NO139231B

NO139231B - CONSTRUCTION FOR DOWNLOADING AND ANCHORING GUIDELINES BETWEEN A FLOATING DRILLING RIG AND THE SEAL

Info

Publication number: NO139231B
Application number: NO771622A
Authority: NO
Inventors: Ed O Seabourn
Original assignee: Saga Petroleum
Priority date: 1977-05-09
Filing date: 1977-05-09
Publication date: 1978-10-16
Also published as: NO771622L; NO139231C

Description

Ved fralandsboring etter olje fra flytende borerigger, blir som regel ledeliner innledningsvis strukket mellom boreriggen og havbunnen på borestedet, før selve boreoperas jonen på-r begynnes. Utstyr som senere vil bli benyttet under havoverfla-ten, kan ved hjelp av ledelinene, vanligvis fra 4 til 6 stykker, When offshore drilling for oil from floating drilling rigs, as a rule, guide lines are initially stretched between the drilling rig and the seabed at the drilling site, before the actual drilling operation begins. Equipment that will later be used below the sea surface can, with the help of the guide lines, usually from 4 to 6 pieces,

på sikker måte føres ned til arbeidsstedet. safely brought down to the workplace.

For nedføring og forankring av -ledelinene benyttes i alminnelighet en konstruksjon som omfatter en hoveddel i form av en tung ramme e.l., som med tilfestede ledeliner senkes gjennom en åpning i boreriggens bunndekk (cellar deck), og plasseres på havbunnen direkte over det påtenkte sted for borehullet. Konstruksjonen har en midtre åpning som borestrengen kan passere gjennom under den senere boreoperasjon. En slik konstruksjon, som på fagsproget kalles en "Temporary Guide Base" eller ganske enkelt en TGB, utgjør således det første bindeledd mellom borerigg og havbunn. Foreliggende oppfinnelse angår en slik TGB-konstruksjon. For the lowering and anchoring of the guide lines, a construction is generally used which comprises a main part in the form of a heavy frame etc., which with attached guide lines is lowered through an opening in the bottom deck of the drilling rig (cellar deck), and placed on the seabed directly above the intended location for the borehole. The construction has a central opening through which the drill string can pass during the later drilling operation. Such a construction, which in technical language is called a "Temporary Guide Base" or simply a TGB, thus forms the first link between the drilling rig and the seabed. The present invention relates to such a TGB construction.

Ved boring på dypt vann hvor der samtidig er relativt bløt havbunn, må følgende krav stilles til en TGB. 1) Konstruksjonen må være tung slik at den er stabil selv ved relativt stort strekk på ledelinene mellom TGB og borerigg. 2) På grunn av fare for utvasking av borehullets øvre del, bør den tunge konstruksjonen ha en utstrekning som er til-, strekkelig til å hindre at den synker ned i borehullet. When drilling in deep water where there is at the same time a relatively soft seabed, the following requirements must be made to a TGB. 1) The construction must be heavy so that it is stable even with a relatively large stretch on the guide lines between the TGB and the drilling rig. 2) Due to the risk of washing out the upper part of the borehole, the heavy construction should have an extent that is sufficient to prevent it from sinking into the borehole.

Punkt 1) ovenfor byr i seg selv ikke på særlige proble-mer. Betingelsen angitt under punkt 2) er imidlertid vanskeligere å løse tilfredsstillende fordi de utvendige dimensjoner på utstyr som skal senkes gjennom åpningen i riggens bunndekk, begrenses av åpningens dimensjoner. Den i praksis maksimale størrelse av denne åpningen ér ofte ikke tilstrekkelig til å tillate en om-kretsutstrekning av TGB-konstruksjonen som kan sikre at denne ik-ke synker ned i et utvasket borehull. Point 1) above in itself does not present any particular problems. The condition indicated under point 2) is, however, more difficult to solve satisfactorily because the external dimensions of equipment to be lowered through the opening in the bottom deck of the rig are limited by the dimensions of the opening. The practical maximum size of this opening is often not sufficient to allow a circumferential extension of the TGB construction that can ensure that it does not sink into a washed-out borehole.

