NO20140846L - Leddet marin flerbøye-plattformapparat og fremgangsmåte for installering - Google Patents

Abstract

Marin plattformenhet (10) (apparat) omfattende en marin plattform (17) (og en fremgangsmåte for installasjon) tilveiebringer et flertall bøyer (13-16, idet en plattform (17) har en periferisk del som inkluderer et flertall festeposisjoner (27), med en festeposisjon for hver bøye, og en festedel (24, 27) som forbinder hver bøye til plattformen ved en respektiv festeposisjon, idet festedelen (24, 27) tillater bøyebevegelse indusert av sjøtilstanden mens virkningene på plattformen (17) minimeres. Hver festedel l(24, 27) kan tilveiebringe første og andre deler (65, 66) (eller innretninger) og en belastningsoverførende mekanisme som overfører belastning fra den første del (65) til den andre del (66), slik at èn av delene (eller innretningene) kan etterses. I en alternativ utførelsesform av en fremgangsmåte for installasjon anbringes plattformen (17) (inklusive olje- og gassbore- og/eller produksjonsanlegg) inntil bøyene 13-16. Ballasting beveger plattformen (17) og bøyene (13-16) i forhold til hverandre inntil forbindelsesdelene (24, 27) er etablert mellom hver bøye (13-16) og plattformen (17).

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse vedrører flytende marine plattformer i dypvannsomgivelser (for eksempel over 1500 fot eller 450 meter) og fremgangsmåter for installasjon av disse. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse en ny flerbøyeplattformenhet (apparat) som bærer en plattform med et flertall bøyer og fremgangsmåter for installasjon av denne.

I en alternativ utførelsesform vedrører den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte hvori flere bøyer kan anvendes som del av en installasjonsmetode for å anbringe en marin plattform-enhetbærer i form av en enhetsøyle ("spar support").

I en alternativ utførelsesform vedrører den foreliggende oppfinnelse en ny spesielt konfigurert flerinnretningsbærer som muliggjør erstatning av en innretning mens de andre bærer plattformen.

Mange typer av marine plattformer er blitt konstruert, patentert og anvendt kommersielt. Marine plattformer har typisk form av enten faste plattformer som inkluderer en stor undervannsbærende struktur eller "kappe" eller en flytende plattform med en neddykkbar bærer. Enkelte ganger benevnes disse plattformer halvt nedsenkbare rigger.

Oppjekkbare lektere er en ytterligere type av plattform som kan anvendes i en offshore marin omgivelse for boring/produksjon. Oppjekkbare lektere har en lekter med lange ben som kan heises opp forflytting og senkes ned for å heve lekteren opp fra vannet.

Andre typer av plattformer for dypt vann (1500 fot eller 450 meter eller dypere) er blitt patentert. September 2000 utgaven av offshore Magazine viser mange flytende offshoreplattformer for bruk i dypvannsboring og/eller produksjon. Noen av de følgende patenter vedrører offshore plattformer, idet noen av dem er offshoreplattformer av bøyetypen, idet alle disse herved innlemmes som referanse. Andre patenter er utstedt som vedrører generelt flytende strukturer, og inkluderer noen patenter som viser strukturer som ikke ville være egnet for bruk i olje- og gassbrønnboring og/eller produksjon.

Et av problemene med marine plattformkonstruksjoner av typen med enkel flottør er at den enkle flottør må være enorm og således meget dyr å produsere, transportere og installere. I en marin omgivelse må en slik struktur bære en olje- og gassbrønnborerigg eller produksjonsplattform som veier mellom 5.000 og 40.000 tonn eller endog for eksempel en samlet vekt på mellom 500 og 100.000 tonn.

KORT OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret offshore marine plattform (og fremgangsmåte for installasjon) som kan anvendes for boring for olje-og/eller gass eller i produksjon av olje og gass fra en offshore omgivelse. Slike bore-og/eller produksjonsanlegg veier typisk mellom 500 og 100.000 tonn, mer vanlig mellom 3.000 og 50.000 tonn.

Enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer således en marin plattform som omfatter et flertall av bøyer i avstand fra hverandre og et overbygg med en periferi som inkluderer et flertall festeposisjoner, med en festeposisjon for hver bøye. En leddet forbindelse forener hver bøye til plattformoverbygget.

Apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse anvender leddede forbindelser mellom den neddykkede del av hver bøye og overbygget for å minimere eller redusere bølgeinduserte overstellbevegelser under enhetens brukstid.

Hver av bøyene vil bevege seg på grunn av strøm og/eller vind og/eller bølgeinnvirkning eller på grunn av andre dynamiske marine miljøfaktorer. "Leddet forbindelse" som anvendt heri skal forstås som angivelse av en hvilken som helst forbindelse eller kopling som forbinder en bøye til overbygget, overfører aksialkrefter og skjærkrefter, og tillater at bærebøyen eller bøyene kan bevege seg i forhold til overbygget uten separasjon, og hvori bøyemomentet overført til overbygget fra en av de således forbundne bøyer eller fra flere av de således forbundne bøyer er redusert, minimert eller hovedsakelig eliminert. "Leddet forbindelse" kan også være en kopling som bevegbart forbinder en bøye til et overbygg hvori aksiale og tangentiale krefter i stor grad blir overført, mens imidlertid overføring av bøyemoment er vesentlig redusert eller minimert gjennom koplingen som tillater relativ bevegelse mellom bøyen og overbygget.

En forbindelse (som kan være en leddet forbindelse) forbinder hver bøye til plattformen i en respektiv festeposisjon, idet forbindelsen tillater bøyebevegelser indusert av sjøtilstanden mens virkningene på plattformen minimeres.

Enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en marin plattform som ytterligere kan omfatte en fortøyning som strekker seg fra et flertall av bøyene for å holde plattformen og bøyene til en ønsket lokalisering.

I en utførelsesform tilveiebringer den foreliggende oppfinnelse en marin plattform hvori hver av de leddede forbindelser inkluderer tilsvarende konkave og konvekse inngrepsdeler. I en alternativ utførelsesform vises en kopling av universaltypen.

I en ytterligere utførelsesform har en marin plattform bøyer med konvekse leddeler og plattformen har tilsvarende formede konkave leddede deler.

I en ytterligere utførelsesform kan hver bøye forsynes med en konkav leddende del og plattformen med en konveks leddende del.

I en ytterligere utførelsesform har hver bøye en høyde og en diameter. I en ytterligere utførelsesform er høyden mye større enn diameteren for hver av bøyene.

I en ytterligere utførelsesform har hver bøye foretrukket en diameter mellom 7,62 meter og 30,48 meter.

Apparatet ifølge den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer foretrukket et flertall bøyer, hvori hver bøye har høyde mellom 30,48 meter og 152,4 meter.

Bøyene kan ha en generelt ensartet diameter langs en hoveddel av bøyen. I en alternativ utførelsesform kan imidlertid hver bøye ha en variabel diameter.

I en foretrukket utførelsesform har hver bøye generell sylindrisk form. I en alternativ utførelsesform kan imidlertid hver bøye enkelt forsynes med en øvre endedel som har generell sylindrisk form.

I en foretrukket utførelsesform er der minst tre bøyer og minst tre festeposisjoner, foretrukket fire bøyer og fire festeposisjoner.

I en foretrukket utførelsesform er hver leddet forbindelse foretrukket halvkuleformet for den øvre endedel av hver bøye og der er en tilsvarende konkav formet mottaksdel på plattformen som passer til overflaten av hver halvkuleformet øvre endedel.

I en alternativ utførelsesform kan forbindelsen også være i form av en universalkopling. I en ytterligere utførelsesform kan forbindelsen være i form av første og andre innretninger som tilveiebringer "reserve" eller overflødighet som tillater en innretning etterses mens den andre bærer plattformen. I denne ytterligere utførelsesform bærer et første universalledd foretrukket belastning mellom plattformen og hver bøye over en lang tidsperiode. I det tilfelle at den første innretning må erstattes eller etterses belaster et jekkarrangement den andre innretning slik at den første kopling ikke bærer belastning og kan fjernes. Innretningene kan inkludere en indre innretning og en ytre innretning. "Innretningene" kan være leddede innretninger som for eksempel universalinnretninger.

I en foretrukket utførelsesform består plattformen av et fagverksdel. Det fagverksdekket har foretrukket nedre horisontale elementer, øvre horisontale elementer og et flertall skråelementer som spenner mellom øvre og nedre horisontale elementer, og hvori festeposisjonene ligger på det nedre horisontale element.

En foretrukket utførelsesform bærer enheten en olje- og gassbrønn bore-og/eller produksjonsplattform som veier mellom 500 og 100.000 tonn, mer spesielt som veier mellom 3.000 og 50.000.

En fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at den muliggjør at det kan anvendes mindre, flere mindre skrogkomponenter for å bære overbygget sammenlignet med en eneste søyle- eller eneste bøyeflottør.

En fordel ved den foreliggende oppfinnelse er at overstellets vinkelbevegelse kan reduseres sammenlignet med overstellets vinkelbevegelse med en enkelt søyleflottør med sammenlignbar vekt.

Med den foreliggende oppfinnelse er der hovedsakelig ikke noe bøyemoment eller minimums bøyemoment overført mellom hver bøye og strukturen som bæres. Den foreliggende oppfinnelse minimerer eller hovedsakelig eliminerer således momentoverføring ved den leddede forbindelse som er dannet mellom hver bøye og strukturen som bæres. Bøyene er således hovedsakelig fri til å bevege seg i en hvilken som helst retning i forhold til den struktur eller belastning som bæres med unntakelse av bevegelse som ville separere en bøye fra strukturen som bæres.

Den foreliggende oppfinnelse har spesiell anvendelse ved understøttelse av olje- og gassbrønnbore-anlegg og olje- og gassbrønn boreproduksjonsanlegg. Enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse er særlig til nytte i meget dypt vann, for eksempel på mer enn 1.500 fot eller 450 meter.

Den foreliggende oppfinnelse er også til spesiell nytte i tropiske omgivelser (for eksempel Vest Afrika og Brasil) hvor miljøet frembringer langperiodiske dønningsvirkninger.

I en alternativ utførelsesform inkluderer den foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å installer et olje- gassbrønnanlegg som for eksempel boreanlegg eller produksjonsanlegg på en plattform i et offshore dypvanns marint miljø. Betegnelsen "dypvanns" som anvendt heri angir vanndybder på mer enn 1500 fot eller 450 meter.

Fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse medomfatter anbringelse av et flertall bøyer ved en valgt offshore lokalitet, idet en del av hver av bøyene befinner seg under vann. Et overbygg strekker seg over vannet og inkluderer en plattform med et olje- og gassbrønnanlegg. Et slikt anlegg kan inkludere oljebrønnboring, oljebrønnproduksjon, eller en kombinasjon av oljebrønnboring og produksjon. Plattformen og dens anlegg kan fløtes til en valgt lokalitet. Plattformen inkluderer en periferisk del med et flertall festeposisjoner, med en festeposisjon for hver bøye.

