NO168784B - Ettergivende offshoreplattform. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ettergivende, bardunløs offshore-plattform slik det nærmere er gjengitt i ingressen til det etterfølgende selvstendige krav.

Mesteparten av olje- og gassproduksjonen til havs ledes fra plattformer festet til sjøbunnen. Et avgjørende konstruk-sjonskrav for slike plattformer er at det ikke skal være vesentlig dynamisk forsterkning av plattformens respons til bølger. Dette fås til ved å konstruere plattformen til å ha naturlige svingeperioder som ikke faller innenfor den del av bølgeperiodeområdet som representerer bølger med signifikant energi. De mange moduser for plattformvibrasjoner som vanligvis er av størst betydning ved plattformutforming er svinging av konstruksjonen omkring basisen (vanligvis kalt "svaiing"), fleksing ("bøying") i vertikalplanet og torsjon omkring vertikalaksen. For de fleste steder til havs er området for naturlige vibrasjonsperioder som skal unngås fra 7 til 25 sekunder, hvor disse representerer området av bølgeperioder som oppstår med størst hyppighet.

For vanndybder opptil omkring 300 meter, er teknologien for å unngå dynamisk forsterkning eller utvidelse av en offshore-konstruksjons bølgerespons ganske godt utviklet. Nesten alle eksisterende offshore-konstruksjoner konstruert for bruk i slike vanndybder er fast innfestet til sjøbunnen og avstivet for å bevirke at hver av de naturlige svingeperioder er mindre enn omkring 7 sekunder. Slike of f shore-konstruksjoner er referert til som "faste" eller "stive" konstruksjoner. Etter hvert som sjødybdene overskrider 300 meter, øker imidlertid vekten av det nødvendige konstruksjonsstål for å opprettholde tilstrekkelig plattformstivhet til å sikre at alle naturlige svingeperioder forblir under 7 sekunder hurtig med dybden. Det har vært antatt at selv for de rikeste oljefelter til havs kan bruken av en fast konstruksjon ikke økonomisk forsvares i vanndyp som overskrider 420 meter på grunn av begrensningene som gis av de naturlige svingeperioder .

For dypvannsappIIkasjoner har det vært foreslått å avvike fra konvensjonelle faste konstruksjonsdesign og utvikle plattformer som har en svaieperiode større enn periodeområdet for havbølger som innehar vesentlig energi. Følgelig motstås mye av omgivelsesbelastningen som tildeles plattformen ved dens egen treghet. Slike plattformer er kalt "ettergivende konstruksjoner". Bruken av en ettergivende plattform fjerner effektivt den øvre grense på svaieperloden. Dette reduserer vesentlig økningen i konstruksjonsstålet, og dermed kostnaden som er nødvendig for en økning i vanndybden.

I en type ettergivende konstruksjon, det bardunavstivede tårn, støttes plattformdekket på en slank romrammekonstruksjon som forløper fra sjøbunnen til vannoverflaten. Et radielt anordnet bardunsett forløper utad fra et øvre parti av romrammekonstruksjonen til sjøbunnen. Disse barduner tilveiebringer en gjenoppretningskraft for å motvirke plattformsvaiing fremkalt av omgivelseskreftene. Bardunavstivede tårn er ufordelaktige ved at bardunsystemet er kostbart å fabrikere og bringe i stilling. I visse anvendelser kan bardunene også representere en hindring for naviga-sjon og fisking i nærheten av plattformen.

En andre type ettergivende konstruksjon, strekkstagplattformen, anvender oppdrift for å tilveiebringe en gjenopprettelseskraft for å motstå plattformens sideforskyvning. Dekket til strekkstagplattformen er plassert på et stort flytende skrog som er festet til et fundament ved sjøbunnen av et sett vertikale forankringer. Forankringene er strekkbelastet og dermed opprettholdes skroget ved en større dypgang enn den ville innta dersom den var frittflytende. Når skroget forskyves sideveis ved de omgivende krefter, vil den netto vertikale oppdriftskraft som virker på forankringen fremkalle et opprettelsesmoment som tenderer til å gjenopprette skroget til sin opprinnelige vertikale stilling.