Foreliggende oppfinnelse løser dette problem ved at TGB-konstruksjonens hoveddel er forsynt med støtteorganer som kan beveges mellom en indre stilling hvor de i horisontalprojeksjon ikke vesentlig overskrider hoveddelens ytre omkrets, og en ytre stilling hvor i det minste en bæreflate på hvert støtteorgan ligger vesentlig utenfor hoveddelens ytre omkrets. I en foretrukket utføringsform av oppfinnelsen er støtteorganene sving-.bart opplagret i hoveddelen for svingebevegelse fra en vesentlig "vertikal, indre stilling til en vesentlig horisontal, ytré stilling. The present invention solves this problem in that the main part of the TGB construction is provided with support members which can be moved between an inner position where, in horizontal projection, they do not significantly exceed the outer circumference of the main part, and an outer position where at least one bearing surface of each support member lies significantly outside the main part's outer circumference. In a preferred embodiment of the invention, the support members are pivotably stored in the main part for swinging movement from a substantially vertical, inner position to a substantially horizontal, outer position.

Oppfinnelsen gjør det således mulig å konstruere en TGB med hoveddel av relativt liten utstrekning, som uten proble-mer kan senkes gjennom en normalt dimensjonert åpning i borerigg-...dekket, samtidig som TGB-konstruks jonen i nedsenket tilstand på havbunnen, ved hjelp av de utsvingbare støtteorganer, understøt-tes i punkter med tilstrekkelig stor avstand fra borehullet til å hindre nedsynkning, selv ved vesentlig utvasking av borehullets øvre del. The invention thus makes it possible to construct a TGB with a main part of relatively small extent, which can be lowered without problems through a normally sized opening in the drilling rig... deck, at the same time as the TGB construction in a submerged state on the seabed, using of the swing-out support members, are supported at points with a sufficiently large distance from the borehole to prevent subsidence, even in the event of substantial washing out of the upper part of the borehole.

Den tillatelige, ønskede tyngde kan The permissible, desired weight can

oppnås ved å utføre hoveddelen som en hul rammekonstruksjon, innrettet til å fylles med et billig, relativt tungt materiale, f.eks. betong eller barytt, umiddelbart før nedsenking. Derved få man en lett håndterbar konstruksjon med relativt liten vekt og utstrekning under lagring og transport, men som i nedsenket tilstand på havbunnen oppviser både nødvendig tyngde for å sikre stabil forankring av ledelinene, og nødvendig utstrekning for å hindre nedsynkning av konstruksjonen. is achieved by making the main part as a hollow frame construction, arranged to be filled with a cheap, relatively heavy material, e.g. concrete or barite, immediately before immersion. This results in an easily manageable construction with relatively little weight and extent during storage and transport, but which, in a submerged state on the seabed, exhibits both the necessary weight to ensure stable anchoring of the guide lines, and the necessary extent to prevent the construction from sinking.

I det følgende skal en foretrukket utføringsform av konstruksjonen ifølge oppfinnelsen beskrives nærmere under hen- In the following, a preferred embodiment of the construction according to the invention will be described in more detail under

visning til tegningen, hvor: view to the drawing, where:

Fig. 1 er et grunnriss av konstruksjonen, med støtteorganene Fig. 1 is a ground plan of the construction, with the support members

i den ytre eller utsvingte stilling, in the outer or outswing position,

Fig. 2 viser konstruksjonen i oppriss med støtteorganene i den indre eller oppsvingte stilling, klar for nedsenkning gjennom boreriggens bunndekk, Fig. 3 viser konstruksjonen nedsenket på havbunnen med utsving te støtteorganer, og Fig. 4 viser konstruksjonen klar for heving etter avsluttet boreoperasjon. Fig. 2 shows the construction in elevation with the support members in it internal or upturned position, ready for immersion through the bottom deck of the drilling rig, Fig. 3 shows the structure submerged on the seabed with swing te support bodies, and Fig. 4 shows the construction ready for lifting after the drilling operation has been completed.

