NO20120842A1

NO20120842A1 - Compensator for unforeseen HIV

Info

Publication number: NO20120842A1
Application number: NO20120842A
Authority: NO
Inventors: Kjell Inge Torgersen; Jostein Korneliussen
Original assignee: Rolls Royce Marine As
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2014-01-21
Also published as: NO338537B1

Abstract

Et kompensasjonssystem (1) for uforutsett hiv som omfatter minst én kompensasjonscelle anordnet for å bli aktivert automatisk som respons på den lasten som overskrider forhåndsinnstilte verdier, for det tilfellet av at et primært kompensasjonssystem for hiv blir inaktivt, der kompensasjonscellen omfatter minst en første hydraulisk sylinder (2). Oppfinnelsen er særpreget ved at nevnte første hydrauliske sylinder (2) er operativt koplet via hydrauliske linjer til minst én første hydraulisk akkumulator (3) og til én eller flere andre hydrauliske akkumulator (4), enten på en fluidmessig måte eller gjennom én eller flere hydrauliske sylindre (2a, 2b), der nevnte første hydraulisk akkumulator (3) vil være forhåndslastet til et første forhåndsbestemt trykk, og nevnte andre hydraulisk akkumulator (4) vil være forhåndslastet til et andre forhåndsbestemt trykk, hvor nivået på det første forhåndsbestemte trykket er lavere enn nivået på det andre forhåndsbestemte trykket.An unforeseen HIV compensation system (1) comprising at least one compensation cell arranged to be activated automatically in response to the load exceeding preset values, in the event that a primary HIV compensation system becomes inactive, wherein the compensation cell comprises at least one first hydraulic cylinder (2). The invention is characterized in that said first hydraulic cylinder (2) is operatively connected via hydraulic lines to at least one first hydraulic accumulator (3) and to one or more second hydraulic accumulator (4), either in a fluid manner or through one or more hydraulic lines. cylinders (2a, 2b), wherein said first hydraulic accumulator (3) will be preloaded to a first predetermined pressure, and said second hydraulic accumulator (4) will be preloaded to a second predetermined pressure where the level of the first predetermined pressure is lower than the level of the second predetermined pressure.

Description

KOMPENSATOR FOR UFORUTSETT HIV COMPENSATOR FOR UNEXPECTED HIV

OMRÅDE FOR OPPFINNELSEN FIELD OF THE INVENTION

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder generelt et kompensatorsystem for uforutsett hiv, for anvendelse med borerigger på en flytende plattform, for formålet av å kompensere for hiv. The present invention relates generally to a compensator system for unforeseen heave, for use with drilling rigs on a floating platform, for the purpose of compensating for heave.

Spesielt gjelder den foreliggende oppfinnelsen et kompensatorsystem for uforutsett hiv som blir aktivert dersom et vanlig system for hivkompensasjon ikke er operativt eller ikke virker riktig. In particular, the present invention applies to a compensator system for unexpected heave which is activated if a normal system for heave compensation is not operative or does not work correctly.

Mer spesielt, den foreliggende oppfinnelsen gjelder et kompensasjonssystem for uforutsett hiv i henhold til ingressen av krav 1. More particularly, the present invention relates to a compensation system for unforeseen hiv according to the preamble of claim 1.

TEKNISK BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Borerigger for offshore operasjoner, anført av leting og produksjon av hydrokarboner, vil ofte være på flytende plattformer. Slike flytende plattformer vil kunne være selvdrevne eller tauede fartøy, som vil kunne være halvt nedsenkbare eller senkbare fartøy. Drilling rigs for offshore operations, led by the exploration and production of hydrocarbons, will often be on floating platforms. Such floating platforms could be self-propelled or towed vessels, which could be semi-submersible or submersible vessels.

Offshore operasjoner, slik som ovenfor, innebærer installasjon av mange elementer, så som, men ikke begrenset til, stigerør eller borestrenger og borkroner, som på den ene enden blir koplet til havbunnen og på den andre enden blir koplet til riggen på den flytende plattformen. Offshore operations, such as the above, involve the installation of many elements, such as, but not limited to, risers or drill strings and drill bits, which on one end are connected to the seabed and on the other end are connected to the rig on the floating platform.

Av hensyn til en jevn uavbrutt drift er det enormt viktig at den belastningen som direkte virker på slike elementer i hovedsak blir værende konstant under drift. Dersom stigerøret ikke blir hivkompensert, dannes det strekkbelastninger på stigerøret når en flytende rigg klatrer opp til toppen av en bølge. Videre, når riggen går ned i bølgedalen, blir strekket frigjort og i verste fall blir det utviklet kompresjonsbelastninger på elementet. For the sake of smooth, uninterrupted operation, it is extremely important that the load that directly acts on such elements essentially remains constant during operation. If the riser is not heave compensated, tensile loads are formed on the riser when a floating rig climbs to the top of a wave. Furthermore, when the rig descends into the wave valley, the tension is released and, in the worst case, compression loads are developed on the member.

Denne type kontinuerlige endringer av krefter som virker på slike elementer, som kan variere mellom strekkbelastninger og kompresjonsbelastninger på stigerørsystem, kan føre frem til potensielt fatale konsekvenser. For eksempel vil utblåsninger kunne skje på grunn av oppsprekking eller oppbryting av produksjonsrør eller andre relaterte hendelser, som vil kunne forårsake skade og sammenbrudd av operasjonen, så vel som forurensing av miljøet. Kort sagt, det vil oppstå potensielle sjanser for å påføre ødeleggelser og forstyrrelser i systemet, mellom havbunnen og opphengspunktet for boretårnet. This type of continuous changes in forces acting on such elements, which can vary between tensile loads and compression loads on the riser system, can lead to potentially fatal consequences. For example, blowouts could occur due to cracking or rupturing of production pipes or other related events, which could cause damage and breakdown of the operation, as well as contamination of the environment. In short, there will be potential chances to cause damage and disruption to the system, between the seabed and the derrick suspension point.

For å unngå det ovenstående blir det brukt kompensatorer for hiv i slike flytende rigger for å opprettholde et hovedsakelig konstant strekk på elementene, som blir koplet til havbunnen ved den ene enden og til riggen ved den andre enden. To avoid the above, heave compensators are used in such floating rigs to maintain an essentially constant tension on the elements, which are connected to the seabed at one end and to the rig at the other end.

De fleste flytende riggene utstyres med et kompensasjonssystem for stigerøret, pluss en separat kompensator for borestrengen. Disse typer av kompensatorer for hiv er kjent for å kunne brukes i en rekke undervanns operasjoner, så som brønnintervensjon som innebærer kveilerørsoperasjoner og vaierlineoperasjoner (eng: wire line operations), og landings- og tilkoplingsstigerør til havbunnen. Most floating rigs are equipped with a compensation system for the riser, plus a separate compensator for the drill string. These types of heave compensators are known to be used in a number of underwater operations, such as well intervention involving coiled pipe operations and wire line operations, and landing and connection risers to the seabed.

Det er en potensiell risiko for at det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke fungerer riktig eller ikke er operativt. Dersom dette skulle skje vil strekket på stigerøret kunne overskride sikkerhetsmarginen, eller strekket vil kunne tapes og gjøre at stigerøret blir utsatt for bukling. There is a potential risk that the primary compensation system for HIV is not working properly or is not operational. If this were to happen, the tension on the riser could exceed the safety margin, or the tension could be lost and the riser exposed to buckling.

For å sikre en jevn og uavbrutt virkemåte, og dessuten for å unngå ulykker på personer som arbeider i boretårnet, anvendes det et kompensasjonssystem for det uforutsette, som blir aktivert når det primære kompensasjonssystemet for hiv blir deaktivert eller når det ikke virker riktig. In order to ensure a smooth and uninterrupted operation, and also to avoid accidents to people working in the derrick, a compensation system for the unforeseen is used, which is activated when the primary compensation system for HIV is deactivated or when it does not work correctly.

Videre, det er viktig at når det primære kompensasjonssystemet for hiv er i drift, bør kompensasjonssystemet for det uforutsette bli værende inaktivt som en passiv enhet, ved en sentral posisjon. Tradisjonelt krever dette en ekstern intervensjon i form av å måtte operere ventiler eller å slå på et særskilt segment i en krets eller andre mekaniske låser og tilsvarende elementer. En viss grad av usikkerhet vil være assosiert med denne type operasjon, når det gjelder feilfunksjon i mekaniske låser eller ventiler, brytere og andre tilsvarende elementer. Furthermore, it is important that when the primary compensatory system for HIV is operating, the compensatory system for the contingency should remain inactive as a passive unit, at a central position. Traditionally, this requires an external intervention in the form of having to operate valves or to switch on a special segment in a circuit or other mechanical locks and similar elements. A certain degree of uncertainty will be associated with this type of operation, when it comes to malfunctioning of mechanical locks or valves, switches and other similar elements.

US patent nr. 7 231 981 viser en reservekompensator for hiv, som løser det problemet som er nevnt i det foregående avsnittet ved å avdekke et system med hydrauliske sylindre og hydrauliske akkumulatorer. Systemet blir forhåndslastet til et definert lastområde, og overtar fra det det primære kompensasjonssystemet for hiv bare forbi og utover et slikt forhåndslastet lastområde. Stempelhodene på sylindrene har forskjellige tverrsnitts areal, som vil sikre at hver gruppe sylindre blir aktivert ved forskjellige laster. Dermed blir systemet automatisk aktivert når den lasten som virker på det er forbi og utover et forhåndsdefinert område. US Patent No. 7,231,981 shows a backup compensator for hiv, which solves the problem mentioned in the previous paragraph by revealing a system of hydraulic cylinders and hydraulic accumulators. The system is preloaded to a defined load range, and takes over from there the primary heave compensation system only past and beyond such preloaded load range. The piston heads on the cylinders have different cross-sectional areas, which will ensure that each group of cylinders is activated at different loads. Thus, the system is automatically activated when the load acting on it is past and beyond a predefined range.

Imidlertid innebærer den tidligere teknikken, som har blitt erkjent i det foregående avsnittet, en komplisert konstruksjon av to grupper sylinderarrangementer. Arrangementene innebærer enten en enkelt større indre sylinder og en enkelt mindre indre sylinder eller en enkelt større indre sylinder og tre mindre indre sylindre. Sylindrene blir koplet til én eller flere lavtrykks akkumulatorer og høytrykks akkumulatorer. However, the prior art, which has been recognized in the preceding paragraph, involves a complicated construction of two groups of cylinder arrangements. The arrangements involve either a single larger inner cylinder and a single smaller inner cylinder or a single larger inner cylinder and three smaller inner cylinders. The cylinders are connected to one or more low-pressure accumulators and high-pressure accumulators.

Bortsett fra å ha et komplisert arrangement og virkemåte, vil det i tidligere teknikks system være nødvendig å sette sammen alle akkumulatorene og sylindrene som en voluminøs, komplisert sammenhengende enhet, på et sted som tar opp verdifull plass av boretårnet. Videre, på grunn av kravet om at tverrsnittsarealer for sylindrene bør være forskjellige, vil tilpasningsevnen for en varierende hysterese av primære kompensasjonssystemer være begrenset. Apart from having a complicated arrangement and operation, in the prior art system it would be necessary to assemble all the accumulators and cylinders as a bulky, complicated interconnected unit, in a place that takes up valuable space of the derrick. Furthermore, due to the requirement that the cross-sectional areas of the cylinders should be different, the adaptability for a varying hysteresis of primary compensation systems will be limited.

