NO303083B1 - FremgangsmÕte for legning av en r÷rledning - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for legning av en rørledning som er dannet av sammenkoblede stive og fleksible rørledninger.

Stive rørledninger har fordelen av forholdsvis lave lineære omkostninger. De har imidlertid den ulempe at de er vanskelig å benytte. Spesielt er legningen av dem en langvarig og kostbar operasjon. Legningen av stive rørledninger gjennomføres ved bruk av en flytende under-støttelse, spesielt lektere med dårlig manøvreringsevne. Disse lektere omfatter bare sjelden anordninger for dynamisk posisjonering. De har derfor forbud mot å bevege seg inn i visse områder som omfatter plattformer for boring eller for utbygning av oljefelt. En fremgangsmåte for legning av slike stive rørledninger er f.eks. beskrevet i GB-A-1204715.

Fleksible rørledninger har høyere omkostninger pr. meter. Imidlertid går det meget raskt å sette dem i drift. Søkeren benytter skip som er forsynt med dynamisk posisjonering for å legge dem. Disse skip muliggjør vanligvis ikke håndtering av stive rørledninger.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utnytter de respektive fordeler ved hver ledningstype. Sammenkoblingen av fleksible rørledninger og stive rørledninger kan være berettiget ved tilstedeværelsen av et eksisterende nettverk av stive rørledninger eller hvor gjennomføringen av dette er mulig med anordningen for legning av fleksible rørledninger.

Ifølge oppfinnelsen er det hensiktsmessig å benytte utstyret for legning av stive rørledninger, og spesielt lekterne for legning av stive rørledninger, for å legge en kort lengde av fleksibel rørledning som ved én ende er koblet til den ytre ende av den stive rørledning. Lengden av fleksibel rørledning er større enn vanndybden. Således, når først enden av den stive rørledning hviler på bunnen av vannet, er den andre ende av den fleksible rørledning fremdeles tilgjengelig på lekteren for legning av den stive rørled- ning. Denne ende blir, f.eks. for en påfølgende gjenopp-tagelse av legningen, overført ombord på en andre flytende understøttelse, så som et skip for legning av fleksible rørledninger, eller etterlatt på bunnen. Skipet for legning av fleksible rørledninger fortsetter legningen av den fleksible rørledning. Det muliggjør rask og sikker legning, og gjør det spesielt mulig å komme inn i oppfylte områder, for så vidt den hensiktsmessig er utstyrt med en anordning for dynamisk posisjonering.

Ved en variant av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir det benyttet anordninger som er kompakte og billige for gjennomføring av legningen av den fleksible rørledning fra lekteren for legning av stive rørledninger. En slik utstyrsenhet omfatter to tenger hvis åpning og lukning kan styres, idet én tang er fiksert og én tang er bevegelig. En slik utstyrsenhet har den fordel at den ikke fyller opp lekteren, som hovedsakelig er beregnet for legning av stive rørledninger. Den har den ulempe at den er langsom. Imidlertid, for så vidt som den bare benyttes for å legge en kort lengde med fleksibel rørledning, reduserer denne anordning bare i liten grad farten på arbeidene med å legge rørledningen. Det vil imidlertid forstås at bruk av de konvensjonelle strekkanordninger for legning av fleksible rørledninger, f.eks. av typen som omfatter en multi-belte-forsynt lineær vinsj, ikke vil falle utenfor oppfinnelsen ramme.

Ved slutten av legningen av stiv rørledning er det nødvendig å rette seg etter de maksimale mekaniske påkjenninger som slike ledninger kan motstå. F.eks. blir festeanordninger festet til enden av den stive rørledning. Disse festeanordninger omfatter f.eks. en flens. Festeanordningen gjør det mulig å feste enden av den stive rørledning fast til holdeanordningene som er beregnet for å forhindre at den stive rørledning utsettes for bøyning med for liten krumningsradius. F.eks. benyttes det stålkabler.

Den stive rørledning er hensiktsmessig avbøyet, f.eks. i en vinkel på mellom 10° og 30°, typisk 20°, ved enden av lekteren. En understøttelsesanordning i form av en skrånende rampe, kalt "stinger", benyttes for dette formål.

