NO147336B - Fremgangsmaate ved bygging av en offshore-plattform og innretning til bruk ved utfoerelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte ved bygging av en offshore-plattform innbefattende en neddykket bærekonstruksjon med plattformben, og et plattformdekk som bæres av plattformbenene over vannflaten, hvor bærekonstruksjonen fremstilles og bringes til en ønsket stilling i vannet, hvoretter plattformdekket fløtes på plass over plattformbenene og det tilveiebringes bærende forbindelser mellom plattformbenene og plattformdekket.

Bygging av offshore-konstruksjoner av denne type har vist at

det er billigere å bygge plattformdekket uavhengig av bærekonstruksjonen og koble disse delene sammen i sjøen, i stedet for å bygge plattformdekket opp på bærekonstruksjonen. Det er flere årsaker til at den separate byggingen av plattformdekket er mest gunstig. Man kan bygge plattformdekket ferdig ved et skipsverft, som allerede har det nødvendige utstyr for bygging av slike store konstruksjoner, og den nødvendige utrustning kan også i hovedsaken foretas ved skipsverftet.

Selv om det således er klart hvilket av de to alternativer

som er det gunstigste, så byr likevel den separate fremstil-ling av plattformdekket, med etterfølgende sammenkobling av plattformdekk og bærekonstruksjon, på problemer.

Skipsverftene er innrettet til å bygge relativt lange og

smale konstruksjoner og man vil derfor ofte ikke ha nødvendig beddingplass til rådighet, fordi et plattformdekk for en offshore-konstruksjon har en ganske betydelig bredde, og som oftest har en relativ kvadratisk utforming i grunnrisset. Transporten av plattformdekket til sammenkoblingsstedet

byr også på problemer, og også sammenkoblingen stiller visse krav som må tilfresstilles for å oppnå et vellykket resultat.

Dersom plattformdekket bygges på land, må man foreta en

krevende overføring av plattformdekket til pongtonger eller, lektere for transport til sammenkoblingsstedet. Plattform-benenes anordning og innbyrdes avstander stiller krav til

pongtongenes eller lekternes dimensjoner og plasseringer i forhold til plattformdekket,for at plattformdekket skal kunne bringes på plass over den nedsenkede bærekonstruksjon.

Plattformdekket kan naturligvis bygges opp på pongtonger eller lektere ved verftets utrustningskai, idet man da sparer den krevende overføring mellom bedding og lektere.

Fra tidligere kjente offshore-konstruksjoner er det kjent å bygge plattformdekket på to lektere eller lignende og taue lekterne med det påbygde plattformdekk til stilling over bærekonstruksjonen. Sammenkoblingen skjer så ved å heve bærekonstruksjonen i vannet ved hjelp av tilsvarende ballast-tømming. Eventuelt kan man senke ben fra plattformdekket ned på bærekonstruksjonen.

En ulempe ved denne kjente fremgangsmåte er at man må stabili-sere de to lektere innbyrdes under byggingen av hensyn til det referanseplan man trenger (horisontalplan) under byggingen. Under tauingen til sammenkoblingsstedet er man i høy grad avhengig av godt vær, det vil si relativ moderat sjøgang. Denne fremgangsmåte kan dessuten bare benyttes dersom plattformbenene står relativt tett sammen, slik at lekterne kan taues på plass på hver side av gruppen av plattformben.

Det er også kjent å bygge plattformdekket på land, skyve det over på en lekter, transportere plattformdekket på lekteren til sammenkoblingsstedet og der overføre plattformdekket til bærekonstruksjonen ved hjelp av ekstra lektere, hvis innbyrdes avstand da er så stor at disse ekstra lektere kan gå på hver sin side av bærekonstruksjonens ben eller gruppe av ben.

En ulempe ved denne fremgangsmåten er naturligvis den krevende forflytting av plattformdekket fra beddingen og over på transportlekteren, og den ekstra overføring fra transportlekteren til de nevnte ekstra lektere.

