NO150671B - Konstruksjon beregnet for installasjon paa sjoebunnen - Google Patents

Abstract

Konstruksjon beregnet for installasjon på sjøbunnen.

Description

Oppfinnelsen vedrører en konstruksjon beregnet for installasjon på sjøbunnen for å tilveiebringe ved anbringelsen av peler en forankring, hvilkenkonstruksjon har flere første åpninger gjennom hvilke peler kan installeres, og som dessuten omfatter et skjørt for nedtrengning i sjøbunnen.

Oppspente, flytende plattformer, som også kalles strekk-benplattformer, er tidligere blitt foreslått for produk-

sjon av olje og/eller gass fra kilder under sjøbunnen. En oppspent, flytende plattform er en plattform som ved bruk fortøyes vertikalt under den frie flytende stilling ved hjelp av oppspenninger på hvilke utøves et strekk.

Det er tidligere blitt foreslått å holde den nedre ende av oppspenningene til en oppspent, flytende plattform fast ved hjelp av peleforankringer. Det er imidlertid en risiko for svikt i pelene på grunn av kombinasjonen av vertikale og horisontale sykliske og statiske krefter som virker på pelene.

I henhold til innledningen til oppfinnelsen, er konstruksjonen karakterisert ved at den omfatter en indre del med de første åpninger for opptak av peler og også utstyrt méd et antall forbindelsesdeler for strekkforankringene til en strekkforankret, flytende plattform, en eller flere ytre deler plassert utenfor den indre del, hvilke ytre deler er utstyrt med skjørtet og andre åpninger for opptak .av et andre sett peler og forbindelseselementer som forbinder de indre og ytre deler og hvor den indre del er avstivet for å oppta vertikale belastninger ved hjelp av pelene som er anordnet i åpningene. Denne indre del og forbindelseselementene er anordnet for å overføre horisontale belastninger til skjørtet og pelene som er anordnet i de andre åpninger i de ytre deler.

De første åpninger kan plasseres på omkretsen til en første sirkel, og de andre åpninger kan også plasseres på omkretsen til den andre sirkel med større diameter og konsentrisk til den første sirkel.

Konstruksjonen kan bygges opp av flere celler.

Hensiktsmessig er konstruksjonen utformet slik at den er flytende før installasjonen.

Ved en utførelse av konstruksjonen kan den være i det vesent-lige ringformet, og pelene som motstår vertikal belastning går gjennom åpninger med relativt liten diameter, og pelene som motstår horisontale belastninger passerer gjennom åpninger med relativt stor diameter.

Hensiktsmessig er cellene med åpninger med stor diameter plassert symmetrisk, f.eks. diametralt motsatt hverandre.

Åpningene med mindre diameter kan også plasseres symmetrisk.

Med uttrykket sjøbunnen er det her ment enhver form for

bunn under vann, f.eks. i havet, i en elv eller i en innsjø.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere forklares ved hjelp av et utførelseseksempel som ér fremstilt på tegnin-gene, som viser: fig. 1 et perspektivriss av forankringen plassert på sjøbunnen,

fig. 2 et planriss av forankringen med plasseringen av pelene,

fig. 3 et planriss delvis i et horisontalsnitt av en alternativ utførelse av oppfinnelsen,

fig. 4 et riss sett i den retning som er angitt med pilen

B på fig. 3,

fig. 5 et vertikalsnitt gjennom en krave i hvilken det er anordnet en pel med relativt liten diameter,

fig. 6 et vertikaltsnitt gjennom kraven i hvilken det er anordnet en pel med relativt stor diameter,

fig. 7 et planriss av en forankringsstolpe,

fig. 8 et vertikalsnitt gjennom en forankringsstolpe langs linjen A-A på fig. 7,

fig. 9 et riss sett i den retning som er antydet med pilen B på fig.. 7,

fig. 10 et delriss sett i perspektiv av en forankringsstolpe, og

fig. 11-15 skjematiske riss som viser forskjellige trinn ved transport og installasjon av moduler.

Fig. 1 og 2 viser en forankring generelt betegnet med 2, som omfatter en konstruksjon i form av en stålmodul 4 med ringform og med celleformet konstruksjon. Modulen 4 har en iboende, men innstillbar oppdrift for å lette den flytende transport fra fremstillingsstedet til offshore-stedet.

