NO317079B1 - Stigerorstrekkanordning - Google Patents

Description

STIGERØRSSTREKKANORDNING

Denne oppfinnelse vedrører en strekkanordning for stigerør av den art som anvendes ved petroleumsleting og utvinning til havs. Nærmere bestemt dreier det seg om en todelt stigerørs-strekkanordning som i tillegg til å opprettholde et strekk i stigerøret, også er innrettet til å kompensere for de relati-ve bevegelser som forekommer mellom stigerørets bærende far-tøy eller rigg og havbunnen.

Under petroleumsleting, utvinning og ved vedlikehold av brøn-ner til havs er det vanlig i det minste i perioder av en brønns levetid å forsyne brønnen med et forbindelsesrør, et såkalt stigerør, som rager fra en ved havbunnen anordnet brønnhodeventil og opp til et fartøy på havoverflaten. Stige-røret utgjør en kanal for innføring av verktøy og redskap samt en fluidforbindelse som kommuniserer mellom fartøyet og brønnen.

Stigerørets slanke utforming nødvendiggjør at det opprettholdes et strekk i stigerøret som er innrettet til å forhindre at stigerøret knekker av sin egen tyngde og de forekommende

naturkrefter som det utsettes for.

Ifølge kjent teknikk opprettholdes strekket i stigerøret ved hjelp av såkalte jiggervinsjer som kan være anbrakt på far-tøyets arbeidsdekk. En wire forbinder hver av jiggervinsjene med stigerørets øvre endeparti. Jiggervinsjarrangement opptar grunnet wirenes grove dimensjon og derav relativt store wi-reskivediameter, betydelig plass på fartøyet.

Det er også kjent å forbinde stigerørets øvre endeparti til fartøyet ved hjelp av et antall relativt lange hydrauliske sylindre. Sylindrene er ved sitt ene endeparti forbundet til fartøyets konstruksjon, og er ved sitt andre endeparti forbundet til stigerøret, vanligvis ved hjelp av en om stigerø-ret dreibar kopling. Sylindrenes trykkside kommuniserer via et ventilsystem med en gassfylt akkumulator, hvorved hydrau-likksylindrenes stempel kan forskyves i sylindrene uten at det oppstår betydelig trykkendring i sylindrenes trykkfluid.

For å kunne kompensere for de fartøybevegelser som kan fore-komme har hydraulikksylindre av denne art en betydelig bygge-lengde. Således opptar sylindrene en vesentlig andel av dis-tansen fra havoverflaten og opptil fartøyets arbeidsdekk. Fartøyets konstruksjon må forsterkes i området hvor sylindrene er tilkoplet fartøyet for å kunne oppta de relativt store krefter som forekommer. Sylindrenes tilkopling til stigerøret må grunnet den store byggehøyde anordnes på et høydenivå som medfører at det tidvis befinner seg under vann. Det er innly-sende at en slik tilkoplingsposisjon av sylindrene til stige-røret vanskeliggjør vedlikehold og utskifting av sylindre og tilkoplet utstyr.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent

teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Ved å fordele nødvendig forskyvinglengde mellom stigerøret og fartøyet på to sett av hydrauliske sylindre, kan stigerørs-strekkanordningens byggehøyde reduseres vesentlig. Et første sett av hydrauliske sylindre, nedenfor betegnet rørsylindre, er hver forbundet til stigerøret på i og for seg kjent måte ved hjelp av en om stigerøret dreibar koplingsring. Rørsy-lindrenes sylinderhus er hengslende forbundet til en forskyvbar mellomramme. Mellomrammen er under normal drift forskyvbart forbundet til fartøyet, fortrinnsvis ved hjelp av fø-ringer. Mellomrammen kan også være forsynt med anordninger for å kunne avhenges i fartøyets konstruksjon.

Hver sylinder i et andre sett av hydrauliske sylindre, nedenfor betegnet rammesylindre, forløper mellom fartøyets konstruksjon og mellomrammen. Rammesylindrene er innrettet til å forskyve mellomrammen vertikalt i forhold til fartøyet.

I en foretrukket utføreIsesform hvor rørsylindrene er utformet som strekksylindre mens rammesylindrene er utformet som trykksylindre, kan rammesylindrenes sylinderhus forbindes til. fartøyet relativt lavt i nede i fartøyets konstruksjon. Far-tøy som anvendes for arbeid av den art er vanligvis innrettet til å kunne oppta relativt store krefter i sine nedre dekk-partier. Hver av rammesylindrene rager således fra sitt respektive innfestningspunkt i fartøyet, og opp til mellomrammen.