Det har også vært foreslått å bygge plattformdekket på fra sjøbunnen oppragende søyler som er anordnet i samme mønster og innbyrdes avstander som plattformbenene på den aktuelle bærekonstruksjon. Etter byggingen av plattformdekket, skal så plattformdekket overføres til tre lektere eller pongtonger. På disse taues så plattformdekket til sammenkoblingsstedet. Den midterste lekter er da beregnet til å passe inn mellom plattformbenene, mens de to ytterste lektere går på utsiden av gruppen av plattformben. Denne fremgangsmåte er naturligvis bare mulig dersom det ved verftet foreligger slike havneforhold at man i umiddelbar nærhet av en utrustningskai eller lignende kan bygge opp de nødvendige søyler.

For å redusere de sterkt stigende kostnader i forbindelse med utvinning og produksjon av olje og gass på felter i sjøen, foreligger det et sterkt behov for å kunne redusere omkostningene under byggingen av den offshore-konstruksjon som skal anvendes. For en offshore-konstruksjon av den innledningsvis nevnte type, foreligger det således et sterkt behov for å kunne bygge på et "fast underlag" av hensyn til referanseplanet, og det foreligger også et utpreget behov for å kunne foreta den nødvendige transport av plattformdekket fra byggestedet til sammenkoblingsstedet også i relativ grov sjø. For å unngå for lange liggetider i påvente av egnede værforhold, bør transporten kunne foretas også under litt røffere forhold, eksempelvis under forhold hvor man har en signifikant bølgehøyde på 5 meter.

Oppfinnelsen tar sikte på å tilveiebringe en fremgangsmåte som tilfredsstiller disse krav. Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt en fremgangsmåte ved bygging av en offshore-plattform innbefattende en neddykket bærekonstruksjon med plattformben, og et plattformdekk som bæres av plattformbenene over vannflaten, hvor bærekonstruksjonen frem-

, stilles og bringes til en ønsket stilling i vannet, hvoretter plattformdekket fløtes på plass over plattformbenene og

plattformdekket, og det som kjennetegner fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er at plattformdekket bygges på et i bredde redusert forskip av et skip, med hovedbæreelementer i plattformdekket i flukt med forskipets tverrskott og langskipsskott, og at skipet med plattformdekket deretter bringes til en stilling med forskipet mellom plattformbenene til den på sammenkoblingsstedet i sjøen nedsenkede bærekonstruksjon, med plattformdekket i stilling over plattformbenene, og plattformdekket deretter bringes til understøttelse av plattformbenene og løftes klar av forskipet.

Ved at det benyttes ett skip, eliminerer man problemene med referanseplanet, fordi skipet vil virke som det ønskede "faste underlag". Ved at forskipets bredde er redusert som nevnt, oppnår man at forskipet kan bringes inn mellom de i sjøen nedsenkede plattformben, samtidig som skipet forøvrig har en bredde som gir den ønskede og nødvendige stabilitet under, bygging og transport. Langskipsskottene gir skipet den ønskede og nødvendige langskipsstyrke, og det smalere forskip vil derfor være istand til å gi den tilstrekkelige oppdriftskraft for bæring av plattformdekket. Ved at plattformdekket bygges på det nevnte fkrskip, kan man greie seg med én overføring av plattformdekket, nemlig ved sammenkoblingen med bærekonstruksjonen. Transporten av plattformdekket til sammenkoblingsstedet kan skje under relativt dårlige værforhold,sammenlignet med de værforhold man er avhengig av dersom plattformdekket skulle transporteres på to eller flere skip. Selv relativt moderat sjø vil gi store spenninger og fare for sveisebrudd og andre konstruksjonsbrudd som følge av at skipene vil bevege seg ulikt i sjøen. Dette faremoment har man eliminert ved at man benytter ett skip.

En ytterligere fordel ved oppfinnelsen er at skipets dekk aktenfor forskipet kan gi plass for byggekraner, hjelpeutstyr, mannskapsrom, o.s.v. Dette vil i sterk grad kunne påvirke fremdriften i oppbyggingen av plattformen, og man unngår også bruk av ekstra kranlektere etc.