Når først den fleksible rørledning er forbundet med enden av den stive rørledning, gjennomføres den samtidige senkning av den ytre ende av den stive rørledning og den fleksible rørledning. F.eks. blir kablene som holder den stive rørledning viklet av med vinsjer. Under senkningen antar den stive rørledning en form med enkel konkavitet av kjedelinjetypen, uten noe infleksjonspunkt. Den fleksible rørledning, som ved sin ene ende holdes ved sin forbindelse med den stive rørledning, holdes selv av de kabler som holder den stive rørledning, mens dens andre ende holdes fra utlegningsskipet, bøyer seg ved sin egen vekt og antar hovedsakelig form av en kjedelinje. Den horisontale utstrekning av kjedelinjen vil kunne reguleres, spesielt reduseres, ved å bevege utlegningslekteren. Hensiktsmessig blir kabelen frakoblet og hevet til overflaten når enden av den stive rørledning når bunnen.

Ved en utførelsesform blir selve den fleksible rørledning benyttet som holdeanordning, som er beregnet på å sikre at den stive rørledning ikke vil bli utsatt for en bøyning med for liten krumningsradius mens den legges. I et slikt tilfelle må den fleksible rørledning kunne motstå den strekkpåkjenning som utøves av den virkelige vekt i vann av den stive rørledning. Denne påkjenning vil f.eks. kunne bæres av konvensjonelle fleksible rørledninger med stor innvendig diameter for grunt vann. Spesielt vil armerte fleksible rørledninger også kunne brukes for å kunne motstå meget store strekkpåkjenninger. F.eks. blir antallet av strekkpåkjennings-armeringer øket, eller seksjonen av armeringswiren som benyttes økes. Det vil selvsagt forstås at bare den seksjon av den stive rørledning som er beregnet på å legges på bunnen, må armeres. Det vil være mulig å gjennomføre legning av den fleksible rørledning med seksjoner av fleksibel rørledning som ikke er spesielt armert for å motstå den strekkpåkjenning som svarer til den virkelige vekt i vann av den stive rørledning.

Det karakteristiske ved oppfinnelsen er angitt i krav 1.

Oppfinnelsen vil forstås bedre av den følgende beskrivelse av ikke-begrensende eksempler under henvisning til de vedføyede tegninger, hvor

fig. 1 skjematisk viser fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved bruk av en neddykket bevegelig tang og en fast tang,

fig. 2 skjematisk viser bruken av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen ved bruk av to neddykkede tenger,

fig. 3 skjematisk viser legningen av fleksible rørledninger som er sammenkoblet til en rekke av fleksible rørledninger som er lagt ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, og

fig. 4 skjematisk viser en avvikende fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen, hvor den fleksible rørledning virker som en anordning for å holde den stive rørledning.

På fig. 1 - 4 er samme henvisningstall benyttet for de samme elementer.

På fig. 1 er et eksempel på legning av en rørledning bestående av en stiv rørledning 5 og en fleksibel rørledning 15 som er forbundet med hverandre. Lengden av den fleksible rørledning 15 er litt større enn avstanden P til bunnen7. Lengden av den fleksible rørledning 15 tar hensyn til den nødvendige lengde av denne for å danne en kjedelinje under legningen av enden av den stive rørledning. Når først enden av den stive rørledning er lagt på bunnen ved hjelp av en første flytende understøttelse, så som en lekter1for legning av stive rørledninger, vil legningen av fleksible rørledninger 15 hensiktsmessig bli gjennomført ved hjelp av et skip som er spesialisert for legning av fleksible rørledninger.

Den stive rørledning 5 holdes ved hjelp av en holdeanordning 12, f.eks. en klemtang som via en kabel 16 er forbundet med en vinsj 14. Holdeanordningen 12 er plassert ved forbindelsen mellom den stive rørledning 5 og den fleksible rørled-ning 15. På den ene side holdes den fleksible rørledning ved hjelp av enden av den stive rørledning 5, og på den annen side ved hjelp av en bevegelig tang 2 og/eller ved hjelp av en fast tang 3. Den fleksible rørledning 15 antar hovedsakelig form av en kjedelinje ved virkningen av sin egen vekt.

