bottom as soon as the water pressure is released on the surrounding bottom, whereby a pressure drop occurs at the remaining spray openings. Thus, the described universal footrest could not fluidize the surrounding bottom purposefully. Furthermore, studies on the liquefaction of the soil had shown that clayey soil does not fluidize. As such, the universal footrest described may not be as targeted when deployed in areas with clayey seabeds.
Bovendien beschrijft de uitvinder van US-A-4 761 096 de experimentele bijzonderheden van de werkwijzen van het binnendringen en optrekken van de 3 voetsteun in twee publicaties, namelijk “A Universal Footing With Jetting (Een universele voetsteun met spuiten)” gepresenteerd tijdens de Offshore Technologie Conferentie in 1987 en “Effect of Jetting on Footing Penetration and Pullout (Effect van spuiten op het binnendringen en optrekken van een voetsteun)” gepresenteerd tijdens de 5 Internationale Offshore en Polaire Engineering Conferentie in 1995. De in de bovengaande publicaties beschreven experimenten suggereren alleen een goede verrichting van de universele voetsteun onder beperkte omstandigheden. Bijvoorbeeld werden de experimenten uitgevoerd in een testput die fijn tot middelfijn zand bevatte met een diepte van het oppervlaktewater van 0,46 meter. De gebruikte modelvoetsteun 10 heeft een diameter van 0,6 meter, een ondergedompeld gewicht van 90 kilogram en een indringdiepte van 1,52 meter. Dit kleinschalige model, waarmee werd geëxperimenteerd onder omstandigheden van 1-g, biedt geen nauwkeurige nabootsing van de werkelijke omstandigheden, waarbij de ingezette voetsteunen grotere diameters hebben en de voetsteun hogere niveaus van belasting ondervindt. In veldsituaties heeft de voetsteun 15 diameters die variëren van 10 tot 25 meter en wordt deze ingezet in waterdieptes tot 120 meter. Het binnendringen van de voetsteun kan oplopen tot 20 meter diepte. De zeebodem kan eveneens kleiachtige sedimenten omvatten die minder doordringbaar zijn vergeleken met fijn en middelfijn zand. Zoals hierboven is vermeld fluïdiseert kleiachtige grond niet. Als zodanig bieden de beschreven experimenten geen 20 realistische nabootsing van de werkelijke veldomstandigheden.In addition, the inventor of US-A-4 761 096 describes the experimental details of the methods of penetrating and raising the 3 footrest in two publications, namely "A Universal Footing With Jetting" presented during the Offshore Technology Conference in 1987 and "Effect of Jetting on Footing Penetration and Pullout (Effect of Syringes on Introducing and Raising a Footrest)" presented during the 5 International Offshore and Polar Engineering Conference in 1995. The experiments described in the above publications only suggest a good operation of the universal footrest under limited circumstances. For example, the experiments were conducted in a test well that contained fine to medium-fine sand with a surface water depth of 0.46 meters. The model footrest 10 used has a diameter of 0.6 meters, a submerged weight of 90 kilograms and a penetration depth of 1.52 meters. This small-scale model, which was experimented with under 1-g conditions, does not accurately simulate the actual conditions, with the footrests used having larger diameters and the footrest experiencing higher levels of stress. In field situations, the footrest has 15 diameters ranging from 10 to 25 meters and is used in water depths of up to 120 meters. The penetration of the footrest can reach a depth of 20 meters. The seabed can also include clayey sediments that are less permeable compared to fine and medium-fine sand. As stated above, clayey soil does not fluidize. As such, the described experiments do not offer a realistic imitation of the actual field conditions.
Daarom bestaat er een dwingende behoefte om een doelgerichte en doelmatige werkwijze te hebben voor het optrekken van de fundering van een offshore-platform. Deze uitvinding voldoet aan deze behoefte door middel van het beschrijven van een 25 verbeterde fundering die in staat is om de bodemweerstand te minimaliseren, teneinde de optrekwerkwijze te vergemakkelijken. Verder is de onderhavige uitvinding ontworpen om eenvoudig te worden ingevoerd voor bestaande offshore-platforms. Andere voordelen van deze uitvinding zullen duidelijk worden onder verwijzing naar de gedetailleerde beschrijving.Therefore, there is a compelling need to have a purposeful and efficient method for raising the foundation of an offshore platform. The present invention satisfies this need by describing an improved foundation capable of minimizing soil resistance in order to facilitate the raising method. Furthermore, the present invention is designed to be easily implemented for existing offshore platforms. Other advantages of this invention will become apparent with reference to the detailed description.