Modulen kan installeres ved å trekke den inn i vannet mot dens oppdrift, f.eks. ved hjelp av en kabel eller talje. Dette har den fordel av risikoen for ødeleggelse av på forhånd installerte brønnhoder eller lignende reduseres i tilfelle av feil ved en kabel eller uhell under installasjonen.

Modulen består av seksten celler som danner ringrom og

har fire ytre celler 8, 10, 12 og 14 som er festet til hver

fjerde celle i ringen.

Ringen har fire relativt lange peler 16, 18, 20 og 22

med relativt smal diameter som er plassert i åpninger i hver fjerde celle i ringen og fire relativt korte peler 24, 26, 28 og 30 med relativt stor diameter som er plassert i de ytre celler, idet de to sett av peler er forskjøvet i forhold til hverandre.

De indre celler er utformet stive i vertikal retning

(de behøver ikke nødvendigvis, være stive i horisontal retning) , slik at de vertikale belastninger fordeles til pelene 16, 18, 20 og 22, og de ytre celler utformes relativt fleksible i vertikal retning og relativt stive i horisontal retning, slik at de horisontale belastninger fordeles til pelene 24, 26, 28 og.30.

De relativt lange peler med relativt liten diameter har

hver en konstruksjonsmessig forbindelse til stålmodulen som virker som en stiv kappe. Dette muliggjør at en vertikal belastning kan overføres til de relativt lange peler med relativt liten diameter og horisontale belastninger overføres av kappen til og motvirkes av de relativt korte peler med relativt stor diameter.

Peler med relativt stor og relativt liten diameter kan an-bringes ved boring eller neddrivning.

Opp fra den øvre flate på ringen rager det et antall,

f.eks. åtte, forbindelsesdeler (ikke vist) for forbindelse med forbindelsesdelene ved de nedre ender av oppspenningene.

På fig. 3 er stålmodulen betegnet generelt med 40 og omfatter en indre ringdel 42 med fem likt avstandsplas-serte åpninger 44, 46, 48, 50 og 52 for opptak av deler med relativt liten diameter. Ved hver åpning er det plassert to forankringsstolper (en på hver side), slik at man i alt har ti forankringsstolper, hvorav bare fem er nummerert på tegningen med 53, 54, 55, 56 og 58. Åpningene er anbragt på en delesirkel med diameter 8 meter for å sammenfalle med delingssirkelen til de enkelte oppspenninger i hver opp-spenningsgruppe.

Ringdelen 42 er sentrert i denne sirkel og forbinder derved oppspenningene med de lange peler med relativt liten diameter (strekk). Ringdelen er sammensatt av to omkretsstål-plater 39 og 41 som danner sidene og er avstivet radielt av ståldiafragmaer 45. Denne konstruksjon gir ringdelen 42 en meget stor stivhet som sikrer at den vertikale belastning fra oppspenningen fordeles til pelene 120. Oppspenningene (ikke vist) er forbundet med forankringsstolpene 53 etc. ved toppen av den ringformede del 42, mens pelene 120 som motstår den vertikale belastning er anbragt i åpningene 44 etc.

Ringdelen 4 2 er forbundet til fire ytre deler på konstruksjonen med et rammeverk som omfatter ti rørstålelementer som utstrekker seg radielt i forhold.til den ringformede del 42, hvorved bare seks av stålelementene 60, 62, 64, 66, 68 og 70 er nummerert. I firkantform og utenfor den ringformede del 42 er det plassert fire rørformede stålelementer 80, 82, 84 og 86, til hvilke seks av de førstnevnte radielle stålelementer er forbundet, f.eks. 60, 64, 66 og 68. De gjenblivende fire radielle stålelementer, hvorav bare ett er nummerert med 62, er hvert forbundet med et rørformet stålelement, såsom 90, plassert i en vinkel på ca. 80°.

Utenfor i forhold til den ringformede del 4 2 over hjørnene til firkanten som dannes av elementene 80, 82, 84 og 86

er det plassert kraver 94, 96, 98 og 100 som tilveiebringer åpninger med relativt stor diameter for opptak av peler med relativt stor diameter.

Disse åpninger -94 etc. er anbragt på en delesirkel med 20 meters diameter for å adskille pelene med mer enn 5 pele-diametre for å bibeholde effektiviteten til pelevirkningen. De rørformede elementer i rammeverket er av stål med 91

cm ytre diameter. Dette rammeverk har god motstand mot aksiale (horisontale) belastninger, men dårlig motstand mot vertikale belastninger i sammenligning med den ringformede del 42, slik at det i stor utstrekning bare er de horisontale belastningskomponentene som fordeles til deler med stor diameter som motstår disse belastninger i skjærkraft.