Når først enden av den stive rørledning har forlatt den flytende understøttelse, f.eks. lekteren 1, båten eller skipet for legning, er det mulig å "bevege tilbake" den flytende understøttelse i retning motsatt av pilen 11 for å redusere den horisontalt avstand av det nedhengende stive ledningsparti for å gå over fra S-form til en enkel konkav kjedelinje uten noe infleksjonspunkt.

Ved forbindelsen med den stive rørledning oppviser den fleksible rørledning en kurve med omvendt konkavitet (svanehalsform).

Kjedelinjen som dannes av den fleksible rørledning blir progressivt omformet etterhvert som senkningsoperasjonen finner sted. Når den fleksible rørledning berører bunnen, danner den en kjedelinje som er forbundet tangentialt med enden av den stive rørledning.

På fig. la er den bevegelige tang vist i sin øvre posisjon. Når først den bevegelige tang 2 er klemt rundt den fleksible rørledning 15, vil den faste tang 3 kunne løsnes. Den samtidige senkning av den stive rørledning 5 gjennomføres ved avvikling av kabelen 16 fra vinsjen 14, og senkningen av den fleksible rørledning 15 gjennomføres ved avvikling av en andre kabel 29 fra vinsjen 4.

På fig. lb er tangen 2 vist i sin nedre posisjon. På dette tidspunkt er den faste tang fastklemt rundt den fleksible rørledning 15 og den bevegelige tang 2 hevet. I eksempelet vist på fig. 1, befinner den faste tang 3 seg nær baugen av båten 1 (ifølge pilens 11 retning). I praksis er dette overhodet ikke nødvendig. Etterhvert som den fleksible rørledning 15 senkes progressivt, blir den viklet av, f.eks. fra lagringsanordninger av "kurv"- eller "kabeltrommel"-typen (ikke vist på fig. 1). Når den bevegelige tang 2 har nådd sin nedre posisjon, blir den fast tang 3 fastklemt. Tangen 2 blir så åpnet, og ved å vikle kabelen 29 på vinsjen 4, blir den bevegelige tang 2 hevet. Begynnelsen av syklusen vist på fig. la er igjen nådd.

Hensiktsmessig blir tangen 12, når den har nådd bunnen 7, frigjort og hevet ved hjelp av vinsjen 14.

På fig.2er fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen benyttet i forbindelse med bruk av en flerhet av tenger som er plassert på dekket av lekteren 1. I det viste eksempel vil to tenger, hvorav den ene 3 er fast og den andre 2 bevegelig, som er fiksert på dekket av lekteren 1, la gå alternerende, og muliggjøre legning av den fleksible rørledning 15. Samtidig gjør avviklingen av kabelen 16 fra vinsjen 14 det mulig å legge den stive rørledning 5. I eksempelet på fig.2blir den fleksible rørledning 15 viklet av fra en lagringsanordning 19.

Ved en variant av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen blir den andre ende av den fleksible rørledning 15 etterlatt på bunnen. Hensiktsmessig vil en slik ende som er etterlatt på bunnen omfatte organer som letter gjenhentning av den, så som f.eks. en sonarbøye. F.eks. vil det bli benyttet en passiv sonarbøye ved etterlatelser av lang varighet, og en aktiv sonarbøye vil bli benyttet ved etterlatelser av kort

varighet.