3030
Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention
De onderhavige uitvinding verschaft een fundering voor gebruik bij offshore-platforms en een systeem voor optrekking van de in de zeebodem binnengedrongen fundering.The present invention provides a foundation for use with offshore platforms and a system for raising the foundation penetrated into the seabed.
44
Dienovereenkomstig verschaft de onderhavige uitvinding in één opzicht een fundering die een lichaam omvat welk een basis heeft, waarbij het lichaam is ingericht om samengeperste vloeistof op te nemen; en een aantal uitlaten die op de basis zijn 5 aangebracht, waarbij het aantal uitlaten eindigt met een grenslaag die het mogelijk maakt dat samengeperste vloeistof wordt losgelaten op het uitwendige van de basis en die het binnendringen voorkomt van zeebodemsedimenten in het lichaam, waarbij het lichaam is gevormd om een uniforme verdeling te verschaffen van de samengeperste vloeistof over het uitwendige van de basis via het aantal poreuze uitlaten, waarbij de via 10 het aantal poreuze uitlaten vrijgekomen samengeperste vloeistof de poriedruk vergroot bij het uitwendige van de basis, en daarbij de zuiging op de basis minimaliseert.Accordingly, the present invention provides in one respect a foundation comprising a body having a base, the body being adapted to receive compressed fluid; and a plurality of outlets disposed on the base, the plurality of outlets terminating with a boundary layer that allows compressed liquid to be released onto the exterior of the base and prevents ingress of seabed sediments into the body, the body being formed to provide a uniform distribution of the compressed liquid over the exterior of the base via the plurality of porous outlets, the compressed fluid released through the plurality of porous outlets increasing the pore pressure at the exterior of the base, thereby increasing the suction on the base minimizes the basis.
In een ander opzicht verschaft de onderhavige uitvinding een systeem voor het optrekken van een in de zeebodem binnengedrongen fundering van een offshore-15 platform, omvattende een kanaal voor het overbrengen van samengeperste vloeistof naar de fundering; een kamer die in de fundering is aangebracht, waarbij de kamer is ingericht om samengeperste vloeistof op te nemen uit het kanaal; en een aantal uitlaten dat is aangebracht op de basis van de fundering, waarbij het aantal uitlaten eindigt met een grenslaag die het mogelijk maakt dat samengeperste vloeistof wordt losgelaten op 20 het uitwendige van de basis en die het binnendringen voorkomt van zeebodemsedimenten in de kamer, waarbij de kamer de opgenomen samengeperste vloeistof reguleert, waarbij zij een uniforme verdeling verschaft van de samengeperste vloeistof over het uitwendige van de basis via het aantal poreuze uitlaten, waarbij de via het aantal poreuze uitlaten vrijgekomen samengeperste vloeistof de poriedruk vergroot 25 bij het uitwendige van de basis, waarbij de zuiging op de basis wordt geminimaliseerd.In another respect, the present invention provides a system for raising a foundation of an offshore platform penetrated into the seabed, comprising a channel for transferring compressed fluid to the foundation; a chamber disposed in the foundation, the chamber being adapted to receive compressed fluid from the channel; and a plurality of outlets disposed on the base of the foundation, the plurality of outlets ending with a boundary layer that allows compressed liquid to be released onto the exterior of the base and prevents ingress of seabed sediments into the chamber, the chamber regulates the absorbed compressed fluid, providing a uniform distribution of the compressed fluid over the exterior of the base via the number of porous outlets, the compressed fluid released through the number of porous outlets increasing the pore pressure at the exterior of the base , whereby the suction on the base is minimized.
Korte beschrijving van de figurenBrief description of the figures
Er zullen nu, onder verwijzing naar de figuren, voorkeursuitvoeringen volgens de 30 onderhavige uitvinding worden beschreven, waarbij de zelfde verwijscijfers identieke onderdelen voorstellen.With reference to the figures, preferred embodiments according to the present invention will now be described, wherein the same reference numerals represent identical parts.
