NO171122B - Fremgangsmaate for plassering av en offshoreplattformkonstruksjon paa havbunnen - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved offshore anbringelse av en plattformfot eller et plattformunderstell, ifølge kravinnledningen.

Nåværende offshoreplattformer som brukes av olje- og gassindustrien på dypt vann (f.eks. 300 m eller mer), er generelt utsatt for betydelige laterale og vertikale krefter forårsaket av vind, bølger og strøm, før installeringspælene blir drevet gjennom benene eller de skjørtformede pælehylsene i understellet og ned i sjøbunnen.

US 4 052 861 angår et offshoreplattformunderstell med rørformede hylser som er festet til understellets ben, hvor hylsene er innrettet til å motta forankringspæler og har forankringsanordninger for sikring av pælene til hylsene. Når understellet er installert og pælene er drevet inn i bunnen, utgjør pælene motstand mot vertikal og sideveis bevegelse av understellet. Understellet løser imidlertid ikke problemet med å frembringe motstand mot sideveis bevegelse under en tidligere fase av installasjonen, dvs. før alle pælene er drevet ned i bunnen.

Av teknikkens stand skal følgende publikasjoner nevnes, som alle angår plattformer plassert offshore på havbunnen, GB 1 088 804, GB 1 417 471, GB 1 451 537 og GB 1 523 096.

Det er et mål for oppfinnelsen å frembringe en fremgangsmåte for anbringelse offshore av et plattformunderstell på sjøbunnen, slik at understellet forankres midlertidig frem til inndrivingen av alle pæler gjennom understellets hylser eller ben er gjennomført, for permanent forankring. Dette oppnås med fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse slik den er beskrevet med de i kravene anførte trekk.

Et plattformunderstell omfattende oppfinnelsen består f.eks. av en enkelt seksjon som er omtrent 400 m høy med et fundament på 120 m x 145 m. Når understellet er senket ned på sjøbunnen strekker det seg opp over vannets overflate og utsettes derfor for vind, bølger og strømkrefter som kan påføre betydelige sidebevegelser på understellet og derved forårsake bevegelse av dette før pælene blir drevet gjennom pælehylsene eller benene i understellet og ned i sjøbunnen. Slammattens fundament-anordninger, eller slammattene, som er festet til eller bygget sammen med bunnhjørnene av understellet, har nedad vendte perifere vegger som gjennomtrenger sjøbunnen for å motstå sidekrefter som understellet kan utsettes for. Disse vegger, som kan være omtrent 1,5 m høye sammen med et ståldeksel eller tak festet til toppen av veggene, danner minst ett oppdriftskammer. Fundamentet i hver slammatte i det foreliggende eksempel har en grunnflate på omtrent 900 m<2>.

Ettersom understellet senkes for å få slammattene til å gjennomtrenge sjøbunnen, blir vannet som er fanget mellom slammattene og sjøbunnen tømt ut gjennom portene som er anbrakt i veggene i hvert av slammattenes kamre. Når vannet er tømt ut, blir ventilene i disse porter stengt. Jordkjernen som hver slammatte blir skjøvet ned i, vil hindre normale vertikale eller sideveis bevegelser av understellet.

En pæle blir drevet gjennom minst ett ben eller pælehylse som holdes av og er anordnet nær det nederste hjørne eller hjørner i understellet. En beregning vil bestemme om understellets midtlinje er tilstrekkelig nær den loddrette stilling, eller om plattformunderstellet er vannrett. Hvis ikke vil den nederste del av understellet bli løftet ved å de-ballaste hvilket som helst av dets oversvømte komponenter og/eller ved å injisere gass inn i et rørforgreningssystem i slammatten i forbindelse med den nedre del av understellet. Pælen blir så festet til understellet ved å aktivere en kleminnretning for å gripe pælen å hindre vertikal bevegelse av hele platt-formsunderstellet i forhold til pælen. Pælen blir så permanent festet til understellet ved hjelp av innstøpning, sveising eller en kombinasjon av dette.

En fordel med oppfinnelsen er at slammattene motstår sideveis bevegelser som understellet kan utsettes for ved inndriving av pælene i hylsene i understellet. En annen fordel er at det gir mulighet til å justere understellets nivå etter at det er senket ned på sjøbunnen.

De forskjellige trekk som karakteriserer oppfinnelsen er påpekt med henblikk på kravene som danner del av denne fremstilling. For en bedre forståelse av oppfinnelsen, dens driftsfordeler og spesielle formål ved dens bruk, bør henvisning gjøres til de medfølgende tegninger og beskrivelse som viser illustrerte, foretrukne utførelser av oppfinnelsen. På tegningene viser figur 1 et skjematisk riss av en of f shorebrønn-installasjon med slammatter festet til denne og som gjennomtrenger sjøbunnen, figur 2 viser et planriss av drager- og trauanordningen som danner vanndreneringssystemet og gassinjiseringsforgreningsrøret for slammattene, figur 3 viser et sideriss langs 3-3 på figur 2 og figur 4 viser et tverrsnitt langs 4-4 på figur 3.

Med henvisning til figur 1 i tegningene, er et offshoreplattformunderstell, generelt vist ved nummer 20, og kan omfatte flere vesentlige vertikale ben 22 forbundet sammen ved hjelp av tverrstagelementer 24. Benene 22 strekker seg oppover fra sjøbunnen 26 til et passende nivå, f .eks. 4 m over vannflaten 28. Etter at understellet 20 er nedsenket på sjøbunnen 26 er det generelt festet til sjøbunnen 26 ved å drive pæler 29 gjennom de vesentlige vertikale rørformede hylser 23, som er festet til bunnen av understellet 20 rundt dets periferi og inn i sjøbunnen. Dette oppnås ved å anvende en pæledriver eller en undervannsham-mer 33 drevet på en måte som er kjent innen faget.

