NO320454B1 - Flytende produksjonsinstallasjon - Google Patents

Abstract

Flytende produksjonsinstallasjon, omfattende et hovedkjellerdekkshull (1) og der installasjonen er innrettet til å dreie hovedsakelig om et rotasjonssentrum (3) for å kunne innrette seg etter bølge- og/eller vindretningen. På minst én side av. hovedkjellerdekkshullet er det anordnet et hovedsakelig slisseformet kjellerdekkshull (2, 6), som strekker seg i avstand fra installasjonens rotasjonssentrum (3), hvilket slisseformede kjellerdekkshull er innrettet til å motta minst et stigerør (5, 8), som strekker seg fra havbunnen til installasjonen. Alternativt er det på minst én side av hovedkjellerdekkshullet anordnet et antall små kjellerdekkshull (11, 13), som er plassert i avstand fra installasjonens rotasjonssentrum (3). De små kjellerdekkshullene (11, 13). er innrettet til å motta minst et stigerør (12, 14), som strekker seg fra havbunnen til installasjonen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en flytende produksjonsinstallasjon i samsvar med ingressen til det etterfølgende krav l.

En slik flytende produksjonsinstallasjon vil typisk være et bore- og produksjonsskip. Når et bore- og produksjonsskip av denne typen er i drift, er det viktig at skipet til enhver tid er rettet slik inn i forhold til vind og bølger at baugen i størst mulig grad vender opp mot den retningen vinden og bølgene kommer fra. Vind- og bølgeretningen vil over tid endre seg innenfor en vinkel som kan variere sterkt fra havområde til havområde. Imidlertid vil de fleste havområder ha en dominerende vind- og bølgeretning som ligger innenfor et vinkelområde på ca. 60°.

Som følge av endringene i vind- og bølgeretning må skipet dreies når vind- og bølgeretningen avviker for mye fra skipets lengdeakse. For at ikke denne dreiningen av bore- og produksjonsskipet skal belaste stigerørene som strekker seg mellom skipet og havbunnen i for stor grad, idet stigerørene i forholdsvis liten grad tåler torsjon, er det vanlig å koble stigerørene i en såkalt "turret" eller dreieskive, som holdes i samme vinkelposisjon i forhold til havbunnen selv om skipet dreies. US 4448568 viser et eksempel på en slik turret. En turret er imidlertid en svært kostbar affære, som også tar mye plass. Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anordning ved bore- og produksjonsskip som er vesentlig enklere og billigere, men som likevel gir tilstrekkelig grad av sikkerhet mot overbelastning av stigerøret.

Det er også et formål ved den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe mulighet for å tilkoble et større antall stigerør til bore- og produksjonsskipet enn det som hittil har vært mulig.

Det er også et formål å frigjøre plass nær boretårnet, ved at behovet for en turret elimineres. Bedre plass gjør det også mulig å utforme et større kjellerdekkshull enn det som er vanlig på denne typen skip i dag.

Ovennevnte oppnås ved de trekk som fremgår av den kjennetegnende del av krav 1.

2

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende figurer, der: Fig. 1 viser et utsnitt av et bore- og produksjonsskip sett ovenfra i en første og en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 2 viser et utsnitt av et bore- og produksjonsskip sett ovenfra i en andre og en tredje utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 3 viser et snitt gjennom bore- og produksjonsskipet langs linjen III-III i Figurene 1 henholdsvis 2. Fig. 4 viser i snitt et utsnitt av en moonpool ifølge den tredje eller fjerde utførelsesformen av oppfinnelsen.

Fig. 5 viser et snitt langs linjen V-V ifølge Fig. 1.