Mellomrammen er forskyvbar fra en nedre stilling hvor rammesylindrenes stempelstenger er fullt innskjøvet, og til en øvre stilling hvor rammesylindrenes stempelstenger er fullt utskjøvet.

Rørsylindrene er i sitt ene endeparti forbundet til mellomrammen, fortrinnsvis ved rammens sidepartier, og rørsylindre-ne rager således på skrå nedover og inn mot stigerøret hvor de på kjent måte er dreibart forbundet til stigerøret ved hjelp av en koplingsring.

Koplingsringen befinner seg på sitt laveste høydenivå i forhold til fartøyet når rørsylindrenes stempelstenger er fullt utskjøvet og rammesylindrenes stempelstenger er fullt inntrukket, og på sitt høyeste høydenivå i forhold til fartøyet når rørsyUndrenes stempelstenger er fullt inntrukket og rammesylindrenes stempelstenger er fullt utskjøvet.

Rør- og rammesylindrene er fortrinnsvis forbundet til hver sitt akkumulatorbatteri. Under fartøyets hivbevegelser vil trykket i de respektive akkumulatorbatteri kunne styre hvor-vidt det er rør- eller rammesylindrenes stempelstenger som skal forskyve seg, eller om forskyvningen skal fordeles på begge sylindergrupper.

Hver sylinder kan styres individuelt ved hjelp av ventiler ifølge i og for seg kjent teknikk. Det er således mulig av

sikkerhetsårsaker å konstruere stigerørsstrekkanordningen med én overflødig (redundant) rørsylinder og én overflødig ramme-sylinder. Den individuelle regulering av rørsylindrene mulig-gjør en styrt posisjonering av stigerøret i horisontalplanet i forhold til fartøyet ved å regulere strekket i de individuelle rørsylindre.

Mellomrammen kan, når værforholdene tillater det, med fordel avhenges i fartøyets konstruksjon under monterings- og vedli-keholdsarbeid. Med fartøyets konstruksjon menes i denne sam-menheng fartøyets bærende stålkonstruksjon.

Under nedsetting av for eksempel brønnhodeventiler, kan mellomrammen sideforskyves for å frigjøre nødvendig plass ved å kople fra rammesylindrene dersom det er tilstrekkelig plass i fartøyets utsparing (moonpool).

Hver av rør- og rammesylindrene kan utgjøres av flere sammen-koblede sylindre. Sylindrenes sylinderhus kan opplagres hvor som helst langs sylinderkonstruksjonen, og det er prinsipielt likegyldig om de er montert slik at de forskyver sin stempelstang oppover eller nedover.

Stigerørsstrekkanordningen ifølge oppfinnelsen reduserer i forhold til kjent teknikk nødvendig byggehøyde i vesentlig grad, og muliggjør også en betydelig forenkling av vedlike-holdsarbeid på de i stigerørsstrekkanordningen inngående kom-ponenter .

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en prinsippskisse av stigerørsstrekkanordningen under drift i et fartøy; Fig. 2 viser perspektivisk de i stigerørsstrekknordingen inngående hovedkomponenter; Fig. 3 viser et sideriss av stigerørsstrekknordingen i en nedsenket posisjon; Fig. 4 viser et sideriss av stigerørsstrekknordingen i en he-vet posisjon hvor mellomrammen er avhengt i fartøyets konstruksjon; Fig. 5 viser et sideriss av stigerørsstrekknordingen i en mellomposisjon; Fig. 6 viser et planriss IV-IV av stigerørsstrekknordingen; og Fig. 7 viser et sideriss av stigerørsstrekknordingen i en alternativ utførelsesform.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en stigerørs-strekkanordning som er tilkoplet til et fartøy 2, og omfatter et antall rammesylindre 4, en mellomramme 6 og et antall rørsylindre 8.

Hver rammesylinders 4 sylinderhus 10 er forbundet til fartøy-ets 2 konstruksjon ved hjelp av en huslagring 12. Hver rammesylinders 4 stempelstang 14 er forbundet til mellomrammen 6 ved hjelp av et stempelstangfeste 16.

Mellomrammen 6 utgjøres av en rammekonstruksjon, eventuelt av innbyrdes løsbare rammepartier, hvor mellomrammen 6 er forsynt med fire føringslagringer 18 som er innrettet til å kunne forskyves sammen med mellomrammen 6 langs i fartøyets 2 konstruksjon anordnede føringer 20.