Den på tegningen viste, foretrukne TGB- The one shown in the drawing, preferred TGB-

■konstruksjon har en vesentlig kvadratisk utformet hoveddel bestående av fire rørseksjoner sammensveiset til en ramme 1, ■construction has a substantially square-shaped main part consisting of four pipe sections welded together to form a frame 1,

med typiske utvendige dimensjoner ca. 4,5 x 4,5 m pg rørdiameter ca. 0,9 m. Rammen er forsynt med festéører 2 for ledeliner L with typical external dimensions approx. 4.5 x 4.5 m pg pipe diameter approx. 0.9 m. The frame is equipped with fastening eyes 2 for guide lines L

som skal strekkes mellom boreriggen og havbunnen. Med fire ledeliner kan f.ekso festeørene 2 hensiktsmessig være fastsveiset i hvert av rammens hjørner som vist på fig.. 1. which is to be stretched between the drilling rig and the seabed. With four guide lines, for example, the fastening ears 2 can conveniently be welded in each of the frame's corners as shown in fig. 1.

Utvendig i hvert av rammens 1 fire hjørner og nær dens bunn, er montert lagerbraketter 3 i hver av hvilke er svingbart opplagret et langstrakt støtteorgan i form av et ben 4 som i sin ytre, frie ende er forsynt med en fotplate 5, hvis underside eller bæreflate 5' hensiktsmessig kan være forsynt med nedadvendte, fortrinnsvis innad pilformede ribber 6, for stødig feste i havbunnen . Støttebenenes 4 svingeakse er fortrinnsvis slik orien-tert at benene svinger i rammens vertikale diagonalplan, slik det fremgår av fig. 1. En avstiverarm 7 er i sin ene ende 7' dreibart opplagret i hvert støtteben, nær dets fotplate, idet armens 7 andre ende er innrettet for løsbar fastlåsing til rammens overside, f.eks. ved hjelp av en boltlås 8, når støttebenet 4 er utsvingt til en vesentlig horisontal stilling hvor fotplatens bæreflate 5' ligger stort sett i samme plan som rammens underside. Støttebenene 6 har fortrinnsvis en slik lengde at den maksimale avstand fra TGB-konstruksjonens midtpunkt til dens ytterste effek-tive understøttelsespunkt, minst fordobles med benene i utsvingt,. horisontal' stilling. Externally in each of the four corners of the frame 1 and near its bottom, bearing brackets 3 are mounted in each of which an elongated support member in the form of a leg 4 is pivotably supported at its outer, free end with a foot plate 5, the underside of which or bearing surface 5' can appropriately be provided with downward-facing, preferably inward arrow-shaped ribs 6, for steady attachment to the seabed. The pivoting axis of the support legs 4 is preferably oriented so that the legs pivot in the vertical diagonal plane of the frame, as can be seen from fig. 1. A stiffener arm 7 is rotatably supported at one end 7' in each support leg, close to its foot plate, the other end of the arm 7 being designed for releasable locking to the upper side of the frame, e.g. by means of a bolt lock 8, when the support leg 4 is swung out to a substantially horizontal position where the support surface 5' of the footplate lies largely in the same plane as the underside of the frame. The support legs 6 preferably have such a length that the maximum distance from the center point of the TGB construction to its outermost effective support point is at least doubled with the legs in swing. horizontal' position.

I det følgende skal de forskjellige arbeidstrinn i forbindelse med nedsenking, plassering og heving av TGB-konstruk-ifølge oppfinnelsen, selv om det utvaskede parti får tilnærmet samme utstrekning som TGB-hoveddelen eller -rammen. In the following, the various work steps in connection with the immersion, placement and raising of the TGB construct-according to the invention, even if the washed-out part gets approximately the same extent as the TGB main part or frame.

Når boringen er avsluttet og borehullet eventuelt gjenstøpt som antydet med kryss-skravering på fig. 4, kan man for heving av den tunge TGB-konstruksjonen benytte en løftean-ordning, f.eks. i form av et åk T som tilkoples som nederste ledd i borestrengen. Åkarmenes endepartier kan være innrettet for selvlåsende inngrep med koplingsorganer på rammedelen. I en foretrukket utføringsform er åket toarmet og åkarmens respektive endepartier. T' svinges til inngrep med diagonalt på rammen 1 an-ordnede, og motsatt orienterte krokorganer 14. Deretter kan konstruksjonen heves ved hjelp av borestrengen opp over vannflaten, hvor støttebenene 4 svinges til oppreist stilling før konstruksjonen løftes inn i boreriggen og igjen understøttes på de forskyvbare bjelkene B. When the drilling is finished and the borehole possibly recast as indicated by the cross-hatching in fig. 4, a lifting device can be used to raise the heavy TGB construction, e.g. in the form of a yoke T which is connected as the bottom link in the drill string. The end parts of the yoke arms can be designed for self-locking engagement with coupling devices on the frame part. In a preferred embodiment, the yoke is two-armed and the respective end parts of the yoke arms. T' is swung into engagement with oppositely oriented hook members 14 arranged diagonally on the frame 1. Then the structure can be raised above the water surface with the help of the drill string, where the support legs 4 are swung to an upright position before the structure is lifted into the drilling rig and again supported on the movable beams B.

