NO312043B1 - Stigerör for store vanndyp - Google Patents
Stigerör for store vanndyp Download PDFInfo
- Publication number
- NO312043B1 NO312043B1 NO19954416A NO954416A NO312043B1 NO 312043 B1 NO312043 B1 NO 312043B1 NO 19954416 A NO19954416 A NO 19954416A NO 954416 A NO954416 A NO 954416A NO 312043 B1 NO312043 B1 NO 312043B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- riser
- pipe
- central pipe
- peripheral
- axial
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 13
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 12
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 15
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Fencing (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
- Revetment (AREA)
- Tents Or Canopies (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår et stigerør for store vanndyp. Dette stige-rør kan brukes enten på boreområdet eller på petroleumproduksjonsområdet.
Boring på svært store havdyp, f.eks. over 2000 meter og særlig opp til 4000 meter, krever en stigerøroppbygging som er forskjellig fra oppbyggingen av dag-ens stigerør.
Det som betegnes et stigerør er en enhet bestående av et midtrør, omkretsledninger og eventuelt annet utstyr. Et slikt stigerør tillater at fluider overføres mellom vannbunnen og en installasjon som er beliggende ved et høyere nivå, dvs. som kan være beliggende stort sett ved vannflaten eller under vann, f.eks. rett under overflaten.
Disse stigerør er i virkeligheten utsatt for forskjellige vibrasjonstilstander, så som side-, aksial- eller torsjonstilstander. Foreliggende oppfinnelse angår nærmere bestemt aksialvibrasjonstilstandene og betegnelsen "egenperiode" er definert ved stigerørets aksiale egenperiode, eller den aksiale egenperiode til et element av stigerøret.
Oppfinnelsen er særlig godt egnet til et stigerør som ved hjelp av sin øvre del er forbundet med en flytende installasjon og hvis nedre ende er fri, f.eks. etter å ha blitt frakoplet fra en boresikringsventil eller BOP, eller fra en manifold.
Når et langt stigerør henger fra et boreskip og er fritt ved sin nedre ende, vil skipets hiv, forårsaket f.eks. av bølgebevegelsen, overføre en eksitering til dette stort sett i vertikalretningen. Denne eksitering kan indusere høye belastninger i stigerøret, som kan skade det betydelig og sogar føre til at det avbrytes.
Dette eksiteringsfenomen, som kan opprettholdes og økes, blir særlig kritisk når stigerørets egenperiode minst blir lik minimumsverdien til et periodeområde for hvilket den flytende installasjon kunne eksiteres betydelig pga. hiv.
F.eks. for et vanlig boreskip, er periodeområdet for hvilket en slik eksitering har sterke tilbakestøt på stigerøret, over 6 sekunder.
Det er også en risiko for eksitering av skipet i området 4 til 6 sekunder, men den er mindre.
Egenperioden til et stigerør er særlig avhengig av følgende parametre: dets lineære tetthet m eller masse pr. lengdeenhet, dets aksialstivhet ES tilsvarende produktet av elastisitetsmodulen E og profilsnittet S, og dets lengde L.
Beregningen av stigerørets egenperiode avhenger også av dets geometri og dimensjonering, og den er f.eks. beskrevet i artikkelen OTC 4317, Offshore Technology Conference, 14th Annual OTC i Houston, Texas, 3.-6. mai 1982.
For et vanndyp på 4000 meter kan egenperioden til et stigerør av en vanlig type som brukes på petroleumsområdet oppnå verdier i størrelsesorden 7 sekunder, hvilket er innenfor periodeområdet for hvilket et vanlig boreskip kan eksiteres betydelig pga. bølgebevegelsen.
Eksiteringsfenomenet kan øke f.eks. med antall omkretsledninger hvis masse bidrar til å øke egenperioden til enheten bestående av stigerøret og ledningene.
Ovennevnte litteratursted beskriver følgelig stigerør som særlig omfatter et midtrør og omkretsledninger bestående av flere elementer sammenkoplet ved hjelp av glideskjøter, idet hvert av elementene er ubevegelig festet til midtrøret. Massen av hver av ledningene bidrar følgelig til massen av hele stigerøret uten å bidra til dets stivhet ES, hvilket, i tilfelle av stort dyp, fører til en verdi for stigerø-rets egenperiode som er stor nok til at de ovenfor anførte problemer opptrer.
