NO324798B1

NO324798B1 - Hybridstigeror configuration

Info

Publication number: NO324798B1
Application number: NO20020915A
Authority: NO
Inventors: Arne Sele; Magne Nygard
Original assignee: Aker Riser Systems As
Priority date: 1999-08-24
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2007-12-10
Also published as: NO20020915L; NO20020915D0

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Foreliggende oppfinnelse vedrører en hybridstigerør-konfigurasjon, primært for hydrokarbontjenester til havs, som definert i innledningen av krav 1. The present invention relates to a hybrid riser configuration, primarily for hydrocarbon services at sea, as defined in the introduction of claim 1.

Bakgrunn Background

Hybridstigerør-konseptet er utviklet fra stigerør med toppstrekk. Den vesentligste egenskap er at det tillater relativ bevegelse mellom en flytende konstruksjon og et stivt stigerør av metall ved at de forbindes med hverandre med fleksible rørledninger. Det første og hittil eneste installerte hybridstigerør var et enkelt stigerør som ble forankret til konstruksjonen med en strekkabel. Dagens konsepter involverer hovedsakelig flere stigerør hvor strekket tilveiebringes av neddykket oppdrift forankret ved hjelp av en fortøyning. The hybrid riser concept has been developed from risers with top tension. The most important feature is that it allows relative movement between a floating structure and a rigid metal riser by connecting them to each other with flexible pipelines. The first and so far only hybrid riser installed was a single riser that was anchored to the structure with a tension cable. Today's concepts mainly involve multiple risers where the tension is provided by submerged buoyancy anchored by means of a mooring.

Fra US 4462717 er det kjent et slikt konsept hvor flere stigerør er anbrakt i hvert sitt lederør i en omsluttende kappe. Lederørene og kappen er avsluttet et stykke over sjøbunnen og er åpne nedentil, hvorfra stigerørene er forbundet med den tilhørende brønn på sjøbunnen med en fleksibel ledning. Stigerørene må her være sterk nok til å bære sin egen vekt. Such a concept is known from US 4462717, where several risers are placed in each of their respective conductor pipes in an enclosing jacket. The guide pipes and the casing are terminated some distance above the seabed and are open below, from where the risers are connected to the associated well on the seabed with a flexible cable. The risers here must be strong enough to support their own weight.

Den største fordel med hybridstigerør som holdes under strekk ved hjelp av neddykket oppdrift er at de er mye mindre utsatt for bølgeinduserte, sykliske belastninger og heller ikke blir eksitert av betydning av fartøyets bevegelser. Utfordringen ved slike konstruksjoner er å oppta den relative deformasjon mellom den sentrale fortøyning og stigerørene. Stigerørene utsettes for temperatur, innvendig trykk og sideveis avbøyning, noe som gir opphav til relativ deformasjon. The main advantage of hybrid risers held in tension by means of submerged buoyancy is that they are much less exposed to wave-induced, cyclic loads and are also not excited by significant vessel movements. The challenge with such constructions is to absorb the relative deformation between the central mooring and the risers. The risers are exposed to temperature, internal pressure and lateral deflection, which gives rise to relative deformation.

Man kan se for seg flere løsninger for å oppta disse relative deformasjoner. Den mest effektive løsning vil avhenge av de spesifikke prosjektbetingelser, og det behøver ikke være en enkelt konstruksjonsløsning som er mer kostnadsoptimal for alle tilfeller. Den mest attraktive løsning vil være den som minimaliserer de store kostnadsdriverne, som er syntaktiske skum for isolasjon, koblinger for fleksible strømningsledninger, fleksible forbindelsesledninger, montering til havs, uttauing og installasjon til havs. One can envisage several solutions to record these relative deformations. The most effective solution will depend on the specific project conditions, and there need not be a single construction solution that is more cost-optimal for all cases. The most attractive solution will be the one that minimizes the major cost drivers, which are syntactic foam for insulation, connectors for flexible flow lines, flexible connection lines, installation at sea, unmooring and installation at sea.

Oppfinnelsens formål Purpose of the invention

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å oppta relativ ekspansjon av stigerørene på en enkel og pålitelig måte, og å redusere kostnads- og risikoeksponeringen i forbindelse med fremstilling og installasjon av en hybridstigerør-konfigurasjon. The purpose of the present invention is to accommodate relative expansion of the risers in a simple and reliable way, and to reduce the cost and risk exposure in connection with the manufacture and installation of a hybrid riser configuration.

Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention

Disse og andre formål oppnås ved hjelp av et arrangement som er karakterisert ved de trekk som er angitt i krav 1. Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte som definert i krav 6. These and other purposes are achieved by means of an arrangement which is characterized by the features stated in claim 1. The invention also provides a method as defined in claim 6.