Figuur 1 toont een zijdelings doorsnedeaanzicht van een fundering.Figure 1 shows a side cross-sectional view of a foundation.
55
Figuur 2 toont een onderaanzicht van een fundering, omvattende een aantal uitlaten volgens één uitvoering van de onderhavige uitvinding.Figure 2 shows a bottom view of a foundation comprising a number of outlets according to one embodiment of the present invention.
Figuur 3 toont een zijdelings doorsnedeaanzicht van een uitlaat met een grenslaagmateriaal volgens één uitvoering van de onderhavige uitvinding.Figure 3 shows a side cross-sectional view of an outlet with a boundary layer material according to one embodiment of the present invention.
5 Figuur 4 toont een onderaanzicht van een alternatieve fundering, omvattende een aantal uitlaten volgens een andere uitvoering van de onderhavige uitvinding.Figure 4 shows a bottom view of an alternative foundation, comprising a number of outlets according to another embodiment of the present invention.
Figuur 5 toont een grafiek van de bijdrage van de zuigkracht en de bovenliggende bodemweerstand aan de netto bodemweerstand van een binnengedrongen fundering, met betrekking tot de tijdsduur van de operatie.Figure 5 shows a graph of the contribution of the suction force and the upper soil resistance to the net soil resistance of an invaded foundation, with respect to the duration of the operation.
10 Figuur 6 toont een grafiek van het gedrag van de poriedruk aan de basis van de fundering zonder toepassing van een uitwendige druk.Figure 6 shows a graph of the behavior of the pore pressure at the base of the foundation without applying an external pressure.
Figuur 7 toont een grafiek van het gedrag van de poriedruk aan de basis van de fundering met toepassing van een uitwendige druk.Figure 7 shows a graph of the pore pressure behavior at the base of the foundation using an external pressure.
15 Gedetailleerde beschrijving van de uitvindingDetailed description of the invention
De onderhavige uitvinding kan gemakkelijker worden begrepen onder verwijzing naar de volgende gedetailleerde beschrijving van bepaalde uitvoeringen volgens de uitvinding.The present invention can be more easily understood with reference to the following detailed description of certain embodiments of the invention.
2020
Bij deze hele aanvrage worden, waar wordt verwezen naar publicaties, de beschrijvingen van deze publicaties hierbij in haar geheel opgenomen in deze aanvrage bij wijze van referentie, teneinde de stand der techniek waarop deze uitvinding betrekking heeft vollediger te beschrijven.Throughout this entire application, where reference is made to publications, the descriptions of these publications are hereby incorporated in their entirety in this application by reference, in order to more fully describe the state of the art to which this invention relates.
2525
De onderhavige uitvinding verschaft een fundering voor een offshore-platform die het mogelijk maakt dat de optrek werkwijze doelgericht en doelmatig wordt uitgevoerd. Bij één uitvoering omvat de fundering 1 een bovenlichaam 10 en een onderlichaam 20, waarbij het bovenlichaam 10 en het onderlichaam 20 de vorm hebben van een 30 afgeknotte kegel (zie figuur 1). Het zal duidelijk zijn aan een deskundige in het vakgebied dat de fundering 1 andere vormen kan aannemen. Bijvoorbeeld wordt een caisson overwogen. De basis 22 van het onderlichaam 20, die eveneens wordt aangeduid als de basis 22 van de fundering 1, omvat een aantal uitlaten 24 en een tap 26. Er bevindt zich een kamer 30 in het onderlichaam 20, waarbij de kamer is gevormd 6 om samengeperste vloeistof 60 op te nemen, bijvoorbeeld water. De samengeperste vloeistof 60 wordt geleverd, vanuit een bron (niet getoond) die zich bevindt in de romp van het offshore-platform, aan de fundering 1 via een pijplijn 40, waarbij de pijplijn is verbonden met het bovenlichaam 10. In het bijzonder wordt de samengeperste vloeistof 5 60 uit de pijplijn 40 naar de kamer 30 gevoerd via een aantal leidingen 12, waarbij de leidingen 12 zijn aangebracht in het bovenlichaam 10 van de fundering 1.The present invention provides a foundation for an offshore platform that allows the acceleration process to be performed purposefully and efficiently. In one embodiment, the foundation 1 comprises an upper body 10 and a lower body 20, the upper body 10 and the lower body 20 having the shape of a truncated cone (see Figure 1). It will be clear to a person skilled in the art that the foundation 1 can take other forms. For example, a caisson is considered. The base 22 of the lower body 20, which is also referred to as the base 22 of the foundation 1, comprises a number of outlets 24 and a tap 26. There is a chamber 30 in the lower body 20, the chamber being formed 6 to compress liquid 60, for example water. The compressed fluid 60 is supplied, from a source (not shown) located in the hull of the offshore platform, to the foundation 1 via a pipeline 40, the pipeline being connected to the upper body 10. In particular, the compressed liquid 60 from the pipeline 40 to the chamber 30 via a plurality of pipes 12, the pipes 12 being arranged in the upper body 10 of the foundation 1.