Når bøyene og plattformen befinner seg i en ønsket posisjon blir plattformen ballaster! i forhold til bøyene inntil bøyene forbindes med plattformen. Denne forbindelse kan oppnås enten ved ballasting av plattformen i retning nedover (som for eksempel bruk av en ballaster! transportlekter), eller ved å ballastere bøyene til en høyere posisjon, slik at de kommer i kontakt med den understøttede plattform.

I en foretrukket utførelsesform kan bøyene være langstrakte, sylindrisk formede bøyer, hver med en diameter på for eksempel 5 meter til 35 meter og en høyde på foretrukket mellom 30 meter og 155 meter. Hver av bøyene kan ha en øvre del med mindre diameter som inkluderer en konnektor. I en utførelsesform kan konnektoren ha konveks form og være leddet med en tilsvarende formet konkav konnektor på plattformen.

Plattformen kan inkludere et fagverksdekk som ved eller nær sin periferi eller hjørner bærer konnektorer som muliggjør at en forbindelse kan dannes med den øvre endedel av hver bøye. Som et eksempel kan det anordnes fire bøyer og fire konnektorer på fagverksdekket eller plattformen.

Hvis det anvendes et fagverksdekk kan et oljebrønnproduksjonsanlegg (boring eller produksjon eller en kombinasjon) bæres på fagverksdekket. Konnektoren ved toppen av hver bøye kan være en hvilken som helst type av en leddet forbindelse som danner en leddforbindelse med fagverksdekket eller en konnektor på fagverksdekket. Eksempler inkluderer kule og sokkel- eller konkav/konveks anordning vist i tegningen (fig. 1-12). Et ytterligere eksempel inkluderer universalkoplingen vist i tegningene (se fig. 13-14).

I en alternativ metode kan antallet av bøyer anvendes som en del av en installasjonsmetode for å anbringe den marine plattform på en bærer i form av en enkeltsøyle ("spar support").

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For en mer fullstendig forståelse av arten, formålene og fordelene med den foreliggende oppfinnelse vises det til den følgende detaljert beskrivelse lest i forbindelse med de vedføyde tegninger, hvori tilsvarende henvisningstall angir lignende elementer og hvori: Fig. 1 er et oppriss av en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 er et planriss av en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 er et oppriss av en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 4 er et ytterligere oppriss av en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 5-6 er fragment-perspektivriss av en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og illustrerer den leddede forbindelse mellom en bøye og plattformen; Fig. 7-8 viser alternative fortøy ni ngsarrangementer for enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 9 er deloppriss av en alternativ utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og som omfatter bøyer med variabel diameter; Fig. 10 er et snittriss tatt langs linjen 10-10 i fig. 9; Fig. 10A er et snittriss tatt langs linjen 10-10 i fig. 9 og viser den nedre del av en bøye som er kvadratisk; Fig. 11 er et deloppriss av en tredje utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser en alternativ bøyekonstruksjon; Fig. 12 er et perspektivoppriss av en tredje utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser en alternativ bøyekonstruksjon; Fig. 13-14 er oppriss av en fjerde utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser en alternativ leddet forbindelse mellom hver bøye og plattform. Fig. 14 er rotert 90° fra fig. 13 omkring bøyens lengdeakse. Fig. 15 er et skjematisk oppriss av en femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 16 er et deloppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 17 er et sideoppriss tatt langs linjen 17-17 i fig. 16; Fig. 18 er et delvis gjennomskåret oppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 19 er et delvis gjennomskåret oppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 20 er et oppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser en vinkelposisjon av plattformen i forhold til bøyene; Fig. 21 er et oppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser en vinkelposisjon av plattformen i forhold til bøyene; Fig. 22 er et deloppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og illustrerer fjernelse av bolten for ettersyn av den indre universalkopling; Fig. 23 er et ytterligere deloppriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse og viser fjernelse av den indre universalkopling. Fig. 24 er et delperspektivriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse med delene trukket fra hverandre og illustrerer den indre universalkopling; og Fig. 25 er et delperspektivriss av den femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse med delene rykket fra hverandre og viser den eksterne universalkopling. Fig. 26 er et oppriss som illustrerer fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse, spesifikt det første trinn med å fløte den marine plattform til den ønskede lokalitet inntil et flertall bøyer som vil bære plattformen; Fig. 27 er et oppriss som illustrerer fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse; spesifikt trinnet med å ballastere bøyene i forhold til lekteren under enn forbindelse av bøyene til det olje- og gassbrønnbore- og/eller produksjonsanlegg som skal understøttes; Fig. 28 er et oppriss som illustrerer fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse og inkluderer det endelige trinn med å ballastere kombinasjonen av plattformkonstruksjon av flertallet av bøyer inntil det oppnås en ønsket forhøyet posisjon; Fig. 29 er et perspektivriss som illustrerer det første trinn med fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 30 er et perspektivriss som illustrerer det andre trinn ved fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse; Fig. 31 er et perspektivriss som illustrerer en alternativ fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse hvori enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes for å plassere en marin plattform på en bærer i form av en enkeltsøyle; Fig. 32 er et perspektivriss som illustrerer en alternativ fremgangsmåten ifølge den foreliggende oppfinnelse hvori enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse anbringes for å plassere en marin plattform på en bærer i form av en enkeltsøyle; Fig. 33 er et oppriss som illustrerer en alternativ fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse hvori enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes for å anbringe en marin plattformm på en bærer i form av en enkeltsøyle; Fig. 34 er et oppriss som illustrerer en alternativ fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse hvori enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse anvendes for å anbringe en marin plattform på en bærer i form av en enkeltsøyle; og Fig. 35 er et oppriss som illustrerer en alternativ fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse som viser plattformen etter anbringelse på en enkeltsøyle og fjernelse av alle bærende bøyer.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Fig. 1-6 viser en foretrukket utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse generelt betegnet ved henvisningstallet 10 i fig. 1-4.1 fig. 1-4 er den flytende marine plattformenhet 10 vist i en marin omgivelse eller ocean 12 med en vannoverflate 11. Enheten 10 inkluderer et flertall bøyer 13-16, foretrukket fire (eventuelt mellom tre (3) og åtte (8) bøyer), som bærer et overbygg avgrenset av kombinasjonen av plattformen 17 og bore- og/eller produksjonsanlegg 53. Olje- og gassbrønn produserende anlegg som anvendt heri skal inkludere et anlegg anvendt for olje- og gassbrønnboring eller produksjon, eller en kombinasjon av boring og produksjon.