Følgelig vil det være et lenge følt behov for et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som kan gi et enkelt arrangement og en arbeidsmekanisme for å bli automatisk aktivert dersom det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke er operativt eller når det ikke virker ordentlig, og som ikke tar opp for mye plass på det relativt tettpakkede boretårnet. Accordingly, there will be a long-felt need for an HIV contingency compensation system, which can provide a simple arrangement and working mechanism to be automatically activated if the primary HIV compensation system is not operational or when it is not working properly, and which does not address too much space on the relatively tightly packed derrick.

Det er også et behov for å sikre at kompensasjonssystemet for uforutsett hiv bør ha komponenter som vil kunne virke sammenhengende når de plasseres på det samme stedet på boreriggen, eller når de blir plassert som separate enheter på boreriggen. There is also a need to ensure that the compensation system for unforeseen heave should have components that will be able to work together when they are placed in the same place on the drilling rig, or when they are placed as separate units on the drilling rig.

Den foreliggende oppfinnelsen møter de ovennevnte lenge følte behov, samt andre assosierte behov, ved å tilveiebringe et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som har et enkelt arrangement til å kunne overta fra det primære kompensasjonssystemet for hiv, bare dersom en last som virker på det førstnevnte går forbi utover et forhåndsdefinert område. The present invention meets the above long-felt needs, as well as other associated needs, by providing a contingency compensation system which has a simple arrangement to be able to take over from the primary compensation system only if a load acting on the former goes past beyond a predefined area.

OPPFINNELSENS MÅL OBJECTS OF THE INVENTION

Det er det primære målet med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som har et enkelt arrangement for å bli automatisk aktivert, når det primære kompensasjonssystemet for hiv har blitt deaktivert eller når det ikke virker riktig, uten at det skal være behov for å operere mekaniske låser, brytere, ventiler, armaturer og tilsvarende elementer. It is the primary object of the present invention to provide an HIV contingency compensation system, which has a simple arrangement to be automatically activated, when the primary HIV compensation system has been disabled or is not functioning properly, without the need to operate mechanical locks, switches, valves, fittings and similar elements.

Det er et annet mål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som har komponenter som ikke tar for mye plass på det relativt tettpakkede boretårnet og som er i stand til å virke sammen som en sammenhengende enhet, hvor alt blir plassert på det samme stedet på en rigg eller på fjerne steder på riggen. It is another object of the present invention to provide a compensation system for unforeseen heave, which has components that do not take up too much space on the relatively tightly packed derrick and which are able to work together as a coherent unit, where everything is placed on the same place on a rig or in distant places on the rig.

Det er et ytterligere mål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som blir værende som et passivt system ved et sentrisk inaktivt sted på en flytende rigg, når det primære kompensasjonssystemet for hiv er operasjonelt, uten at det skal være behov for operative mekaniske låser, brytere, ventiler, armatur og tilsvarende elementer. It is a further object of the present invention to provide a heave contingency compensation system which remains as a passive system at a centric inactive location on a floating rig, when the primary heave compensation system is operational, without the need for operative mechanical locks, switches, valves, fittings and similar elements.

Gjennom hele beskrivelsen, inkludert kravene, skal ordene «hydraulisk sylinder», «hydraulisk akkumulator», «fjær», «kompensasjonsceller», «stempelhode» tolkes i den bredeste betydningen av de respektive begrepene, og vil innbefatte alle tilsvarende gjenstander på området som vil være kjent med andre begreper, og som vil være opplagt for fagfolk på området. Restriksjon / begrensning, dersom det finnes slikt, og som er vist til i beskrivelsen, vil kun være ment som eksempel og forståelse av den foreliggende oppfinnelsen. Throughout the description, including the requirements, the words "hydraulic cylinder", "hydraulic accumulator", "spring", "compensation cells", "piston head" shall be interpreted in the broadest sense of the respective terms, and will include all corresponding objects in the area that will be familiar with other concepts, and which will be obvious to professionals in the field. Restriction / limitation, if there is such, and which is referred to in the description, will only be intended as an example and understanding of the present invention.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Følgelig tilveiebringer den foreliggende oppfinnelsen et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, som omfatter minst én kompensasjonscelle som har blitt anordnet for å bli automatisk aktivert som respons på den lasten som overskrider de forhåndsinnstilte verdiene, dersom det primære kompensasjonssystemet for hiv blir inaktivt, hvor kompensasjonscellen som omfatter minst en første hydraulisk sylinder. Oppfinnelsen er særpreget ved at den minst første hydrauliske sylinderen vil være operativt koplet via hydrauliske linjer til en første hydraulisk akkumulator og til én eller flere andre hydrauliske akkumulatorer, enten på en fluidmessig måte, eller via én eller flere andre hydrauliske akkumulatorer. Den første hydrauliske akkumulatoren vil bli forhåndslastet til et første forhåndsbestemt trykk, samtidig med at den andre hydrauliske akkumulatoren blir forhåndslastet til et andre forhåndsbestemt trykk. Nivået på det første forhåndsbestemte trykket vil være vesentlig lavere enn nivået på det andre forhåndsbestemte trykket. Accordingly, the present invention provides a compensation system for unforeseen hiv, comprising at least one compensation cell which has been arranged to be automatically activated in response to the load exceeding the preset values, if the primary hiv compensation system becomes inactive, the compensation cell comprising at least a first hydraulic cylinder. The invention is characterized by the fact that at least the first hydraulic cylinder will be operatively connected via hydraulic lines to a first hydraulic accumulator and to one or more other hydraulic accumulators, either in a fluid manner, or via one or more other hydraulic accumulators. The first hydraulic accumulator will be preloaded to a first predetermined pressure, at the same time as the second hydraulic accumulator is preloaded to a second predetermined pressure. The level of the first predetermined pressure will be substantially lower than the level of the second predetermined pressure.

I henhold til en foretrukket utførelsesform blir nevnte første hydrauliske sylinder koplet i serie med to andre hydrauliske sylindre, der nevnte første hydrauliske sylinder vil være operativt koplet via hydrauliske linjer til nevnte første hydrauliske akkumulator og hver av de to nevnte andre hydrauliske sylindrene vil være operativt koplet via hydrauliske linjer til to nevnte andre hydrauliske akkumulatorer. According to a preferred embodiment, said first hydraulic cylinder is connected in series with two other hydraulic cylinders, where said first hydraulic cylinder will be operatively connected via hydraulic lines to said first hydraulic accumulator and each of said two other hydraulic cylinders will be operatively connected via hydraulic lines to two mentioned other hydraulic accumulators.

Alternativt vil nevnte minst første hydrauliske sylinder bli koplet i serie med en andre hydraulisk sylinder, der nevnte minst første hydrauliske sylinder vil bli operativt koplet via hydrauliske linjer til en første hydraulisk akkumulator og nevnte andre hydrauliske sylinder vil bli operativt koplet via hydrauliske linjer til en andre hydraulisk akkumulator. Alternatively, said at least first hydraulic cylinder will be connected in series with a second hydraulic cylinder, where said at least first hydraulic cylinder will be operatively connected via hydraulic lines to a first hydraulic accumulator and said second hydraulic cylinder will be operatively connected via hydraulic lines to a second hydraulic accumulator.

Fortrinnsvis har de hydrauliske sylindrene stempelhoder som, i respons på last som virker derpå gjennom respektive stempelstag som er forbundet med stempelhodene, har blitt anordnet for å bevege seg langs sylindrene og dermed anvende trykk på nevnte hydrauliske akkumulatorer. Preferably, the hydraulic cylinders have piston heads which, in response to loads acting thereon through respective piston rods connected to the piston heads, have been arranged to move along the cylinders and thereby apply pressure to said hydraulic accumulators.

Mer foretrukket tilveiebringes den første hydrauliske akkumulatoren med første stempelhode, og den andre hydrauliske akkumulatoren tilveiebringes med andre stempelhode, der stempelhodene har blitt anordnet for å bevege seg langs akkumulatorene som respons på den lasten som blir brukt der av de hydrauliske sylindrene, avhengig av det trykket som hver akkumulator blir forhåndslastet med. More preferably, the first hydraulic accumulator is provided with a first piston head, and the second hydraulic accumulator is provided with a second piston head, wherein the piston heads have been arranged to move along the accumulators in response to the load applied thereto by the hydraulic cylinders, depending on that pressure with which each accumulator is preloaded.

Mest foretrukket har de hydrauliske sylindrene og akkumulatorene et fast volum av fluid mellom stempelhodene i sylindrene og stempelhodene i akkumulatorene, gjennom hydrauliske linjer. Most preferably, the hydraulic cylinders and accumulators have a fixed volume of fluid between the piston heads in the cylinders and the piston heads in the accumulators, through hydraulic lines.

Videre, den første akkumulatoren vil kunne ha et arrangement for å begrense bevegelse av nevnte første stempelhode ved et spesifikt punkt, slik at det maksimale trykket som nevnte første stempelhode kan utøve vil være begrenset. Furthermore, the first accumulator will be able to have an arrangement to limit movement of said first piston head at a specific point, so that the maximum pressure that said first piston head can exert will be limited.

Videre, nevnte første hydrauliske akkumulator vil kunne være forhåndslastet til et trykk på mellom 20 og 500 bar samtidig med at nevnte andre hydrauliske akkumulator (4) vil kunne være forhåndslastet til et trykk på mellom 150 og 600 bar, hvor den andre hydrauliske akkumulatoren har et trykk som er minst 50 bar høyere enn den første akkumulatoren, slik at stempelhodene for nevnte akkumulatorer bare blir aktivert når trykket i sylindrene når opp til nevnte forhåndslastede trykk. Furthermore, said first hydraulic accumulator could be pre-loaded to a pressure of between 20 and 500 bar at the same time that said second hydraulic accumulator (4) could be pre-loaded to a pressure of between 150 and 600 bar, where the second hydraulic accumulator has a pressure which is at least 50 bar higher than the first accumulator, so that the piston heads for said accumulators are only activated when the pressure in the cylinders reaches said pre-loaded pressure.

Fortrinnsvis omfatter systemet en flerhet av nevnte første sylindre koplet sammen i parallell til hverandre med en hydraulisk linje og hver nevnte sylinder blir koplet direkte til en første akkumulator og til én eller flere andre hydrauliske akkumulatorer, enten direkte eller gjennom én eller flere hydrauliske sylindre. Preferably, the system comprises a plurality of said first cylinders connected in parallel to each other with a hydraulic line and each said cylinder is connected directly to a first accumulator and to one or more other hydraulic accumulators, either directly or through one or more hydraulic cylinders.

I et første alternativ vil nevnte hydrauliske sylindre, nevnte første hydrauliske akkumulator og nevnte andre hydrauliske akkumulator være passende plassert et sted på en rigg, som en sammenhengende enhet. In a first alternative, said hydraulic cylinders, said first hydraulic accumulator and said second hydraulic accumulator will be suitably located somewhere on a rig, as a coherent unit.

