NO171894B - Anordning ved forankring av en halvt neddykkbar plattform - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved forankring av en med hovedsakelig vertikale støtteben og horisontale, via benene med hverandre forbundne flytelegemer forsynt plattform ved hjelp av forankringselementer, av den art som er angitt i innledningen til det etterfølgende eneste krav.

Det er kjent å forankre produksjonsplattformer for utvinning av olje og gass, til bunnfundament, via stive stålrør som er forspent av plattformens oppdrift. En slik enhet benevnes vanligvis "Tension Leg Platform" og gir vesentlige fordeler på store vanndyp, f.eks. større enn 300 m. På slike dyp blir kostnadene for en på havbunnen hvilende konstruksjon ufor-holdsmessig store. På den andre siden blir bunninstallasjonene (template, B.O.P. osv.) for en slakt forankret halvt neddykkbar produksjonsplattform relativt dyre og mer utsatte for korrosjon og slitasje, liksom stigeledningene må være fleksible.

Ettersom den halvt neddykkbare plattform med ett strekkstang-forankringssystem kan gis en betydelig oppdrift, kommer den ikke til å bli påvirket av den herskende sjøhevning og konvensjonelle, stive stigeledninger kan anvendes. Derved kan bunninstallasjonene gjøres enklere og utstyret kan plasseres service-vennlig på plattformens dekk.

Ved kjente TLP-arrangement plasseres produksjonsplattformen i stilling over sitt fundament og forankringselementene senkes ned på lignende måte som en borstreng, hvoretter forankringspunktene i fundamentet må "treffes" ett etter ett. Denne kompliserte manøver tar normalt flere dager og krever pent vær med liten sjøhevning/bølger samt betydelig assistanse fra godt forankrede, stabile lektere, hvilke kan tjene som dempere for pendlingsbevegelser.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret anordning for installasjon av en Tension Leg

Plattform/strekkbenplattform, som gjør det mulig å gjennom-føre installasjonen på meget kort tid og med liten assistanse .

Anordningen ifølge oppfinnelsen karakteriseres ved at forankringspunktene i sin helhet er plassert under vannlinjen og at forbindelsesorganene er fjernmanøvrerbare med hensyn til sin tiltrekning, idet de utgjør en ved hvert forankrings-elements øvre ende påskrubar mutterhylse som står i tanninngrep med en dreiemekanisme.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere med hen-visning til de vedlagte tegninger, på hvilke

figur 1 viser forankringselementene under tauing til mon-teringsstedet,

figur 2 viser montering av en gruppe forankringselementer,

figur 3 viser en slik gruppe i større målestokk,

figur 4 er en prinsippskisse som viser anvendelse av dreie-verktøy på forankringselementene under monteringen,

figur 5 viser en produksjonsplattform under sammenkopling med elementene,

figur 6 viser et utstyr i plattformen for anbringelse av elementenes øvre ender, og

figur 7 viser et montert forankringselement.

Etter ferdigprosjektering av et oljefunn, bores de for produksjonen nødvendige brønnhull, hvilke tilkoples et på bunnen hvilende brønnhode. Dessuten forankres et fundament 10 (se figur 2) til nevnte brønnhode via f. eks. i bunn-sedimentet neddrevne pæler.

Av og til påbegynnes framstilling av forankringselementer 11 på forhånd i en tørrdokk eller annet fabrikkanlegg.

Elementene sveises sammen av forholdsvis tynnveggede rør-stykker med stor diameter til en lengde som overstiger hele avstanden mellom fundamentet 10 og en vertikalt over dette beliggende produksjonsplattform. Elementene forsynes med en fleksibel skruekopling 12 i den nedre enden og et fast endestykke 13 med yttergjenge i den øvre ende samt et demonter-bart tetningslokk 14 i samme ende, hvilket muliggjør indre inspeksjon av rørelementet 11 etter installasjon. Elementene kan deretter korrosjonsbeskyttes og koples sammen parallelt, f.eks. fire og fire ved hjelp av en øvre og en nedre fire-sidig ramme 15 resp. 16. Etter sjøsetting taues fire grupper 17 av fire elementer 11, ved hjelp av taubåter 18 og hengende i prammer 19, som vist i figur 1, ut til fundamentplassen.