Fig. 6-13 viser et eksempel på operasjoner som kan utføres ved hjelp av bore- og produksjonsskipet ifølge den foreliggende oppfinnelse, der

Fig. 6 viser samtidig sementering av foring og håndtering av boresammenstilling,

Fig. 7 viser boring ved hjelp av boresammenstillingen,

Fig. 8 viser samtidig sementering av foring og nedsenkning av BOP,

Fig. 9 viser samtidig nedsenkning av ventiltre og løfting av BOP,

Fig. 10 viser installasjon av ventiltre samtidig som kompletteirngsstreng med BOP klargjøres,

Fig. 11 viser installasjon av kompletteirngsstreng,

Fig. 12 viser prøveproduksjon fra en brønn samtidig som en annen bores, og

Fig. 13 viser produksjon fra to brønner, via kjellerdekkshull ifølge den først, andre, tredje eller fjerde utførelsesformen, samtidig som en annen brønn bores. Fig. 1 gir en skjematisk fremstilling av et utsnitt av et bore- og produksjonsskip sett ovenfra. I den øverste delen av Fig. 1 er det vist en første utførelsesform av oppfinnelsen, mens det i den nedre delen av Fig. 1 er vist en andre utførelsesform av oppfinnelsen. Disse to utførelsesformene vil normalt ikke være å finne på samme bore-og produksjonsskip.

Boreskipet omfatter et stort sentralt kjellerdekkshull 1, og i en første utførelsesform et buet slisseformet kjellerdekkshull 2. Kjellerdekkshullet 2 er plassert i avstand fra bore-og produksjonsskipets rotasjonssenter 3, som befinner seg omtrent i midten av hovedkjellerdekkshullet 1.1 den første utførelsesformen er kjellerdekkshullet 2 utformet slik at det danner en sirkelbue med senter i bore- og produksjonsskipets rotasjonssentrum 3.1 kjellerdekkshullet 2 er det anordnet en løpevogn 4, som bærer et antall stigerør 5. Løpevognen 4 eer innrettet til å bevege seg langsetter kjellerdekkshullet 4, slik det skal forklares senere. Løpevognen 4 beveger seg slik at denne blir stående tilnærmelsesvis i ro i forhold til havbunnen, mens skipet dreier seg. Kjellerdekkshullets 2 sirkelbue danner en vinkel på ca. 120°, slik at bore- og produksjonsskipet kan bevege seg 60° til hver side om rotasjonssenteret 3 uten at løpevognen 4 må flytte seg i forhold til havbunnen. Denne utførelsesformen vil egne seg for alle aktuelle havdyp, men være særlig godt egnet for svært grunne farvann, der det stilles store krav til å hindre overføring av skipets dreiebevegelse til belastning på stigerørene.

Nederst i Fig. 1 er det vist en andre utførelsesform, som viser et rettlinjet kjellerdekkshull 6.1 dette kjellerdekkshullet 6 er det også anordnet en løpevogn 7, gjennom hvilken det er ført et antall stigerør 8. Denne løpevognen 7 kan også bevege seg i forhold til skipet, dog kun i en rett linje. Selv om løpevognen 7 ikke beveger seg langs en sirkelbue, og derved ikke blir stående nøyaktig i ro i forhold til havbunnen når skipet dreies, vil løpevognens 7 bevegelse likevel oppta og kompensere for størsteparten av skipets bevegelse. Den bevegelsen som ikke opptas av løpevognen 7 vil for de fleste havdyp ha svært liten betydning, og vil ikke føre til noen overbelastning av stigerørene 8.

I kjellerdekkshullet 1 er det også anordnet et vanntett skott 9, bak hvilket det er anordnet en heiseanordning 10. Rommet 44, som defineres av skottet 9 og kjellerdekkshullets 1 vegger avtettet nedentil med en bunn 45 (se figur 6) og kan tømmes for vann slik at det kan fungere som en tørrdokk. I tørrdokken og på heiseanordningen 10 kan det klargjøres utstyr som skal settes ned i brønnen eller på havbunnen mens hovedkjellerdekkshullet 9 benyttes for andre formål. Anvendelsen av heiseanordningen 10 skal forklares nærmere i det etterfølgende.