En vesentlig ulempe med strekkstagplattformen er at dens oppdriftsbehov er stort. Dette nødvendiggjør bruken av en stor og kostbar skrogkonstruksjon. Dette er uønskelig ved at det øker tverrsnittsarealet for konstruksjonen utsatt for vind, bølger og strømning. I tillegg er brønnproduksjons-systemet for en strekkstagplattform vesentlig mer kompleks enn det som er nødvendig for en tradisjonell fast konstruksjon. For bruk i vanndybder større enn omkring 600 meter er det videre ofte svært ønskelig å tilføre forankringene iboende oppdrift for å minske belastningen forankringene tildeler skroget. Dette representerer tallrike tekniske problemer.

Det ville være ønskelig å utvikle et ettergivende tårn som ikke primært støtter seg til barduner eller positiv oppdrift for å motstå sideforskyvning forårsaket av de omgivende krefter.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en ettergivende, bardunløs offshore-plattform av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes av de trekk som fremgår av karakteristikken i det selvstendige krav. Ytterligere trekk ved oppfinnelsen fremgår av dé uselvsten-dige krav.

Fleksipålene gir i hovesak hele plattformens motstand mot svaiing fremkalt av de omgivende krefter. Barduner er ikke nødvendig. Etter hvert som plattformen svaier, settes fleksipålene festet -til den siden av plattformen som er bort fra den retningen plattformen vipper i strekk, mens fleksipålene på den motsatte siden av plattformen settes i trykk. Således etablerer fleksipålene et gjenopprettende kraftpar ved festepunktet til romrammekonstruksjonen som begrenser størrelsen for plattformsvaiing som skyldes omgivelseskreftene. Stivheten, antall og plassering av fleksipålene er valgt for å gi en svaieperiode større enn 25 sekunder. Denne er tilstrekkelig stor til å sikre at det ikke er vesentlig dynamisk forsterkning av plattformens respons til bølger.

For en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse, vises det til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 er et slderiss av en of f shore-plattf orm som innehar den foreliggende oppfinnelse; Fig. 2 er et forstørret riss av partier av plattformen vist i fig. 1; Fig. 3 er en kurve som illustrerer bøyemomentet og omgivelsesbelastningen for den ettergivende offshore-plattform ifølge den foreliggende oppfinnelse som en funksjon av plasseringen for feste av pålene til konstruksjonen; Fig. 4 er en sammenligning av bøyemomentdiagrammene for et tradisjonelt, fast basisunderstell, en ettergivende offshore-plattform som har sine fleksipåler festet ved vannoverflaten, og en ettergivende offshore-plattform som har s.ine fleksipåler festet ved halve høyden av plattformen; Fig. 5-7 viser elastiske koblinger anvendelige i alterna tive utførelser av dem foreliggende oppfinnelse; Fig. 8 viser en teleskopisk påle tilpasset for bruk med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 9 er et slderiss av en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse der en fast basis brukes; Fig. 10 er et slderiss av en andre alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelse der en fast basis brukes; Fig. 11 er et slderiss av en utførelse av den foreliggende oppfinnelse der strekkabler istedenfor påler tilveiebringer det gjenopprettede vertikale kraftpar mot sidebøying. Fig. 1 og 2 viser et slderiss av en foretrukken utførelse av den ettergivende offshore-plattform 10 ifølge den forelig-

gende oppfinnelse. Som det vil fremgå av den følgende beskrivelse, er den foretrukne utførelse av den ettergivende of f shore-plattform 10 tilpasset for bruk som en bore- og produksjonsplattform for olje og gass. Imidlertid kan den foreliggende oppfinnelse også anvendes for et antall andre formål. I den utstrekning at den foreliggende beskrivelse er spesielt rettet mot bore- og produksjonsplattformer, er dette kun for å illustrere og ikke en begrensning.

I den foretrukne utførelse, innbefatter den ettergivende offshore-plattform 10 et bore- og produksjonsdekk 12 plassert på toppen av en slank romrammekonstruksjon 14. Romrammekonstruks jonen er bygd av rørstål på en måte vel kjent for fagmannen. Konstruksjonen 14 må være tilstrekkelig stiv, ha en naturlig bøyeperiode (fleksiperiode) mindre enn omkring 7 sekunder.