Om ønskelig kan åket T også benyttes for nedsenking av TGB-konstruksjonen istedenfor de tidligere omtalte nylonstropper eller wire/kjettinger. .Oppfinnelsen er ovenfor forklart i forbindelse med en utf øringsf orm hvor TGB - hoveddelen eir utstyrt med svingbart op lagrede støtteben. Det skal imidlertid forståes at oppfinnelsen også omfatter konstruksjoner hvor de beveglige støtteorganer på annen måte kan være forbundet med.hoveddelen. Støtteorganene kar f.eks. være helt eller delvis inn- og "utskyvbare i hoveddelen, me hensiktsmessig avstivning i utskjøvet stilling. If desired, the yoke T can also be used for lowering the TGB construction instead of the previously mentioned nylon straps or wire/chains. .The invention is explained above in connection with an embodiment where the TGB - the main part is equipped with support legs that can be swiveled up. However, it should be understood that the invention also includes constructions where the movable support members can be connected to the main part in another way. The support bodies are e.g. be fully or partially retractable and "extendable" in the main part, with appropriate bracing in the extended position.

Videre trenger selvsagt ikke hoveddelen å ha den vis te kvadratiske utforming, men kan ha hvilken som helst utforing, f.eks. sirkulær. Istedenfor rørseksjoner kan hvilke som helst andre konstruksjonselementer benyttes for oppbygging av hoveddelen, som .også kan oppnå den nødvendige tyngde på annen måte enn ved å fylles av et tungt matriale. Furthermore, of course, the main part does not have to have the shown square design, but can have any design, e.g. circular. Instead of pipe sections, any other structural elements can be used to build up the main part, which can also achieve the required weight in a different way than by being filled with a heavy material.

sjonen ifølge oppfinnelsen forklares. tion according to the invention is explained.

Fig. 2 viser konstruksjonen før nedsenking, hvilende på forskyvbare bærebjelker B (spider beams) som strekker seg tvers over en åpning 0 i boreriggens bunndekk C. Støttebenene 4 er her oppreist i en stort sett vertikal stilling, hvor de i horisontal-projeksjon ikke vesentlig overskrider TGB-rammens ytre omkrets. Støttebenene 4 holdes.i sin oppreiste stilling ved at avstiverarmene 7 er inntrukket mot rammens midtpunkt og fastholdt, f.eks. ved hjelp av en felles line eller vire 9 (antydet med stiplet lin-je på fig. 1), som er strukket gjennom boltehullene i armenes respektive frie ender. Med støttebenene i oppreist stilling har TGB-konstruks jonen en .total utstrekning som tillater at den uhindret Fig. 2 shows the construction before immersion, resting on displaceable supporting beams B (spider beams) which extend across an opening 0 in the bottom deck C of the drilling rig. The support legs 4 are here erected in a largely vertical position, where in horizontal projection they are not exceeds the outer circumference of the TGB frame. The support legs 4 are held in their upright position by the bracing arms 7 being drawn in towards the center of the frame and held, e.g. by means of a common line or wire 9 (indicated by a dashed line in fig. 1), which is stretched through the bolt holes in the respective free ends of the arms. With the support legs in the upright position, the TGB construction has a total extent that allows it to unhindered

kan senkes gjennom åpningen i riggdekket. can be lowered through the opening in the rigging deck.