Bøyer 13-16 kan ha en hvilken som helst ønsket form, inklusive de alternative bøyer som er vist i tegningene eller bøyer med konfigurasjoner lik dem som er vist i september 2000 utgaven av Offshore Magazine. Plattform 17 kan være en hvilken som helst ønsket plattform eller rigg, som for eksempel et fagverksdekk konstruert av et flertall øvre horisontale elementer 18, et flertall nedre horisontale elementer 19, et flertall vertikale elementer 20 og et flertall av diagonale elementer 21 for å definere et fagverksdekk eller plattform 17. Som vist i fig. 1, kan plattformen 17 inkludere et hvilket som helst ønsket olje- og gassbore- og produksjonsanlegg 53, idet slike anlegg (i kombinasjon med plattformen 17) definerer et overbygg som veier mellom omtrent 500 -100.000 tonn, eller mellom omtrent 3.000 - 50.000 tonn (se fig. 3 og 8).

Hver bøye 13-16 har en øvre endedel 22 som kan være konisk tildannet ved 23 (se fig. 5-6). Et festepunkt 24 tilveiebringer en konveks øvre overflate 25 som mottar en tilsvarende formet konkav overflate 26 av den forbindende del 27 av plattformen 17. Den konkave overflate 26 kan være generelt halvkuleformet. Den konkave overflate 26 er imidlertid buet for å kunne svinge på overflaten 25 elv når der er en vinkelvariasjon som kan være så mye som 30° eller mer (mellom den sentrale lengdeakse 28 av bøyen 13 og et rent horisontalplan 29. For å ta seg av slitasje kan konvensjonelt tilgjengelige lagringsmaterialer anvendes i leddforbindelsene. Et foretrukket lagringsmateriale ville være en grafittimpregnert messing- eller bronsebushing.

De følgende ligninger kan anvendes ved dimensjonering av bøyene:

Hvori M = total hivmasse;

K = hivstivhet

Hivstivhet K=1/4:tD<2>G

Hvori D = diameteren av den seksjon av bøyen som passerer gjennom vannplanet;

G = vektenheten av vann som her er 1.041,2 kologram pr. kubikkmeter;

Hivmasse M = (Tørr bøyemasse( + innesperret fluidmasse) ?

(permanent fast ballastmasse) + (tilsatt virtuell fluidmasse)

Bøyene må være bygget opp avstivet stålplate eller av kontinuerlig støpt (slippdannet) betong eller ved hjelp av andre konvensjonelle konstruksjonsmetoder. Typisk er et antall indre stivere inkludert for å tilveiebringe den nødvendige totale mekanisk styrke-

Festedelen 24 ved den øvre ende av hver bøye 13-16 kan være forsterket med et antall vertikale plater 30 som vist i fig. 6. Likeledes kan forbindelsesdelen 27 på plattformen 17 være forsynt med et flertall indre forsterkende plater 35. Platene 35 strekker seg mellom øvre buet plate 36 og nedre buet plate 37. En konisk plate 38 kan være festet til (eller kan være anordnet i ett stykke med) øvre buet plate 36 som vist i fig. 6. En kvadratisk skjermende leddforbindelse (ikke vist) som forløper omkring den primære leddforbindelse kan også anvendes.

Plattformenheten 10 kan festes til sjøbunnen 51 ved bruk av påler eller ankere52 og fortøyningskabler 32, 41 (fig. 1-4, 8). I en foretrukket utførelsesform (fig. 1-4) strekker én eller flere fortøyningskabler 32 seg fra hver bøye 13-16 ved et øvre festeører 31 til sjøbunnen 51. Fortøyningskablene i fig. 1, 2, 3 og 4 strekker seg mellom løfterør og ankere 52 på sjøbunnen 51.

I en foretrukket utførelsesform strekker et flertall horisontale fortøyningskabler 34 seg mellom nedre løfteører 33 på to bøyer 13, 14 som vist i fig. 1. Mens de nedre horisontale fortøyningskabler 34 er vist som forbindende til bøyene 13, 14, skal det forstås at hvert par av bøyer (14-15, 15-16, 16-13) har en horisontal kabel 34 som strekker seg derimellom i den samme konfigurasjon som vist i fig. 1. Fig. 7 viser en første alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse under anvendelse av strekkfortøyningskabler 39 som strekker seg mellom forbindelsespunkter (for eksempel løfteører) 40 på hver av bøyene 13-16 og ankere (som for eksempel 52) innleiret i sjøbunnen 51. I utførelsesformen i fig. 7 kunne horisontale fortøyningskabler 34 eventuelt være anordnet mellom hvert part av bøyer som 13 og 14, eller 14 og 15, eller 15 og 16, eller mellom 16 og 13. Fig. 8 viseren alternativ utførelsesform hvori bærende fortøyningskabler 41 strekker seg mellom løfteører 31 og ankerne 52 som er forankret til sjøbunnen 51. I denne utførelsesform er der ingen horisontale kabler som forbinder bøyene.