Boring og produksjon utføres gjennom lederør 16 som forløper fra dekket 12 til sjøbunnen 18. Lederørene 16 er fortrinnsvis plassert i nærheten av den sentrale lengdeakse til plattformen 10. I visse utførelser er det ønskelig å fast feste lederørene 16 til dekket 12, som tillater lederørene 16 å bøye i respons til plattformsvaiing. Å anbringe lederørene 16 nær plattformens lengdeakse minsker denne bøyning.

Benene 28 og andre rørformede komponenter av romrammekonstruks jonen 14 er avtettet for å unngå oppfylling med sjøvann under plattforminstalleringen. Dette minsker vekten av plattformen 10 i vann. I de foretrukne utførelser av oppfinnelsen har romrammekonstruksjonen 14 og dekket 12 sammen en netto negativ oppdrift. Som det vil bli beskrevet nedenfor, oppnås den nødvendige grad av plattformføyelighet uten behov for spesielle oppdriftskammere.

Plattformsvaiing (i hovedsak stiv dreining omkring plattformbasisen) motstås ved rørformede fleksipåler 20 av stål drevet ned i bakken som omgir basisen 22 av plattformen. Fleksipålene 20 forløper oppad til en fleksipålekobling 25 plassert ved forhåndsvalgte pålefestesteder 24 på periferien av romrammekonstruksJonen 14. Ved pålefestestedet 24, sveises, støpes eller på annen måte forbindes fleksipålene 20 til konstruksjonen 14. I tillegg til å motstå plattformsvaiing, støtter fleksipålene 20 også en vektandel av plattformen 10 og overfører sidekrefter til bakken. I noen utførelser kan skjærpåler 26 drives gjennom plattformbasisen 22 for å tilveiebringe ytterligere motstand mot sidebøyning av plattformbasisen 22. Skjærpålene 26 blir Ikke støpt til plattformbasisen 22 og vil følgelig ikke hindre vertikal bevegelse av noen del av plattformbasisen 22. Fordi romrammekonstruks jonen 14 er i hovedsak stiv, bevirker sidebøyning av det øvre parti av plattformen 10 på grunn av bølger og andre omgivelseskrefter at konstruksjonen 14 svinger omkring havbunnen 18. Denne svinging oppstår omkring en horisontal svingeakse ved eller nær sjøbunnen 18. Denne akse passerer omtrent gjennom det geometriske senter for plattformbasisen 22 og er ortogonal til retningen av plattformbevegelsen.

Når plattformen 10 svinger, vil det parti av plattformbasisen 22 som er bort fra retningen for plattformavbøyning, bevege seg oppad fra sjøbunnen 18 en størrelse proporsjonalt med størrelsen av bøyningen. Det motsatte parti av plattformbasisen 22 beveger seg nedad i sjøbunnen 18 en lik størrelse. Følgelig vil fleksipålene 20 på den siden av plattformen 10 som er bort fra bøyeretningen settes i strekk, mens fleksipålene 20 på den motsatte side av plattformen settes i trykk. Dette etablerer et vertikalt kraftpar som virker ved pålefestestedet 24 som tenderer til å motstå ytterligere sidebøyning og gjenoppretter plattformen 10 til sin opprinnelige, vertikale stilling. Bukling av fleksirørene 20 etter hvert som de settes i trykk forhindres ved påleføringer 27 festet til romrammekonstruksJonen 14.

Størrelsen på det vertikale kraftpar for en gitt grad av plattformbøyning er en funksjon på lengden, tverrsnittsareal, antall og sammensetning av fleksipålene 20 og tverravstanden fra svingeaksen til punktet hvor hver påle går ned i sjøbunnen. Størrelsen av det vertikale gjenoppretningskraft-par som en funksjon av plattformsvaiing bør etableres slik at plattformen 10 får en svaieperiode som overskrider 25 sek.