Offshore-konstruksjoner av den type oppfinnelsen særlig tar sikte på å muliggjøre, er store og tunge konstruksjoner og som et eksempel kan nevnes at det planlagte Statf jord is-dekk vil ha en vekt på rundt 36.000 tonn. En slik vekt krever naturligvis et stort og kraftig skip som bærende element i sjøen.

En særlig fordelaktig løsning får man dersom man ifølge oppfinnelsen bruker en innretning i form at et skip med sentertanker og vingtanker, hvis forskip er smalere derved at sidedeler av baugen og vingtankene i forskipet er utelatt og hvor det på hver side av de forhåndenværende sentertank-langskipsskott i forskipet er bygget en langsgående kofferdam ved at et respektivt langskipsskott er montert i en avstand fra sentertank-langskipsskottene.

Med utgangspunkt i det foran som eksempel nevnte Statfjord B-plattformdekk, vil et ombygget konvensjonelt tanskip med sentertanker og vingtanker og i størrelsesorden 220.000 tonn være egnet. Et slikt skip vil kunne gi den nødvendige oppdriftskraft også med redusert forskip, idet det har den nød-vendige langskipsstyrke som følge av oppbyggingen med langskipsskott. Et typisk langskip i den nevnte størrelsesorden vil ha en bredde på ca. 48 meter og et dyptgående riss på

ca. 25 meter. Lengden over alt vil være ca. 325 meter og en sentertank i forskipet vil ha en lengde på ca. 55 meter og en bredde rundt 30 meter. Igjen med utgangspunkt i det planlagte Statfjord B-dekk, vil et slikt tankskip hvor sidedeler av

baugen og de fremre vingtanker er fjernet, og hvor det er bygget en smal kofferdam på hver side av den gjenblivende fremre sentertank, egne seg til bygging og transport av dek-

ket, idet det i bredde reduserte forskip vil passe inn mellom de fire betongsøylene som Statfjord B-plattformen vil ha. Plattformdekket vil kunne bygges på forskipet med et dyptgående for skipet på ca. 12 meter, slik at man kan anvende fremgangsmåten også på steder med relativt grunne havforhold.

Dersom det skulle være nødvendig å øke forskipets oppdrift, eventuelt midlertidig under byggingen av plattformdekket,

kan man på en enkel måte anordne én eller flere med forskipet forbundne oppdriftstanker.

Fordelaktig kan én eller flere kraner og annet utstyr monteres på skipet til benyttelse under byggingen av plattformdekket,

og ved utrustningen etter monteringen av plattformdekket på plattformbenene. For å muliggjøre bruk av utstyr på og kraft fra skipet under utrustningen av plattformen, kan skipet hensiktsmessig bli liggende på plass mellom plattformbena til offshore-plattformen er klar for utsleping for plassering på feltet.

Fordelaktig føres de i avstand fra sentertank-langskipsskottene anbragte langskipsskott et stykke inn i den aktenfor liggende tank. Dette kan være nødvendig for å få den nødvendige til-knytning til resten av skipskonstruksjonen av styrkemessige hensyn.

For øking av -stabiliteten forsynes skipet fordelaktig- i tillegg med faststoffballast, eksempelvis sand.

Dersom det er ønskelig med øket oppdrift,kan det ved skipets nevnte forskip anordnes én eller flere oppdriftstanker som er forbundet med forskipet. Slike oppdriftstanker kan eksempelvis anordnes på hver side av det i bredde reduserte forskip, idet disse oppdriftstanker da fjernes senest før forskipet skal føres inn mellom de i sjøen nedsenkede plattformben. En annen mulighet er å utforme en oppdriftstank som en forlengelse av forskipet.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss av en offshore-plattform