Wanneer de samengeperste vloeistof 60 naar de kamer 30 wordt gevoerd, dan wordt de samengeperste vloeistof in de kamer gereguleerd en uniform verdeeld over het aantal 10 uitlaten 24. De hoogte en het basisoppervlak van de kamer 30 is gevormd om de juiste regulering en uniforme verdeling van de samengeperste vloeistof 60 over het aantal uitlaten 24 te verzekeren. Verder is de kamer in hoofdzaak gemaakt van materialen die in staat zijn om hoge dmk te weerstaan, bijvoorbeeld staal. Bij bestaande funderingen 1 bestaat het inwendige raamwerk van het onderlichaam 20 kenmerkend uit verscheidene 15 compartimenten of vakken. Deze compartimenten kunnen onderling zijn verbonden om de kamer 30 te vormen. Verder maken de onderling verbonden compartimenten egalisering mogelijk van de samengeperste vloeistof 60 die door elk compartiment wordt opgenomen. Dit zorgt voor een uniforme verdeling van de samengeperste vloeistof 60 via het aantal uitlaten 24.When the compressed liquid 60 is fed to the chamber 30, the compressed liquid in the chamber is regulated and uniformly distributed over the number of outlets 24. The height and base surface of the chamber 30 is formed to ensure proper regulation and uniform distribution of ensure the compressed liquid 60 over the number of outlets 24. Furthermore, the chamber is essentially made of materials that are able to withstand high dmk, for example steel. With existing foundations 1, the inner frame of the lower body 20 typically consists of several compartments or compartments. These compartments can be interconnected to form the chamber 30. Furthermore, the interconnected compartments allow equalization of the compressed liquid 60 that is taken up by each compartment. This ensures uniform distribution of the compressed liquid 60 via the number of outlets 24.
2020
Bij een voorkeursuitvoering is het aantal uitlaten 24 aangebracht op de basis 22 van de fundering 1 in een ordening die wordt verduidelijkt in figuur 2. Elk van de uitlaten 24 is ingericht om te eindigen met een grenslaagmateriaal 50, bijvoorbeeld poreus metaal (zie figuur 3). Het grenslaagmateriaal 50 werkt als membraan dat de overbrenging van 25 samengeperst water mogelijk maakt via de uitlaat 24 naar het uitwendige van de basis 22, en voorkomt het binnendringen van zeebodemsedimenten in de kamer 30. Verder moet het grenslaagmateriaal 50 in staat zijn om de druk te weerstaan die door de zeebodem welke de basis van de fundering omgeeft wordt uitgeoefend gedurende de gehele duur van de operatie. Het grenslaagmateriaal 50 is bij voorkeur gemaakt van 30 poreuze materialen met een poriegrootte die kleiner is dan kleideeltjes, bijvoorbeeld staal. Bij een alternatieve uitvoering zijn vier driehoekige uitlaten 24’ aangebracht op de basis 22 (zie figuur 4). De uitlaten 24’ zijn eveneens ingericht om te eindigen met het grenslaagmateriaal 50. Er kan worden gespeeld met de ordening en het aantal uitlaten 7 om een doelgerichte overbrenging te verschaffen van samengeperste vloeistof 60 naar het uitwendige van de basis 22.In a preferred embodiment the number of outlets 24 is arranged on the base 22 of the foundation 1 in an arrangement which is illustrated in figure 2. Each of the outlets 24 is arranged to end with a boundary layer material 50, for example porous metal (see figure 3) . The boundary layer material 50 acts as a membrane that allows the transfer of compressed water via the outlet 24 to the exterior of the base 22, and prevents the ingress of seabed sediments into the chamber 30. Furthermore, the boundary layer material 50 must be able to withstand the pressure resist that exerted by the seabed surrounding the base of the foundation for the entire duration of the operation. The boundary layer material 50 is preferably made of porous materials with a pore size that is smaller than clay particles, for example steel. In an alternative embodiment, four triangular outlets 24 "are provided on the base 22 (see Figure 4). The outlets 24 'are also arranged to end with the boundary layer material 50. The arrangement and the number of outlets 7 can be played to provide a targeted transfer of compressed fluid 60 to the exterior of the base 22.