Mellomrammen 6 er videre forsynt med en avhengingsmekanisme 22 i form av forskyvbare element 23. Avhengningsmekanismen 22 er innrettet til ved inngrep i fartøyets 2 konstruksjon å kunne henge av mellomrammen 6. Mellomrammen 6 er etter at rammesylindrene 4 er frakoplet, horisontalforskyvbar i forhold til fartøyets 2 konstruksjon.

Hver rørsylinders 8 sylinderhus 24 er ved sitt øvre endeparti leddet forbundet til mellomrammen 6 ved hjelp av en huslagring 26. Hver rørsylinders 8 stempelstang 28 er via et stempelstangfeste 30 forbundet til en koplingsring 32 hvor koplingsringen 32 er forbundet til et stigerør 34, idet koplingsringen 32 er dreibar om stigerørets 34 senterakse.

Rammesylindrene 4 er via felles og individuelle styreventiler 36 ifølge i og for seg kjent teknikk forbundet til en akkumulatorgruppe 38. Rørsylindrene 8 er på tilsvarende måte forbundet til en akkumulatorgruppe 40 via styreventiler 42.

Huslagringen 12 kan, alt etter hvordan føringslagringene 18 og føringene 20 er utformet, være fast eller dreibar.

Under drift sikres strekket i stigerøret 34 ved at hydraulisk væske fra akkumulatorbatteriet 38 opprettholder et hydraulisk trykk i rammesylindrenes 4 trykkammer, mens akkumulatorbatteriet 40 opprettholder et hydraulisk trykk i rørsylindreries 8 trykkammer.

Når fartøyet 2 forskyver seg i forhold til stigerøret 34 slik at en relativ bevegelse oppstår, opprettholdes strekket i stigerøret ved at hydraulikkfluid strømmer inn eller ut av rammesylindrenes 4 trykkammer og til/fra akkumulatorgruppen 38, og/eller at hydraulikkfluid strømmer inn eller ut av rør-sylindrenes 8 trykkammer og til/fra akkumulatorgruppen 40. Mellomrammens 6 forskyvning langs føringene 20 er avhengig av hvilket sylindersett 4, 8 som opptar den forekommende forskyvning .

Rammesylindrene 4 er således innrettet til å kunne arbeide uavhengig av rørsylindrene 8 på samme måte som rørsylindrene 8 er innrettet til å kunne arbeide uavhengig av rammesylindrene 4.

Mellomrammen 6 kan, slik det er vist i fig 4, henges av i fartøyets konstruksjon ved hjelp av avhengningsmekanismen 22. Rammesylindrene 4 er derved avlastet og kan relativt enkelt vedlikeholdes eller utskiftes.

Dersom plassbehov tilsier det, er det mulig å forskyve mellomrammen 6 horisontalt i forhold til fartøyets 2 konstruksjon.

I en alternativ utførelsesform, se fig. 1, er mellomrammen 6 innrettet til å kunne forskyves uten å være styrt av føringer i horisontal retning.

Anordningen ifølge oppfinnelsen oppviser en betydelig redu-sert byggehøyde i forhold til kjent teknikk og bevirker at belastningene fra stigerøret 34 opptas av et relativt kraftig parti av fartøyet 2, og ikke av fartøyets 2 arbeidsdekk 44 slik det er vanlig ifølge kjent teknikk.

Claims (5)

1. Stigerørsstrekkanordning av den art som anvendes for å etablere og opprettholde en strekkraft i et stigerør (34) og hvor stigerørsstrekkanordningen utgjøres av en hydraulisk strekkanordning (1) hvor strekkanordningen (1) er forbundet til et fartøy (2) og til stigerøret (34), karakterisert ved at en mellomramme (6) er forbundet til fartøyet (2) ved hjelp av minst én første hydraulikksylinder (4) og til stigerøret (34) ved hjelp av minst én andre hydraulikksylinder (8).

2. Anordning i henhold krav 1, karakterisert ved at mellomrammen (6) er forskyvbart forbundet til fartøyets (2) konstruksjon.

3. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at mellomrammen (6) er forsynt med en avhengningsmekanisme (22) og derved innrettet til å kunne avhenges i fartøyets (2) konstruksjon.

4. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at den (de) første hydraulikksylinder(e) (4) og den(de) andre hydraulikksylinder (e) (8) er innrettet til å kunne anvendes uavhengig av hverandre.

5. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at mellomrammen (6) er innrettet til å kunne sideforskyves i forhold til fartøyets (1) konstruksjon.