Planrisset i fig. 2 viser forskjellige orienteringer som kunne anvendes for enten fortøyningskabler 32 eller fortøyningskabler 41. Et arrangement tilveiebringer et flertall av tre fortøyningskabler 32 eller 41 festet til hver bøye 13-16, idet fortøyningskablene 32 eller 41 er anordnet i avstand omtrent 120° fra hverandre som vist med heltrukne linjer. I stiplede linjer i fig. 2 er det vist en ytterligere geometri for fortøyningskablene 32, 41, hvori der er to fortøyningskabler for hver bøye i avstand omtrent 90° fra hverandre.

Plattformen 17 er bygget opp av øvre og nedre sett av horisontale elementer 18, 19; vertikale elementer 20; og diagonale elementer 21.

Fig. 9, 10 og 10A viser en alternativ konstruksjon for hver av bøyene. Det skal forstås at en bøye som for eksempel én av dem som er vist i fig. 9,10 eller 10A kunne anvendes for å erstatte hvilke som helst eller alle av bøyene 13-16 vist i fig. 1-4 og 5-6.

Bøyen 42 kan være forsynt med en variabel diameter med en sylindrisk midtseksjon 43, med mindre diameter, og en nedre seksjon 44 med større diameter som for eksempel kan være enten sylindrisk (se fig. 10) eller kvadratisk (se fig. 10A). Den sylindriske nedre seksjon 44 er vist i fig. 9 og 10, og den kvadratiske nedre seksjon 45 er vist i fig. 10A.

En ytterligere bøyekonstruksjon er vist i fig. 11 og 12. Det skal forstås at bøyen vist i fig. 11 og 12 kunne anvendes for å erstatte hvilken som helst eller alle av flertallet av bøyer 13-16 i fig. 1-6. I fig. 11 og 12 har bøyen 46 en sylindrisk midtseksjon 47, en konisk øvre seksjon 48, og en fagverks nedre seksjon 49. Løfteøret 50 på den øvre endedel av den nedre fagverksseksjon 48, og en nedre fagverksseksjon 49. Løfteører 50 på den øvre endedel av den nedre fagverksseksjon 49 kan anvendes for å understøtte hvilke som helst av de tidligere beskrevne fortøyningskabler som foreksempel 32, 39 eller 41. I utførelsesformen i fig. 11 og 12 kan hver av bøyene 46 ha en lignende konstruksjon og konfigurasjon ved den øvre endedel som for en foretrukket utførelsesform vist i fig. 1-6, og tilveiebringer en konisk øvre seksjon 48 og en festedel 24.

I fig. 13 og 14 kan det ses en alternativ leddforbindelse mellom plattform 17 og en utvalgt bøye 13 (eller 14-16 eller 42 eller 46). Et kardanledd- eller universalleddarrangement 62 er vist i fig. 13 og 14, og tilveiebringer en første boltforbindelse ved 54 og en andre boltforbindelse ved 44. Den første bolt 56 kan ha en større diameter med en sentral åpning hvorigjennom den andre bolt 57 med mindre diameter passerer som vist. De sentrale lengdeakser av boltene 54, 55 krysser foretrukket hverandre. Pilen 59 i fig. 13-14 viser at en bøye eventuelt kan bringes til å rotere i forhold til den kardanske leddforbindelse som er vist. Lagringsplater 60, 61 kan rotere i forhold til hverandre. For å minimere friksjonskraftoverføring og slitasje kan begge bolter 56, 57 være montert i lågere.

Fig. 15-25 viser en femte utførelsesform av enheten ifølge den foreliggende oppfinnelse, betegnet generelt ved nummerhenvisningen 63 i fig. 15. Den flytende marine plattformenhet 63 er vist i fig. 15 som inkluderende en plattform 17 som kan inkludere en dekkonstruksjon, pakkeavdeling, plattform, fagverksdekk eller lignende, som er vist med stiplede streker. Det skal forstås at plattformen 17 vist i fig. 15 kan inkludere en dekkonstruksjon 64 eller en hvilken som helst annen rammekonstruksjon som er kjent på området for å bære en offshore olje- og gassbrønnboreplattform, og olje- og gassbrønn-produksjonsanlegg, eller et olje- og gassbrønnbore- og produksjonsanlegg 67.

Plattform 17 kan inkludere en dekkonstruksjon som er vist skjematisk ved bruk av tallhenvisningen 64 i fig. 15-25 inklusive et overbygg (for eksempel med en oljeboringsplattform, oljeproduksjonsplattform, mannskapskvarter, helikopterlandingsplass, beholdere, og lignende). Et flertall forbindelser er vist, idet en forbindelse er anordnet mellom hver bøye 13, 14, 15, 16 og plattformen 17 som skal understøttes.

I utførelsesformene i fig. 15-25 er forbindelsen som er posisjonert inn mellom hver bøye som for eksempel bøyen 13 og plattformen 17 foretrukket en forbindelse som inkluderer første og andre forbindelsesanordninger og en belastningsoverførings-mekanisme som kan overføre i det minste noe av plattformbelastningen fra én av utførelsesformene til den andre utførelsesform.