Zoals bovengaand besproken kunnen de funderingen 1, die het structurele gewicht 5 ondersteunen van het offshore-platform, diep doordringen in de zeebodem wanneer zij voor het eerst worden neergelaten. De kegelvormige tap 26 aan de basis 22 van de fundering 1 verschaft extra structurele stabiliteit aan het offshore-platform. Naarmate de fundering 1 diep in de zeebodem binnendringt, zet zich grond af bovenop de fundering 1 en omgeeft eveneens de basis 22.As discussed above, the foundations 1, which support the structural weight 5 of the offshore platform, can penetrate deep into the seabed when they are first lowered. The conical tap 26 on the base 22 of the foundation 1 provides additional structural stability to the offshore platform. As the foundation 1 penetrates deep into the seabed, soil deposits on top of the foundation 1 and also surrounds the base 22.
1010
Er werden centrifugetesten uitgevoerd om de werkelijke veldomstandigheden na te bootsen van de fundering 1 die in een kleiachtige zeebodem binnendringt. De testen maken gebruik van een centrifiigemodel om de beperkingen op te heffen van de test volgens het 1-g model die was gebruikt bij de bovengaand besproken stand der 15 techniek. In figuur 5 toont een reeks testen consistent dat de netto bodemweerstand 110 gedurende het optrekken van de fundering 1 bestaat uit twee hoofdcomponenten: de zuiging 112 van de bodem aan de basis van de fundering 1 en de bovenliggende bodemweerstand 114 bovenop de fundering. In het bijzonder neemt de zuiging 112 in veel sterkere mate toe gedurende een vooraf bepaalde tijdsduur vergeleken met die van 20 de bovenliggende bodemweerstand 114. Gedurende een langere duur van de operatie draagt de zuiging 112 aanzienlijk bij, tot 60%, aan de netto bodemweerstand 110. De onderhavige uitvinding minimaliseert de zuiging 112 doelgericht, teneinde de optrekwerkwijze van de fundering 1 te vergemakkelijken.Centrifuge testing was performed to simulate the actual field conditions of the foundation 1 that penetrates into a clayey seabed. The tests use a centrifugal model to remove the limitations of the test according to the 1-g model used in the prior art discussed above. In Figure 5, a series of tests consistently shows that the net soil resistance 110 during the raising of the foundation 1 consists of two main components: the suction 112 of the soil at the base of the foundation 1 and the overlying soil resistance 114 on top of the foundation. In particular, the suction 112 increases to a much greater extent over a predetermined period of time compared to that of the overlying soil resistance 114. During a longer duration of the operation, the suction 112 contributes considerably, up to 60%, to the net soil resistance 110 The present invention deliberately minimizes the suction 112 to facilitate the raising method of the foundation 1.