Ytterligere trekk og utførelser er angitt i de uselvstendige krav og følgende beskrivelse og tegninger vedrørende utførelseseksempler på oppfinnelsen. Further features and embodiments are indicated in the independent claims and the following description and drawings regarding embodiments of the invention.

Kort tegningsbeskrivelse Short drawing description

Figur 1 viser et oppriss av et overflatefartøy som er forbundet med utstyr på havbunnen ved hjelp av et hybridstigerør ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et fragmentarisk perspektivbilde, delvis i snitt, av et midtparti av stigerøret på figur 1, Figure 1 shows an elevation of a surface vessel which is connected to equipment on the seabed by means of a hybrid riser according to the present invention. Figure 2 is a fragmentary perspective view, partly in section, of a central part of the riser in Figure 1,

figur 3 er et fragmentarisk perspektivbilde av den nedre del av stigerøret på figur 1, figure 3 is a fragmentary perspective view of the lower part of the riser in figure 1,

figur 4 er et vertikalt snitt gjennom en endeforbindelse for bruk i stigerøret på figur 1, og Figure 4 is a vertical section through an end connection for use in the riser of Figure 1, and

figur 5 er et skjematisk oppriss som illustrerer en fremgangsmåte for installasjon av stigerøret på figur 1. figure 5 is a schematic elevation illustrating a procedure for installing the riser in figure 1.

Detaljert tegningsbeskrivelse Detailed drawing description

Med henvisning til tegningene viser figur 1 et overflatefartøy 1, for eksempel et produksjonsskip for råolje, som er forbundet med utstyr (ikke vist) på havbunnen 2 gjennom et hybridstigerør som er generelt betegnet med 3 og innbefatter foreliggende oppfinnelse. Stigerøret 3 omfatter et stigerørstårn 4, som ved sin nedre ende er forbundet med en sokkel 5 på havbunnen 2 og ved sin øvre ende med en oppdriftsinnretning med såkalt myk tank, som holder stigerørstårnet 4 i tilstrekkelig strekk til å unngå global knekning av dette. With reference to the drawings, Figure 1 shows a surface vessel 1, for example a production ship for crude oil, which is connected to equipment (not shown) on the seabed 2 through a hybrid riser which is generally denoted by 3 and includes the present invention. The riser 3 comprises a riser tower 4, which is connected at its lower end to a plinth 5 on the seabed 2 and at its upper end to a buoyancy device with a so-called soft tank, which holds the riser tower 4 in sufficient tension to avoid global buckling thereof.

Ved bøyene 6 er tårnets 4 flerhet av stigerør forbundet med fleksible forbindelsesslanger 7, 8, hvilke forbindelsesslanger 7 fører den produserte råolje til produksjonsskipet 1 og forbindelsesslangene 8 fører behandlet produkt fra skipet 1 til et oljeeksportsystem. At the buoys 6, the tower's 4 plurality of risers are connected by flexible connection hoses 7, 8, which connection hoses 7 lead the produced crude oil to the production ship 1 and the connection hoses 8 lead processed product from the ship 1 to an oil export system.

Detaljer ved stigerørstårnet 4 er vist på figurene 2 og 3, idet figur 3 viser den nedre del av tårnet forbundet med sokkelen 5 og figur 2 viser et parti av tårnet, for eksempel noe i likhet med den øvre del på figur 3, delvis bortbrutt og delvis i snitt. Details of the riser tower 4 are shown in figures 2 and 3, with figure 3 showing the lower part of the tower connected to the base 5 and figure 2 showing a part of the tower, for example something similar to the upper part in figure 3, partially broken away and partly in average.

Tårnet omfatter åtte lederør 9, fortrinnsvis laget av aluminium eller en aluminiumslegering så som Al 6082, hvorav fem er vist på figur 2. En flerhet av disse rør, for eksempel syv av dem, inneholder et stigerør 10 av betydelig mindre diameter, slik det er vist i det gjennomskårne rør i den venstre del av figur 2. Det rør som ikke inneholder et stigerør kan inneholde en navlestreng eller andre hjelpeledninger som fører til utstyr på havbunnen. Diameteren av lederørene 9 og stigerørene 10 kan være henholdsvis 20 cm og 10 cm. The tower comprises eight conductor tubes 9, preferably made of aluminum or an aluminum alloy such as Al 6082, five of which are shown in figure 2. A plurality of these tubes, for example seven of them, contain a riser tube 10 of considerably smaller diameter, as is shown in the cut-through pipe in the left part of Figure 2. The pipe that does not contain a riser may contain an umbilical or other auxiliary lines leading to equipment on the seabed. The diameter of the guide tubes 9 and riser tubes 10 can be 20 cm and 10 cm respectively.