Figur 3 viser hvordan en slik gruppe elementer er sammensatt, hvorav framgår at den øvre ramme 15 er forsynt med et ballastbart flytelegeme 20 og er forbundet med endestykkenes 13 yttergjenger via demonterbare muttersegmenter 21.

Ever gruppe av elementer, har normalt en viss negativ oppdrift, hvilket nødvendiggjør prammene 19. Når man har nådd fundamentplassen fastgjøres en vaier 22 til den nedre ramme 16. Ytterligere vaiere 23 festet til festeøyer 25 i bunn-fundamentet 10 trees via øyer 24 i rammen 16. Hver av disse vaiere er forbundet med en taubåt 18 slik det framgår av figur 2. Den øvre rammen 15 er igjen forbundet via en hanefot 15a med en boreplattform 26 av den halvt neddykkbare type, hvilken er utstyrt med dynamisk posisjonering og hivkompenserende vinsj organ 27 (se figur 4).

Gjennom samvirkning av disse enheter 18,26 kan gruppen 17 av forankringselementer 11 svinges om til vertikal stilling over fundamentet 11. Ved hjelp av vaierne 23 kan gruppens nedre ende styres nøyaktig inn over fire forankringspunkter 28 i fundamentet 10. Kjente akustiske måleredskaper kan anvendes for å måle den nøyaktige høydeavstand mellom skruekoplingene 12 og forankringspunktene 28. Når riktig dreiestilling er oppnådd senkes gruppen 17 ved hjelp av de hivkompenserende vinsjorganer 27, ned i forankringspunktene 28.

Nu anbringes et dreieorgan 29 på et av gruppens endestykker 13 og boreplattformens 26 utstyr for driving av en borstreng anvendes for å dreie elementet slik at skruekoplingen 12 i den motsatte ende låses fast i tilsvarende forankringspunkt 28. Man løsner deretter dreieredskapet 29 og anbringer dette på neste forankringselement i gruppen ved at plattformen 26 dreies en kvart omdreining. Framgangsmåten gjentas inntil samtlige elementer 11 i samtlige fire grupper 17 er montert, som vist i figur 5. Luft presses inn i flytelegemet 20 og en bøye fastgjøres ved de øvre ender av to diagonalt motstående enheter i hver gruppe, hvoretter boreplattformen kan løs-<g>jøres.

En produksjonsplattform 30 slepes nu eller ved en hensiktsmessig senere anledning, inn over fundamentet 10 og de fra dette vertikalt oppragende elementer 11. Vaiere 31 forbindes med de ovennevnte bøyers forankringer i hver gruppe 17, hvilke vaiere er forbundet med hivkompenserende vinsj organ (ikke vist) i plattformens fire vertikale støtteben 32.

Når plattformen befinner seg i nøyaktig riktig stilling, til-fører man samtidig full trekkraft på alle vaiere 31, samtidig som plattformen ballasteres. Herved synker den ned over forankringselementene, hvilke trekkes inn gjennom porter 33 ved bunnen av hvert støtteben.

Figur 6 og 7 viser en slik port 33, i hvilken et endestykke 13 til et element 11, rager inn. En av elastiske ringlegemer 33a i porten 33 fastholdt mutterhylse 34 hviler innlednings-vis på endestykket 13. En forlengelsesdel 35 med en skrue-linjefjær 36 er montert som en forlengelse av endestykket 13. Et hode 35a på forlengelsesdelen danner en støtteflate for fjæren 36, hvis andre ende ligger an mot en plate 37 i støttebenet 32. Forlengelsesdelen 35 gjør det mulig å påføre forankringselementet 11 en strekkspenning via fjæren 36, ved en viss minskning av plattformens ballast. Herved danner fjæren 36 hivkompensering.

