NO20071588L - Offshore borerigg samt fremgangsmåte for installsajon av samme på et offshore-felt. - Google Patents

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en offshore oljeborerigg, av den type omfatter et dekk (1) som er montert bevegelig på ben (2) som hvert inkluderer en bærebasis (8) på havbunnen og en pongtong (10) som er åpen ved sin basis og som er designet til å penetrere inn i havbunnen. Hver pongtong (10) er anordnet inne i benet (2) og er bevegelig i aksen i benet (2) mellom en opptrukket øvre posisjon og en utadragende nedre posisjon, og forankret på havbunnen. Oppfinnelsen vedrører også fremgangsmåter for installering av en slik rigg på et oljeborested.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en offshore produksjonsplattform og fremgangsmåter for installering av en slik plattform på et produksjonssted.

Offshore produksjonsplattformer av oppjekkbar type, så som for eksempel oljeplattformer, omfatter generelt ben, vanligvis i et antall på tre, som ligger an mot havbunnen, og et dekk som er montert slik at det er i stand til å beveges med en justerbar høyde på benene, og som bærer, særlig produksjonsutstyr og oppholdslokaliteter.

Den nedre ende av hvert ben er forsynt med en fot eller en støtte som er designet til å ligge an mot havbunnen når plattformen er installert på et produksjonssted. Denne foten eller støtten av hvert ben tilveiebringer et begrenset kon-taktområde med havbunnen, hvilket tillater at egenvekten av plattformen kun bæres under tilstander med rolig sjø og i en relativt kort tid.

Av denne årsak må plattformens ben forankres fast i havbunnen for et langt opphold, som tilsvarer en normal periode for en produksjonskampanje.

En kjent fremgangsmåte for å oppnå dette er å feste hver fot av plattformens ben ved bruk av perler som drives dypt inn i grunnen, men, gitt størrelsen av slike perler er denne foranstaltningen en langvarig og kostbar operasjon, fordi den krever inngrep med tungt utstyr, som har driftskostnad som er ekstremt høy.

En annen løsning som ofte tas i bruk for forankring av plattformens ben i havbunnen involverer kombinering av en caisson, som er åpen ved bunnen og som er forsynt med en ventil, med hvert ben. Hver caisson trykkes inn i havbunnen under vekten av hele plattformen. I andre tilfeller kombineres hver caisson med en pumpeenhet for å redusere caissons innvendige trykk, og for å forårsake at denne caissonen penetrerer inn i havbunnen til den påkrevde dybde. Disse caissonene kombinert med en pumpeenhet blir av spesialister referert til under navnet "sugepæl".

Hver caisson er generelt stasjonær og strekker seg under foten eller støtten av det korresponderende ben; dette har ulemper.

Under transport av den forhåndssammenstilte plattform fra byggeplassen til produksjonsstedet, enten ved hjelp av fløting av plattformen eller med en lekter, er disse caissonene som er flere meter høye, i vannet og danner høy motstand mot plattformens foroverrettede bevegelse, og således ytterligere energiforbruk.

Dette arrangementet danner videre problemer, ved montering av caissonene på den nedre ende av benene på plattformen. Den nedre ende av hvert ben er i de fleste tilfeller neddykket, så mye at håndtering av disse caissonene krever tung, kompleks infrastruktur, på grunn av de volumer som skal styres, fordi disse caissonene har en diameter på rundt 17 til 20 meter og en høyde som kan nå flere meter.

Oppfinnelsen er ment å overvinne disse ulemper ved å foreslå en offshore produksjonsplattform hvis installasjonskostnad på et offshorested er redusert.

Gjenstanden for oppfinnelsen er derfor en offshore produksjonsplattform av en type som omfatter et dekk som er bevegelig montert på ben, idet hvert ben inkluderer, i sin nedre del, en støtte for anlegg mot havbunnen og en caisson som er åpen ved sin basis og som er designet til å penetrere inn i havbunnen for å forankre plattformen, kjennetegnet ved at hver caisson er lokalisert inne i et ben og kan beveges langs aksen i dette benet mellom en opptrukket øvre posisjon og en nedre posisjon, som er utstrukket i forhold til støtten på benet og forankret i havbunnen, og ved at caissonen inkluderer midler for å låse den på benet i den nedre posisjon av caissonen.