Fra US 4 397 357 er det riktignok kjent stigerør av den innledningsvis omtalte art, der omkretsledningene er aksialt bevegelige i forhold til midtrøret som holdes i strekk mellom den flytende plattformen og en brønnramme på sjøbunnen. Denne kjente konstruksjon er imidlertid ikke egnet til å løse det ovenfor omtalte problem med hensyn til høye, vibrasjonsinduserte aksialbelastninger i fritthengen-de stigerør som foreliggende oppfinnelse er rettet mot, og problemet er overhodet ikke berørt i nevnte publikasjon.
Dessuten vil økningen av stigerørets masse, når vanndypet øker, føre til to fenomener som er av liten viktighet og ofte ignoreres på små og gjennomsnittlige vanndyp, men som, i tilfelle av store vanndyp, blir mye viktigere og kan være be-stemmende for dimensjoneringen av og karakteristikkene til stigerørene. Årsake-ne til og virkningene av disse fenomener må studeres nøye.
Økningen av overspenningene pga. stigerørets treghet under sterke stor-mer kan føre til en spenningsreduksjon og/eller en sammentrykking, særlig i stige-
rørets øvre del, og i dette, i samvirkning med de andre bevegelser (jag, svai) og den direkte virkning av bølgebevegelsen, indusere ødeleggende bøyebelastnin-ger.
Økningen av egenperioden for langsgående eller aksiale vibrasjoner mot verdier for hvilke hiv-amplituden ikke kan ignoreres, kan selv i forholdsvis rolig vær betydelig begrense operasjonene beregnet for manøvrering av stigerøret pga. de risiki de ville frembringe.
Ifølge foreliggende oppfinnelse løses ovennevnte problem ved at ledningene og/eller rørene som utgjør stigerøret har forskjellige egenperiode-verdier for minst to ledninger, for derved å oppnå en relativ bevegelse mellom minst én av ledningene og stigerøret.
Nærmere bestemt løses problemet ifølge oppfinnelsen ved et stigerør som angitt i de etterfølgende krav. Med et slikt stigerør blir det mulig å overvinne ulempene ved den ovenfor omtalte, kjente teknikk, på en enkel og billig måte.
Foreliggende oppfinnelse angår dessuten en boreinstallasjon for store vanndyp omfattende en flytende installasjon og et stigerør ifølge oppfinnelsen. Den flytende installasjon er utstyrt med en dempeanordning. Dempeanordningen tillater følgelig f.eks. nedsenking av stigerøret som skal dempes når det er blitt løftet voldsomt som følge av særlig ugunstige værforhold.
Ett av problemene som løses med oppfinnelsen består i å oppnå et stigerør hvis oppbygging hindrer og/eller minimerer eksiteringsfenomenene som fører til at det svekkes.
Et annet problem som løses med oppfinnelsen er å ha et stigerør med en egenperiode-verdi som er mindre enn verdien for et stigerør med vanlig oppbygging, konstruert for samme vanndyp.
Stigerøret ifølge oppfinnelsen tillater også demping av aksialbevegelsene til midtrøret og omkretsledningene, særlig pga. hiv hos boreskipet, og følgelig reduk-sjon av belastningene som induseres i stigerøret.
Andre særtrekk og fortrinn ved oppfinnelsen vil fremgå tydelig ved å lese følgende beskrivelse av utføringsformer, gitt ved hjelp av ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de medfølgende tegninger hvor:
Figur 1 er en totalskisse av et stigerør ifølge oppfinnelsen,
Figurene 2 og 3 er tverrsnitt av to mulige utføringsformer av dette stigerør, Figurene 4A og 4B skisserer mulige utforminger av styringer for omkretsledningene, og Figur 5 er en detalj av forbindelsen mellom stigerøret og en overflateinstallasjon.
For å definere foreliggende oppfinnelse, angår beskrivelsen som i det føl-gende er gitt ved hjelp av ikke-begrensende eksempel et ensartet stigerør, dvs. et stigerør med en konstant lineær tetthet og stivhet ES i hele dets lengde, idet stige-røret bare er festet til en flytende installasjon i dets øvre ende og er fritt ved nivået til dets nedre ende. I dette tilfelle er den aksiale egenperiode-verdi T gitt ved formelen som følger:
hvor
L er lengden av stigerøret,
c er hastigheten eller forplantningshastigheten til de aksiale belastningsbøl-
ger i stigerøret, som kan oppnås fra formelen
ES er aksialstivheten til stigerøret, som tilsvarer produktet av stigerørets
profilsnitt S og elastisitetsmodul E, og
m er stigerørets lineære tetthet.