I et andre alternativ er nevnte hydrauliske sylindre og nevnte andre hydrauliske akkumulatorer plassert langt vekk fra sylindrene. In a second alternative, said hydraulic cylinders and said other hydraulic accumulators are placed far away from the cylinders.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Etter å ha beskrevet hovedtrekkene ved oppfinnelsen ovenfor vil det i det som følger nå bli tilveiebragt en mer detaljert og ikke-begrensende beskrivelse av noen utførelsesformer, som kan tjene som eksempel, med henvisning til tegningene. Figurer la til lc er skjematiske riss av forskjellige stadier i virkemåte for en foretrukket utførelsesform av kompensasjonssystemet for uforutsett hiv, i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, avhengig av den lasten som virker på det. Figur 2 er en grafisk representasjon for slaglengdene i stempelstagene i det systemet som er illustrert i figurer la til lb, mot den lasten som virker på systemet. Figurer 3 til 10 er skjematiske representasjoner av virkemåten for den foretrukne utførelsesformen av systemet, som svarer til rissene i figurer la til lc. Figurer 11 til 13 er skjematiske representasjoner av virkemåten for en annen foretrukket utførelsesform av systemet. Figurer 14 til 19 er skjematiske representasjoner av virkemåten for en ytterligere foretrukket utførelsesform av systemet. Having described the main features of the invention above, what follows will now provide a more detailed and non-limiting description of some embodiments, which can serve as an example, with reference to the drawings. Figures 1a to 1c are schematic views of various stages in operation of a preferred embodiment of the compensation system for unforeseen hiv, according to the present invention, depending on the load acting on it. Figure 2 is a graphical representation of the stroke lengths in the piston rods in the system illustrated in figures la to lb, against the load acting on the system. Figures 3 to 10 are schematic representations of the operation of the preferred embodiment of the system, corresponding to the drawings in Figures 1a to 1c. Figures 11 to 13 are schematic representations of the operation of another preferred embodiment of the system. Figures 14 to 19 are schematic representations of the operation of a further preferred embodiment of the system.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Det som følger nå vil beskrive noen foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen, som kun tjener som rene eksempler av hensyn til forståelse av oppfinnelsen og vil ikke være begrensende. What follows now will describe some preferred embodiments of the present invention, which serve only as pure examples for the sake of understanding the invention and will not be limiting.

Den typiske konstruksjonen for et kompensasjonssystem for uforutsett hiv, i henhold til den foreliggende oppfinnelsen (heretter referert til som et system noen steder, av hensyn til korthet), er vist i figur la. Alle figurene la til lc innbefatter også en grafisk representasjon av slaglengdene for stempelstagene i systemets sylindere mot den lasten som virker på systemet i metriske tonn (heretter referert til som MT). The typical construction of a contingency compensation system, according to the present invention (hereafter referred to as a system in some places, for the sake of brevity), is shown in Figure 1a. All figures added lc also include a graphical representation of the stroke lengths of the piston rods in the system's cylinders against the load acting on the system in metric tons (hereafter referred to as MT).

Når det i det som følger blir referert til «over» eller «under» og «topp» og «bunn» og tilsvarende uttrykk, vil disse strengt tatt vise til det som har blitt presentert i tegningene. When, in what follows, reference is made to "above" or "below" and "top" and "bottom" and corresponding expressions, these will strictly refer to what has been presented in the drawings.

Det bør også forstås at den orienteringen for sylindrene 2 og akkumulatorene 3, 4 vil kunne være annerledes fra de som har blitt vist i tegningene, så som opp - ned, uten å avvike fra prinsippet ved oppfinnelsen. It should also be understood that the orientation of the cylinders 2 and the accumulators 3, 4 could be different from those shown in the drawings, such as upside down, without deviating from the principle of the invention.

I alle figurene vil like henvisningstall representere de samme særtrekk. Det er også klart at tegningene bare viser kompensasjonssystem 1 for uforutsett hiv, og ikke det primære kompensasjonssystemet for hiv. Riggen, boretårnet, stigerøret, stigerørssystemet referert til har ikke blitt vist, siden dette vil forstås av fagpersoner på området. Videre viser figurene bare én kompensasjonscelle. I praksis kan det være en flerhet av slike kompensasjonsceller, koplet i parallell, og de faller innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelsen. In all the figures, equal reference numbers represent the same distinctive features. It is also clear that the drawings only show compensation system 1 for unforeseen HIV, and not the primary compensation system for HIV. The rig, derrick, riser, riser system referred to has not been shown as this would be understood by those skilled in the art. Furthermore, the figures only show one compensation cell. In practice, there may be a plurality of such compensation cells, connected in parallel, and they fall within the scope of the present invention.

Som vist i fig. la, vil systemet 1 være installert på en flytende rigg 5. Systemet omfatter kompensasjonsceller, som hver for seg består av minst én hydraulisk hivsylinder 2 som har en første hydraulisk akkumulator 3 og en andre hydraulisk akkumulator 4 koplet langs en hydraulisk linje. Hver sylinder 2 tilveiebringes med et stempelhode 6. Den første akkumulatoren 3 og andre akkumulatoren 4 har også henholdsvis første stempelhode 7 og andre stempelhode 8. As shown in fig. la, the system 1 will be installed on a floating rig 5. The system comprises compensation cells, each of which consists of at least one hydraulic lift cylinder 2 which has a first hydraulic accumulator 3 and a second hydraulic accumulator 4 connected along a hydraulic line. Each cylinder 2 is provided with a piston head 6. The first accumulator 3 and the second accumulator 4 also have a first piston head 7 and a second piston head 8 respectively.

Kompensasjonscellene vil kunne være delvis eller fullstendig satt inne i et hus (ikke vist). The compensation cells will be able to be partially or completely set inside a housing (not shown).

Toppdelen av sylinderen 2 ovenfor stempelhodet 6 og den delen av akkumulatorene 3, 4 som er over det første stempelhodet 7 og det andre stempelhodet 8 har alle et fast volum med fluid som ikke kan unnslippe. Dette fluidet vil fortrinnsvis være inkompressibelt, og vil kunne være olje eller vann. Den første akkumulatoren 3 vil bli forhåndslastet til et høyt trykk med et første trykksatt gassvolum nedenfor det første stempelhodet 7, og den andre akkumulatoren 4 vil bli forhåndslastet til et enda høyere trykk nedenfor det andre stempelhodet 8 med et andre trykksatt gassvolum som vil være under det. The top part of the cylinder 2 above the piston head 6 and the part of the accumulators 3, 4 which is above the first piston head 7 and the second piston head 8 all have a fixed volume of fluid which cannot escape. This fluid will preferably be incompressible, and could be oil or water. The first accumulator 3 will be preloaded to a high pressure with a first pressurized gas volume below the first piston head 7, and the second accumulator 4 will be preloaded to an even higher pressure below the second piston head 8 with a second pressurized gas volume which will be below that .

Ventiler 3a, 4a for gassregulator (best vist i figurer 3 til 10), vil kunne være koplet til bunnen i hver av akkumulatorene 3,4, for å kunne sikre at gasstrykket til enhver tid blir holdte ved et bestemt minimum. Gassylindre 3b, 4b (vist i figur 1) vil kunne være koplet til bunnen i hver av akkumulatorene 3, 4 for å sikre et tilstrekkelig gassvolum og trykk. Valves 3a, 4a for the gas regulator (best shown in Figures 3 to 10) could be connected to the bottom of each of the accumulators 3,4, in order to ensure that the gas pressure is kept at a certain minimum at all times. Gas cylinders 3b, 4b (shown in Figure 1) could be connected to the bottom of each of the accumulators 3, 4 to ensure a sufficient gas volume and pressure.

Som forklart ovenfor, blir et fluid injisert under trykk inn i akkumulatorene 3, 4 fra bunnen for å holde disse ved forhåndsinnstilte trykkforhold, slik som vil være ønskelig. Dette fluidet vil kunne være en inert gass, så som nitrogen. As explained above, a fluid is injected under pressure into the accumulators 3, 4 from the bottom to maintain them at preset pressure conditions, as would be desirable. This fluid could be an inert gas, such as nitrogen.

Som vist i figur la, vil en foretrukket utførelsesform ha to sylindre 2, som hver for seg vil være koplet i parallell med to akkumulatorer 3,4. De to sylindrene 2 vil også være koplet sammen ved den nedre enden langs en linje som er motsatt for den som er for koplingen til akkumulatorene 3, 4. Det kan være en flerhet med slike sylindre 2 og akkumulatorer 3, 4 langs en hydraulisk linje, men den grunnleggende enheten vil være én hydraulisk sylinder 2 koplet til to akkumulatorer 3, 4. As shown in figure la, a preferred embodiment will have two cylinders 2, each of which will be connected in parallel with two accumulators 3,4. The two cylinders 2 will also be connected together at the lower end along a line that is opposite to that for the connection to the accumulators 3, 4. There can be a plurality of such cylinders 2 and accumulators 3, 4 along a hydraulic line, but the basic unit will be one hydraulic cylinder 2 connected to two accumulators 3, 4.

Akkumulatorene 3, 4 vil kunne være anordnet tilstøtende sylinderen 2 på riggen, men vil også kunne befinne seg på et fjerntliggende sted på riggen. Dette vil sikre at systemet 1 krever mindre plass og ikke urettmessig tar opp plass på det allerede overfylte boretårnet (ikke vist). The accumulators 3, 4 can be arranged adjacent to the cylinder 2 on the rig, but can also be located at a remote location on the rig. This will ensure that system 1 requires less space and does not unduly take up space on the already crowded derrick (not shown).

Sylinderen 2 vil alltid være i nærheten av toppen på stigerøret (ikke vist). Det er også ønskelig at, for å sikre en ordentlig fungering, akkumulatorene 3,4 blir plassert ved en avstand som ikke er på mer enn rundt 10 meter fra sylinderen 2. Cylinder 2 will always be near the top of the riser (not shown). It is also desirable that, to ensure proper functioning, the accumulators 3,4 are placed at a distance of no more than around 10 meters from the cylinder 2.

Med en antagelse om at det primære kompensasjonssystemet for hiv er ute av funksjon, vil den posisjonen som er antydet i figur la nå bli forklart: Den flytende riggen har nådd frem til bølgedalen, og utøver en strekkraft på systemet 1 i den foreliggende oppfinnelsen. Ved dette stadiet, la oss si ved en last på 52 MT, vil stempelhodet 6 i sylinderen 2 være ved den ekstreme bunnen for sylinderen 2. Dette trekker fluid ut fra akkumulatorene 3, 4, og det første stempelhodet 7 og det andre stempelhodet 8 vil trekke seg tilbake til deres aller øverste posisjon. Det samlede innelukkede volumet for det fluidet som var på toppen av stempelhodet 6, 7, 8 vil nå være på toppen av stempelhodet 6 bare. Kompensasjonssystemet 1 for uforutsett vil nå virke, og det primære kompensasjonssystemet for hiv (ikke vist) har sviktet fordi den lasten med 52 MT er forbi dets hysterese. Assuming that the primary compensation system for heave is out of order, the position indicated in figure la will now be explained: The floating rig has reached the wave valley, and exerts a tensile force on the system 1 of the present invention. At this stage, say at a load of 52 MT, the piston head 6 in cylinder 2 will be at the extreme bottom of cylinder 2. This draws fluid from the accumulators 3, 4, and the first piston head 7 and the second piston head 8 will retreat to their very top position. The total enclosed volume for the fluid that was on top of piston head 6, 7, 8 will now be on top of piston head 6 only. The contingency compensation system 1 will now operate and the primary compensation system for hiv (not shown) has failed because that 52 MT load is past its hysteresis.