plassert på havbunnen på et bore-/produksjonsfelt,

fig. 2 viser offshore-plattformen i fig. 1 med bærekonstruksjonen nedsenket i sjøen og med plattformben ragende oppover vannflaten, like før sammenkobling med det separat byggede plattformdekk,

fig. 3 viser bærekonstruksjonens, plattformdekkets og det anvendte skips innbyrdes stillinger like før sammenkobling i s jøen,

fig. 4 viser et grunnriss av fig. 3,

fig. 5 viser et grunnriss av et forskip tilhørende et konvensjonelt tankskip med sentertanker og vingtanker,

fig. 6 viser et grunnriss av forskipet i fig. 5, konvertert ifølge oppfinnelsens idé,

fig. 7 og 8 viser henholdsvis et frontriss og grunnriss av et skip utformet etter oppfinnelsens idé med ekstra side-oppdriftstanker ,

fig. 9 viser et perspektivriss av et konvertert tankskip i fø]re oppfinnelsen, med en foran baugen anordnet driftstank og med en påmontert kran aktenfor det med redusert bredde utførte forskip,

fig. 10 viser et sideriss av en offshore-plattform etter sammenkobling mellom bærekonstruksjon og plattformdekk, og med et skip ifølge oppfinnelsen på plass mellom plattformbenene, under utrustning av offshore-plattformen.

Den nye i fig. 1 viste offshore-plattform 1 er av gravita-sjonstypen og hviler således på havbunnen 2. Offshore-plattformen består i hovedsaken av en bærekonstruksjon 3, som eksempelvis kan inneholde lagertanker for olje og gass, samt ballast i fornøden utstrekning, fra bærekonstruksjonen 3 oppragende plattformben 4 og det på plattformbenene over vannflaten 5 hvilende plattformdekk 6.

Den viste offshore-plattform er utført som en betongkonstruk-sjon i bærekonstruksjonen 3 og plattformbenene 4, mens dekket 6 er en stålkonstruksjon. Offshore-plattformer av denne type bygges fordelaktig på den måten at bærekonstruksjonen 3 påbegynnes i en tørrdokk, fløtes ut så snart den har fått høye nok vegger, og ferdigstøpes i sjøen, mens plattformdekket fremstilles for seg, fordelaktig ved et skipsverft hvor man har det nødvendige utstyr for bygging av plattformdekk.

Etter ferdigstilling senkes bærekonstruksjonen ned i sjøen, slik at bare den øvre del av plattformbenene rager opp over vannflaten, og plattformdekket fløtes så på plass til en stilling over plattformbenene, hvoretter bærekonstruksjonen med tilhørende plattformben heves ved ballasttømming, og de to hovedelementene i offshore-konstruksjonen kobles sammen.

I fig. 2 er vist hvordan bærekonstruksjonen 3 er senket ned

i sjøen, slik at bare de øvre deler av de fire plattformbenene 4 rager opp over vannflaten 5. Plattformdekket 6 er bygget opp på forskipet 7 til et konvertert tankskip 8 og fløtes ved hjelp av dette på plass over plattformbenene 4, slik det er vist i fig. 3 og 4.

Offshore-plattformen har i dette tilfellet fire plattformben og det konverterte tankskips 8 smalere forskip 7 er utført med en slik bredde at forskipet passerer inn mellom plattformbenene 4, slik det best er vist i fig. 4.

I fig. 5 er forskipet til tankskipet 8 vist før koverteringen. Baugen er betegnet med 9 og fremre sentertank er betegnet med 10, mens de to fremre vingtanker er betegnet med henholdsvis 11 og 12. Sentertankens og vingtankenes fremre tverrskott er betegnet med 13 og det aktre tverrskott er betegnet med 14. Langskipsskottene mellom sentertanken og vingtanken er betegnet med henholdsvis 15 og 16.