I henhold til bestemte utførelser:

- kun den nedre ende av denne caissonen strekker seg under støtten av benet i den opptrukne øvre posisjon av caissonen, og kun den øvre ende av caissonen er lokalisert inne i benet i den utstrukkede nedre posisjon av caissonen; - benet inkluderer i det minste en innretning som ligger an mot caissonen i den opptrukne øvre posisjon av denne caissonen; - innretningen som ligger an mot caissonen er dannet av et anleggsstopp, som er innfestet til hvert element inne i det korresponderende ben; - avstanden som skiller anleggsstoppene og støtten av benet er mindre enn høyden av caissonen i dette ben;

- midlene for låsing av hver caisson inkluderer:

- minst to motstående armer som er montert på den nedre ende av caissonen og som st rekker seg over caissonen; - minst to motstående nedre stopp som er lokalisert inne i og ved den nedre ende av benet og som hver er designet til å samvirke, i den nedre posisjon av denne caissonen, med et stopp som er lokalisert ved den øvre ende av caissonen; og - minst to motstående mellomliggende stopp som er lokalisert inne i benet over de nedre stopp, og som hver er designet til å låse den frie ende av en arm i den nedre posisjon av caissonen; og - armene er skråstilt mot utsiden av caissonen og kan beveges mellom denne skråstilte posisjon og en tilnærmet vertikal posisjon under forflytting av caissonen.

Gjenstanden for oppfinnelsen er også en fremgangsmåte for installering av en plattformen på et offshore produksjonssted, kjennetegnet ved at den omfatter de følgende trinn: - bringing av plattformen til stedet ved fløting eller ved hjelp av en lekter, idet caissonen i hvert ben er i en opptrukket øvre posisjon; - senking av benene for å påføre støtten av hvert ben på havbunnen; - forårsaking av at hver caisson penetrerer inn i havbunnen ved pumping av vann inn i caissonen; - låsing av hver caisson, inne i det korresponderende ben, i en utstrukket nedre posisjon som er forankret i havbunnen; og

- heving av dekket av plattformen til den påkrevde høyde.

Gjenstanden for oppfinnelsen er også en annen fremgangsmåte for installering av en oljeplattform på et offshore produksjonssted, kjennetegnet ved at den omfatter de følgende trinn: - bringing av plattformen til stedet ved fløting eller med en lekter, idet caissonen i hvert ben er i en opptrukket øvre posisjon; - senking av benene for å påføre støtten av hvert ben på havbunnen; - heving av dekket av plattformen til den påkrevde høye; - forårsaking av at hver caisson penetrerer inn i havbunnen ved pumping av vann inn i caissonen; og - låsing av hver caisson, inn i det korresponderende ben, i en utstrukket nedre posisjon som er forankret i havbunnen.

Oppfinnelsen vil bli bedre forstått ved lesing av den følgende beskrivelse som er gitt som et eksempel og med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor:

- fig 1 er et skjematisk sideriss av en offshore produksjonsplattform i henhold til oppfinnelsen og i en fløtingsposisjon; - fig. 2 er et skjematisk tverrsnittsriss av et ben av plattformen og gjennom linjen 2-2 på fig. 1; - Fig. 3 er et skjematisk sideriss i en større målestokk av den nedre del av et ben av plattformen i henhold til oppfinnelsen; - Fig. 4 er et skjematisk perspektivriss av en caisson for forankring av et ben av plattformen i henhold til oppfinnelsen; - Fig. 5 er et skjematisk perspektivriss av den nedre del av et element av et ben av plattformen i henhold til oppfinnelsen; og - Fig. 6 og 7 er skjematiske sideriss som viser trinnene med installering av plattformen i henhold til oppfinnelsen på et produksjonssted.