En kan også se at amplituden Ux til bevegelsen som induseres ved et punkt i en avstand x nedenfor toppen, for et slikt stigerør som ved toppen eksiteres av en sinusbevegelse med amplitude U0, under fravær av en demping, er gitt ved:
hvor uj er eksiteringens vinkelhastighet, gitt ved ( 2rr/ Te), hvor Te er eksiteringens periode.
Ved nedre ende av stigerøret blir bevegelsens amplitude:
Fra de ovennevnte likninger kan utledes at to stigerør med samme lengde L som utsettes for samme sinusformede topp-eksitering med amplitude U0 og med vinkelhastigheten w, ville ha forskjellige amplitudereaksjoner, stort sett over hele deres lengde, under forutsetning av at hastighetene c er forskjellige for de to stige-rør. Jo mer forskjellige hastighetene er, desto mer forskjellige er reaksjonene. Fordi egenperioden til et stigerør også avhenger av hastigheten, kan det utledes at to stigerør med samme lengde utsatt for samme topp-eksitering har forskjellige reaksjoner og at det derfor er en relativ bevegelse mellom dem, under forutsetning av deres egenperioder er forskjellige.
For et stigerør som omfatter et midtrør og/eller ledninger hvis verdier for m, E og S ikke er konstante over hele dets lengde og/eller omfatter andre elementer, er beregningen av egenperioden og reaksjonen for slike elementer, innbefattende en demping, beskrevet i det ovenfor anførte dokument OTC-4317.
I Figur 1 betegner henvisningstall 1 en overflateinstallasjon så som et skip til hvilket et stigerør 2 for store vanndyp er koplet.
Organene for feste av dette stigerør til en boresikringsventil (BOP) 5 ved bunnen av vannet 3 omfatter f.eks. forbindelsesmidler 4 og et ledd så som et bøyelig ledd 6.
I eksempelet som er beskrevet nedenfor er stigerøret frakoplet fra boresikringsventilen 5.
Stigerøret som helhet er gitt henvisningstall 2. Det omfatter et midtrør 8 utstyrt med organer 7, 9 som tillater henholdsvis at omkretsledningene fastgjøres på midtrøret og gjennomføringen, og at omkretsledningene 10i holdes oppe, en basis 11 beliggende ved nedre ende av stigerøret 2, og anordninger 12, f.eks. ubevegelig festet til basisen 11, som tillater den relative aksialbevegelse av nedre ender av omkretsledningene i forhold til midtrøret.
Anordningene 12 som de nedre ender av omkretsledningene passer inn i er konstruert for å etterlate en bestemt frihetsgrad ved enden av ledningen i dens aksialbevegelse i forhold til midtrøret.
De er f.eks. utstyrt med midler eller stoppringer som tillater at enden av ledningen hindres fra å komme ut under virkningen av særlig sterke eller voldsomme aksialbevegelser.
De omfatter med fordel midler for demping av støt når ledningen er utsatt for voldsomme bevegelser, nærmere bestemt ved tidspunktet for ledningens nedre og øvre grense for forflytning.
Anordningene 12 og midlene som kan være plassert i dem kan også bidra til demping av relative aksialbevegelser ved absorbering av f.eks. en del av ener-gien.
Anordningene 12 er f.eks. glideskjøter eller en annen type anordninger som fremviser de ovenfor anførte karakteristika.
Midtrøret 8 kan bestå av flere elementer 8a, 8b,...8i, ...8n. Midtrøret har, slik definert, en egenperiode Ti bestemt ved formelen:
hvor Ci er hastigheten til de aksiale belastningsbølger i midtrøret definert ovenfor med Likning (1) med midtrørets lineære tetthet m-i, dets lengde Li, dets elastisitetsmodul E1 og dets profilsnitt Si.
Verdiene m-i, Si og Ei antas å være konstante eller deres variasjon antas å være så liten at den kan ignoreres i beregningen.