I den femte utførelsesform inkluderer disse anordninger foretrukket en intern anordning 65 (se fig. 24) og en ekstern anordning 66 (se fig. 25). I utførelsesformen i fig. 15-25 er de interne 65 og eksterne 66 anordninger foretrukket leddforbindelser. I utførelsesformen i fig. 15-25, er anordningene 65, 66 foretrukket hver universalleddforbindelser.

I utførelsesformen i fig. 15-25 muliggjør en belastnings-overføringsmekanisme at belastning kan overføres fra én av anordningene 65 eller 66 til den andre anordning 65 eller 66. Denne belastningsoverførende mekanisme er foretrukket et jekksystem som for eksempel flertallet av hydrauliske jekker 119 som er vist i tegningene.

I fig. 25 vises en dekkåpning 68 hvorigjennom den indre innretning 65 kan fjernes for ettersyn. Den indre innretning 65 kan være den innretning som typisk bærer en del av plattformbelastningen i en større del av tiden og overfører denne belastning til sin bøye som for eksempel bøyen 13. Ved dekkåpningen 68 er det anordnet løfteører 69, som hver har en åpning 70 som vist i fig.25.

Detaljene i konstruksjonen av den indre innretning 65 er vist i fig. 24. Den indre innretning 65 inkluderer en nedre seksjon 71, en øvre seksjon 82, bolter 77, 90. Den nedre seksjon 71 har en bunn72 som overfører belastning til den øvre overflate 124 av bøyen 13. Når belastning skal overføres til den andre innretning 66 i fig. 25, løfter en jekkmekanisme som for eksempel flertallet av hydrauliske jekker 119 den nedre seksjon 71 fra den øvre overflate 124 av bøyen 13, som vist i fig. 22. Et gap 123 blir da beliggende mellom den øvre overflate 124 av bøyen 13 og bunnen 72 av den nedre seksjon 71. I en slik posisjon (vist i fig. 22), kan en bolt 120 fjernes og den indre innretning 65 kan løftes oppover trekkes ut gjennom åpningen 68 i dekkstrukturen 64.

Den nedre seksjon har sider 73, en topp 74 og et par løfteører 75 i avstand fra hverandre og som strekker seg fra toppen 74. Hvert løfteøre 75 har en boltåpning 76. En mindre bolt 77 har et forstørret hode 78 og en utvendig gjenget seksjon 79. Mutteren 80 tilveiebringer en innvendig gjenget seksjon 81 som muliggjør at mutteren 80 kan komme i gjengekontakt med bolten 77 ved gjengene 79. Den øvre seksjon 82 av den indre innretning 65 tilveiebringer sider 83 og løfteører 84 som strekker seg nedover som vist i fig. 24, idet hvert løfteøre 84 tilveiebringer en bolteåpning 85.

Den øvre seksjon 82 tilveiebringer et par adskilte bjelker 86, som hver har endedeler 87, 88. Hver endedel 87, 88 tilveiebringer en bolteåpning 97. En større bolt 90 passer gjennom åpningene 85 som skjematisk vist ved pilen 126 i fig. 24. Bolten 90 har et forstørret hode 91, og utvendig gjenget seksjon 92. Den større bolt 90 tilveiebringer også en åpning 93 som er posisjonert mellom den utvendig gjengede seksjon 92 og hodet 91 som vist i fig. 24.

Mutteren 94 har innvendig gjenget seksjon 95 som muliggjør at mutteren kan komme i gjengeinngrep med den større bolt 90. Et gap 96 er tildannet mellom bjelkene 86 slik at løfteørene 69 på dekkonstruksjonen 64 passer mellom de adskilte bjelker 86 i gapet 96 som vist i tegningene (se fig. 16 og 18). I denne posisjonen kommer åpningene 70 i løfteørene 69 på linje med åpningene 97 av bjelkene 86. Bolter 120 kan det anbringes gjennom de på linje innrettede åpninger 70, 97. Etter sammenstillingen av innretningen 65, føres den større bolt 90 først gjennom åpningene 85 i løfteørene 84. Mutteren 94 blir så brakt i gjengeinngrep med bolten 90 ved tilsvarende gjengede inngrepsdeler 92, 95. Bolten 77 blir så plassert gjennom én av åpningene 76 av løfteøret 75, og deretter gjennom åpningene 93 i den større bolt 90 og deretter gjennom den motsatte åpning 76 av løfteøret 75. Mutteren 80 holder da den mindre bolt 77 ved inngrep mellom de gjengede porsjoner 79, 81. I denne posisjon avgrenser den indre innretning 65 en første universal kopling (se fig.

23) som kan fjernes som vist ved pilen 128 i fig. 23 for ettersyn.

Innretningene 65, 66 kan være universalledd som vist. Hvert av universalleddene har flere bolter 77, 90 (for innretning 65) og 110 (for innretning 66) med sentrale lengdeakser, idet de sentrale akser for boltene 77, 90 og 110 i begge universalledd opptar et felles plan under bruk.

Når den indre innretning 65 fjernes for ettersyn, bærer den ytre innretning 66 en del av plattformbelastningen mellom dekkonstruksjonen 64 og bøyen 13. Den ytre innretning 66 er vist mer detaljert i fig. 25. Den ytre innretning 66 inkluderer et par adskilte nedre bærere 98, som hver har et par adskilte løfteører 99, idet hvert av løfteørene 99 tilveiebringer en boltåpning 100.