Fig. 1 illustrerer skjematisk en offshore produksjonsplattform, særlig av oppjekkbar type, omfattende et dekk 1 som er forsynt med det vanlige produksjonsutstyr og oppholdslokaliteter.

Dekket 1 er bevegelig montert på vertikale ben 2, idet hvert av disse har et trekantet tverrsnitt, som vist på fig. 2. Disse benene 2 kan også være av firkantet eller sirkulært tverrsnitt, og de kan være i et antall på tre eller fire, med ensartet innbyrdes avstand på dekket 1.

Fig. 2 viser at hvert ben 2 består av tre elementer 3 som er innbyrdes sam-menbundet av et gitterverk av stålavstivere 4. For enkelhets skyld er kun to elementer 3 vist på fig. 1, 6 og 7.

Bevegelse av dekket 1 langs benene 2 utføres ved bruk av drivmekanismer, som ikke er vist, som for hvert ben er lokalisert i et bærende rammeverk 5, også kalt et "jekkenus" av spesialister. Hver bærende rammeverk 5 bæres av et dekk 1, og drivmekanismen er konvensjonelt dannet av reduksjonsgirenheter som hver driver en utgangspinjong som samvirker med tannstenger 6, som er lokalisert på elementene 3 av hvert ben 2, som vist på fig. 2. Disse benene 2 er designet til å ligge an mot havbunnen 7 (fig. 6 og 7), når plattformen er i en bore- eller produk-sjonsposisjon, og den nedre del av hvert ben 2 ender de for med en støtte 8.

Den nedre del av hvert ben 2 inkluderer videre en caisson 10 som er åpen ved sin basis, og som er designet til å penetrere inn i havbunnen 7, ned til en på- krevet dybde, for å forankre det korresponderende 2 i denne havbunnen, hvilket vil sees senere.

Hver caisson 10 er konvensjonelt forbundet til en pumpeenhet, ikke vist, for å redusere trykket inne i caissonen 10 og for å forårsake at den penetrerer inn i havbunnen 7 under installasjon av plattformen på produksjonsstedet.

Disse caissonene blir av spesialister referert til under navnet "sugepæl2.

I utførelseseksemplet som er vist på figurene, og som fig. 3 viser en større målestokk, er caissonen 10 av hvert ben 2 lokalisert inne i det korresponderende ben 2, og kan beveges langs aksen i dette benet 2 mellom en opptrukket øvre posisjon (fig. 1 og 3), hvor kun den nedre ende 10a av denne caissonen 10 strekker seg under støtten 8 av benet 2, og en nedre utstrukket posisjon (fig. 7), hvor kun den øvre ende 10b av denne caissonen 10 er lokalisert inne i benet 2.

Elementene 3 av hvert ben 2 inkluderer generelt minst én innretning som ligger an mot den korresponderende caisson 10 i den øvre posisjon av denne caissonen 10 for å hindre caissonen 10 i å stige, når den nedre ende av dette benet 2 er påført på havbunnen 7, og hver caisson 10 inkluderer midler for å låse den på det korresponderende ben 2 i sin nedre posisjon, for å låse caissonen 10 i denne nedre posisjon, hvilket forankrer det korresponderende ben 2 til havbunnen 7.

Som vist på fig. 2 og 3, hver anleggsinnretning på caissonen 10 i hvert ben 2 er dannet av et horisontalt anleggsstopp 20, som er innfestet til et element 3 inne i benet 2, over den øvre ende 10b av caissonen 10 i dens opptrukne øvre posisjon (fig. 3b). Avstanden som skiller anleggsstoppene 20 og støtten 8 av benet 2 er mindre enn høyden av caissonen 10 i dette benet 2, hvilket holder den nedre del 10a av caissonen 10 under støtten 8 i den opptrukne øvre posisjon av denne caissonen 10.