Utførelsen av den ettergivende offshore-plattform 10 vist i fig. 1 og 2 er konstruert for bruk i vanndyp på 790 meter under omgivelsesforhold i Mexico-gulfen. Plattformen 10 har ni hovedben 28 anordnet i en firkantet oppstilling på 3 x 3 og 73 meter på en side. Hvert av benene 28 er 1,83 meter i diameter og har en maksimal veggtykkelse på 7,0 cm. Fire fleksipåler 20 omgir hver av hjørnebenene 28. Fleksipålene 20 er 1,37 meter i diameter, har en tykkelse på 5,7 cm og er støpt til benene 28 ved et sted 440 meter over havbunnen 18. Påleføringer 27 er anordnet hver 36 meter langs lengden av hver fleksipåle 20. To skjærpåler 26 er drevet ned inntil hver av midtbenene 28 langs periferien av plattformbasisen 22. Vektene av romrammekonstruksjonen 14, pålesystemet og toppdelen er, henholdsvis, 39.000 metriske tonn, 18.120 metriske tonn og 13.600 metriske tonn. Dimensjonering for hundreårsbølgen gir maksimal sideforskyvning av dekket fra vertikalen på 9,1 meter, den maksimale plattformvipping er 0,7<*>og den maksimale plattformvridning er 0,1°. Plattformen 10 har en svaieperiode på 37 sekunder og naturlige bøyeperlo-der og torsjonsperioder på 6,8 og 5,8 sekunder henholdsvis.

Det er oppdaget at det er svært ønskelig å plassere pålefestestedet 24 ved eller nær plattformdekket 12. Posisjonen for pålefestestedet 24 bør velges på basis av minimalisering av det Indre moment av plattformen 10 1 respons til antatte omgivelsesbelastninger. Ved å minimalisere det indre moment, som plattformen 10 må motstå, er det mulig å bruke en lettere og mindre kostbar romrammekonstruksjon 14 enn hva som ellers ville være nødvendig. Fig. 3 er et diagram som viser det maksimale bøyemoment og total omgivelsesbelastning på en 300 meters ettergivende offshore-konstruksjon som en funksjon av nivået for påleforbindelsesstedet. Det maksimale bøyemoment når sin minimumsverdi når påleforbindelsesstedet etableres ved omlag halve den totale høyde av romrammekonstruksjonen 14. Dette resultat er 1 hovedsak uavhengig av den spesifikke utforming av romrammekonstruksjonen 14 og er også i hovedsak uavhengig av vanndybden.

Fig. 4 sammenligner momentdiagrammene for en ettergivende offshore-plattform med fleksipåler festet ved halve platt-formhøyden med korresponderende momentdiagrammer for tradisjonelle faste basisunderstell og en ettergivende offshore-plattform med fleksipålene knyttet til konstruksjonen 14 ved vannoverflaten. Det faste basisunderstell må ha en bøyemotstand tilstrekkelig til å støtte et lineært økende enrettet moment.

Som det hurtig kan ses i fig. 4 vil gjenopprettelsesmomentet for den føyelige offshore-plattform 10 med fleksipåler forbundet med halve den fullstendige høyde av plattformen resultere i en reduksjon i den absolutte størrelsen av bøyemomentet ved å dele momentet i positive og negative komponenter. Følgelig vil den maksimale enkelte amplitude-verdi for bøyemomentet som. må. motstås av romrammekonstruks jonen reduseres vesentlig, som tillater bruk av en konstruksjon som krever mindre konstruksjonsstål enn alternative platt-formutforminger. Reduksjonen av det indre moment som må bæres av romrammekonstruksjonen gjøres mulig ved å overføre en andel av momentet til fleksipålene 20. Dette er ønskelig siden pålene er mye mindre utsatt for utmattlngsskade enn de rørformede forbindelser ved en romrammekonstruksjon. I tillegg, på en basis av vekt pr. enhet, blir kompleksiteten og kostnaden for fabrikering av påler mye mindre enn den for romrammekonstruksj oner.

En ytterligere fordel ved å anbringe pålefestestedet ved halve den totale høyden av plattformen er at dette bevirker at stedet for det maksimale bøyemoment sammenfaller med det parti av plattformen hvor ytterligere stivhet er svært effektiv til å redusere bøyeperioden. Følgelig, i den foretrukne utførelse i fig. 1, tilveiebringer den ytterligere tverrstøtting av pålestøttestedet motstand mot det største bøyemoment mottatt av romrammekonstruksjonen 14 og er også plassert til å bevirke en størst mulig reduksjon i bøyeperio-den.