I fig. 6 er det i fig. 5 viste forskip vist etter en konvert-ering ifølge oppfinnelsen. Vingtankene 11 og 12 er fjernet og i en avstand fra de respektive langskipsskott 15 og 16 er det anordnet ytterligere langskipsskott 17 henholdsvis 18. Disse ekstra langskipsskott 17 og 18 er som vist rent skjema-tisk i fig. 6 trukket noe inn i de etterfølgende vingtanker 19, 20 og på ikke nærmere vist måte tilknyttet den øvrige skips-konstruksjon for oppnåelse av den ønskede store langskipsstyrke.

De ytre langskipsskott 17 og 18 vil, sammen med bunnpartier og dekkspartier danne en respektiv kofferdam 21, 22 på hver side av sentertanken 10.

I dette tilfellet har man tatt utgangspunkt i en bestemt ut-førelse av en plantlagt offshore-plattform, hvis plattformben 4 er anordnet i det med kryssende 23, 24, 25 og 26 antydede mønster og med de antydede innbyrdes avstander mellom plattformbenene. Kofferdammene 21 og 22 er dimensjonert slik i bredden at forskipet 7 passer inn mellom plattformbenene 4

. (hvilke plattformben i fig. 6 er representert med nevnte

kryss 23, 24, 25 og 26), samtidig som de ytre langskipsskott 17, 18 flukter med hovedbæreelementer 27, 28 i plattformdekket. Disse hovedbæreelementer 27, 28 er inntegnet i fig.6 med dobbelt stiplede linjer. Tverrgående hovedbæreelementer

ji plattformdekket er likeledes inntegnet i fig. 6 med dobbelt stiplede linjer og er betegnet med henholdsvis 29, 30, 31 og 32. Det anvendte tankskip, som er konvertert ifølge oppfinnelsen, er med hensyn på sin fremre sentertank 10 dimensjonert slik at de viste tverrgående hovedbæreelementer 29, 32 i -plattformdekket vil flukte med de tverrskott 13 og 14 som be-grenser sentertanken.

Det anvendte skip vil ha tilstrekkelig langskipsstyrke og oppdrift til å kunne bære plattformdekket. For et plattformdekk av den type som er planlagt anvendt for Statfjord B-plattformen, vil eksempelvis et tankskip med de karakter-istika og dimensjoner som er nevnt foran være egnet.

Skipet må fylles med vann i de øvrige tanker og må også tilføres en viss mengde faststoffballast, f.eks. sand, for å få den nød-vendige stabilitet og oppdriftskraft i forskipet som skal bære plattformdekket. Dersom dybdeforholdene er slik at man ikke kan trimme skipet dypt nok, kan den nødvendige ekstra oppdrift tilveiebringes ved hjelp av ekstra oppdriftstanker som er forbundet med forskipet. En slik løsning er skissert i fig. 7

og 8. Denne løsning kan eksempelvis benyttes for et konvertert tankskip av den type som er vist i fig. 5 og 6,og i fig. 7 og 8 er derfor forskipet også betegnet med henvisningstallet 7.

På hver side av forskipet 7 er det anordnet en oppdriftstank 33, henholdsvis 34 . Disse oppdriftstankene er ved hjelp av egnede, ikke nærmere viste midler 35, 36 tilknyttet skipet, slik at de lett kan løsgjøres etter behov. Disse driftstankene kan eksempelvis benyttes under byggingen av plattformdekket,

og kan så fjernes ved transport, eventuelt senest før det smale forskipet 7 føres inn mellom plattformbenene. En annen mulig løsning er antydet i fig. 9, hvor skipet har en fremre oppdriftstank 37 som virker som en forlengelse av det smalere forskip.

I fig. 9 er det forøvrig antydet hvordan det bak det smale forskip kan anordnes en kran 38 som kan benyttes under byggingen av plattformdekket, og senere utrustning etter sammenkoblingen, slik det er vist i fig. 10, hvor det anvendte skip i tillegg har et oppbygg 39 som kan tjene som verkstedhall, mannskapsbekvemmeligheter etc.