Midlene for låsing av en caisson 10 på et ben 2 i den nedre posisjon av denne caissonen 10 vil nå bli beskrevet med særlig henvisning nå til figurene 3 til 5, idet midlene for låsing av de andre caissoner 10 er identiske.

Caissonen 10 har et tverrsnitt som er kombinert med tverrsnittet av benet 2, og i dette tilfelle, et trekantet tverrsnitt.

Midlene for låsing av caissonen 10 omfatter en arm 25, for hvert element 3 i benet 2, montert på den øvre ende 10b av caissonen 10, som vist på fig. 4. Armen 25 strekker seg over caissonen 10 og er skråstilt mot utsiden av denne caissonen 10.1 utførelseseksemplet som er vist på fig. 4, omfatter hver arm 25 en første ende 25a som er montert slik at den er leddforbundet på caissonen 10 og en annen ende 25b, benevnt den frie ende, som er påsatt to motstående tapper 26, som strekker seg på tvers i forhold til lengdeaksen av armen 25. Hver arm 25 kan beveges mellom denne skråstilte posisjon, hvor enden 25b holdes påført mot et element 3 av benet 2, og en tilnærmet vertikal posisjon, når caissonen 10 forflyttes mellom den opptrukne øvre posisjon og den utstrukkede nedre posisjon, hvilket vil bli beskrevet senere.

I henhold til en utførelse som er representert på fig. 4, beveges hver arm 25 for eksempel ved hjelp av en sylinder 27, så som en hydraulikksylinder, luftsylinder eller elektrisk sylinder som for eksempel er lokalisert på oversiden av caissonen 10.

Hver arm 25 kan beveges ved hjelp av en hvilken som helst annen egnet innretning av kjent type, så som for eksempel en elastisk innretning som holder den korresponderende arm 25 i sin posisjon skråstilt mot utsiden av caissonen 10. Dessuten kan hver arm 25 ha en form som er passende for skråstilling av denne armen mot utsiden av caissonen, i sin normale posisjon, og kan ha en elastisk del som holder armen i denne posisjon.

Midlene for låsing av caissonen 10 i den utstrukkede nedre posisjon inkluderer også et nedre stopp 30 (fig. 3 og 5), som er innfestet til hvert element 3, lokalisert inne i og ved den nedre ende av hvert element 3 av et ben 2.

Hvert stopp 30 er designet til å samvirke med et stopp 31 som er lokalisert ved den øvre ende av caissonen 10 i den nedre posisjon av denne caissonen 10. For å posisjonere hvert stopp 31 i forhold til et nedre stopp 30 under senking av caissonen 10, er hver øvre sidekant av stoppene 30 forsynt med en flens 30a som, sammen med den motstående flens 30a, danner et rom 32, som strekker seg oppover i form av en V (fig. 5) for føring av det korresponderende stopp 31.

Til slutt, midlene for låsing av hver caisson 10 inkluderer et mellomliggende stopp 35 som er innfestet til hvert element 3, lokalisert inne i benet 2 over de nedre stopp 30. Som vist på fig. 5, er hvert stopp 35 laget av to parallelle komponenter 35a, som mellom seg danner et V-formet rom 36 for føring og passasje av et stopp 31 under senking av caissonen 10.

Generelt, midlene for låsing av hver caisson 10 omfatter minst to motstående ermer 25, minst to motstående nedre stopp 30 og minst to mellomliggende stopp 35, som også er motstående til hverandre. I tilfelle av et ben 2 med et sirkulært tverrsnitt, er hver av disse komponentene 35 og 35 fortrinnsvis i et antall på t4re, og i tilfelle av et ben 2 med et firkantet tverrsnitt, er hver av komponentene 25, 30 og 35 fortrinnsvis i et antall av fire.

Installasjon av plattformen på et produksjonssted utføres på den følgende måte.

Plattformen bringes til stedet ved fløting eller med en lekter. Benene 2 av plattformen er i den hevede posisjon, og caissonen 10 av hvert ben 2 er i en opptrukket øvre posisjon inne i det korresponderende ben 2.