Et par nedre bjelker 101 er anordnet idet en bjelke 101 er svingbart festet til hver nedre bærer 98 som vist i fig. 25. Hver nedre bærer 101 tilveiebringer endedeler 102, 103, idet hver av endedelene 102, 103 tilveiebringer en øvre overflate 104 som bærer en hydraulisk jekk 119. Hver av de nedre bjelker 101 tilveiebringer en bjelkeåpning 105 som mottar en bolt 110 når åpningen 105 ligger på linje med åpningene 100 i løfteører 99.

Den ytre innretning 66 inkluderer et par adskilte bærere 115 som er forbundet (for eksempel sveiset eller boltet) til undersiden av dekkonstruksjonen 64 for overføring av belastning fra den ytre innretning 66 til dekkonstruksjonen 64. Øvre bjelker 106 er svingbart festet til øvre bærere 115 ved bruk av bolter 110. Hver av de øvrige bærere 115 har et par adskilte løfteører 116, idet hvert løfteøre 116 har en åpning 117 for å motta en bolt 110. Hver øvre bjelke 106 tilveiebringer endedeler 107,108 med en nedre overflate 109 som er i inngrep med en løftedel 129 av den hydrauliske jekk 119 når lasten skal bæres av den ytre innretning 66. Det skal forstås at de hydrauliske jekker 119 kan fås i handelen som for eksempel fra "Enerpac".

Hver bolt 110 har et forstørret hode 111 og en utvendig gjenget del 112. Bolter 110 holdes i posisjon ved bruk av muttere 113. Hver mutter 113 har en innvendig gjenget del 114 som kommer i kontakt med den utvendige gjengede del 112 av bolten 110. Hver av de øvre bjelker 106 har en bjelkeåpning 118 som mottar bolten 110. For å bevirke den svingbare forbindelse mellom de øvrige bærere 115 og øvre bjelker 106, er bolter 110 ført gjennom åpningene 117 i løfteørene 116 og bjelkeåpningene 118. Boltene 110 festes så ved å feste en mutter 113 til den gjengede del 112.

I utførelsesformen i fig. 15-25 er det foretrukket at den indre innretning 65 bærer belastningen mellom en bøye (for eksempel 13) og dekkonstruksjonen 64 over en hovedandel av tiden. Det er derfor typisk et lite gap mellom løftedelen 129 og den nedre overflate 119 av bjelkeendene 107, 108. I en slik situasjon, ligger bunnen 72 av den nedre del 71 av den indre innretning 65 an mot den øvre overflate 124 av bøyen 13. For å etterse den indre innretning 65 (eller å erstatte denne), blir de hydrauliske jekker 119 aktivert slik at løftedelen 129 går opp inntil løftedelen 129 kommer i kontakt med den nedre overflate 109 av hver bjelkeende 107, 108. Fortsatt løfting av løftedelene 129 på jekken 119 bevirker at de øvre bjelker 106 beveger seg bort fra de nedre bjelker 101. Slik høyning av jekkene 119 øker avstanden mellom dekkonstruksjonen 64 og den øvre overflate 124 av hver bøye 13, 14, 15, 16. Til slutt stiger den nedre overflate 72 av den nedre del 71 over den øvre overflate 124 av bøyen 113 (se fig. 22), slik at plattformsbelastningen fjernes fra den indre innretning 65. Bolten 120 fjernes da ved demontering av festemutteren 122 fra bolten 120 som vist skjematisk ved pilen 89 i fig. 22. Et gap 123 mellom den nedre d el 71 og bøyen 13 er vist i fig. 22. Pilen 128 i fig. 23 illustrerer skjematisk løftingen av den indre innretning 65 oppover for fjernelse og ettersyn. Den ytre innretning 66 i fig. 23 bærer nå belastningen mellom dekkonstruksjonen 64 og bøyen 13.

I fig. 26-28 og 29-30 vises en fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse. I fig. 29 viser pilen 153 bevegelse av en transportlekter 163 mot et flertall bøyer 13, 14, 15, 16 som er blitt posisjonert ved en ønsket lokalitet. Bøyer 13, 14, 15, 16 holdes i denne posisjon ved bruk av for eksempel et flertall ankerkabler 32 som vist i fig. 26-30.

Transportlekteren 163 tilveiebringer et øvre dekk 164, en bunn 165, en babordside 166 og en styrbordside 167. Lekteren 163 har også endedeler 154, 155. Transportlekteren 163 kan være en hvilken som helst egnet lekter med en lengde, bredde og dybde som er egnet for transport av et multitonns overbygg til et jobbsted. Typisk vil et slikt overbygg 53 montert på plattformen 17 være en multitonnsstruktur som er i stand til å gjennomføre olje- og gassbrønn boreaktiviteter og/eller olje- og gassbrønnproduksjons-aktiviteter.

I fig. 30 er lekteren 163 blitt posisjonert inntil flertallet av bøyer 13, 14, 15, 16. Som et eksempel er i fig. 29-30 transportlekteren 163 blitt posisjonert slik at bøyene 13, 16 er på styrbordside 167 av transportlekteren 163. Bøyene 14, 15 er posisjonert på babordside 166 av transportlekteren 163 som vist i fig. 26-28 og 30.

Når de er i posisjonen vist i fig. 26 og 30, beveger en ballasterende operasjon bøyene 13, 14,15, 16 i kontakt med plattformen 17, slik at en forbindelse fullføres. Mer spesifikt kommer festedelene 24 av de respektive bøyer 13,14, 15,16 i inngrep med og danner en leddforbindelse med de tilsvarende forbindelsesdeler 27 av plattformen 17 som vist i fig. 26-28 og i fig. 1-8 og 13-14.