En annen fordel med å anbringe pålefestestedet ved eller nær midtpunktet av plattformhøyden er at den totale omgivelsesbelastning på plattformen 10 minskes vesentlig. Som best vist i fig. 2 representerer fleksipålene 20 en betydelig del av det totale vertikale tverrsnitt av plattformen 10. Ved å plassere fleksipålene 20 under bølgesonen reduseres det effektive tverrsnitt av plattformen 10 til omgivelseslasten signifikant, som resulterer i signifikant minskning i total plattformbelastning. Dette er illustrert i fig. 3. I tillegg er det ønskelig å minske den totale lengde av pålene brukt i plattformen 10 for å minimalisere tilvirkning og installa-sj onskostnadene.

I den foretrukne utførelse av den foreliggende oppfinnelse, fabrikeres romrammekonstruksjonen 14 i separate øvre og nedre seksjoner 29, 31 av omtrent lik lengde. Dette minsker vesentlig kompleksiteten og kostnadene på plattforminstalleringen og tilvirkningen. Ved plattforminstallasjon vil de to seksjoner 29, 31 av romrammekonstruksjonen 14 reises fra separate lektere. Benene 28 til hver seksjon 29, 31 kappes og fylles med luft for å ha en netto positiv oppdrift. Mens de flyter, bringes seksjonene 29, 31 på linje og låses temporært sammen med mekaniske koblinger. Konstruksjonen 14 plasseres så over installasjonsstedet, festes på enden og settes på sjøbunnen. Som best vist i fig. 2, blir fleksipålene 20 som støtter plattformen 10 hver drevet gjennom korresponderende øvre og nedre pålekoblingshylser 21, 23. Disse hylser er festet, henholdsvis til plattformbenene 26 ved det nederste parti av den øvre seksjon 29 og det øverste parti av den nedre seksjon 31. Fleksipålene 20 blir så støpt eller på annen måte permanent festet til begge hylser 21, 23. Dette arrangement tjener både til permanent å forbinde den øvre og nedre seksjon 29, 31 av konstruksjonen 14 og for å tilveiebringe den nødvendige påle-plattformforbindelse.

Det er kritisk å sikre at spenning tildelt fleksipålene 20 under maksimal sidebøyning av plattformen 10 ikke forårsaker plastisk deformasjon av pålene eller svikt ved sjøbunnunder-laget der pålene 20 er nedsatt. I utførelsen vist i fig. 1 og 2, oppstår de største konstruksjonsspenninger som tildeles fleksipålene 20 når plattformbøying skjer langs en diagonal av plattformens tverrsnitt under den dimensjonerte hundreårs-bølge. Dette gir en maksimal plattformbøying på 0,7° som bevirker at pålene i retning av plattformvippingen blir presset sammen totalt 59 cm, mens pålene bort fra platt-formvipperetningen forlenges en like stor størrelse.

Pålesettene som mottar de største konstruksjonsspenninger er de som omgir benet som er i retning av plattformhelningen. Den totale spenning er 1,83 x IO<5>kPa av hvilke 1,49 x IO<5>kPa resulterer fra helningsfremkalt pålesammentrykning og 3,4 x 10^ kPa skyldes andelen av plattformvekten støttet av pålene. Denne totale spenning er 7696 av den maksimale buklingsspénning på 2,4 x IO<5>kPa. Det strukkede sett av fleksipåler som omgir benet bort fra helningsretningen er under en liten last på grunn av den første trykkbelastning som skyldes vekten av plattformen. I mange applikasjoner oppstår grensepålespenningen under neddriving av pålen. Denne gir en minimums påleveggstykkelse avhengig av beskaffenheten av sjøbunnunderlaget, gjennom hvilket pålen skal drives. Denne minimums veggtykkelse kan være større enn det som er nødvendig for å oppta den maksimale grad av påletrykk/for-lengelse under forløpet av plattformsvaiing. For å overkomme denne begrensning kan det være ønskelig å anvende påler som har et relativt tykkvegget snitt som drives ned i sjøbunnen 18 og et forholdsvis tynnvegget parti som forløper oppad fra sjøbunnen 18 til pålefestestedet 24.