I henhold til den utførelsesformen som kan tjene som eksempel, vil det primære kompensasjonssystemet for hiv være operativt med en last på mellom 100 MT og 150 MT, og dette området er i hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Innenfor dette området vil stemplene for kompensasjonssystemet for uforutsett hiv ikke bevege seg på grunn av fjærhandlingen i akkumulatorene 3, 4. En hvilken som helst last som er mindre enn 100 MT og mer enn 150 MT vil bety at det primære systemet ikke er aktivt. According to the exemplary embodiment, the primary HIV compensation system will be operational at a load of between 100 MT and 150 MT, and this range is in the hysteresis of the primary HIV compensation system. Within this range the pistons of the heave compensation system will not move due to the spring action of the accumulators 3, 4. Any load less than 100 MT and more than 150 MT will mean that the primary system is not active.

Figur lb representerer en posisjon når riggen 5 til en viss grad har klatret opp mot toppen av en bølge, og der strekkraften som virker på systemet er over 100 MT. Ved dette stadiet har stempelhodet 6, som er koplet til stempelstaget 12 i sylinderen 2, gått opp betydelig, og tvinger det faste volumet med fluid i den første akkumulatoren 3 til å dytte ned det første stempelhodet 7, slik at det vil være fullstendig strukket ut. Det andre stempelhodet 8 vil være fullstendig trukket tilbake i en oppadgående retning, fordi det fluidet som er i den andre akkumulatoren 4 ikke har blitt fortrengt. Dette skjer fordi den andre akkumulatoren 4 vil være forhåndslastet med et høyere trykk sammenlignet med det trykket som den første akkumulatoren vil være forhåndslastet med. Figure 1b represents a position when the rig 5 has climbed to a certain extent towards the top of a wave, and where the tensile force acting on the system is over 100 MT. At this stage, the piston head 6, which is connected to the piston rod 12 in the cylinder 2, has risen significantly, forcing the fixed volume of fluid in the first accumulator 3 to push down the first piston head 7, so that it will be fully extended . The second piston head 8 will be completely retracted in an upward direction, because the fluid in the second accumulator 4 has not been displaced. This happens because the second accumulator 4 will be preloaded with a higher pressure compared to the pressure with which the first accumulator will be preloaded.

Selvsagt har posisjonen for stempelhodet 7 fra figur la til figur lb endret seg gradvis med den økende strekkbelastningen som virker på systemet 1. Når det primære kompensasjonssystemet virker, vil uforutsett - systemet, i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, bli værende statisk i denne posisjonen, og det primære kompensasjonssystemet for hiv vil operere effektivt, for å opprettholde en last på mellom 100 MT og 150 MT. Of course, the position of the piston head 7 from Figure 1a to Figure 1b has gradually changed with the increasing tensile load acting on the system 1. When the primary compensating system operates, unexpectedly - the system, according to the present invention, will remain static in this position, and the primary compensation system for HIV will operate efficiently, to maintain a load of between 100 MT and 150 MT.

Hvilket er klart vist i figur lb og i det partiet av grafen som er over denne vil, fra 100 MT og opp til 150 MT, det første stempelhodet 7 bli værende fullstendig strukket nedover samtidig med at det andre stempelhodet 8 vil være fullstendig trukket tilbake oppover. Dette er i det området hvor uforutsett - systemet 1 er statisk. Når det primære kompensasjonssystemet (ikke vist) virker ordentlig, vil dette opprettholde lasten. Dermed, fra 100 MT til 150 MT, det vil si opp til den lasten som virker på systemet 1 når det andre stempelhodet 8 begynner å bevege seg nedover, er det et dødområde hvor systemet 1 blir værende statisk. Which is clearly shown in figure 1b and in the part of the graph that is above this, from 100 MT and up to 150 MT, the first piston head 7 will remain fully extended downwards at the same time as the second piston head 8 will be fully retracted upwards . This is in the area where unforeseen - system 1 is static. When the primary compensation system (not shown) is working properly, this will maintain the load. Thus, from 100 MT to 150 MT, i.e. up to the load acting on the system 1 when the second piston head 8 starts to move downwards, there is a dead zone where the system 1 remains static.

Dersom det primære kompensasjonssystemet svikter, og lasten går over 150 MT, vil det andre stempelhodet 8, som til nå har vært fullstendig trukket inn, begynne å bevege seg under trykket fra det hydrauliske fluidet som drives ut fra sylinderen 2. If the primary compensation system fails, and the load exceeds 150 MT, the second piston head 8, which until now has been fully retracted, will begin to move under the pressure of the hydraulic fluid expelled from the cylinder 2.

Når den lasten dom virker på systemet 1 i hovedsak er utover 150 MT og opp til for eksempel 250 MT i den utførelsesformen som skal tjene som eksempel, når det andre stempelhodet 8 er fullstendig strukket ut nedover, vil uforutsett - systemet effektivt være i gang og vil ha tatt over fra det primære kompensasjonssystemet for hiv. Dette skjer fordi stempelet har forflyttet seg videre opp slik som vist i figur lc og dyttet det fluidet på toppen av den andre akkumulatoren 3, som vil være forhåndslastet til et vesentlig høyt trykk med gass. When the load acting on the system 1 is essentially beyond 150 MT and up to, for example, 250 MT in the embodiment that will serve as an example, when the second piston head 8 is fully extended downwards, unexpectedly - the system will effectively be running and will have taken over from the primary compensation system for HIV. This happens because the piston has moved further up as shown in figure 1c and pushed that fluid on top of the second accumulator 3, which will be pre-loaded to a substantially high pressure with gas.

Dersom lasten går over 150 MT vil det primære kompensasjonssystemet for hiv (ikke vist) ikke være aktivt eller det virker ikke ordentlig. Den lasten som virker vil nå være forbi utover hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Dette har blitt vist i figur lc, som representerer en tilstand når riggen er på toppen av en bølge. If the load exceeds 150 MT, the primary compensation system for HIV (not shown) will not be active or it will not work properly. The load acting will now be past beyond the hysteresis of the primary compensatory system for HIV. This has been shown in Figure 1c, which represents a condition when the rig is on top of a wave.

Tverrsnitts arealer for stempelhodene 7, 8 i akkumulatorene 3, 4 vil i hovedsak være like. Cross-sectional areas for the piston heads 7, 8 in the accumulators 3, 4 will essentially be the same.

Det primære kompensasjonssystemet for hiv, i henhold til den utførelsesformen som skal tjene som eksempel, og her er omtalt som et eksempel, vil bli innstilt til å være effektivt operativt mellom 100 MT og 150 MT. Dette er i hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. I dette området vil kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv være effektivt statisk. For å være presis, det vil ikke ta over fra det primære kompensasjonssystemet for hiv så lenge lasten er innenfor dette området. Dette forhåndsdefinerte området vil kunne variere fra ett primært kompensasjonssystem for hiv til et annet. The primary compensation system for HIV, according to the embodiment which is to serve as an example, and is discussed here as an example, will be set to be effectively operational between 100 MT and 150 MT. This is in the hysteresis of the primary compensatory system for HIV. In this area, the compensation system 1 for unforeseen hiv will be effectively static. To be precise, it will not take over from the primary compensation system for HIV as long as the load is within this range. This predefined range may vary from one primary compensation system for HIV to another.

Det er en viktig fordel med kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv at det kan tilpasses hysteresen for et hvilket som helst primært kompensasjonssystem for hiv i kraft av dets enkle konstruksjon. Akkumulatorene 3,4 har det samme tverrsnittet og dermed kan det trykket som hver av dem blir forhåndslastet opp med lett kunne varieres. Faktisk vil det forhåndslastede trykket for den ene kunne varieres samtidig med at det holdes konstant i den andre, eller begge to kan varieres, for å tilpasse med hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. An important advantage of the contingency heave compensation system 1 is that it can be adapted to the hysteresis of any primary heave compensation system by virtue of its simple construction. The accumulators 3,4 have the same cross-section and thus the pressure with which each of them is pre-loaded can easily be varied. In fact, the preloaded pressure for one could be varied while keeping it constant in the other, or both could be varied, to match the hysteresis of the primary HIV compensation system.

Systemet virker på nøyaktig motsatt retning og måte når riggen igjen langsomt klatrer ned i en bølgedal, slik som vil bli forstått av fagpersoner på området. I praksis vil det være flere kompensatorer for hiv, og reserve- eller uforutsettkompensatorer for hiv, som blir plassert på en flytende rigg for å ha en jevn og uavbrutt operasjon, og den foreliggende oppfinnelsen favner om et slikt arrangement. The system works in the exact opposite direction and manner when the rig again slowly climbs down a wave valley, as will be understood by professionals in the field. In practice, there will be several compensators for hiv, and reserve or contingency compensators for hiv, which will be placed on a floating rig to have a smooth and uninterrupted operation, and the present invention embraces such an arrangement.

Figur 2 er en grafisk representasjon av slaglengdene i stempelstagene i sylinder 2 mot lasten i MT som virker på systemet. Den horisontale linjen mellom 100 MT og 150 MT er signifikant. Den er i hovedsak sammenfallende med hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv, i den utførelses formen som skal tjene som eksempel. Dette er i det området der det primære kompensasjonssystemet for hiv er aktivt og kompensasjonssystemet for uforutsett hiv i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vil være statisk. Utover dette området, det vil si under 100 MT og over 150 MT, vil det være kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv i henhold til den foreliggende oppfinnelsen som er aktivt. Figure 2 is a graphical representation of the stroke lengths in the piston rods in cylinder 2 against the load in MT acting on the system. The horizontal line between 100 MT and 150 MT is significant. It essentially coincides with the hysteresis for the primary compensation system for HIV, in the embodiment that will serve as an example. This is in the area where the primary compensation system for HIV is active and the compensation system for unforeseen HIV according to the present invention will be static. Beyond this range, that is below 100 MT and above 150 MT, it will be the compensation system 1 for unforeseen hiv according to the present invention that is active.

Den grafiske representasjonen viser endringen i slaglengden på stempel 6 i sylinder 2 med den endrete lasten. Man kan se at når lasten når 100 MT, vil slaglengden bli værende konstant ved 3000 mm for en viss tid, inntil lasten når omtrent 150 MT. Sylinderen 2 kan ha en slaglengde på omtrent 10 meter og størrelsen på akkumulatorene 3, 4 vil kunne variere avhengig av kravet. The graphic representation shows the change in stroke length of piston 6 in cylinder 2 with the changed load. It can be seen that when the load reaches 100 MT, the stroke length will remain constant at 3000 mm for a certain time, until the load reaches about 150 MT. The cylinder 2 can have a stroke of approximately 10 meters and the size of the accumulators 3, 4 will be able to vary depending on the requirement.

Akkumulatorene 3,4 vil være bygget slik at den ene er forhåndsinnstilt med et lavere forhåndslastet trykk, når den har blitt komprimert til det maksimalt mulige omfanget, opprettholder en last på rundt 100 MT, og den med høyere innstilt trykk opprettholder en last på rundt 150 MT før kompresjon av gassen skal begynne. Dermed vil akkumulatorens slaglengde bli værende konstant, selv når den lasten som virker på systemet varierer mellom 100 MT og 150 MT. The accumulators 3,4 will be constructed so that one pre-set with a lower pre-loaded pressure, when compressed to the maximum possible extent, maintains a load of around 100 MT, and the one with a higher pre-set pressure maintains a load of around 150 MT before compression of the gas shall begin. Thus, the stroke length of the accumulator will remain constant, even when the load acting on the system varies between 100 MT and 150 MT.