Ballastering kan initialt oppnås ved å tilføre vann til bøyene 13, 14, 15, 16, slik at de befinner seg i en lavere posisjon i vannet som vist i fig. 26 og 29-30. Vannet kan deretter pumpes fra det indre av hver av bøyene 13, 14, 14, 16 som vist skjematisk ved tallhenvisningen 60 i fig. 27. Etter som vann fjernes fra det indre av hver av bøyene 13-16, vil vannivået 151 i hver av bøyene 13-16 synke og hver av bøyene 13-16 vil stige som skjematisk indikert ved pilene 170 i fig. 27.

Hver av bøyene 13, 14, 15, 16 vil bli ballastet oppover i retningen av pilene 170 inntil dens festedel 24 danner en forbindelse med forbindelsesdelen 27 av plattformen 17. Alternativt kan lekteren 163 posisjoneres som vist i fig. 26 og 30. Lekteren 163 kan da senkes slik at lekteren 163, plattformen 17 og bore/produksjonsanlegget 53 senkes sammen med plattformen 17 inntil forbindelsesdelene 27 på plattformen 17 kommer til å hvile på festedelene 24 av bøyene 13-16.

Som enda et ytterligere alternativ kan det anvendes en kombinasjon av ballasting av lekteren 163 og bøyene 13, 14, 15, 16 for å forbinde hver av festedelene 24 av bøyene 13, 14, 15, 16 til plattformen 17, slik at de fastsettinger som er vist i fig. 1, 2, 3, 4, 7, 8 oppnås. For eksempel kan lekteren 163 senkes ved bruk av ballasting mens bøyene 13,14,15, 16 samtidig heves ved bruk av ballasting.

For utførelsesformen i fig. 13 og 14 kan det anordnes et lignende ballastingsarrangement hvori bolteforbindelsene 54, 55 tilsettes etter at plattformen 17 og bøyene 13, 14, 15, 16 er i de riktige løfteposisjoner i forhold til hverandre.

Med en gang overbygget som inkluderer plattformen 17 og anlegget 53 bæres som vist i fig. 28, kan overbygget (plattform 17 og anlegget 53) anbringes på en bærer i form av en enkeltsøyle 156 om ønsket ved bruk av enheten 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse som et overføringsapparat.

Etter fjernelse av lekteren 163 (se fig. 26-30) kan nå slepebåter 159 anvendes for å slepe hver bøye 13, 14, 15, 16 til enkeltsøylen 156. For eksempel kan hver båt 159 tilveiebringe en slepekabel 160 festet ti I en bøye 13, 14, 15 eller 16 eller til dekket 17 ved et anordnet feste 161.

I fig. 31, 32 og 33 drar båtene 159 bøyene 13, 14, 15, 16 til en posisjon som vist som bringer plattformen 17 til å ligge over den øvre endedel 157 av enkeltsøylen 156. Ballasting kan da anvendes på enten å heve enkeltsøylen 156 eller senke bøyene 13, 14, 14, 16 (eller en kombinasjon av slik ballasting kan anvendes) for å bringe den øvre endedel 157 av enkeltsøylen 156 i inngrep med plattformen 17 som indikert ved pilen 162 i fig. 34

Ytterligere ballasting separerer hver bøye 13, 14, 15, 16 fra plattformen 17, slik at enkeltsøylen 156 alene bærer plattformen 17 og dens anlegg (se fig. 35).

De foregående utførelsesformer er bare vist som eksempler idet rammen for den foreliggende oppfinnelse bare skal begrenses av de etterfølgende patentkrav.

Claims (11)

1. Marin plattformenhet (10), karakterisert ved at den omfatter: a) et flertall bøyer; b) en plattformdekk (17) med et olje- og gassbrønnproduksjonsanlegg og en perifer del som inkluderer et flertall forbindelsesposisjoner, med en forbindelsesposisjon for hver bøye; og c) en leddforbindelse som forbinder hver bøye til plattformdekket ved en respektiv forbindelsesposisjon, idet flertallet av leddforbindelser tillater bøyebevegelser indusert ved sjøens bevegelse mens sjøens bevegelsesvirkning på plattformdekket reduseres.

2. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at den ytterligere omfatter en fortøyning som strekker seg fra et flertall av bøyene for å holde plattformdekket og bøyene på en ønsket lokalitet.

3. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at leddforbindelsene er universalledd.

4. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at der er minst tre bøyer og minst tre forbindelsesposisjoner.

5. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at der er minst fire bøyer og minst fire forbindelsesposisjoner.

6. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at bøyene bærer en plattformdekk som veier mellom 500 og 105.000 tonn.

7. Marin plattformenhet (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at olje- og gassbrønnproduksjonsanlegget veier mellom 500 og 105.000 tonn.

8. Marin plattformenhet (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen inkluderer første og andre forbindelsesinnretninger som muliggjør fjernelse av én av forbindelsesinnretningene for ettersyn, idet den andre innretning forbinder bøyen til plattformdekket under slikt ettersyn.

9. Marin plattformenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen inkluderer en indre innretning omgitt av en ytre innretning.

10. Marin plattformenhet (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen mellom hver bøye og plattformdekket inkluderer første og andre leddinnretninger og en belastningsoverførende mekanisme som muliggjør at i det minste noe av plattformdekkbelastningen kan overføres fra en innretning til den andre innretning.

11. Marin plattformenhet (10) ifølge krav 1, karakterisert ved at forbindelsen har anordninger for å muliggjøre en overføring av i det minste en del av plattformdekkets belastning fra en første del av forbindelsen til en andre del av forbindelsen.