Helt klart vil det være en minimums pålelengde som vil tilveiebringe den nødvendige plattformettergivenhet for et gitt sett konstruksjonsbetingelser uten å gl en usikker pålespenning eller forårsake underlagssvlkt. Den minimale pålelengde kan ikke reduseres bare ved å øke antall påler eller øke tverrsnittet på hver påle, fordi dette ville minske plattformføyeligheten. For en plattform som har de relative proporsjoner og påle-benutforming vist i fig. 1 og 2, er den minimale pålelengde nødvendig for å opprettholde en aksep-tabel grad av føyelighet omkring 400 meter for forhold som i Mexico-gulfen og 760 meter for forhold som i Nordsjøen.

En løsning på dette problem er å endre stedet hvor fleksipålene 20 entrer havbunnen 18 til en posisjon nærmere senterpunktet for plattformbasisen 22. Dette resulterer i minskning i påleforlengelse/sammentrykning, og dermed pålepåkjennlng for en gitt grad av plattformbøyning. Naturligvis ville det være nødvendig å øke antallet av eller tverrsnittet på pålene i forhold til minskningen i pålebe-lastning for å opprettholde den nødvendige størrelse på det vertikale gjenopprettende kraftpar.

En annen måte å redusere den minimale pålelengde på, er å anbringe en elastisk kobling mellom plattformen 10 og pålen 20. Denne elastiske kobling 30 tar fortrinnsvis form av en elastomer fjær som vist i fig. 5-7. I utførelsen vist i flg. 5, er den elastiske kobling 30 rommet i et hus 32 stivt forbundet til plattformen 10 ved det ønskede pålefestested 24. Konsentrisk med og inne i huset 32 er en hylse 34 gjennom hvilken fleksipålen 20 blir drevet. Pålen 20 blir sveiset, støpt eller på annen måte forbundet til hylsen 34. Hylsen 34 og huset 32 definerer et ringformet fjærholdende rom 35 avgrenset ved sine øvre og nedre ender ved reaksjonselement festet til huset 32. Et ringformet stempel 38 festet til påleforbindelseshylsen 34 forløper Inn i fjærholderrommet 35 mellom det øvre og nedre reaksjonselement. En stabel av tynne ringformede elastomere fjærelement 40 opptar fjærholderrommet 35. Fjærelementene 40 er skilt fra hverandre ved stålplater 42 for å styre deformasjonen 40 etter hvert som de settes under trykk. Driften av den elastiske kobling 39 skjer som følger. Når plattformen 10 vipper bort fra pålen 20, beveger huset 32 seg oppad i forhold til pålen 20 og setter det elastomere element 40 mellom det ringformede stempel 38 og det nedre reaksjonselement 36 under trykk. Når plattformen 10 vipper mot pålen 20, bringes det øvre sett av de elastomere elementer 40 under trykk. Den elastiske kobling 30 bør utformes slik at i forbindelse med pålen 20 tilveiebringer den lastavledende karakteristikker tilstrekkelig til å skape den ønskede maksimale, sideveis plattformavbøyning og naturlige svaieperiode i respons til omgivelsesforholdene ved plattforminstallasjonsstedet. Stivheten av den elastiske kobling 30 styres både ved elastisitetsmodulen for materialet av hvilket fjærelementene 40 er sammensatt og det radielle tverrsnittsareal for de individuelle fjærelement 40. Den maksimalt tillatte avbøyning, styres av den totale tykkelse av fjærelementene 40. For de fleste elastomere materialer bør den totale f jærsammentrykningsdef ormas jon begrenses til 1056 av den ubelastede tykkelse av materialet i sammentrykning for å unngå plastisk deformasjon eller annen uønsket last-deformasjonsoppførsel. I det ideelle tilfelle vil kombinasjonen av den elastiske kobling 30 og fleksipålen 20 tilveiebringe last-avbøyningskarakteristikker ekvivalent med de som gis ved bruk av en lengre påle.

Den elastiske kobling 30 kunne anta mange andre utførelser.