Hver caisson 10 holdes i denne posisjonen, for eksempel ved påføring av endene 25b av armene 25 på elementene 3 av benene 2 ved bruk av sylinderne 27 eller ved hjelp av hvilke som helst andre egnede midler, så som for eksempel en kjetting som forbinder caissonen 10 til dekket 1 av plattformen.

I denne posisjon strekker kun den nedre del 10a av hver caisson 10 seg under støtten 8 av hvert ben 2.

Når plattformen er ved produksjonsstedet, blir benene 2 gradvis senket ved bruk av drivmekanismer som bæres av dekket 1, hvilke virker på tannstengene 6

av elementene 3 av benene 2. Disse benene 2 blir gradvis senket inntil støttene 8 er påført på havbunnen 7, som vist på fig. 6. Under senking av hvert ben 2, er an-leggstroppene 20 av benet 2 i kontakt med caissonen 10, slik at den nedre del 10a av caissonen 10 er forårsaket til å penetrere inn i havbunnen 7.

Etter dette første trinn, involverer det neste trinn forankring av benene 2 i havbunnen 7 ved bruk av caissonene 10.

I den følgende beskrivelse vil forankringen av caissonen 10 bli beskrevet, idet forankringen av de andre caissonene 10 er identisk.

For å gjøre dette blir trykket inne i caissonen 10 redusert ved bruk av pum-peenheten som er tilknyttet denne caissonen 10, for å forårsake enn gradvis nedsenking av denne caissonen 10, som penetrerer inn i havbunnen 7.

Under denne nedsenking dreier sylinderne 27 armene 25 tilnærmet inn i enn vertikal posisjon, for å tillate disse armene 25 å passere mellom anleggsstoppene 20 og mellom de mellomliggende stopp 35. Igjen, under denne nedsenking, passerer stoppene 31 på caissonen 10 inn i rommet 36, mellom komponentene 35a av de mellomliggende stopp 35, og disse stoppene 31 kommer til anlegg på de nedre stopp 30 på elementene 3 av benene 2, som vist på fig. 7.

I denne posisjon trykkes caissonen 10 inn i havbunnen 7 til den påkrevde dybde. Armene 25 blir deretter ved bruk av sylinderne 27 dreiet mot utsiden av caissonen 10, slik at tappene 26 påføres mot de mellomliggende stopp 35, hvilket låser caissonen 10 i sin utstrukkede nedre posisjon for forankring av det korresponderende ben 2. Armene 35 hindrer således denne caissonen 10 i å løftes, og tillater at de vertikale krefter fra hvert ben 2 overføres til den korresponderende caisson 10. Dekket 1 av plattformen blir deretter hevet til den påkrevde høyde.

I henhold til en alternativ utførelse, kan dekket 1 av plattformen heves før trykking av caissonene 10 inn i havbunnen 7.

Stoppene 30 og 31, som er i kontakt i posisjonen for forankring av benene 2 ved hjelp av caissonene 10, tillater at, dersom benene 2 løftes, disse caissonene 10 følger denne bevegelse.

I henhold til en annen utførelse kan hver caisson 10 trekkes fullstendig opp i det korresponderende ben 2.1 dette tilfelle er elementene 3 ikke påsatt anleggsstoppene 20, og den nedre ende 10a av hver caisson 10 s trekker seg ikke under støtten 8 i den opptrukne øvre posisjon av caissonen 10.

De opptrekkbare forankringscaissoner inne i benene gir plattformen i henhold til oppfinnelsen fordelen med et redusert dyptgående under sin transport til produksjonsstedet sammenlignet med plattformer av denne type som er blitt brukt inntil nå.