Omkretsledningene 10 kan selv omfatte flere elementer som i figuren ikke er vist av hensyn til tydeligheten, hvilke elementer er forbundet med hverandre ved hjelp av festeorganer som tillater at særlig aksialbelastningene overføres mellom dem, f.eks. skruer.
Ifølge en annen utføringsform-variant har alle omkretsledningene 10i samme lengde.
Hver av ledningene har en eksiterings-egenperiode Ti bestemt ved følgen-de formel
hvor Q er hastigheten til bølgene i en omkretsledning i med ledningens i lineære tetthet mi, dens lengde U, dens elastisitetsmodul Ei og dens profilsnitt Sj.
Materialene i og dimensjoneringen av omkretsledningene 10i og midtrøret er særlig valgt slik at egenperiode-verdiene til midtrøret Ti og ledningene Ti er så lave som mulig, f.eks. mindre enn eller lik 6 sekunder og fortrinnsvis mindre enn høyst 4 sekunder.
Egenperiode-verdiene til midtrøret T-i og ledningene Ti velges forskjellige.
Egenperiode-verdiene Ti til ledningene er med fordel lavere enn midtrørets egenperiode-verdi T-t.
Det søkes ganske forskjellige verdier for periodene Ti og Tj. Tilstedeværel-sen av en forskjell mellom egenperiode-verdiene skaper i virkeligheten en relativ bevegelse mellom midtrøret og omkretsledningene som kan, når den kombineres med et friksjonsfenomen i styringene beskrevet i det følgende, føre til en reduk-sjon av aksiale vibrasjoner i midtrøret 8 og i omkretsledningene 101
Omkretsledningene 10i er f.eks. forbundet med midtrøret bare ved nivået for deres øvre ende med toppen av midtrøret, f.eks. ubevegelig festet ved hjelp av en anordning 7, og de løper gjennom organene eller styringene 9 ubevegelig festet til midtrøret 8 ved hjelp av armer 13. Nedre ende av hver av omkretsledningene 10i passer inn i en anordning 12 beskrevet i det følgende. Omkretsledningene er følgelig under strekkbelastning pga. deres egen vekt.
Ifølge en annen utføringsform er omkretsledningene festet til midtrøret bare ved ett punkt ved hjelp av festeanordningen 7 beliggende f.eks. i en avstand d fra øvre ende av midtrøret 8, i stedet for å være festet ved nivået til øvre ende av midtrøret eller toppen av stigerøret. Avstanden d er f.eks. bestemt som en funksjon av lengden av stigerøret som ønskes hevet for å hindre at dets nedre del be-rører sjøbunnen og/eller brønnhodeutstyret, f.eks. boresikringsventilen. En slik utføringsform er særlig godt egnet ved vanskelige arbeidsforhold til havs.
Styringene er konstruert for å tillate den relative aksialbevegelse mellom omkretsledningene 10i og midtrøret 8.
De kan ha forskjellige utforminger (Figurene 4A og 4B), av den enkle ring-formede type, eller de kan være utformet som en ring med en utspredt formet ende så som utformingen av en trakt. De kan bestå av et enkelt stykke eller av flere deler.
Utformingen av styringen kan være bestemt som en funksjon av stigerør-anbringelsesprosedyren beskrevet i det følgende.
Innerdiameteren til disse styringer kan velges slik at det etterlates tilstrekkelig klaring mellom en omkretsledning og styringen. Disse styringer kan følgelig også være slik innrettet at den relative aksialforskyvning mellom en styring og en omkretsledning, skapt av forskjellen i periodeverdier tilknyttet friksjonsfenomenet, fører til en demping av vibrasjonene.
De er f.eks. laget av et materiale som har tilstrekkelig fasthet mot sidebe-lastningene som skyldes utbøyningen av omkretsledningene forårsaket f.eks. av bølgebevegelsen og friksjonen. Dessuten er dette materiale valgt med det formål å unngå svekkelse av ledningen pga. dens friksjon i en styring.
Avstanden mellom to påfølgende styringer, deres antall og måten de er for-delt på midtrøret kan bestemmes slik at det unngås at stigerøret knekker når det er forbundet med boresikringsventilen og utsatt for trykkfluidet i midtrøret.