Figurer 3 til 10 er skjematiske representasjoner for virkemåten i den foretrukne utførelsesformen for oppfinnelsen, som svarer til de rissene som har blitt gitt i figurer la til lc. Virkemåten for systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli forklart videre, med henvisning til disse diagrammene. Figures 3 to 10 are schematic representations of the operation of the preferred embodiment of the invention, which correspond to the drawings which have been given in figures 1a to 1c. The operation of the system according to the present invention will now be explained further, with reference to these diagrams.

I figurene 3 til 10 er sylinderen 2 for kompensasjon av hiv vist på venstre side. Toppdelen av denne sylinderen er koplet i parallell med toppen av den første forhåndslastede akkumulatoren 3 og den andre forhåndslastede akkumulatoren 4. In figures 3 to 10, the cylinder 2 for compensation of heave is shown on the left side. The top part of this cylinder is connected in parallel with the top of the first preloaded accumulator 3 and the second preloaded accumulator 4.

Hvilket kan ses fra figur 3, har begge de forhåndslastede akkumulatorer 3, 4 et flytende stempel 7, 8, som er absolutt lekkasjetette og som holder det forhåndslastede trykket for fluidet som blir injisert fra bunnen fortrinnsvis ved hjelp av gassylindre (ikke vist). As can be seen from Figure 3, both of the preloaded accumulators 3, 4 have a floating piston 7, 8, which is absolutely leak-proof and which holds the preloaded pressure for the fluid which is injected from the bottom preferably by means of gas cylinders (not shown).

Figur 3 er et riss fra når det er praktisk talt ingen last på systemet 1, og alle stempelhodene 6, 7, 8 vil være trukket tilbake i en oppadgående retning. Trykket inne i akkumulatorene 3, 4 vil dytte stemplene 7, 8 oppover, drive ut det hydrauliske fluidet inn i sylinderen 2 og dermed dytte stemplet 6 til den aller laveste posisjonen. Figure 3 is a view from when there is practically no load on the system 1, and all the piston heads 6, 7, 8 will be retracted in an upward direction. The pressure inside the accumulators 3, 4 will push the pistons 7, 8 upwards, drive out the hydraulic fluid into the cylinder 2 and thus push the piston 6 to the very lowest position.

Det er satt inn trykkregulatorventiler 3 a, 4a for å sikre et minimum av trykk til enhver tid. Gassylindre (ikke vist) vil kunne bli koplet til i bunnen for hver av akkumulatorene 3, 4 for å kunne sikre et tilstrekkelig gassvolum. Pressure regulator valves 3a, 4a have been inserted to ensure a minimum pressure at all times. Gas cylinders (not shown) can be connected to the bottom of each of the accumulators 3, 4 in order to ensure a sufficient gas volume.

Som hevdet tidligere, hydraulisk fluid, fortrinnsvis nitrogen gass, blir injisert inn i akkumulatorene 3, 4 fra bunnen ved hjelp av gassylindre (ikke vist), for å holde akkumulatorene ved de forhåndsinnstilte trykkbetingelsene, slik som vil være ønskelig. I dette eksemplet vil den første akkumulatoren 3 bli forhåndslastet til 70 bar, og den andre akkumulatoren vil bli forhåndslastet til 202 bar. Det bør forstås at dette trykkområdet vil kunne varieres, avhengig av kravet, og alle slike variasjoner faller innenfor virkeområdet for den foreliggende oppfinnelsen uten å avvike fra dens ånd. As stated previously, hydraulic fluid, preferably nitrogen gas, is injected into the accumulators 3, 4 from the bottom by means of gas cylinders (not shown), to maintain the accumulators at the preset pressure conditions, as would be desirable. In this example, the first accumulator 3 will be preloaded to 70 bar, and the second accumulator will be preloaded to 202 bar. It should be understood that this pressure range can be varied, depending on the requirement, and all such variations fall within the scope of the present invention without deviating from its spirit.

Stempelhodet 7 på akkumulatoren 3 vil være fysisk begrenset i å forflytte seg videre ned ved et bestemt punkt. For dette formålet vil akkumulatoren 3 bli tilveiebragt med et restriksjonsarrangement, så som en stopper 9, for å begrense bevegelsen for det første stemplet 7 i en nedadgående retning. The piston head 7 on the accumulator 3 will be physically limited in moving further down at a certain point. For this purpose, the accumulator 3 will be provided with a restriction arrangement, such as a stop 9, to limit the movement of the first piston 7 in a downward direction.

Figur 4 representerer en tilstand hvor hivhandlingen fra den flytende plattformen (ikke vist) svakt har dyttet hivsylinderens 2 stempelhode 6 oppover. Siden toppdelen av stempelhodene 6, 7, 8 for hivsylinderen 2 og akkumulatorene 3,4 holder en fast mengde med fluid som ikke kan unnslippe, vil en reduksjon av dette innelukkede volumet gi en økning av linjetrykket. Figure 4 represents a state where the heaving action from the floating platform (not shown) has slightly pushed the piston head 6 of the heaving cylinder 2 upwards. Since the top part of the piston heads 6, 7, 8 for the lifting cylinder 2 and the accumulators 3, 4 hold a fixed amount of fluid which cannot escape, a reduction of this enclosed volume will give an increase in the line pressure.

Dermed har linjetrykket øket fra 0 til 70 bar, men siden det er likt med det forhåndslastede trykket i den første akkumulatoren 3 har ikke stempelhodet 7 i denne beveget seg ned enda. Den reaktive skyvkraften produsert fra den første akkumulatoren er nå lik en last på 52 MT. Den posisjonen som har blitt vist i denne figuren vil tilsvare den i figur la når kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv virker, og det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke er aktivt. Dette er på grunn av at lasten er under det området som er hysterese for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Figur 5 representerer en tilstand hvor hivet har øket, og trykket på akkumulatoren 3,4 følgelig har bygget seg opp til 100 bar. Dette er mer enn det forhåndslastede trykket i den første akkumulatoren 3, der stempelhodet for denne har beveget seg nedover under trykket fra fluidet på toppen av den, og som har blitt forårsaket av den oppadgående bevegelsen til stemplet 6 i sylinderen 2 med påfølgende forskyvning av fluid. Den skyvkraften som produseres for å jevne ut lasten vil nå være på 74 MT. Også her vil det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke være aktivt og kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv vil virke. Figur 6 representerer en tilstand hvor hivet har øket, for derved å dytte hivsylinderens 2 stempelhode 6 videre opp. Dette har ført til at stempelhodet for den første akkumulatoren fysisk når frem til dets grense for forflytning, og dets maksimale kapasitet for trykkoppbygging, som er 134 bar, oppnås. Dette vil være likt med en last på rundt 100 MT. Fra denne lasten vil kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv være statisk. Thus, the line pressure has increased from 0 to 70 bar, but since it is equal to the pre-loaded pressure in the first accumulator 3, the piston head 7 in this has not yet moved down. The reactive thrust produced from the first accumulator is now equal to a load of 52 MT. The position that has been shown in this figure will correspond to that in figure 1a when the compensation system 1 for unforeseen hiv is operating, and the primary hiv compensation system is not active. This is because the load is below the range which is the hysteresis of the primary compensation system for HIV. Figure 5 represents a state where the lift has increased, and the pressure on the accumulator 3,4 has consequently built up to 100 bar. This is more than the pre-loaded pressure in the first accumulator 3, for which the piston head has moved downwards under the pressure of the fluid on top of it, and which has been caused by the upward movement of the piston 6 in the cylinder 2 with consequent displacement of fluid . The thrust produced to level the load will now be 74 MT. Here, too, the primary compensation system for HIV will not be active and compensation system 1 for unforeseen HIV will work. Figure 6 represents a state where the lift has increased, thereby pushing the piston head 6 of the lift cylinder 2 further up. This has caused the piston head of the first accumulator to physically reach its limit of displacement, and its maximum capacity for pressure build-up, which is 134 bar, is reached. This will be equal to a load of around 100 MT. From this load, the compensation system 1 for unforeseen heave will be static.

Det trykket som virker på akkumulatorene har følgelig gått opp til 167 bar på grunn av øket last på systemet 1. Imidlertid, siden dette er mindre enn det forhåndsinnstilte trykket i den andre akkumulatoren 4, må stempelhodet 8 fortsatt flytte på seg. The pressure acting on the accumulators has consequently gone up to 167 bar due to increased load on the system 1. However, since this is less than the preset pressure in the second accumulator 4, the piston head 8 must still move.

Det økede trykket på 167 bar vil nå være likt med en last på 124 MT. Denne posisjonen vist i figur 7 vil tilsvare den posisjonen i figur lb, slik som den posisjonen vist i figur 6. Dette er innenfor det området hvor det primære kompensasjonssystemet for hiv virker effektivt, og kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv vil være statisk. The increased pressure of 167 bar will now be equal to a load of 124 MT. This position shown in figure 7 will correspond to the position in figure 1b, such as the position shown in figure 6. This is within the area where the primary compensation system for heave works effectively, and the compensation system 1 for unforeseen heave will be static.

Med ytterligere hivhandling, som vist i figur 8, har det trykket som virker på akkumulatorene 3,4 nå nådd opp til terskelgrensen på 202 bar, for startoperasjonen for den andre akkumulatoren. Dette vil være likt med en last på rundt 150 MT. Enda en gang her har ikke stempelhodet 6 endret sin posisjon fra figur 6, siden kompensasjonssystemet for uforutsett hiv fortsatt er statisk. With further heaving action, as shown in figure 8, the pressure acting on the accumulators 3,4 has now reached the threshold limit of 202 bar, for the starting operation of the second accumulator. This will be equal to a load of around 150 MT. Once again here, the piston head 6 has not changed its position from Figure 6, since the compensation system for unforeseen lift is still static.

Posisjonene for sylinderens 2 stempel 6 i figurene 6, 7 og 8 tilsvarer det horisontale partiet av grafen mellom 100 MT og 150 MT i figur 2. Figur 9 representerer en tilstand hvor det er en ytterligere hivhandling. Lasten er nå 186 MT og fører følgelig til en økning i det trykket som virker på akkumulatorene. Dette trykket vil være på 250 bar, som er høyere enn det forhåndslastede trykket på 202 bar i den andre akkumulatoren 4. Dermed har stempelhodet 8 for den andre akkumulatoren 4 beveget seg ned for å jevne ut det trykket som ble dannet der av sylinderen 2 til stemplet 6, som nå har flyttet seg videre oppover, sammenlignet med den posisjonen i figur 6, 7 og 8. Nå vil kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv virke. Figur 10 er et riss hvor trykket på akkumulatorene har øket til 337 bar, som tilsvarer en last på 250 MT og det andre stempelhodet 8 har blitt strukket helt ut. Ved dette punktet vil begge stempelhodene 7, 8 være fullstendig strukket ut for å kompensere for den strekkraften som ble generert ved at riggen klatret opp til en bølgetopp. Dette vil være den øvre grensen for kompensasjonssystemet for uforutsett hiv. Denne posisjonen tilsvarer det stadiet som har blitt vist i figur lc. The positions of the piston 6 of the cylinder 2 in figures 6, 7 and 8 correspond to the horizontal part of the graph between 100 MT and 150 MT in figure 2. Figure 9 represents a condition where there is a further lifting action. The load is now 186 MT and consequently leads to an increase in the pressure acting on the accumulators. This pressure will be 250 bar, which is higher than the preloaded pressure of 202 bar in the second accumulator 4. Thus, the piston head 8 of the second accumulator 4 has moved down to equalize the pressure generated there by the cylinder 2 to the piston 6, which has now moved further upwards, compared to that position in figures 6, 7 and 8. Now the compensation system 1 for unforeseen hiv will work. Figure 10 is a drawing where the pressure on the accumulators has increased to 337 bar, which corresponds to a load of 250 MT and the second piston head 8 has been fully extended. At this point, both piston heads 7, 8 will be fully extended to compensate for the tensile force generated by the rig climbing up to a wave crest. This will be the upper limit for the compensation system for unforeseen HIV. This position corresponds to the stage which has been shown in Figure 1c.