25 In het algemeen staat water in de poriën van grond bekend als poriewater. De druk in het poriewater wordt aangeduid met poriedruk. Zuiging 112 kan worden gedefinieerd als negatieve overmatige poriedruk ten opzichte van de hydrostatische druk aan de basis 22 van de fundering 1. Deze negatieve overmatige poriedruk wordt geïnduceerd door het optrekken van de fundering 1. Hydrostatische druk kan worden aangeduid als 30 poriedruk voor elke bepaalde diepte wanneer er geen water stroomt. Figuur 6 verduidelijkt het gedrag van de poriedruk aan de basis 22, waarbij de poriedruk aan de basis toeneemt met de diepte. Experimentele studies voor de onderhavige uitvinding hebben getoond dat een deel van de overmatige poriedruk die door de optrekking wordt geïnduceerd in de bodem welke de basis 22 van de fundering 1 omgeeft wordt omgezet 8 in zuiging 112. De sterkte van de zuiging 112 hangt af van de poriedruk voorafgaand aan de optrekking van de fundering 1. Wederom onder verwijzing naar figuur 6 neemt de poriedruk aan de basis 22 toe gedurende het binnendringen van de fundering 1 in de zeebodem, waarbij de fundering stabiliseert in stadium 210. Daarna begint de poriedruk 5 te dissiperen gedurende een voortgezette duur van de operatie totdat hij een niveau bereikt dat dicht bij de hydrostatische druk ligt, zoals wordt getoond in stadium 220. Wanneer de fundering 1 wordt opgetrokken gedurende stadium 220, dan wordt de overmatige poriedruk die door de optrekking wordt geïnduceerd omgezet in zuiging 112. Continu opvijzelen van de fundering 1 is vereist om de maximale zuiging 112 in 10 stadium 230 te overwinnen, gevolgd door de resterende bovenliggende bodemweerstand 114, totdat de fundering 1 volledig in stadium 240 kan worden opgetrokken.In general, water in the pores of soil is known as pore water. The pressure in the pore water is referred to as pore pressure. Suction 112 can be defined as negative excess pore pressure relative to the hydrostatic pressure at the base 22 of the foundation 1. This negative excess pore pressure is induced by raising the foundation 1. Hydrostatic pressure can be referred to as pore pressure for any given depth when no water flows. Figure 6 illustrates the pore pressure behavior at the base 22, with the pore pressure at the base increasing with depth. Experimental studies for the present invention have shown that a portion of the excess pore pressure induced by the draw in the bottom surrounding the base 22 of the foundation 1 is converted 8 into suction 112. The strength of the suction 112 depends on the pore pressure prior to the raising of the foundation 1. Again referring to Figure 6, the pore pressure at the base 22 increases during the penetration of the foundation 1 into the seabed, the foundation stabilizing at stage 210. Thereafter, the pore pressure 5 begins to dissipate for a continued duration of the operation until it reaches a level close to the hydrostatic pressure, as shown in stage 220. When the foundation 1 is raised during stage 220, the excess pore pressure induced by the draw is converted to suction 112. Continuous jacking of the foundation 1 is required to cope with the maximum suction 112 in stage 230 winch, followed by the remaining overlying soil resistance 114, until the foundation 1 can be fully raised in stage 240.
De onderhavige uitvinding verbetert de optrekking van de fundering 1 door de poriedruk te vergroten aan de basis 22 voorafgaand aan de optrekking, en door het 15 uitoefenen van druk gedurende de optrekwerkwijze om de zuiging 112 te compenseren die zich aan de basis 22 zou hebben ontwikkeld. Als zodanig moet er een uitwendige druk aan de basis 22 worden uitgeoefend om de poriedruk aan het uitwendige van de basis op te bouwen. Bij voorkeur wordt de poriedruk verhoogd tot het maximum niveau zoals wordt getoond in stadium 250 van figuur 7 wanner het optrekken begint. Dit 20 voorziet in een begindruk die voldoende is om de negatieve druk (zuiging 112) te compenseren, welke gedurende de optrekwerkwijze wordt teweeggebracht.The present invention improves the lift of the foundation 1 by increasing the pore pressure on the base 22 prior to the lift, and by applying pressure during the lift process to compensate for the suction 112 that would have developed on the base 22. As such, an external pressure must be applied to the base 22 to build up the pore pressure on the exterior of the base. Preferably, the pore pressure is increased to the maximum level as shown in stage 250 of Figure 7 when the acceleration begins. This provides an initial pressure that is sufficient to compensate for the negative pressure (suction 112) that is triggered during the acceleration process.