Dessuten er understellet festet til sjøbunnen 26 ved hjelp av slammatter 42 som er festet til bunnen av understellet 20 og som har nedadvendte perifere vegger, f.eks. 1,5 m som kan trenge ned i sjøbunnen. Slammatten 42 har et dreneringsmanifold-system som vist på figur 2, som gjør det mulig for vannet som oppfanges mellom taket på slammatten 42 og sjøbunnen 26, å bli ledet av rørledninger eller trau 45 og drenert enten ved hjelp av sluseporter 50 eller porter 53 gjennom veggen i slammatten 42 og som styres av ventiler 56 (figur 3). Kanaler dannet av dragere 48 og avstivere 49 som strekker seg loddrett på rørledningene tillater også fluidtransport inn i rørledningen 45 for tømming gjennom sluseporten 50 (figur 4). Kanalene og rørledningene 45 danner også et grenrørsystem for fordeling av gass under slammattene 42.

En beregning kan gjøres for å bestemme om en del av bunnen på understellet 20 (figur 1) er lavere i forhold til den gjenværende del anbrakt på sjøbunnen 26.

En pæl 29 er drevet gjennom minst en hylse 23 i forbindelse med den nederste del av understellet 20. Deretter vil den nederste del av understellet 20 bli løftet inntil understellets midtlinje er vertikal.

Heving av den nederste del av understellet 20 kan utføres ved å de-ballaste et passende hulrom i understellet eller ved å injisere gass under trykk under én eller flere slammatter fra en gasskilde plassert på dekket 36 på plattformens understell 20, eller andre steder, og inn i rørledningene 45 (2) ved å åpne ventilene 57 forbundet til gassinnløpsportene 53, gjennom minst en vegg i slammattene 42.

Pælen 29 (figur 1) blir så festet til hylsen 23 med en passende aktiveringsholde- og forankringsanordning 38 som er kjent i faget, og som er festet til og holdes ved den nedre ende av understellet 20, idet minst ett av forankringsanordningene 38 er montert nær hvert hjørne av understellet 20 eller holdes av en pælehylse ved dette sted. Klemanordningen 38 griper pælen for å hindre vertikal bevegelse av hylsen 23 i forhold til pælen 29, og holder understellet 20 ved det ønskede nivå. F.eks. kan tenner eller en ekspanderende gripeforsegling (ikke vist) aktiveres ved hjelp av en krafttransmisjonskilde, f.eks. en hydraulisk eller pneumatisk transmisjonsslange som derved griper pælen 29 for å holde den fast. Pælen 29 kan deretter bli støpt til hylsen 23 på understellet 20.

Pælen 29 kan støpes til hylsen 23 på understellet 20 ved å pumpe 43 injiseringsmørtel fra en slamtrakt 44 ned gjennom et rør eller slange 46 som er festet til et ben 22 og som er i forbindelse med innsiden av pælehylsen 23 slik at injiseringsmør-tel blir pumpet mellom hylsen 23 og pælen 29 som er drevet der igjennom. Alternativt kan pælen 29 sveises til benet 22 på understellet 20 på en passende måte som er kjent i faget.

Således vil det fremgå at de ovennevnte formål kan oppnås basert på beskrivelse av den foretrukne utførelse ved å praktisere den beskrevne fremgangsmåte.

Claims (5)

1. Fremgangsmåte ved anbringelse offshore av en plattformfot eller et plattformunderstell (20) på en sjøbunn (26), hvor understellets (20) bunn har forankringsanordninger (42) i form av slammatter som danner nedad ragende perifere vegger som er egnet til å trenge inn i sjøbunnen når understellet (20) senkes mot sjøbunnen (26), KARAKTERISERT VED å senke understellet (20) slik mot sjøbunnen (26) at veggene trenger ned i sjøbunnen (26), å fastslå om en del av understellets bunn befinner seg lavere enn den resterende del som er anbrakt på sjøbunnen, å inndrive en pæle (29) gjennom minst en pælehylse (23) som holdes av og er anordnet ved understellets laveste del, å heve den laveste del av understellet (20) inntil understellet er i det vesentlige horisontalt, og å feste hylsen (23) til pælen (29).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED å heve den laveste del av understellet (20) ved å injisere trykksatt gass i det minste nedenfor forankringsanordningene (42) for slammatter.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED å feste pælen (29) til hylsen (23) ved å aktivere klemanordninger (38) for å gripe pælen (29) og opprettholde understellets (20) ønskede nivå, og å injisere mørtel i rommet mellom pælen (29) og hylsen (23).

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED å drenere vannet mellom forankringsanordningene (42) og havbunnen (26) under inntrengingen av forankringsanordningene (42) i sjøbunnen (26).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 2, KARAKTERISERT VED at injiseringen av gass omfatter å avstenge ventiler (56) som er forbundet med vannuttømmingsporter (53) gjennom minst en av f orankringsanordningene, og å åpne utvalgte ventiler (57) som er forbundet med inntaksåpninger (53) for gass gjennom minst en vegg i forankringsanordningene (42) før injeksjon av trykksatt gass under utvalgte forankringsanordninger (42).