Fig. 6 viser en elastomer fjær som har en gjenget forbelastningsmekanisme. Denne forbelastningsmekanisme 44 tillater Justering for materialavspenning og kryping og forhindrer også stempelet 38 fra å separere fra de elastomere elementer 40 når de er ubelastet. Separering av de ubelastede elastomere elementer 40 kunne også forhindres ved å sammenbinde alle de elastomere elementer 40 og stålplatene 40 slik at de elastomere elementer 40 også kunne virke under strekk. Fig. 7 viser en elastomer fjær der de individuelle elastomere elementer 40 og stålplatene 42 er sammenbundet med fjæren tilpasset til å virke under skjæring istedenfor sammentrykning. Fagmannen ville erkjenne at den føyelige kobling 30 ikke behøver innbefatte en elastomer fjær. Metalliske og hydrauliske fjær kunne anvendes isteden.

Et annet alternativ for plattformer plassert i vanndybder for grunne til å unngå overbelastning av en standard rørformet påle er å anvende en teleskoppåle 46 som vist i fig. 8. En fullstendig beskrivelse av teleskoppåler er gitt i US-patent 4.378.179 utstedt 29. mars 1983. Når brukt i forbindelse med den ettergivende plattform 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse, innbefatter teleskoppålene 46 et standard rørformet påleelement 47 drevet ned 1 sjøbunnen 18 og forløper oppad til en posisjon over pålefestestedet 24. En rørformet pålehylse 48 er konsentrisk med og fast festet til den øvre ende av det rørformede påleelement 47. Pålehylsen 48 forløper nedad gjennom påleføringer 27 til pålefestestedet 24 hvor det er fast sikret til romrammekonstruksjonen 14. Bruken av teleskoppålen 46 gir en påle som har en effektiv lengde lik med lengden av påleelementet 47 pluss lengden av pålehylsen 48. Således, for en plattform 10 i en vanndybde på 300 meter med et ønsket pålefestested på 150 meter, gir bruken av teleskoppålen 46 som forløper til vannoverflaten en effektiv pålelengde på 450 meter.

I fig. 9 og 10 er det vist alternative utførelser av den foreliggende oppfinnelse tilpasset for bruk i forholdsvis dyp sjø. I disse utførelser er romrammekonstruksjonen 14 plassert på toppen av et fast basissegment 50. Konstruksjonen 14 er festet til det faste basissegment 50 ved en strukturell dreieskjøt 52 som er tilpasset til å motstå skjærlaster og torsjonsmomenter. En egnet dreieskjøt 52 er beskrevet i detalj i US-søknad 756,405 inngitt 17. juli 1985. Basisseg mentet 50 er tilpasset til å forbli i hovedsak fri for vipping og bøying, og dermed tjener som et fast fundament omkring hvilket romrammekonstruksjonen dreier. Fig. 9 illustrerer basissegmentet 50 som en skrånende romrammekonstruksjon fast festet til sjøbunnen 18 ved skjørtpåler 51 hvilke er fast forbundne til basissegmentet 50. Alternativt kunne basissegmentet 50 hensiktsmessig være en gravita-sjonskonstruksjon, eller som vist i fig. 10, en romrammekonstruksjon med fleksipåler 20 støpt eller på annen måte mekanisk forbundet til hylsen 53 i sin basis for å motstå helning. Som i de tidligere utførelser, forløper fleksipålene 20 oppad gjennom påleføringer 27 og er festet til konstruksjonen 14 ved pålekoblinger 25.

I en annen alternativ utførelse, som vist i fig. 11, anvendes kabler ved 54 istedenfor påler 20 for å tilveiebringe det vertikale gjenopprettede kraftpar. Hver kabel 54 forløper langs den ytre flate av romrammekonstruks jonen 14 fra en forankrlngspåle 56 til en kabelkobling 48 festet til konstruksjonen 14 ved et nivå hvor det vertikale gjenopprettede kraftpar skal påføres. Alternativt kunne kablene 54 kjøres gjennom benene 28 til plattformen 10. For å redusere muligheten for sneppbelastning av kablene 54, er det viktig å forhindre kablene 54 fra å bli slakke under ekstrem sideforskyvning. Dette fås til ved å forstrekke kablene 50. I visse anvendelser kan det være ønskelig å la kablene forløpe fra havbunnen 18 og til en kabelkobling ved havoverflaten eller dekket. Oppdriftsmoduler 57 er anordnet for å sette tilside trykklastene tildelt romrammekonstruksjonen 14 med strek-kablene 50.