Figur 2 er et tverrsnitt langs linjen AA av stigerøret ifølge oppfinnelsen, som viser anordningen av stigerøret 2 utstyrt med styringer 9 ubevegelig festet til midt-røret ved hjelp av armer 13 som styrer omkretsledningene 10L
Ifølge en annen utføringsform-variant beskrevet i Figur 3 er stigerøret om-gitt av flottører 14 anordnet kontinuerlig eller periodisk langs stigerøret. I dette tilfelle omfatter flottøren 14 utsparinger 15 egnet til opptak av omkretsledningenes armer og styringer 9. Flottørene er festet til midtrøret og/eller omkretsledningene ved hjelp av midler som er i vanlig bruk på petroleumsområdet.
Et eksempel på anordningen av flottører på et stigerør er gitt i søkerens patent nr. FR-2 653 162.
Det kan brukes forskjellige materialer til midtrøret 8 og omkretsledningene 10i. Materialene har fortrinnsvis høye fastheter, lave tetthetsverdier, så som titan, kompositter med et organisk bindemiddel eller andre, hvilket bindemiddel kan være armert med glassfiber, kevlar eller karbon.
Det kan også brukes armeringer oppnådd ved spiralarmering. Denne teknikk tillater at den mekaniske fasthet hos et rør kan forbedres uten at dets vekt økes mye.
Midtrøret og/eller omkretsledningene kan følgelig spiralarmeres, hvilket gjør det mulig å oppnå elementer med gode mekaniske egenskaper, særlig med de trykkforskjeller som er tilstede mellom den indre del av disse elementer og det omgivende medium.
I tilfelle av aksialbevegelser med høye amplituder kan forflytningslengden som er dannet i anordningene 12 være uhensiktsmessig for å unngå støtproble-mene som omkretsledningene gjennomgår. For å hindre at slike støt bevirker knekking av en ledning, er det mulig å feste dens øvre ende forskjellig til midtrøret.
I dette tilfelle er f.eks. omkretsledningen ganske enkelt opphengt, f.eks. i nærheten av toppen av stigerøret, i stedet for å være ubevegelig festet til dette. Denne andre forbindelsesmetode benytter en festeanordning 7 som tillater omkretsledningene å gå opp i forhold til midtrøret i tilfelle av store oppadrettede aksialbevegelser. Under påvirkning av tyngden går ledningen deretter ned igjen i forhold til midtrøret og inntar igjen sin opprinnelige stilling, dvs. den henger igjen i nærheten av toppen av stigerøret. Denne festemetode er særlig fordelaktig fordi den hindrer knekking av stigerøret.
Når et slikt stigerør igjen er forbundet med en boresikringsventil, er det så tilrådelig å endre den frie tilstand for feste av omkretsledningene i forhold til toppen av stigerøret, og å foretrekke en festetilstand for hvilken øvre ende av en ledning er ubevegelig festet til øvre del av midtrøret.
Figur 5 viser en detalj av leddet mellom øvre ende av stigerøret og den flytende installasjon 1 (Figur 1).
Den flytende installasjon er med fordel utstyrt med en dempeanordning 20 hvis formål særlig er å dempe nedsenkingen av stigerøret.
Når værforholdene blir særlig dårlige og hvis bevegelsene som skapes av bølgene er voldsomme, kan voldsomheten til disse bølgene føre til en høy aksele-rasjon som overføres til stigerøret. Stigerøret går følgelig opp i forhold til gulvet 21 hos den flytende installasjon.
Når forstyrrelsen er utdødd, vil stigerøret falle tilbake på dette gulv. For å dempe dette fall og hindre skade på stigerøret, er den flytende installasjon utstyrt med en anordning 20 av dempertypen.
Denne anordning har f.eks. to tilstander, en første tilstand eller hviletilstand for vanlige forhold der toppen av stigerøret er i umiddelbar nærhet til gulvet av den flytende installasjon, og en andre tilstand som aktiveres under bestemte forhold.
Endringen fra første tilstand til andre tilstand kan være en følge av en vektforandring. Under vanlige forhold føler anordningen 20 følgelig virkningen av vek-ten av stigerøret. Når stigerøret induseres til å løftes, vil vektforandringen som føles av anordningen 20 under virkningen av adskillelsen føre til at anordningen endrer tilstand.