De samengeperste vloeistof 60 werkt als middel om de uitwendige druk over te brengen op de basis 22. De samengeperste vloeistof 60 wordt eerst geleverd aan de kamer 30 25 vanuit de pijplijn 40 via het aantal leidingen 12. De kamer 30 reguleert de opgenomen samengeperste vloeistof 60 en verschaft een uniforme verdeling van de samengeperste vloeistof via het aantal uitlaten 24. Het aan het uitwendige van de basis 22 overgebrachte samengeperste water bouwt de poriedruk op van de grond die de basis 22 omgeeft. Verder minimaliseert de uniforme verdeling van het samengeperste water via 30 het aantal uitlaten 24 alle kanaalvormende effecten die het gevolg kunnen zijn van het bovengaand besproken waterspuitsysteem. De afmeting en de ordening van het aantal uitlaten zijn ontworpen om ervoor te zorgen dat het te bestrijken oppervlak van de samengeperste vloeistof 60 die uit één uitlaat is vrijgekomen de aangrenzende uitlaten overlapt. Dit zorgt ervoor dat de poriedruk wordt opgebouwd over de hele basis 22. Er 9 kunnen druksensoren (niet getoond) worden bevestigd aan de basis 22 om de druk ervan te registreren.The compressed fluid 60 acts as a means to transfer the external pressure to the base 22. The compressed fluid 60 is first delivered to the chamber 30 from the pipeline 40 via the plurality of lines 12. The chamber 30 regulates the absorbed compressed fluid 60 and provides a uniform distribution of the compressed liquid via the number of outlets 24. The compressed water transferred to the exterior of the base 22 builds up the pore pressure of the soil surrounding the base 22. Furthermore, the uniform distribution of the compressed water via the number of outlets 24 minimizes all channel forming effects that may result from the water spraying system discussed above. The size and arrangement of the number of outlets are designed to ensure that the surface to be covered of the compressed liquid 60 released from one outlet overlaps the adjacent outlets. This ensures that the pore pressure is built up over the entire base 22. Pressure sensors (not shown) can be attached to the base 22 to record its pressure.
Terwijl de onderhavige uitvinding is beschreven onder verwijzing naar bepaalde 5 uitvoeringen, zal het duidelijk zijn dat de uitvoeringen illustratief zijn en dat de reikwijdte van de uitvinding dus niet beperkt is. Alternatieve uitvoeringen volgens de onderhavige uitvinding zullen duidelijk zijn voor deskundigen in het vakgebied waartoe de onderhavige uitvinding behoort.While the present invention has been described with reference to certain embodiments, it will be understood that the embodiments are illustrative and that the scope of the invention is therefore not limited. Alternative embodiments of the present invention will be apparent to those skilled in the art to which the present invention belongs.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SG200505850 | 2005-09-13 | ||
| SG200505850-8A SG130952A1 (en) | 2005-09-13 | 2005-09-13 | Extraction of foundation in offshore platforms |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2000216A1 NL2000216A1 (en) | 2007-03-15 |
| NL2000216C2 true NL2000216C2 (en) | 2008-04-15 |
Family
ID=37855328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2000216A NL2000216C2 (en) | 2005-09-13 | 2006-09-07 | Raising the foundation for offshore platforms. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20070059106A1 (en) |
| NL (1) | NL2000216C2 (en) |
| SG (1) | SG130952A1 (en) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8668408B2 (en) * | 2011-03-09 | 2014-03-11 | Keppel Offshore & Marine Technology Centre Pte Ltd | Skirted foundation for penetrating soft material |
| KR101368869B1 (en) | 2012-06-21 | 2014-03-04 | 삼성중공업 주식회사 | Spud can of floating structure and construction method thereof |
| KR101368892B1 (en) | 2012-06-21 | 2014-03-04 | 삼성중공업 주식회사 | Spud can of floating structure |
| KR101411515B1 (en) | 2012-06-28 | 2014-07-01 | 삼성중공업 주식회사 | Spud-can for floating structure |
| KR101346229B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-10 | 삼성중공업 주식회사 | Spud can of floating structure |
| KR101411521B1 (en) * | 2012-06-29 | 2014-07-01 | 삼성중공업 주식회사 | Spud can of floating structure |
| KR101346230B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-01-03 | 삼성중공업 주식회사 | Spud can of floating structure |
| KR101411520B1 (en) | 2012-06-29 | 2014-06-24 | 삼성중공업 주식회사 | Supporting leg appratusof floating structure |
| KR101359653B1 (en) | 2012-07-04 | 2014-02-06 | 삼성중공업 주식회사 | Supporting leg apparatus of floating structure |