Ved en spesielt hensiktsmessig variant av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, blir den andre ende av den fleksible

rørledning 15 som ligger klar på den flytende understøttelse 1, når først enden av den stive rørledning hviler på bunnen, overført til en andre legningsunderstøttelse, så som et skip som er spesialisert for legning av fleksible rørledninger,

f.eks. et rasktleggende skip 24 som vist på fig. 3, som omfatter anordninger 21 for dynamisk posisjonering. Fortsatte operasjoner for legning av fleksible rørledninger vil bli gjennomført ved bruk av dette skip (som vist på fig. 3). For å overføre den fleksible rørledning fra den første flytende understøttelse 1, f.eks. fra en lekter, til en andre flytende understøttelse, f.eks. et skip 24, blir en stålkabel fortrinnsvis først lagt ut mellom lekteren 1 og skipet 24, idet enden av den fleksible rørledning som skal overføres er fast festet til enden av denne kabel. Denne faste fiskering gjennomføres f.eks. ved hjelp av en flens. Trekk i kabelen, f.eks. ved hjelp av en vinsj som er anbragt på skipet 24, gjør det mulig å bringe enden av den fleksible rørledning ombord i den andre flytende understøttelse.

Et slikt skip vil være i stand til å legge en lang lengde av fleksibel rørledning 15', som er forbundet med den fleksible rørledning 15 som er lagt av lekteren 1, og/eller nærme seg en bore- eller produksjonsplattform 25 uten at det forelig-ger fare for å kollidere med denne plattform.

På fig. 4 er vist et eksempel på bruk av en leggemetode

ifølge oppfinnelsen, hvor den fleksible rørledning 15 holder den stive rørledning 5. Rørledningen 5 og 15 er fast festet til hverandre ved hjelp av en forbindelsesanordning 28, som f.eks. omfatter flenser. F.eks er en første flens sveiset til enden av den stive ledning 5. En andre flens er festet til enden av forbindelsesstykket, ikke vist, som er festet til den fleksible rørledning 15.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for legning av en rørledning som er dannet av forbundne fleksible rørledninger og stive rørledninger, på en bunn som befinner seg på en dybde P, spesielt havbunnen,karakterisert vedat den omfatter følgende trinn: å laste en lengde fleksibel rørledning med en lengde større enn dybden P på en første flytende understøttelse, - å legge en lengde av stiv rørledning (5), hvis avsluttende ende fastholdes av den første flytende understøttelse, på bunnen fra en første flytende understøttelse (1), - å forbinde en første ende av den fleksible rørledning (15), som har større lengde enn dybden P av vannet, til den frie avsluttende ende av den stive rørledning (5), - å samtidig senke avslutningsenden av den stive rørledning (5) og den fleksible rørledning (15), - å fortsette senkningen inntil den første ende av den fleksible rørledning, som er forbundet med enden av den stive rørledning, er anbragt på bunnen (7) , mens den andre ende av den fleksible rørledning (15) ennå befinner seg ombord på den første flytende understøttelse (1), - å overføre denne andre ende av den fleksible rørledning (15) til en andre flytende understøttelse (24) for å forbinde enden av en andre fleksibel rørledning (15') med denne andre ende av den fleksible rørledning (15) og å legge rørledningsseksjonen bestående av de fleksible rørledninger (15, 15') på bunnen (7).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinnet som består i å overføre den andre ende av den fleksible rørledning (15) omfatter overføring av denne ende fra den første flytende understøttelse (1) til den andre flytende understøttelse (24).

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinnet som består i å overføre den andre ende av den fleksible rorledning (15) benyttes etter et trinn som består i å fjerne den fleksible rørledning (15) fra den første flytende understøttelse, idet overførings-trinnet omfatter et trinn som består i ved hjelp av den andre flytende understøttelse (24) å oppta den fleksible rørledning (15) som ble fjernet fra den første flytende understøttelse (1).

4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1 - 3,karakterisert vedat den første flytende understøttelse (1) er en lekter for legning av stive rørledninger (5).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat lekteren for legning av stive rørledninger (5) er en lekter for S-formet legning omfattende en rampe (10) for understøttelse av den stive rørledning (5).

6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5,karakterisert vedat den andre flytende understøttelse (24) er et skip spesialisert for legning av fleksible rørledninger.

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,karakterisert vedat den omfatter et trinn bestående i å feste holdeanordninger, så som en strekkabel (16), til enden av den stive rørledning (5) via festeorganer (12), idet holdeanordningene betjenes fra den første flytende understøttelse (1).

8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6,karakterisert vedat den fleksible rørledning (15) holder den stive rørledning (5) under leggeoperasjonen.