For en anordning 20 omfattende en fjær og en demper blir endringen fra den første til den andre tilstand overført til en forlengelse av fjæren, som vist ved hjelp av pilen F, oppad mot toppen av stigerøret. Under dens nedsenking møter toppen av stigerøret demperen som reduserer hastigheten for dens nedsenking. Karakteristikkene til demperen kan følgelig være slik valgt at dempingsfaktoren øker som en funksjon av nedsenkingen av stigerøret.
Uten å avvike fra rammen av oppfinnelsen er det mulig å bruke enhver type anordning som oppfyller denne funksjon, f.eks. en støtpute forbundet med en flu-idtank, idet fluidinnstrømningen styres av en ventil som aktiveres ved tidspunktet for en vektforandring.
Anbringelsen av omkretsledningene i forhold til stigerøret utstyrt med basisen og dempeanordningene, kan vurderes på flere måter beskrevet i det følgende ved hjelp av ikke-begrensende eksempel.
Ifølge en første utføringsform, som er særlig fordelaktig når en ønsker å løse lagringsproblemer og når midtrøret ikke tidligere er utstyrt med styringer, blir røret utstyrt med styringer etter hvert som det nedsenkes fra den flytende installasjon mot brønnhodet, deretter blir omkretsledningene ført gjennom styringene.
Midtrøret kan tidligere være utstyrt med styring-plasseringsmidler som tillater plassering av styringene på bestemte steder langs midtrøret og orientering i forhold til midtrøret.
Styringene kan vær utformet som en ring med koniske ender, f.eks. trakt-formede, for derved å lette innføring av omkretsledningene i styringene.
De kan også bestå av ringer laget av flere deler, f.eks. to deler, en styring eller ring plasseres langs midtrøret, en omkretsledning føres inn i ringen som deretter lukkes, etter hvert som midtrøret nedsenkes.
Claims (10)
1. Stigerør for store vanndyp, omfattende et hovedrør eller midtrør (8), hvilket midtrør har en aksial egenperiode Ti, flere omkretsledninger (1 Oi), hver med sin aksiale egenperiode Ti, og hvilke omkretsledninger holdes i stilling i forhold til midtrøret (8) ved hjelp av festeorganer (7, 9), en basis (11) beliggende ved nedre ende av midtrøret (8), idet den nedre ende av hver av omkretsledningene (1 Oi) er forbundet med en på basisen (11) plassert anordning (12) som er egnet til å tillate en relativ aksialbevegelse av minst én av omkretsledningene (1 Oi) i forhold til midt-røret (8), karakterisert ved at midtrørets (8) og omkretsledningenes (1 Oi) materialtetthet og relative dimensjoner er slik at verdiene for omkretsledningenes aksiale egenperioder Ti er mindre enn verdien for midtrørets aksiale egenperiode Tl og ved at stigerøret omfatter midler for demping av aksialbevegelsen.
2. Stigerør ifølge krav 1,karakterisert ved at anordningen (12) som tillater aksialbevegelsen omfatter dempemidler.
3. Stigerør ifølge krav 1,karakterisert ved at minst ett av midtrørets (8) elementer eller minst én av omkretsledningene (1 Oi) i det minste delvis er laget av et metall-materiale med lav tetthet så som en titanlegering og/eller omfatter en kompositt, og ved at dimensjonene til omkretsledningene og til midtrøret er slik valgt at verdiene av egenperiodene T-i og Ti er mindre enn 6 sekunder og fortrinnsvis mindre enn høyst 4 sekunder.
4. Stigerør ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at forskjellen mellom verdiene for egenperiodene til midtrøret og omkretsledningene er valgt slik at det dannes en relativ amplitudebevegelse mellom midtrøret og minst én av ledningene, for å tillate demping av de aksiale vibrasjoner til midtrøret og omkretsledningene.
5. Stigerør ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen (12) som tillater aksialbevegelsen omfatter stoppringer.
6. Stigerør ifølge krav 1, karakterisert ved at festeorganene (9) innrettet til å holde omkretsledningene (1 Oi) i stilling er laget av et materiale som mot-står sidebelastninger og friksjoner.
7. Stigerør ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at minst én av omkretsledningene (1 Oi) er ubevegelig festet til midtrøret (8) i nærheten av øvre ende av røret ved hjelp av en festeanordning (7).