| KR101422232B1 (en) | 2012-07-05 | 2014-07-24 | 삼성중공업 주식회사 | Spud-can of floating structure |
| KR101359651B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-02-06 | 삼성중공업 주식회사 | Supporting leg apparatus of floating structure |
| KR101358234B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-02-06 | 삼성중공업 주식회사 | Floating structure |
| KR101422229B1 (en) | 2012-07-06 | 2014-07-24 | 삼성중공업 주식회사 | Floating structure |
| WO2015126237A1 (en) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | Otm Solution Sdn Bhd | Offshore support structure and methods of installation |
| WO2015190991A1 (en) * | 2014-06-09 | 2015-12-17 | Offshore Technology Development Pte Ltd | Modified spudcan with optimal peripheral skirt for enhanced performance of jackup operations |
| KR101837098B1 (en) * | 2015-09-14 | 2018-03-12 | 대우조선해양 주식회사 | Spudcan used for floating vessel |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761096A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-02 | Lin Sheng S | Universal footing with jetting system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1464550A (en) * | 1973-07-04 | 1977-02-16 | Secretary Industry Brit | Underwater anchoring apparatus |
| US4086866A (en) * | 1974-03-28 | 1978-05-02 | United Kingdom of Great Britain and Northern Ireland, The Secretary of State for Industry in Her Britannic Majesty's Government of the | Anchoring devices |
| US4572304A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-25 | The Earth Technology Corporation | Portable seabed penetration system |
| US5259458A (en) * | 1991-09-19 | 1993-11-09 | Schaefer Jr Louis E | Subsea shelter and system for installation |
-
2005
- 2005-09-13 SG SG200505850-8A patent/SG130952A1/en unknown
-
2006
- 2006-08-24 US US11/467,149 patent/US20070059106A1/en not_active Abandoned
- 2006-09-07 NL NL2000216A patent/NL2000216C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761096A (en) * | 1987-02-24 | 1988-08-02 | Lin Sheng S | Universal footing with jetting system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SG130952A1 (en) | 2007-04-26 |
| US20070059106A1 (en) | 2007-03-15 |
| NL2000216A1 (en) | 2007-03-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NL2000216C2 (en) | Raising the foundation for offshore platforms. | |
| CA2828079C (en) | Skirted foundation for penetrating soft material | |
| US4761096A (en) | Universal footing with jetting system | |
| JP7381490B2 (en) | basics of structure | |
| US8011857B2 (en) | Extraction system for removable marine footing | |
| JP2002529630A (en) | Offshore underwater construction caisson | |
| JPS59109696A (en) | Drilling system from water surface without receiving wave influence | |
| ES2299477T3 (en) | PROCEDURE TO ESTABLISH A FOUNDATION IN A MARINE FUND FOR AN OFF-COAST INSTALLATION AND FOUNDATION ACCORDING TO THE PROCEDURE. | |
| US4069681A (en) | Offshore structure for deltaic substrates | |
| EP1881113A2 (en) | Suction arrangement for an anchorage in the seabed and method of operation | |
| EP2955277A1 (en) | Foundation structure for offshore assemblies, in particular wind turbines | |
| Zhang et al. | Penetrating-levelling tests on bucket foundation with inner compartments for offshore wind turbines in sand | |
| Selvaraju et al. | Vibro replacement stone columns for large steel storage tanks in Vietnam | |
| NL2031823B1 (en) | A monopile for a wind turbine | |
| NL2028930B1 (en) | Method for driving a pile | |
| RU2574666C2 (en) | Foundation equipped with skirt for introduction into soft material | |
| JP3303169B1 (en) | Underwater sand covering method and sediment sampling equipment | |
| Lin | A universal footing with jetting | |
| Dean et al. | Centrifuge modelling of jackups and spudcans on drained and partially drained silica sand | |
| BE1030675B1 (en) | METHOD FOR INSTALLING A FOUNDATION IN AN UNDERWATER SOIL FROM A VESSEL | |
| BE1025057A1 (en) | Support structure for an offshore wind turbine and ballast holder therefor | |
| US20240084542A1 (en) | Foundation for an offshore structure and method for installing a foundation | |
| EP2130978B1 (en) | Vessel and method for depositing material onto an underwater bottom. | |
| RU2604523C2 (en) | Gravitational foundation | |
| Lin | Effect or jetting on footing penetration and pullout |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AD1A | A request for search or an international type search has been filed | ||
| RD2N | Patents in respect of which a decision has been taken or a report has been made (novelty report) |
Effective date: 20080213 |
|
| PD2B | A search report has been drawn up | ||
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20181001 |