Så snart denne anordning er montert på samtlige seksten forankringselementer 11 kan nevnte minskning av ballasten skje. Uten fare for skade på grunn av sjøhivning, kan mutterhylsen 34 dreies nedad til en hensiktsmessig tiltrekningsstilling ved hjelp av tanndrivorgan 38, hvilket står i inngrep med en periferiell tannkrans 34a på mutterhylsen 34. Heretter kan ballasten i plattformen 30 minskes ytterligere til den normale flytekraft er oppnådd. Nå kan forlengningsdelen 35 og fjæren 36 demonteres ettersom hivkompensering nu ikke lenger er nødvendig. Flytelegemene 20 kan nu ballastes og de øvre rammer 15 demonteres. Endelig justering av forankringselementene kan skje via tanndrivorganene 38. Ringlegemene 33a dekomprimeres hvoretter elementene 11 kan skråstilles. Dette muliggjøres ved at mutterhylsens 34 kransparti 34a ligger an mot en ring 40 av elastisk materiale. Tilsvarende ringer 40 gir fleksibilitet til skruekoplingene 12 ved elementenes motsatte ender. En utkragning 12a på elementet 11 omsluttes av en skålformet detalj 12b som er utvendig gjenget og fastholdt til kraven 12a via ringen 40.

Hele den ovenfor beskrevne framgangsmåte kan skje uten assistanse av dykkere. Inn- og utkopling av vaiere kan skje ved hjelp av fjernstyrte roboter. Operasjonen gjennomføres hensiktsmessig i to etapper, dvs.

etappe 1: installering av forankringselement og etappe 2: installering av plattform, hvorved forankringen av produksjonsplattformen 30 kan skje på noen få timer.

Løskopling av produksjonsplattformen fra fundamentet 10 kan skje på stort sett omvendt måte, f.eks. når oljekiIden er tømt, eller for utskifting av et forankringselement.

Den ovenfor beskrevne framgangsmåte muliggjør anvendelse av en optimal produksjonsplattform som kan framstilles billig, ved at den ikke behøver å bære forankringselementer eller organer for deres montering. Ettersom forankringselementene i sin helhet framstilles på forhånd, uten en mengde skjøte-koplinger, kan de gjøres lettere, hvilket igjen innebærer at mindre strekkspenning/flytekraft behøver bli tilført og totalutformingen blir enklere ved de minskede påkjenninger.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til det ovenfor beskrevne ut-førelseseksempel, idet flere varianter er tenkelige innen rammen for det etterfølgende krav. For eksempel kan de fleksible endekoplinger utformes annerledes. Forankringselementene kan utføres på mange forskjellige måter, f.eks. med langsmed sin lengde varierende tverrsnittsmål.

Claims (1)

1. Anordning ved forankring av en med hovedsakelig vertikale støtteben (32) og horisontale, via benene med hverandre forbundne flytelegemer forsynt plattform (30) ved hjelp av forankringselementer (11), hvilke er forspendte ved tiltrekking av skrueforbindelser og strekker seg hovedsakelig vertikalt mellom bunnfundament (10) og forankringspunkter (33) som er plassert innvendig i plattformkonstruksjonen i nivå med flytelegemene, og med elastisk kraftopptagende forbindel-sesorganer (34) mellom plattformen og hvert element (11),karakterisert ved at forankringspunktene (33) i sin helhet er plassert under vannlinjen og at forbindelsesorganene (34) er fjernmanøvrerbare med hensyn til sin tiltrekning, idet de utgjør en ved hvert forankrings-elements (11) øvre ende påskrubar mutterhylse som står i tanninngrep med en dreiemekanisme (38).