Claims (9)

1. Offshore produksjonsplattform av en type som omfatter et dekk (1) som er bevegelig montert på ben (2), hvor hvert ben inkluderer, i sin nedre del, en støtte (8) for å ligge an mot havbunnen 7 og en caisson 10 som er åpen ved sin basis og designet til å penetrere inn i havbunnen 7 for å forankre plattformen 1, karakterisert ved at hver caisson (10) er lokalisert inne i et ben (2) og kan beveges langs aksen i dette benet (2) mellom en opptrukket øvre posisjon og en nedre posisjon som er utstrukket i forhold til støtten (8) av benet (2) og forankret i havbunnen, og ved at caissonen (10) inkluderer midler (25, 30, 31, 35) for låsing av denne på benet (2) i den nedre posisjon av caissonen (10).

2. Plattform som angitt i krav 1, karakterisert ved at kun den nedre ende (1 Oa) av denne caissonen (10) strekker seg under støtten (8) av benet (2) i den opptrukne øvre posisjon av caissonen (10), og at kun den øvre ende (10b) av caissonen (10) er lokalisert inne i benet (2) i den utstrukkede nedre posisjon av caissonen (10).

3. Plattform som angitt i krav 2, karakterisert ved at benet (2) inkluderer minst én innretning (20) som ligger an mot caissonen (10) i den øvre posisjon av denne caissonen (10).

4. Plattform som angitt i krav 3, karakterisert ved at innretningen som ligger an mot caissonen (10) er dannet av et anleggstopp (20), som er innfestet til hvert element (3) inne i det korresponderende ben (2).

5. Plattform som angitt i krav 4, karakterisert ved at avstanden som skiller anleggstoppene (20) og støt-ten (8) av benet er mindre enn høyden av caissonen (10) i dette benet (2).

6. Plattform som angitt i ett av kravene 1 til 5, karakterisert ved at midlene for låsing av hver caisson (10) inkluderer: - minst to låsende armer (25) som er montert på den øvre nede av caissonen (10) og strekker seg oppover caissonen (10); - minst to motstående nedre stropper (30) som er lokalisert inne i og ved den nedre ende av benet (2), og som hver er designet til å samvirke, i den nedre posisjon av denne caissonen (10), med et stopp (31) som er lokalisert ved den øvre ende av caissonen (10); og - minst to motstående mellomliggende stopp (35) som er lokalisert inne i benet (2) over de nedre stopp (30), og som hver er designet til å låse den frie ende (25b) av en arm (25) i den nedre posisjon av caissonen (10).

7. Plattform som angitt i krav 6, karakterisert ved at armene (25) er skråstilt mot utsiden av caissonen (10) og kan beveges mellom denne skråstilte posisjon og en tilnærmet vertikal posisjon under forflytting av caissonen (10).

8. Fremgangsmåte for installering av en plattform som angitt i ett av de fore-gående krav på et offshoreproduksjonssted, karakterisert ved at den omfatter de følgende trinn: - bringing av plattformen til stedet ved fløting eller med lekter, idet caissonen (10) av hvert ben (2) er i den opptrukne øvre posisjon; - senking av benene (2) for å påføre støtten (8) av hvert ben (2) på havbunnen (7); - forårsaking av at hver caisson (10) penetrerer inn i havbunnen (7) ved pumping av vann inn i caissonen (10); - låsing av hver caisson (10), inne i det korresponderende ben (2), i en utstrukket nedre posisjon som er forankret i havbunnen (7); og - heving av dekket (1) av plattformen til den påkrevde høyde.

9. Fremgangsmåte for installering av en plattform som angitt i ett av kravene 1 til 7 på et offshoreproduksjonssted, karakterisert ved at den omfatter de følgende trinn: - bringing av plattformen til stedet ved fløting eller med lekter, idet caissonen (10) av hvert ben (2) er i en opptrukket øvre posisjon; - senking av benene (10) for å påføre støtten (8) av hvert ben (2) på havbunnen (7); - heving av dekket (1) av plattformen til den påkrevde høyde; - forårsaking av at hver caisson (10) penetrerer inn i havbunnen ved pumping av vann inn i denne caissonen (10); og - låsing av hver caisson (10) inne i det korresponderende ben (2), i en utstrukket nedre posisjon forankret i havbunnen (7).