Claims (13)

1. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform (10) innbefattende et dekk (12), en vertikalt orientert romrammekonstruks;] on (14) tilpasset til å bære dekket i en forhåndsvalgt avstand over vannoverflaten, hvilken romrammekonstruksjon har et antall ben (28), som forløper lengden av romrammekonstruksjonen (14), fra dekket (12) og nedad til romrammekonstruk-sjonens basisparti (22) plassert ved et forhåndsvalgt sted under vannoverflaten,karakterisert vedat kombinasjonen av dekket (12) og romrammekonstruksjonen (14) har en netto negativ oppdrift og for å være tilpasset til å svinge omkring basispartiet (22) på grunn av bølgevirknin-gen, er et antall påler (20) satt ned i sjøbunnen, hvor hver av pålene (20) forløper oppad langs romrammekonstruksjonen (14) og er fast festet til romrammekonstruks jonen ved et pålefestenivå (24), beliggende over basispartiet (22) og under havets bølgesone, hvorved som reaksjon på svaiing av romrammekonstruksjonen bort fra en vertikal orientering etablerer pålene (20) et vertikalt gjenopprettende kraftpar som virker ved pålefestenivået (24).

2. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 1,karakterisert vedat pålefestenivået (24) er plassert i nærheten av halve den totale høyden av romrammekonstruksjonen (14).

3. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 1,karakterisert vedat romrammekonstruksjon-ens (14) basisparti (22) hviler på sjøbunnen, idet basispartiet er fritt til å svinge ved sjøbunnen.

4. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 1,karakterisert vedat den innbefatter et fast basissegment (50) festet til sjøbunnen, idet romrammekonstruks jonen (14) er svingbart forbundet oppe på det faste basissegment.

5. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 1,karakterisert vedat minst noen av benene (28) forløper oppad langs periferien av romrammekonstruksjonen (14) og at hver av pålene (20) forløper oppad langs periferien av romrammekonstruksjonen inntil et korresponderende et av nevnte ben, idet hver påle er stivt festet til det korresponderende ben ved pålefestenivået (24).

6. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 1,karakterisert vedat romrammekonstruksjonen (14) definerer en firkant i horisontalt tverrsnitt, hvor fire av benene definerer hjørnene av firkanten, og at hver av de fire ben har et antall av de nevnte påler (20) forløpende oppad inntil seg og stivt festet til seg ved pålefestenivået (24).

7. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 3,karakterisert vedat pålene er teleskoppåler (46).

8. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 3,karakterisert vedat en pålekopling (25) er anordnet for å feste hver av pålene (20) til konstruksjonen ved pålefestenivået (24).

9. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 8,karakterisert vedat hver pålekopling (25) innbefatter en hylse (21) forbundet stivt til et plattformben (28), hvor hver av pålene (20) forløper oppad fra sjøbunnen og inn i en korresponderende hylse (23) og er stivt festet deri.

10. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 8,karakterisert vedat hver pålekopling (25) innbefatter en elastisk forbindelse (30) mellom romrammekonstruks jonen (14) og pålen tilknyttet koplingen (25).

11. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 10,karakterisert vedat pålekoplingen (25) innbefatter en elastomer fjær (40).

12. Ettergivende, bardunløs offshoreplattform ifølge krav 11,karakterisert vedat pålekoplingen (25) innbefatter et første reaksjonselement (38) forbundet til pålen og et andre reaksjonselement (36) stivt forbundet til romrammekonstruksjonen (14), hvilket første og andre reaksjonselement forløper i hovedsak på tvers av lengdeaksen til pålen (20) og er vertikalt avstandsplassert fra hverandre, et elastomert materiale (40) er innlagt mellom første og andre reaksjonselement (38,36) hvorved en minskning i avstanden mellom det første og andre reaksjonselement som oppstår under forløpet av plattformsvaiing motstås elastisk ved sammentrykning av det elastomere materialet.

13. Ettergivende, bardunløs offshore-plattform ifølge krav 12,karakterisert vedat det Innbefatter et hus (32) for den elastomere fjær (40), hvilket hus (32) er stivt festet til romrammekonstruksjonen (14), hvilket andre reaksjonselement (36) er stivt forbundet til huset og det første reaksjonselement (38) er plassert i nevnte hus.