Det bør noteres at når endringen i posisjoner for det andre stempelhodet 8 har funnet sted, har posisjonen for det første stempelhodet 7 blitt værende uendret og det trykket som virker på undersiden vil være konstant på 134 bar. It should be noted that when the change in positions of the second piston head 8 has taken place, the position of the first piston head 7 has remained unchanged and the pressure acting on the underside will be constant at 134 bar.

Etter hvert som riggen klatrer ned gjennom en bølgedal, vil trinnene i operasjonen være det stikk motsatte av det som er kjent fra figurene 3 til 10, slik som vil kunne forstås av fagpersoner på området, og av hensyn til korthet er disse ikke beskrevet her. As the rig climbs down through a wave valley, the steps in the operation will be the exact opposite of what is known from Figures 3 to 10, as will be understood by those skilled in the art, and for the sake of brevity these are not described here.

I et nøtteskall, kompensasjonssystemet for uforutsett hiv virker når lasten er mindre enn 100 MT og dessuten når lasten er mer enn 150 MT, i den utførelsesformen som skal tjene som eksempel. Innenfor 100 MT og 150 MT virker det primære kompensasjonssystemet for hiv, og dette tilsvarer hysteresen for dette primære systemet. En hvilken som helst last under 100 MT og en hvilken som helst last over 150 MT ville bety at det primære systemet ikke er aktivt, og at dermed vil kompensasjonssystemet for uforutsett hiv virke, for å kunne forhindre overstadige laster på stigerørssystemet. In a nutshell, the compensation system for unforeseen heaves works when the load is less than 100 MT and furthermore when the load is more than 150 MT, in the embodiment that will serve as an example. Within 100 MT and 150 MT, the primary compensatory system for HIV operates, and this corresponds to the hysteresis of this primary system. Any load below 100 MT and any load above 150 MT would mean that the primary system is not active and thus the contingency heave compensation system would operate to prevent excessive loads on the riser system.

For å kunne forklare den foreliggende oppfinnelsen videre, vil det nå bli beskrevet en annen foretrukket utførelsesform, med henvisning til de skjematiske rissene av figurer II til 13, hvor like henvisningstall viser til de samme særtrekkene. In order to be able to explain the present invention further, another preferred embodiment will now be described, with reference to the schematic drawings of Figures II to 13, where like reference numbers refer to the same features.

Som vist i figur 11 vil det være to sylindergrupper, den første sylinderen 2 og to identiske sylindre 2a og 2b. Den første sylinderen 2 vil være hydraulisk koplet til en første akkumulator 3, mens de to andre sylindrene 2a, 2b vil være koplet til to andre akkumulatorer 4. Den første sylinderen har stempelhode 6 koplet til stempelstag 12, mens de to andre sylindrene 2a, 2b har stempelhoder 6a, 6b koplet til stempelstagene 10 og 11. Stempelstaget 12 i den første sylinderen 2 er også stivt koplet til et tverrstag 13, der endene på denne igjen er stivt koplet til toppen av de ytre rørene på sylindrene 2a og 2b. As shown in Figure 11, there will be two cylinder groups, the first cylinder 2 and two identical cylinders 2a and 2b. The first cylinder 2 will be hydraulically connected to a first accumulator 3, while the two other cylinders 2a, 2b will be connected to two other accumulators 4. The first cylinder has a piston head 6 connected to a piston rod 12, while the other two cylinders 2a, 2b have piston heads 6a, 6b connected to the piston rods 10 and 11. The piston rod 12 in the first cylinder 2 is also rigidly connected to a transverse rod 13, where the ends of this in turn are rigidly connected to the top of the outer tubes of the cylinders 2a and 2b.

Den første akkumulatoren 3 vil være forhåndslastet til et trykk på 70 bar fra bunnen av denne, mens den andre akkumulatoren 4 vil være forhåndslastet til et trykk på 200 bar ved de respektive bunnene, ved hjelp av gassylindre (ikke vist). The first accumulator 3 will be pre-loaded to a pressure of 70 bar from the bottom thereof, while the second accumulator 4 will be pre-loaded to a pressure of 200 bar at the respective bottoms, by means of gas cylinders (not shown).

Istedenfor de to andre sylindrene 2a, 2b, som hver for seg vil være koplet til en separat akkumulator, vil de også kunne være koplet til en felles akkumulator. Instead of the other two cylinders 2a, 2b, which will each be connected to a separate accumulator, they will also be able to be connected to a common accumulator.

Det vil også kunne erkjennes av en fagperson på området at antall sylindre i hver gruppe av sylindre kan varieres i henhold til det som kan la seg gjøre i de konkrete tilfellene. Det samme gjelder for akkumulatorer koplet til sylindergruppene. It will also be recognized by a professional in the field that the number of cylinders in each group of cylinders can be varied according to what can be done in the specific cases. The same applies to accumulators connected to the cylinder groups.

Arrangement for hydraulisk fluid og hydraulisk koplingsevne mellom sylindrene og akkumulatorene vil være som i figurene 3 til 10. Arrangement for hydraulic fluid and hydraulic coupling between the cylinders and accumulators will be as in figures 3 to 10.

Figur 11 representerer en tilstand hvor hivhandlingen for den flytende plattformen (ikke vist) har forårsaket en relativt oppadgående bevegelse av stempelhodet 6 med hensyn til hivsylinderen 2. Toppdelen på sylinderen 2 over stempelhodet 6 og den delen av akkumulatorene 3,4, som er over det første stempelhodet 6, vil være hydraulisk koplet. Disse delene holder en fast mengde med fluid som ikke kan unnslippe. Dermed vil en reduksjon av dette innelukkede volumet gi en økning i linjetrykket. Figure 11 represents a condition where the lifting action of the floating platform (not shown) has caused a relatively upward movement of the piston head 6 with respect to the lifting cylinder 2. The top part of the cylinder 2 above the piston head 6 and that part of the accumulators 3,4, which are above it first piston head 6, will be hydraulically connected. These parts hold a fixed amount of fluid that cannot escape. Thus, a reduction of this enclosed volume will result in an increase in the line pressure.

Således har linjetrykket øket fra 0 til 70 bar, men siden det vil være likt med det forhåndslastede trykket i den første akkumulatoren 3, vil ikke stempelhodet 7 her ha beveget seg ned enda. Den reaktive skyvkraften produsert fra den første akkumulatoren vil nå være likt med en last på 52 MT. Posisjonen tilsvarer den som når kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv virker, og det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke er aktivt. Dette er på grunn av at lasten er under det området for hysterese for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Thus, the line pressure has increased from 0 to 70 bar, but since it will be equal to the pre-loaded pressure in the first accumulator 3, the piston head 7 here will not have moved down yet. The reactive thrust produced from the first accumulator will now be equal to a load of 52 MT. The position corresponds to that when compensation system 1 for unforeseen hiv is operating, and the primary hiv compensation system is not active. This is due to the load being below the range of hysteresis of the primary compensation system for HIV.

Stempelhodene 8 for de andre akkumulatorene 4 har dessuten ikke gått ned fordi linjetrykket er 69 bar, som er langt mindre enn det forhåndslastede trykket på 200 bar, som vil finnes på den andre siden av stempelhodene 8. Moreover, the piston heads 8 for the other accumulators 4 have not gone down because the line pressure is 69 bar, which is far less than the pre-loaded pressure of 200 bar, which will be found on the other side of the piston heads 8.

Figur 12 viser en tilstand hvor hiv har øket, for derved å dytte stempelhodet 6 og dets stag 12 i hivsylinderen 2 relativt opp med hensyn til hivsylinderen 2. Dette har ført til at stempelhodet 7 i den første akkumulatoren 3 fysisk når frem til dets grense for forflytning og den maksimale kapasiteten for trykkoppbygging, som er på 134 bar, har blitt nådd. Dette vil være likt med en last på rundt 100 MT. Fra denne lasten er kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv statisk. Dette kan videre forstås ut fra det faktum at stempelhodene 6a, 6b i de andre hydrauliske sylindrene 2a, 2b har blitt værende statiske ved posisjonen som i figur 11. Dette er fordi stempelhodene 8 i de andre akkumulatorene 4 ikke har gått ned, der linjetrykket bare er 134 bar. Figure 12 shows a condition where lift has increased, thereby pushing the piston head 6 and its rod 12 in the lift cylinder 2 relatively upwards with respect to the lift cylinder 2. This has led to the piston head 7 in the first accumulator 3 physically reaching its limit for displacement and the maximum capacity for pressure build-up, which is 134 bar, has been reached. This will be equal to a load of around 100 MT. From this load, the compensation system 1 for unforeseen heave is static. This can further be understood from the fact that the piston heads 6a, 6b in the other hydraulic cylinders 2a, 2b have remained static at the position as in figure 11. This is because the piston heads 8 in the other accumulators 4 have not decreased, where the line pressure only is 134 bar.

Figur 13 er et riss som tilsvarer en posisjon når riggen har klatret på toppen av en bølge og hivet genererer et maksimalt strekk. Stempelhodet 6 har beveget seg videre opp i forhold til sylinderen 2. Trykket på akkumulatorene har øket til 337 bar som tilsvarer en last på 250 MT. De andre stempelhodene 8 har beveget seg ned til deres arbeidsgrense for å kompensere for hivhandlingen. Figure 13 is a diagram corresponding to a position when the rig has climbed on top of a wave and the heave generates a maximum stretch. The piston head 6 has moved further up in relation to the cylinder 2. The pressure on the accumulators has increased to 337 bar which corresponds to a load of 250 MT. The other piston heads 8 have moved down to their working limit to compensate for the lifting action.

Den øvre grensen for kompensasjonssystemet for uforutsett hiv, i henhold til denne utførelsesformen, og som tjener som eksempel, har nå blitt nådd. Nå vil det være fullstendig operativt. Det er verdt å merke seg at stempelhodene 6a, 6b i de andre sylindrene 2a, 2b nå har gått fullstendig opp, og deres stempelstag 10,11 vil nå være fullstendig strukket ut for å kompensere for strekkbelastning som virker på stigrørssystemet (ikke vist). Dette skjer på grunn av det faktum at hydraulisk fluid blir trukket ut fra toppen av stempelhodene 6a, 6b ved hivbevegelsen. Dermed har begge stempelhodene 8 for de andre akkumulatorene 4 nå beveget seg ned til deres arbeidsgrense. The upper limit of the compensation system for unforeseen HIV, according to this exemplary embodiment, has now been reached. Now it will be fully operational. It is worth noting that the piston heads 6a, 6b of the other cylinders 2a, 2b have now fully advanced and their piston rods 10,11 will now be fully extended to compensate for tensile stress acting on the riser system (not shown). This occurs due to the fact that hydraulic fluid is drawn out from the top of the piston heads 6a, 6b during the lifting movement. Thus, both piston heads 8 for the other accumulators 4 have now moved down to their working limit.

Det skal noteres at når endringen i posisjoner for det andre stempelhodet 8 har funnet sted, har posisjonen for det første stempelhodet 7 blitt værende uendret, og det trykket som virker under der vil være konstant ved 134 bar. It should be noted that when the change in positions of the second piston head 8 has taken place, the position of the first piston head 7 has remained unchanged, and the pressure acting there will be constant at 134 bar.