8. Stigerør ifølge krav 7, karakterisert ved at omkretsledningene er festet til midtrøret ved hjelp av en anordning (7) beliggende i en avstand d fra øvre ende av midtrøret (8).
9. Stigerør ifølge krav 7, karakterisert ved at minst én av omkretsledningene henger i sin øvre ende fra øvre ende av midtrøret ved hjelp av en opp-hengingsanordning (7).
10. Stigerør ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at omkretsledningene består av flere elementer forbundet med hverandre ved hjelp av festeorganer.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9413511A FR2726601B1 (fr) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | Colonne montante pour grande profondeur d'eau |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO954416D0 NO954416D0 (no) | 1995-11-03 |
NO954416L NO954416L (no) | 1996-05-06 |
NO312043B1 true NO312043B1 (no) | 2002-03-04 |
Family
ID=9468701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO19954416A NO312043B1 (no) | 1994-11-04 | 1995-11-03 | Stigerör for store vanndyp |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5660233A (no) |
BR (1) | BR9505074A (no) |
FR (1) | FR2726601B1 (no) |
GB (1) | GB2294713B (no) |
IT (1) | IT1276073B1 (no) |
MX (1) | MX9504629A (no) |
NO (1) | NO312043B1 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO302493B1 (no) * | 1996-05-13 | 1998-03-09 | Maritime Hydraulics As | Glideskjöt |
US6004074A (en) * | 1998-08-11 | 1999-12-21 | Mobil Oil Corporation | Marine riser having variable buoyancy |
US20040105725A1 (en) * | 2002-08-05 | 2004-06-03 | Leverette Steven J. | Ultra-deepwater tendon systems |
MY141064A (en) * | 2003-03-25 | 2010-02-25 | Shell Int Research | Water intake riser |
US20090212092A1 (en) * | 2008-02-21 | 2009-08-27 | Israel Stol | Method for forming friction welded compression based tubular structures |
FR2937676B1 (fr) * | 2008-10-29 | 2010-11-19 | Inst Francais Du Petrole | Methode pour alleger une colonne montante avec piece d'usure optimisee |
FR2946082B1 (fr) * | 2009-05-29 | 2011-05-20 | Inst Francais Du Petrole | Colonne montante avec conduites auxiliaires ajustables. |
GB2475108A (en) * | 2009-11-05 | 2011-05-11 | Acergy Us Inc | Methods of constructing and installing rigid riser structures and associated apparatus |
US20120051841A1 (en) * | 2010-08-30 | 2012-03-01 | Shell Oil Company | Subsea capture system and method of using same |
US9097066B2 (en) * | 2010-12-13 | 2015-08-04 | Chevron U.S.A. Inc. | Method, system and apparatus for deployment of umbilicals in subsea well operations |
US9334695B2 (en) | 2011-04-18 | 2016-05-10 | Magma Global Limited | Hybrid riser system |
US20120312544A1 (en) * | 2011-06-10 | 2012-12-13 | Charles Tavner | Riser system |
EP2718531B2 (en) * | 2011-06-10 | 2023-03-01 | Magma Global Limited | Riser system |
US20130032351A1 (en) * | 2011-08-03 | 2013-02-07 | Bp Corporation North America Inc. | Releasable connections for subsea flexible joints and service lines |
US8657013B2 (en) * | 2011-08-19 | 2014-02-25 | Cameron International Corporation | Riser system |
WO2015150416A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Floating structure comprising a water intake riser bundle, method of producing a liquefied hydrocarbon stream and method producing a vaporous hydrocarbon stream |
NO341124B1 (en) * | 2015-05-13 | 2017-08-28 | Mhwirth As | Riser resonance prevention device |
CN105909180B (zh) * | 2016-05-13 | 2019-05-28 | 中国石油大学(北京) | 用于水下的可膨胀式隔水导管 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2401307A1 (fr) * | 1977-07-01 | 1979-03-23 | Petroles Cie Francaise | Colonne montante deconnectable pour puits petroliers sous-marins |