Fig. 2 viser også et utsnitt av et bore- og produksjonsskip sett ovenfra. Man ser også her kjellerdekkshullet 1, i hvilket skipets rotasjonssentrum 3 er plassert. I den øvre del av fig. 2 er det vist en tredje utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, som består av et antall mindre kjellerdekkshull 11, som er anordnet langs en sirkelbuesektor med sentrum i skipets rotasjonssentrum 3. Gjennom hvert av kjellerdekkshullene 11 strekker det seg et eller flere stigerør 12. Ved denne utførelsesformen er det ingen løpevogn som kan bevege seg når skipet roterer om rotasjonssenteret 3, men for havdyp over en viss dybde vil likevel avstanden disse kjellerdekkshull 11 danner til rotasjonssenteret 3 være tilstrekkelig til å oppta uheldige belastninger på stigerørene.

I den nederste del av fig. 2 er det vist en fjerde utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, der et antall kjellerdekkshull 13 er anordnet langs en rett linje i avstand fra bore- og produksjonsskipets rotasjonssenter 3. Gjennom disse kjellerdekkshullene 13 strekker det seg også stigerør 14. Selv om disse kjellerdekkshull 13 er plassert på en rett linje i stedet for langs en sirkelbue, vil for havdyp over en viss dybde likevel størstedelen av belastningen på stigerørene tas opp på grunn av avstanden kjellerdekkshullet 13 danner med skipets rotasjonssenter 3.

I fig. 2 er det også, på samme måte som i figur 1, vist et vanntett skott 9 og en løfteanordning 10.

Den første og andre utførelsesformen, henholdsvis den tredje og fjerde utførelsesformen, vil normalt ikke samtidig bli benyttet på et og samme bore- og produksjonsskip, da det normalt vil benyttes samme type kjellerdekkshull på begge sider av hovedkjellerdekkshullet 1.1 figurene 1 og 2 er imidlertid to og to utførelsesformer vist i samme figur for å rasjonalisere beskrivelsen av disse. Hvilken utførelsesform som anvendes på skipet vil være avhengig av på hvilke havdyp og under hvilke vind og bølgetilstander det stilles krav til at skipet skal operere. Den enkleste og minst kostnadskrevende utførelsesformen vil være kjellerdekkshullene 13 ifølge figur 2. Denne utførelsesformen vil imidlertid ikke ha like god evne til å oppta bøye og torsjonsbelastninger på stigerørene som de øvrige utførelsesformene.

Belastningene stigerørene utsettes for vil være en funksjon av havdypet og skipets vinkeldreining i forhold til en definert nøytral retning. Jo større havdypet er jo større vinkelutslag kan skipet gjøre uten at stigerørene påføres for store belastninger. Dette fordi belastningene opptas over en større lengde. Begrensningene i operasjonsforhold kan derfor defineres av en funksjon som angir et visst tillatt vinkelutslag i forhold til havdypet. For den fjerde utførelsesformen vil det i så måte legges strengere begrensninger på enn ved de øvrige utførelsesformer. Utførelsesformene ifølge figur 1, og da i særdeleshet den første utførelsesformen, vil være best egnet til å oppta belastninger og vil derfor kunne benyttes under de mest ugunstige forhold med hensyn på havdyp og vinkelutslag. Disse utførelsesformene vil imidlertid bli noe dyrere å produsere og vedlikeholde enn utførelsesformene ifølge figur 2.

Ved å utforme baug i begge skipets ender, begrenses ytterligere behovet for dreining av skipet, idet skipet kan stilles opp mot vindretningen ved en maksimal dreining på 90° selv om vinden skulle dreie mer enn dette. Kjellerdekkshullene 2,6,11 h.h.v. 13 vil derfor befinne seg innenfor en sektor på mellom 90° og 150°, fortrinnsvis 135°, på den ene siden av eller på to motsatte sider av skipets rotasjonssentrum 3. Fig. 3 viser et snitt langs linjen ni-III i Fig. 1, henholdsvis et snitt langs linjen III-III i Fig. 2. Dette snittet strekker seg gjennom bore- og produksjonsskipet 15 på tvers av dettes lengdeakse. Over kjellerdekkshullet 1 er det anordnet et boretårn 16, som på konvensjonell måte er utstyrt med et rørlager 17 og en strekkanordning (riser tensioner) 18. Til venstre i Fig. 3 er det vist et snitt gjennom et kjellerdekkshull som kan være enten det slisseformede kjellerdekkshullet 2 eller et av kjellerdekkshullene 11. Til høyre i Fig. 3 er det vist et snitt gjennom et kjellerdekkshull som kan være enten det slisseformede kjellerdekkshullet 6 eller et av kjellerdekkshullene 13. Til venstre i Fig. 3 er løpevognen 4 eller en holder 19 for opptak av stigerørene 5 eller 11 vist. Til høyre i