I det foregående er oppfinnelsen eksemplifisert i forbindelse med en gravitasjons-plattform hvor bærekonstruksjonen eller underdelen er av betong, mens plattformdekket er av stål. Oppfinnelsen kan naturligvis også utnyttes i forbindelse med andre offshore-plattformer hvor man har de samme sammen-koblingsproblemer, og eksempelvis kan den ferdige offshore-plattform være av en halvt neddykket type, d.v.s. at plattformen under bruk da beholder den stilling den har i fig. 10. Oppfinnelsen kan naturligvis også anvendes i forbindelse med offshore-plattformer hvor også underdelen eller bærekonstruksjonen er en stålkonstruksjon eller en kombinasjon av stål og betong. I stedet for at underdelen heves for sammenkobling, kan man naturligvis også fra plattformdekket senke ned støtte-ben til kontakt med plattformbenene. Eventuelt kan også

skipet ballasteres ytterligere, slik at plattformdekket derved senkes ned til kontakt med plattformbenene.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved bygging av en offshore-plattform innbefattende en neddykket bærekonstruksjon (3) med plattformben (4), og et plattformdekk (6) som bæres av plattformbenene over vannflaten, hvor bærekonstruksjonen (3, 4) fremstilles og bringes til en ønsket stilling i vannet, hvoretter plattformdekket (6) fløtes på plass over plattformbene (4) og det tilveiebringes bærende forbindelser mellom plattformbenene og plattformdekket (6),karakterisert ved at plattformdekket (6) bygges på et i bredde redusert forskip (7) av et skip (8), med hovedbæreelementer (27-32) i plattformdekket i flukt med forskipets tverrskott (13, 14) og langskipsskott (15, 16), og ved at skipet med plattformdekket deretter bringes til en stilling med forskipet (7) mellom plattformbenene (4) til den på sammenkoplingsstedet i sjøen nedsenkede bærekonstruksjon, med plattformdekket i stilling over plattformbenene, og plattformdekket deretter bringes til under-støttelse på plattformbenene og løftes klar av forskipet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at skipet blir liggende på plass mellom plattformbenene, for derved å muliggjøre bruk av utstyr på og kraft fra skipet under utrustningen av plattformen.

3. Innretning til bruk ved bygging av en offshore-plattform som innbefatter en neddykket bærekonstruksjon (3) med plattformben (4), og et plattformdekk (6) som bæres av plattformbenene (4) over vannflaten, ved hjelp av fremgangsmåten ifølge krav 1,karakterisert ved at den innbefatter et med sentertanker (10) og vingtanker (11,12, 19,20) oppbygget skip^ (8) hvis forskip (7) er gjort smalere ved at sidedeler av baugen og vingtanker (11, 12) er utelatt, og hvor det på hver side av de forhåndenværende sentertank-langskipsskott i forskipet (15, 16) er bygget en langsgående kofferdam (21, 22) ved at et respektivt langskipsskott (17,

18) er anbragt i en avstand fra sentertank-langskipskottene.

4. Innretning ifølge krav 3, karakterisert ved at de i avstand fra sentertank-langskipsskottene (15, 16) anbragte langskipsskott (17, 18) er ført et stykke inn i den aktenfor liggende tank (19, 20).

5. Innretning ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at de ekstra langskipsskott (17, 18) er anordnet på utsiden av sentertank-langskipsskottene (15, 16).

6. Innretning ifølge krav 3-5, karakterisert ved at skipet (8) i tillegg til vannballast i tankene har faststoffballast, eksempelvis sand, for øking av stabiliteten.

7. Innretning ifølge et av kravene 3-6, karakterisert ved at det ved skipets nevnte forskip (7) er anordnet én eller flere oppdriftstanker (37, 33, 34) som er forbundet med forskipet (7). i

8. Innretning ifølge krav 7, karakterisert ved en oppdriftstank (33, 34) på hver side av det i bredde reduserte forskip (7).

9. Innretning ifølge krav 7, karakterisert 3 v e d at en oppdriftstank (37) er utformet som en forlengelse av forskipet (7).