Figurer 14 til 19 viser en ytterligere foretrukket utførelsesform, innenfor omfanget av den den foreliggende oppfinnelsen, og som virker ved to forskjellige områder. Også her vil like henvisningstallene representere de samme særtrekkene, men som ikke vil bli presentert ytterligere av hensyn til korthet. Imidlertid, i dette arrangementet vil det være to sylindre, en første sylinder 2 vil bli koplet mekanisk i serie til en andre sylinder 2a, som befinner seg under den. Figures 14 to 19 show a further preferred embodiment, within the scope of the present invention, and which operates at two different areas. Here too, the same reference numbers will represent the same distinctive features, but which will not be presented further for reasons of brevity. However, in this arrangement there will be two cylinders, a first cylinder 2 will be connected mechanically in series to a second cylinder 2a, located below it.

Enden av sylinderens 2 stempelstag 12 vil være koplet med et arrangement av en dreietapp og stift på toppen av sylinderen 2. Sylindrene 2 og 2a kan være av samme størrelse eller av forskjellige størrelse, avhengig av de trykklassifiseringene som er bestemt. Dette vil også være sant for de sylindrene som har blitt vist i figurer 3 til 13. Stagets endeside for den første sylinderen 2 vil også være hydraulisk koplet til en første akkumulator 3, mens stagets endeside for den andre sylinderen 2a vil være hydraulisk koplet til en andre akkumulator 4. The end of cylinder 2 piston rod 12 will be connected by a pivot and pin arrangement on top of cylinder 2. Cylinders 2 and 2a may be of the same size or of different sizes, depending on the pressure ratings determined. This will also be true for the cylinders that have been shown in figures 3 to 13. The end side of the rod for the first cylinder 2 will also be hydraulically connected to a first accumulator 3, while the end side of the rod for the second cylinder 2a will be hydraulically connected to a second accumulator 4.

Den første akkumulatoren 3 vil være forhåndslastet til et trykk på 70 bar, mens den andre akkumulatoren 4 vil være forhåndslastet til et trykk på 202 bar. Imidlertid, til forskjell fra de tidligere arrangementene som er omtalt, vil trykket her bli brukt fra toppen av akkumulatorene 3,4 med gassylindre (ikke vist). The first accumulator 3 will be pre-loaded to a pressure of 70 bar, while the second accumulator 4 will be pre-loaded to a pressure of 202 bar. However, unlike the previous arrangements discussed, here the pressure will be applied from the top of the accumulators 3,4 with gas cylinders (not shown).

Figur 14 representerer en tilstand når hivhandlingen fra den flytende plattformen (ikke vist) har forårsaket en relativt nedadgående bevegelse av stempelhodet 6 med hensyn til hivsylinderen 2.1 dette arrangementet vil den delen av hivsylinderen 2 som er under stempelhodet 6 og den delen av akkumulatorene 3,4 som er under det første stempelhodet 7 og under det andre stempelhodet 8 holde en fast mengde med fluid som ikke kan unnslippe. En reduksjon av dette innelukkede volumet vil øke linjetrykket. Figure 14 represents a condition when the heave action from the floating platform (not shown) has caused a relative downward movement of the piston head 6 with respect to the heave cylinder 2.1 this arrangement will that part of the heave cylinder 2 which is below the piston head 6 and that part of the accumulators 3,4 which is under the first piston head 7 and under the second piston head 8 hold a fixed amount of fluid which cannot escape. A reduction of this confined volume will increase the line pressure.

Dermed har linjetrykket øket fra 0 bar til 70 bar, men siden det vil være likt med det forhåndslastede trykket i den første akkumulatoren 3, har ikke stempelhodet 7 her enda beveget seg oppover. Den reaktive skyvkraften som produseres på denne måten vil nå være likt med en last på 52 MT. Posisjonen tilsvarer den når kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv virker og det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke er aktivt. Dette er på grunn av at lasten vil være under det området som er hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Thus the line pressure has increased from 0 bar to 70 bar, but since it will be equal to the pre-loaded pressure in the first accumulator 3, the piston head 7 here has not yet moved upwards. The reactive thrust produced in this way will now be equal to a load of 52 MT. The position corresponds to that when the compensation system 1 for unforeseen hiv is working and the primary hiv compensation system is not active. This is because the load will be below the range which is the hysteresis of the primary compensation system for HIV.

Stempelhodet 8 for den andre akkumulatoren 4 har dessuten heller ikke gått ned på grunn av at linjetrykket vil være på 70 bar, som er langt mindre en det forhåndslastede trykket på 202 bar, som vil finnes på den andre siden av stempelhodet 8. Moreover, the piston head 8 for the second accumulator 4 has also not gone down due to the fact that the line pressure will be 70 bar, which is far less than the pre-loaded pressure of 202 bar, which will be found on the other side of the piston head 8.

Figur 15 viser en tilstand hvor hivet har øket ytterligere, for derved å forårsake ytterligere relativ nedadgående bevegelse for stempelhodet 6 og dets stag 12 med hensyn til hivsylinderen 2. Figure 15 shows a condition where the heave has increased further, thereby causing further relative downward movement of the piston head 6 and its rod 12 with respect to the heave cylinder 2.

Dermed blir fluidet presset inn i bunnen av stempelhodet 7 og dette har ført til at stempelhodet 7 for den første akkumulatoren 3 fysisk når grensen for forflytning oppover og den maksimale kapasiteten for trykkoppbygging, som er 134 bar, har blitt nådd. Dette vil tilsvare en last på rundt 100 MT. Fra denne lasten er kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv statisk. Dette kan videre forstås ut fra det faktum at stempelhodet 6a, for den hydrauliske sylinderen 2a, har blitt værende statisk ved dets posisjon som i figur 14. Dette er på grunn av at stempelhodet 8 for den andre akkumulatoren 4 ikke har gått opp, der linjetrykket bare er 134 bar. Figur 16 er et riss som tilsvarer en tilstand der den flytende plattformen er på en bølgetopp, som genererer et maksimum hiv. Trykket på akkumulatoren 4 har øket til 337 bar, som tilsvarer en last på 250 MT og det andre stempelhodet 8 har beveget seg oppover til dets arbeidsgrense. Ved dette punktet blir begge stempelhodene 7, 8 strukket til deres arbeidsgrense, for å kompensere for den strekkbelastningen som blir generert, med riggen helt på spissen av en bølgetopp. Dette er den øvre grensen for kompensasjonssystemet for uforutsett hiv. Nå er det fullstendig operativt. Det er verdt å merke seg at stempelhodet 6a på den andre sylinderen 2a har gått fullstendig ned nå, og stempelstaget 12 vil nå være fullstendig strukket nedover for å kompensere for den strekkbelastningen som virker på stigerørsystemet (ikke vist). Figurer 17 til 19 er riss som viser det samme arrangementet som i figurer 14 til 16, men innstilt til å virke ved et høyere trykk. Thus, the fluid is forced into the bottom of the piston head 7 and this has led to the piston head 7 of the first accumulator 3 physically reaching the limit of upward movement and the maximum capacity for pressure build-up, which is 134 bar, has been reached. This will correspond to a load of around 100 MT. From this load, the compensation system 1 for unforeseen heave is static. This can further be understood from the fact that the piston head 6a, for the hydraulic cylinder 2a, has remained static at its position as in Figure 14. This is because the piston head 8 for the second accumulator 4 has not gone up, where the line pressure only is 134 bar. Figure 16 is a diagram corresponding to a condition where the floating platform is on a wave crest, which generates a maximum heave. The pressure on the accumulator 4 has increased to 337 bar, which corresponds to a load of 250 MT and the second piston head 8 has moved upwards to its working limit. At this point, both piston heads 7, 8 are stretched to their working limit, to compensate for the tensile load being generated, with the rig at the very tip of a wave crest. This is the upper limit for the compensation system for unforeseen HIV. Now it is fully operational. It is worth noting that the piston head 6a of the second cylinder 2a has now fully descended, and the piston rod 12 will now be fully stretched downwards to compensate for the tensile load acting on the riser system (not shown). Figures 17 to 19 are drawings showing the same arrangement as in Figures 14 to 16, but adjusted to operate at a higher pressure.

Her vil den første akkumulatoren 3 bli forhåndslastet til 142 bar, mens den andre akkumulatoren vil bli forhåndslastet til 202 bar. Here, the first accumulator 3 will be preloaded to 142 bar, while the second accumulator will be preloaded to 202 bar.

Figur 17 representerer en tilstand når hivhandlingen fra den flytende plattformen (ikke vist) har forårsaket relativ nedadgående bevegelse av stempelhodet 6 og dets stag 12 med hensyn til hivsylinderen 2. Således blir fluid presset in i bunnen av stempelhodet 7. I dette arrangementet vil den delen av hivsylinderen 2 som er under stempelhodet 6, og den delen av akkumulatorene 3, 4 som er nedenfor det første stempelhodet 7 og under det andre stempelhodet 8 holde en fast mengde med fluid som ikke kan unnslippe. Reduksjon av dette innelukkede volumet vil øke linjetrykket. Figure 17 represents a condition when the lifting action from the floating platform (not shown) has caused relative downward movement of the piston head 6 and its rod 12 with respect to the lifting cylinder 2. Thus, fluid is forced into the bottom of the piston head 7. In this arrangement, that part of the lifting cylinder 2 which is below the piston head 6, and the part of the accumulators 3, 4 which is below the first piston head 7 and below the second piston head 8 hold a fixed amount of fluid which cannot escape. Reducing this confined volume will increase the line pressure.

Dermed har linjetrykket øket fra 0 til 142 bar, men siden det er likt med det forhåndslastede trykket til den første akkumulatoren 3, vil ikke dets stempelhode 7 ha beveget seg opp enda. Den reaktive skyvkraften produsert av den første akkumulatoren 3 vil nå være likt med en last på 52 MT. Den posisjonen tilsvarer den som er når kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv virker og det primære kompensasjonssystemet for hiv ikke er aktivt. Dette er på grunn av at lasten er under det området som er hysteresen for det primære kompensasjonssystemet for hiv. Thus the line pressure has increased from 0 to 142 bar, but since it is equal to the preloaded pressure of the first accumulator 3, its piston head 7 will not have moved up yet. The reactive thrust produced by the first accumulator 3 will now be equal to a load of 52 MT. That position corresponds to the one when the compensation system 1 for unforeseen HIV is working and the primary compensation system for HIV is not active. This is because the load is below the range which is the hysteresis of the primary compensation system for HIV.

Stempelhodet 8 for den andre akkumulatoren 4 har dessuten ikke gått ned på grunn av at linjetrykket vil være 70 bar, som er langt mindre enn det forhåndslastede trykket på 202 bar, som er på den andre siden av stempelhodet 8. Moreover, the piston head 8 of the second accumulator 4 has not gone down because the line pressure will be 70 bar, which is far less than the pre-loaded pressure of 202 bar, which is on the other side of the piston head 8.