Fig. 3 er løpevognen 7 eller en holder 20 for opptak av stigerørene 8 eller 14 vist.

Fig. 4 viser et skjematisk snitt gjennom et kjellerdekkshull 11 eller 13 og en holder 19 eller 20, for eksempel langs linjen IV-IV i Fig. 2.

Gjennom holderen 19 eller 20 strekker stigerøret 12 eller 14 seg. Holderen 19 eller 20 kan være roterbart anordnet i kjellerdekkshullet 11 eller 13 slik at holderen 19 eller 20 kan rotere i forhold til skipet når dette dreier om rotasjonsssenteret 3, men for større havdyp og forholdsvis små endringer i dominerende vindretning vil holderen 19,20 også kunne stå fast i forhold til skipet. Rotasjonen av holderen 19 eller 20 tilveiebringes på en i og for seg konvensjonell måte. Fig. 5 viser et snitt gjennom et slisseformet kjellerdekkshull 2 eller 6, og gjennom løpevognen 4 eller 7. Stigerørene 5 eller 8 er ført gjennom en passasje 22 i løpevognen 4 eller 7, videre gjennom en ventilsammenstilling 23 og over til et trekk-kjede (drag chain) 24, hvilket trekk-kjede ligger langs det slisseformede kjellerdekkshullet 2 eller 6. Vognen 4 eller 7 glir langs glideskinner 25,26,27 og 28 og kan aktiveres enten ved hjelp av en innebygget motor eller f.eks. en trekkline som kan trekke denne langs kjellerdekkshullet 2 eller 6. Gjennom løpevognen 4 eller 7 er det også anordnet festespalter 29 og 30. Disse er innrettet til å komme i inngrep med komplementære utforminger på en annen løpevognenhet, slik at flere løpevognenheter kan kobles sammen. Figurene 6 til 12 viser et eksempel på en praktisk anvendelse av bore- og produksjonsskipet ifølge den foreliggende oppfinnelse. I Fig. 6 er støpingen av en foring 31 ved brønnens topp i ferd med å avsluttes, samtidig som det bygges opp en borestreng 32 med en borekrone 33. Støpingen av foringsrøret 31 håndteres av en hjelpeheiseanordning 34, mens oppbyggingen av borestrengen 32 håndteres fra boretårnets 16 heiseanordning 35. Dette muliggjøres hovedsakelig på grunn av hovedkjellerdekkshullets 1 størrelse og den plassen som frigjøres nær dette, slik det er nevnt ovenfor.

I Fig. 7 er støpingen av foringsrøret 31 avsluttet og boringen ved hjelp av borestrengen 32 er kommet i gang. Samtidig klargjøres det en BOP (utblåsningssikring) 37 i tørrdokken 44 på heiseanordningen 10.

I Fig. 8 støpes en ytterligere foring, hvilken operasjon håndteres fra boretårnets 16 heiseanordning 35, mens en andre hjelpeheiseanordning 36 er i ferd med å senke ned BOP'en 37, som på forhånd blitt klargjort på løfteanordningen 10 bak det vanntette skottet 9.

Fig. 9 viser en ferdig boret brønn 38 på hvilken BOP'en 37 er anordnet. Et ventiltre 39 er i ferd med å senkes ned ved hjelp av hjelpeheiseanordningen 34, mens BOFen 37 er klar for å bli løftet ved hjelp av boretårnets 16 heiseanordning 35.

I Fig. 10 er ventiltreet 39 installert, mens BOP'en 37 henger klar ved siden av i den andre hjelpeheiseanordningen 36.1 boretårnets 16 heiseanordning 35 starter nå forberedelsene til oppbyggingen av en kompletteringsstreng.