Den hule rørrammen 1 fylles nå gjennom plugghull 10 med et fortrinnsvis billig materiale med relativt stor egenvekt, f.eks. betong, som gir konstruksjonen en totalvekt i luft"på ca. 2 9 tonn, eller med barytt som gir en totalvekt på ca. 34 tonn. The hollow tube frame 1 is now filled through plug hole 10 with a preferably cheap material with a relatively high specific gravity, e.g. concrete, which gives the construction a total weight in air of about 29 tonnes, or with barite which gives a total weight of about 34 tonnes.

TGB-konstruksjonen forbindes så med borestrengen D f.eks. ved hjelp av fire nylonstropper 11 som fra festepunkter på stammen til borkronen eller "hullåpneren" H strekkes til respektive stroppfester 12 montert fortrinnsvis midt på hver rørseksjon i rammen 1. Etter at ledelinene L er festet til sine respektive festeører 2 i rammehjørnene, heves borestrengen inntil den har overtatt den fulle vekt av TGB-konstruksjonen, hvoretter de forskyvbare bjelker B fjernes fra dekkåpningen. Konstruksjonen senkes så klar av riggdekket C og støttebenene 6 svinges ut til sin horisontale stilling og fastlåses som tidligere forklart, ved hjelp av avstiverarmene 7 og boltlåsene 8. Deretter senkes borestrengen med den således tilfestede TGB-konstruksjon inntil konstruksjonen støter mot havbunnen E og hviler mot denne, delvis ved rammens 1 underside og delvis ved fotplatene 5 på støttearmene, slik som vist i fig. 3. Ved fortsatt nedføring av borestrengen vil stroppene 11, dersom de er av nylon e.l., automatisk avskjæres ved hjelp av V-formede knivorganer 13 montert på rammen, direkte overfor stroppfestene 12, og hullåpneren H kan påbegynne boringen som antydet på fig. 3. Aletnativt kan stroppene 11 være stålwire eller kjetting som er kroket fast i ører på.rammen 1, slik at krokene (ikke vist) automatisk frigjøres når rammen 1 lander på havbunnen. Den indre skravering rundt borehullet på fig. 3 antyder det øvre parti E' av havbunnen rundt borehullet som kan bli utvasket. Figuren viser tydelig hvorledes TGB-konstruksjonen stabilt understøttes på bunnen ved hjelp av de utsvingbare støtteorganer The TGB construction is then connected to the drill string D, e.g. by means of four nylon straps 11 which are stretched from attachment points on the stem of the drill bit or "hole opener" H to respective strap attachments 12 mounted preferably in the middle of each pipe section in the frame 1. After the guide lines L are attached to their respective attachment ears 2 in the frame corners, the drill string is raised until it has assumed the full weight of the TGB structure, after which the movable beams B are removed from the deck opening. The structure is then lowered clear of the rig deck C and the support legs 6 are swung out to their horizontal position and locked as previously explained, with the help of the brace arms 7 and bolt locks 8. The drill string is then lowered with the TGB structure thus attached until the structure hits the seabed E and rests against this, partly at the underside of the frame 1 and partly at the foot plates 5 on the support arms, as shown in fig. 3. When the drill string continues to be lowered, the straps 11, if they are made of nylon or the like, will automatically be cut off by means of V-shaped knife members 13 mounted on the frame, directly opposite the strap fasteners 12, and the hole opener H can start drilling as indicated in fig. 3. Alternatively, the straps 11 can be steel wire or chain which is hooked into ears on the frame 1, so that the hooks (not shown) are automatically released when the frame 1 lands on the seabed. The inner hatching around the drill hole in fig. 3 suggests the upper part E' of the seabed around the borehole which may be washed out. The figure clearly shows how the TGB construction is stably supported on the bottom by means of the swing-out support members

I IN

Claims

1. Construction for the lowering and anchoring of guide lines between a floating drilling rig and the seabed at a drilling site, which device is designed to be lowered through an opening in a bottom deck in the drilling rig and comprises a main part with an attachment for the guide lines and a substantially central opening for the passage of the drill string, characterized by support members (4,5) which can be moved between an inner position where the in horizontal projection does not significantly exceed the main part's (1) outer circumference, and an outer position where at least one support surface (5') on each support member lies significantly outside the main part's outer circumference.

2" Construction as specified in claim 1, characterized in that the support members (4,5) are pivotably stored in the main part (1).