Figur 18 viser en tilstand hivet har øket, dom forårsaker ytterligere nedadgående bevegelse for stempelhodet 6 og dets stag 12 med hensyn til sylinderen 2. Dermed blir fluid presset inn i bunnen av stempelhodet 7, og dette har ført til at stempelhodet 7 for den første akkumulatoren 3 fysisk når frem til grensen for forskyvningsavstand oppover og den maksimale kapasiteten for trykkoppbygging, det vil si 280 bar, har blitt nådd. Dette er likt med en last på rundt 100 MT. Fra denne lasten er kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv statisk. Dette kan bli videre forstått ut fra det faktum at stempelhodet 6a, for den andre hydrauliske sylinderen 2a, har blitt værende statisk ved dets posisjon slik som i figur 17. Dette er på grunn av at stempelhodet 8 til den andre akkumulatoren 4 ikke har gått opp, der linjetrykket er bare 134 bar. Figure 18 shows a condition where the lift has increased, which causes further downward movement of the piston head 6 and its rod 12 with respect to the cylinder 2. Thus, fluid is forced into the bottom of the piston head 7, and this has led to the piston head 7 for the first accumulator 3 physically reaches the limit of upward displacement distance and the maximum capacity for pressure build-up, i.e. 280 bar, has been reached. This is equivalent to a load of around 100 MT. From this load, the compensation system 1 for unforeseen heave is static. This can be further understood from the fact that the piston head 6a, for the second hydraulic cylinder 2a, has remained static at its position as in Figure 17. This is because the piston head 8 of the second accumulator 4 has not gone up , where the line pressure is only 134 bar.

Figur 19 er et riss hvor den flytende plattformen er på toppen av en bølge, og genererer dermed et maksimalt hiv. Stempelhodet 6 og staget 12 har beveget seg videre relativt ned med hensyn til sylinderen 2. Trykket på akkumulatoren 4 har øket til 337 bar som tilsvarer en last på 250 MT, og det andre stempelhodet 8 har beveget seg oppover til dets arbeidsgrense. Ved dette punktet vil begge stempelhodene 7, 8 være strukket ut til deres arbeidsgrense, for å kompensere for den strekkbelastningen som blir generert, med riggen på spissen av en bølgetopp. Figure 19 is a diagram where the floating platform is on top of a wave, thus generating a maximum heave. The piston head 6 and the rod 12 have moved further relatively downward with respect to the cylinder 2. The pressure on the accumulator 4 has increased to 337 bar which corresponds to a load of 250 MT, and the other piston head 8 has moved upwards to its working limit. At this point, both piston heads 7, 8 will be stretched to their working limits, to compensate for the tensile load being generated, with the rig at the tip of a wave crest.

Dette er den øverste grensen for kompensasjonssystemet for uforutsett hiv. Nå vil dette være fullstendig operativt. Det er verdt å merke seg at stempelhodet 6a på den andre sylinderen 2a har gått fullstendig ned nå, og stempelstag 12 vil nå være fullstendig strukket nedover for å kompensere for strekkbelastningen som virker på stigerørssystemet (ikke vist). This is the upper limit of the compensation system for unforeseen HIV. Now this will be fully operational. It is worth noting that the piston head 6a of the second cylinder 2a has now fully descended, and the piston rod 12 will now be fully extended downwards to compensate for the tensile load acting on the riser system (not shown).

Det skal nevnes at når endringen i posisjoner for det andre stempelhodet 8 har funnet sted, vil posisjonen for det første stempelhodet 7 bli værende uendret og det trykket som virker over det vil være konstant ved 280 bar. It should be mentioned that when the change in positions for the second piston head 8 has taken place, the position of the first piston head 7 will remain unchanged and the pressure acting on it will be constant at 280 bar.

Etter hvert som riggen klatrer ned en bølgedal, vil trinnene i operasjonen være det stikk motsatte av det som har blitt vist i figurer 11 til 19, slik som vil bli forstått av fagpersoner på området, og disse er ikke beskrevet her av hensyn til kortfattethet. As the rig climbs down a wave valley, the steps of operation will be the exact opposite of what has been shown in Figures 11 to 19, as will be understood by those skilled in the art, and these are not described here for the sake of brevity.

Ved å justere de forhåndsinnstilte trykkene i akkumulatorene vil det området der uforutsett - systemet er statisk lett kunne justeres. Dette betyr at systemet kan bli tilpasset den spesifikke bruk uten å modifisere de fysiske komponentene. Det er dessuten lett å justere det statiske området mens systemet er installert på riggen. By adjusting the preset pressures in the accumulators, the area where the system is unexpectedly static can easily be adjusted. This means that the system can be adapted to the specific use without modifying the physical components. It is also easy to adjust the static area while the system is installed on the rig.

Den nedre ekstreme grensen og den øvre ekstreme grensen for uforutsett - systemet beskrevet ovenfor er selvsagt bare et eksempel. Grensene for systemet burde settes til å tilsvare de forventede ekstreme verdiene for bølgebevegelse i havet der riggen skal brukes. The lower extreme limit and the upper extreme limit for contingencies - the system described above is of course only an example. The limits of the system should be set to correspond to the expected extreme values for wave movement in the sea where the rig is to be used.

De forskjellige enhetene kompensasjonssystemet 1 for uforutsett hiv vil alle kunne befinne seg på det samme stedet på riggen, som en sammenhengende enhet. Alternativt, i kraft av dets enkle arrangement, vil noen komponenter kunne befinne seg langt vekk på riggen. Den eneste komponenten som må være plassert ved et spesifikt sted i nærheten av toppen på stigerøret er sylindrene. Alle andre komponenter vil kunne plasseres utenfor boretårnet, under boregulvet eller ved hvilke om helste passende steder, hvor de kan bli koplet til sylindrene via hydrauliske linjer. The various units of the compensation system 1 for unforeseen hiv will all be able to be in the same place on the rig, as a coherent unit. Alternatively, by virtue of its simple arrangement, some components will be able to be located far away on the rig. The only component that must be located at a specific location near the top of the riser are the cylinders. All other components will be able to be placed outside the derrick, under the drill floor or at any suitable location, where they can be connected to the cylinders via hydraulic lines.

Kompensasjonssystemet for uforutsett hiv kan automatisk ta over fra det primære kompensasjonssystemet for hiv i kraft av dets enkle konstruksjon uten behov for en komplisert operasjon av ventiler, brytere og andre tilsvarende mekaniske elementer. The heave compensation system can automatically take over from the primary heave compensation system by virtue of its simple construction without the need for a complicated operation of valves, switches and other corresponding mechanical elements.

Tilsvarende, systemet vil bli værende i en passiv inaktiv modus ved en sentral posisjon, når det primære kompensasjonssystemet for hiv virker, uten de kompliserte operasjonene for ventiler, brytere eller andre tilsvarende mekaniske elementer. Correspondingly, the system will remain in a passive inactive mode at a central position, when the primary compensation system for hiv is operating, without the complicated operations of valves, switches or other similar mechanical elements.

Den foreliggende oppfinnelsen har blitt beskrevet med henvisning til noen foretrukne utførelsesformer og noen tegninger bare av hensyn til forståelsen, og det bør være klart for fagpersoner på området at den foreliggende oppfinnelsen innbefatter alle legitime modifikasjoner innenfor virkeområdet for det som har blitt beskrevet her tidligere og krevet i de vedføyde kravene. The present invention has been described with reference to some preferred embodiments and some drawings for the sake of understanding only, and it should be clear to those skilled in the art that the present invention includes all legitimate modifications within the scope of what has been described hereinbefore and claimed in the attached requirements.

Claims

1. An unexpected heave compensation system (1) comprising at least one compensation cell arranged to be activated in response to the load exceeding preset values, for the event that a primary heave compensation system becomes inactive, wherein the compensation cell comprises at least a first hydraulic cylinder (2), characterized in that said first hydraulic cylinder (2) is operatively connected via hydraulic lines to at least one first hydraulic accumulator (3), and either in a fluid manner or through one or more other hydraulic cylinders (2a, 2b) to at least one second hydraulic accumulator (4), wherein said first hydraulic accumulator (3) will be pre-loaded to a first predetermined pressure, and said second hydraulic accumulator (4) will be pre-loaded to a second predetermined pressure, where the level of the first predetermined the pressure is lower than the level of the second predetermined pressure.

2. Compensation system for unforeseen lift according to claim 1, characterized in that said at least first hydraulic cylinder (2) is connected in series with at least one second hydraulic cylinder (2a), said at least first hydraulic cylinder (2) is operatively connected via hydraulic lines to a first hydraulic accumulator (3) and said at least one second hydraulic cylinder (2a) is operatively connected via hydraulic lines to a second hydraulic accumulator (4).

3. Compensation system for unexpected lift according to claim 1, characterized in that said first hydraulic cylinder (2) is connected in series with at least two other hydraulic cylinders (2a, 2b), said first hydraulic cylinder (2) is connected via hydraulic lines to said first hydraulic accumulator (3) and said at least two other hydraulic cylinders (2a, 2b) are operatively connected via hydraulic lines to at least one second hydraulic accumulator (4), or that each of said at least two other hydraulic cylinders (2a, 2b ) are operatively connected via hydraulic lines to one second hydraulic accumulator (4) each.

4. Compensation system for unforeseen lift according to claims 1 to 3, characterized in that said hydraulic cylinders (2, 2a, 2b) have piston heads (6, 6a, 6b) which, in response to loads acting on them through a piston rod (12 , 10,11) connected to said piston heads, are arranged to move along the cylinders and thus apply pressure to said hydraulic accumulators (3,4).

5. Compensation system for unforeseen heaving according to claim 4, characterized in that said first hydraulic accumulator (3) is provided with a first piston head (7) and said second hydraulic accumulator (4) is provided with a second piston head (8), where said piston heads ( 7, 8) are arranged to move along the hydraulic accumulators (3, 4) in response to said load applied there by said hydraulic cylinders (2, 2a, 2b), depending on the predetermined pressure to which each accumulator is preloaded.

6. Compensation system for unforeseen lift according to claim 5, characterized in that said hydraulic cylinders (2, 2a, 2b) and said accumulators (3, 4) have a fixed volume of fluid between the piston heads (6, 6a, 6b) in the cylinders ( 2, 2a, 2b) and the piston heads (7, 8) on the accumulators (3, 4) through the hydraulic lines.

7. Compensation system for unforeseen lift according to claim 6, characterized in that said first accumulator (3) has an arrangement (9) to limit the movement of said first piston head (7) at a specific point so that the maximum pressure as said first piston head (7) can exert is limited.

8. Compensation system for unforeseen heave according to any one of the preceding claims, characterized in that said first hydraulic accumulator (3) is preloaded to a pressure of between 20 and 500 bar while said second hydraulic accumulator (4) is preloaded to a pressure of between 150 and 600 bar, where the second accumulator has a pressure that is at least 50 bar higher than the first accumulator, so that the piston heads (7, 8) on the accumulators (3, 4) are only activated when the pressure in the cylinders (2 , 2a, 2b) when said preloaded pressures.

9. Compensation system for unexpected lift according to any one of claims 1 to 8, characterized in that said system comprises a plurality of said first cylinders (2) connected together in parallel with a hydraulic line and each said cylinder ( 2) is connected to a first hydraulic accumulator (3) and to one or more other hydraulic accumulators (4), either directly or through one or more other cylinders (2a, 2b).

10. Compensation system for unforeseen heave according to any one of the preceding claims, characterized in that said hydraulic cylinders (2, 2a, 2b), said first hydraulic accumulator (3) and said second hydraulic accumulators (4) in a suitable manner is placed in a place on the rig, as a coherent unit.

11. Compensation system for unexpected lift according to any one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that said first hydraulic accumulator (3) and said second hydraulic accumulators (4) are located far from the cylinders (2, 2a, 2b) .