US4142584A (en) * | 1977-07-20 | 1979-03-06 | Compagnie Francaise Des Petroles | Termination means for a plurality of riser pipes at a floating platform |
US4228857A (en) * | 1978-12-11 | 1980-10-21 | Vetco Inc. | Floating platform well production apparatus |
JPS57500520A (no) * | 1980-05-02 | 1982-03-25 | ||
ES8105437A1 (es) * | 1980-05-20 | 1981-05-16 | Fayren Jose Marco | Instalacion para la perforacion y explotacion de yacimientospetroliferos marinos localizados en aguas profundas |
US4397357A (en) * | 1981-04-20 | 1983-08-09 | Vetco Offshore, Inc. | Disconnectable production riser assembly |
US4423983A (en) * | 1981-08-14 | 1984-01-03 | Sedco-Hamilton Production Services | Marine riser system |
FR2552201B1 (fr) * | 1983-09-15 | 1985-11-15 | Elf Aquitaine | Dispositif de connexion et de deconnexion d'un conduit tubulaire mobile a l'interieur d'un conduit tubulaire fixe |
FR2653162B1 (fr) * | 1989-10-17 | 1995-11-17 | Inst Francais Du Petrole | Colonne montante pour grande profondeur d'eau. |
-
1994
- 1994-11-04 FR FR9413511A patent/FR2726601B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-31 GB GB9522296A patent/GB2294713B/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-11-02 IT IT95MI002265A patent/IT1276073B1/it active IP Right Grant
- 1995-11-03 BR BR9505074A patent/BR9505074A/pt not_active IP Right Cessation
- 1995-11-03 US US08/552,921 patent/US5660233A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-11-03 MX MX9504629A patent/MX9504629A/es not_active IP Right Cessation
- 1995-11-03 NO NO19954416A patent/NO312043B1/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9505074A (pt) | 1997-10-21 |
GB2294713B (en) | 1998-08-19 |
MX9504629A (es) | 1997-01-31 |
FR2726601B1 (fr) | 1997-01-17 |
ITMI952265A0 (no) | 1995-11-02 |
IT1276073B1 (it) | 1997-10-24 |
GB2294713A (en) | 1996-05-08 |
GB9522296D0 (en) | 1996-01-03 |
NO954416L (no) | 1996-05-06 |
US5660233A (en) | 1997-08-26 |
FR2726601A1 (fr) | 1996-05-10 |
NO954416D0 (no) | 1995-11-03 |
ITMI952265A1 (it) | 1997-05-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO312043B1 (no) | Stigerör for store vanndyp | |
US4473323A (en) | Buoyant arm for maintaining tension on a drilling riser | |
WO2006073887A2 (en) | Dynamic motion suppression of riser, umbilical and jumper lines | |
EP3265641B1 (en) | Riser assembly and method | |
US20090097923A1 (en) | Device for transferring fluid between two floating supports | |
US20100215440A1 (en) | Catenary Line Dynamic Motion Suppression | |
CA2333730A1 (en) | Device related to risers | |
JPH0336118B2 (no) | ||
NO340240B1 (no) | SPAR lastebøyekonstruksjon | |
GB2347154A (en) | Hybrid riser or pipe with flexible and rigid sections for fluid transfer | |
NO325651B1 (no) | Bronnhodeplattform | |
WO2001088324A1 (en) | Composite buoyancy module | |
NO20151129A1 (no) | Pounding tune mass damper systems and controls | |
EP1725447A1 (en) | Floating structure | |
WO2007108693A1 (en) | Vibration reducer for reducing flow induced vibrations in a pipe and method of reducing such vibrations | |
AU2004324515B8 (en) | Oscillation suppression and control system for a floating platform | |
GB2156407A (en) | Marine risers | |
AU2007299800B2 (en) | Floating structure motion suppression systems and methods | |
CN207111829U (zh) | 水上平台自调位阻尼索减振装置 | |
AU2009272589A1 (en) | Underwater hydrocarbon transport apparatus | |
KR101359521B1 (ko) | 드릴링 파이프의 고정구조체 및 드릴링 파이프의 고정구조체가 구비된 선박 | |
US7163062B2 (en) | Riser | |
GB2319010A (en) | Mooring device for use between two marine structures | |
NO317001B1 (no) | Stake med saertrekk mot virvelfremkalte vibrasjoner | |
NO164403B (no) | Dobbellvegget fortoeyning av staal og fiber, for fortoeyningav dyptgaaende offshore konstruksjoner. |