Under henvisning til fig. 4 og 6 omfatter hver krave 94

og 96 en utvidet del 102, en del med større diameter 104 som står i forbindelse med et rør 106 for å muliggjøre innstøpninger i ringrommet mellom en neddrevet pel 108

med en ytre diameter på 1,52 meter og med 50 meters lengde, samt krave. Hver krave er omsluttet av et hus 110, fra hvilket det utstrekker seg et stålskjørt 112 som trenger ned i sjøbunnen 114.

Fig. 5 viser åpningen 44 i ringrommet til modulen 40, i hvilken det er anbragt en pel som generelt er betegnet med 120, som omfatter et stålhus 121 med en diameter på 76 cm og med en rørformet forlengelse 122 med 30 meters lengde og et stålhus 124 med en diameter på 50,8 cm med en rør-formet husforlengelse 126 på 200 meters lengde.. Begge hus 122 og 126 trenger ned i sjøbunnen 114, som vist. Ved munningen til åpningen 44 er det en utvidet del 128.

Peleanordningen installeres ved boring og innstøping. Formålet med huset med diameter på 76 cm er å tilveiebringe et stabilt hull for boring av hulrommet for huset med 50,8 cm diameter. Forbindelsen av peleanordningen 120 med modulen 40 er utformet for bruk av standard brønn-hodeutstyr. I alt vesentlig henges huset 126 med 50,8 cm diameter fra toppen av huset 122 med 76 cm diameter, som på sin side henges i modulen 40. Positive låseinnretninger er anordnet for å forhindre flyting av huset under inn-støpingsoperasjonen.

Fig. 7-10 viser.en oppspenningsforankringsstolpe 43

(en av de ti) hosliggende til åpningen 50 og som rager oppover fra den ringformede del 42 og består av et stål-rør med en øvre avsmalnet ende 130 med en fordypning eller et spor for å muliggjøre festningen av en nedre ende på en oppspenning (ikke vist). Hosliggende til forankrings-stolpen 53 på fig. 8 er det vist en oppspenningsnedtrek-ningsblokk 132, og på hver side av denne er det plassert avstivninger 134 og 136.

Fig. 11-15 viser et antall moduler 40 som er plassert på en lekter 140 og tauet av et skip 142 til et offshore-sted nær boreskipet 144, som har boret produksjonsbrønner ved bruk av et midlertidig fundament 146. Ved dette sted blir modulene lastet av lekteret 140 og tillatt å flyte i vannet. Ved forflytning og/eller nedhaling (det siste ikke vist), blir modulene 40 installert på sjøbunnen 114 og er klare til å oppta deres peler. Alternativt kan en ikke flytende modul installeres ved bruk av en kranlekter.

Claims (2)

1. Konstruksjon beregnet for installasjon på sjøbunnen for å tilveiebringe ved anbringelsen av peler en forankring, hvilken konstruksjon har flere første åpninger gjennom hvilke peler kan installeres, og som dessuten omfatter et skjørt (112) for nedtrengning i sjøbunnen (114), karakterisert ved at konstruksjonen omfatter en indre del (42) med de første åpninger (44, 46, 48, 50, 52) for opptak av pelene og også utstyrt med et antall forbindelsesdeler (53, 54, 55, 56) for strekkforankringene til en strekkforankret flytende plattform, en eller flere ytre deler (80, 82, 84, 86) plassert utenfor den indre del (42), hvilke ytre deler er utstyrt med skjørtet (112) og andre åpninger (94, 96, 98, 100) for opptak av et andre sett peler og forbindelseselementer (60, 62, 64 , 66, 68, 70)som forbinder de indre og ytre deler og hvor den indre del (42) er avstivet for å oppta vertikale belastninger ved hjelp av pelene som er anordnet i åpningene (44, 46, 48, 50, 52) i denne indre del, og forbindelseselementene (60, 62, 64, 66, 68, 70) er anordnet for å overføre horisontale belastninger til skjørtet (112) og pelene som er anordnet i de andre åpninger (94,

96, 98, 100) i de ytre deler.

2. Konstruksjon ifølge krav 1, karakterisert ved at de første åpninger (44, 46, 48, 50, 52) er plassert på omkretsen til en første sirkel og at de andre åpninger (94, 96, 98, 100) er plassert på omkretsen til en andre sirkel med en større diameter og konsentrisk til den første sirkel.