I Fig. 11 er BOP'en 37 løftet på plass over ventiltreet 39, og en kompletteringsstreng 40 er ført ned i brønnen 38.

I Fig. 12 er en produksjonsrørstreng 41 ført ned i brønnen ved hjelp av hjelpeheiseanordningen 34, mens det er startet boring av en ny brønn 42 ved hjelp av en borestreng 43. Borestrengen 43 er opphengt i boretårnets 16 heiseanordning 35.

Etter at testproduksjonen er gjennomført, vil så produksjonsstigerøret 41 overføres til et kjellerdekkshull 2, 6,11,13 ifølge en av de utførelsesformene som fremgår av figurene 1 eller 2, slik det er vist i figur 13, for at normal produksjon fra brønnen skal kunne gjennomføres. Det er i denne figuren også vist et andre stigerør 46, som er tilknyttet tilsvarende kjellerdekkshull 2, 6,11,13 på motsatt side av hovedkjellerdekkshullet 1. Samtidig foretas det boring av en tredje brønn 47 ved hjelp av en borestreng 48, som strekker seg gjennom hovedkjellerdekkshullet 1.

Ved hjelp av den ovenfor beskrevne oppfinnelse er det således mulig å utnytte boreskipet langt mer effektivt enn tidligere.

Claims (9)

1. Flytende produksjonsinstallasjon, omfattende et hovedkjellerdekkshull (1) og der skipet er innrettet til å dreie hovedsakelig om et rotasjonssentrum (3) for å kunne innrette seg etter bølge-og/eller vindretningen, karakterisert ved at det på minst én side av hovedkjellerdekkshullet er anordnet et hovedsakelig slisseformet kjellerdekkshull (2, 6) eller et antall små kjellerdekkshull (11,13), som strekker seg eller er plassert i avstand fra installasjonens rotasjonssentrum (3), hvilket slisseformede kjellerdekkshull eller små kjellerdekkshull (11,13) er innrettet til å motta minst et stigerør (5, 8), som strekker seg fra havbunnen til installasjonen.

2. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge krav 1, karakterisert v e d at det slisseformede kjellerdekkshullet (2) strekker seg over en sirkelsektor med sentrum tilnærmet sammenfallende med installasjonens rotasjonssentrum (3).

3. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det i det slisseformede kjellerdekkshullet (2,6) er anordnet en løpevogn (4, 7) som er innrettet til å forflytte seg langs det slisseformede kjellerdekkshullet (2, 6) ettersom installasjonen dreies om rotasjonssenteret (3), gjennom hvilken rotasjonsenhet stigerør (5, 8) eller lignende kan føres.

4. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge krav 1, karakterisert ved at de små kjellerdekkshullene (11,13) er anordnet langs en linje.

5. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge krav 1, karakterisert ved at de små kjellerdekkshullene (11,13) er anordnet langs en sirkelbue.

6. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge krav 1,4 eller 5, karakterisert ved at det er anordnet en, eventuelt roterbar, holder (19, 20) i hvert av de små kjellerdekkshullene (11,13), gjennom hvilken holder (19, 20) stigerør (12, 14) er innrettet til å føres.

7. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det slisseformede kjellerdekkshullet (2,6) strekker seg h.h.v. at de små kjellerdekkshullene er anordnet over en sektor på mellom 90° og 150° i forhold til installasjonens rotasjonssentrum (3).

8. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at det omfatter et boretårn (16), der boretårnet (16) er anordnet i tilknytning til hovedkjellerdekkshullet (1) og minst én hjelpeheiseanordning (34,36) anordnet ved siden av en heiseanordning (35) i boretårnet (16), hvilken hjelpeheiseanordning (34,36) er innrettet til å kunne anvendes over hovedkjellerdekkshullet (1) samtidig med boretårnets (16) heiseanordning (35).

9. Flytende produksjonsinstallasjon ifølge et av de foregående krav, karakterisert ved at den omfatter en baug i hver ende.