Sentralt plassert i røret 4 befinner det seg et rør 11, for eksempel laget av stål, som kan tjene som et eksportrør for produkter fra produksjonsskipet 1. Det sentrale rør 11 Centrally located in the pipe 4 is a pipe 11, for example made of steel, which can serve as an export pipe for products from the production ship 1. The central pipe 11

bærer flere ledeplater 12, som er anordnet med jevne mellomrom langs stigerørstårnet 4 og er fastklemt mellom forbindelsesflenser på det sentrale rør 11, hvilke ledep later bærer ledehylser 13 for lederørene 9 for å holde rørene adskilt når de avbøyes på grunn av strømkrefter. Ledehylsene kan inneholde et lavfriksjonsmateriale for å lette aksial bevegelse av lederørene 9 i forhold til ledep laten 12. carries several guide plates 12, which are arranged at regular intervals along the riser tower 4 and are clamped between connecting flanges on the central pipe 11, which guide plates carry guide sleeves 13 for the guide pipes 9 to keep the pipes apart when they are deflected due to current forces. The guide sleeves can contain a low-friction material to facilitate axial movement of the guide tubes 9 in relation to the guide plate 12.

Den myke oppdriftstank 6 som utgjør toppen av stigerørskonifgurasjonen ifølge oppfinnelsen, bærer lederørene 9 og deres stigerør 10. Den øvre del av lederørene er forsynt med en økende veggtykkelse for å kunne virke som en spenningsfordelende forbindelse. Denne spenningsfordelende forbindelse er stivt forbundet med tanken 6. En lignende type spenningsfordelende forbindelse utgjør den nedre del av lederørene 9 og strekker seg for eksempel mellom ledep laten 12 og sokkelen 5 vist på figur 3. Således er lederørene 9 stivt forbundet med sokkelen 5, slik at det ikke blir nødvendig med dyre fleksible koplinger i dette området. The soft buoyancy tank 6 which constitutes the top of the riser configuration according to the invention carries the conductor tubes 9 and their riser tubes 10. The upper part of the conductor tubes is provided with an increasing wall thickness to act as a tension distributing connection. This voltage-distributing connection is rigidly connected to the tank 6. A similar type of voltage-distributing connection forms the lower part of the conductor tubes 9 and extends, for example, between the guide plate 12 and the base 5 shown in figure 3. Thus, the conductor tubes 9 are rigidly connected to the base 5, as that there is no need for expensive flexible connections in this area.

Også de innvendige stigerør 10 er stivt forbundet med sokkelen 5 og de innvendige rør som fører til respektive ytre tilkoplinger 14 anbrakt med mellomrom langs periferien av sokkelen 5. Den faste sokkel 5 og de stive tilkoplinger 14 er kostnadseffektive ved at de tillater konvensjonell inntrekking og tilkopling av rørledninger. Also, the internal risers 10 are rigidly connected to the base 5 and the internal pipes leading to respective outer connections 14 spaced along the periphery of the base 5. The fixed base 5 and the rigid connections 14 are cost-effective in that they allow conventional pull-in and connection of pipelines.

Et vesentlig trekk ved foreliggende oppfinnelse er den doble funksjon som lederørene 9 av aluminium har. For det første vil lederøret holde stålstigerøret 10 som er innesperret i dette på plass, slik at det kan tillates å knekke ved elastisk deformasjon når det utsettes for forlengelse bevirket av høy temperatur og indre trykk. Denne knekning skjer i to ortogonale plan med 90° faseforskyvning, slik at det dannes en spiral i henhold til Eulers ligning. Denne spiralform som stigerøret 10 inntar er antydet på figur 2. Som et resultat vil denne kontrollerte knekking tillate bruk at et relativt tynnvegget stigerør som ikke trenger noen separat strekkinnretning. Videre kan de individuelle stigerør 10 i stigerørskonfigurasjonen ifølge oppfinnelsen operere ved forskjellige temperaturer og trykk, og dermed forskjellig grad av forlengelse, uten å skape understøttelsesproblemer fordi de forskjellige forlengelser kun vil føre til varierende bølgelengde i spiralene. An essential feature of the present invention is the dual function that the aluminum conductor tubes 9 have. Firstly, the guide pipe will hold the steel riser 10 which is confined in it in place, so that it can be allowed to break by elastic deformation when it is subjected to elongation caused by high temperature and internal pressure. This bending occurs in two orthogonal planes with a 90° phase shift, so that a spiral is formed according to Euler's equation. This spiral shape that the riser 10 takes is indicated in Figure 2. As a result, this controlled buckling will allow the use of a relatively thin-walled riser that does not need any separate tensioning device. Furthermore, the individual risers 10 in the riser configuration according to the invention can operate at different temperatures and pressures, and thus different degrees of extension, without creating support problems because the different extensions will only lead to varying wavelengths in the spirals.

For det andre tjener aluminiumslederørene 9 som fortøyning for oppdriftstanken 6 og eliminerer således de dedikerte fortøyninger benyttet i tidligere kjente hybridstigerør. Videre vil de relativt rimelige aluminiumsrør gi nødvendig oppdrift til en mye lavere kostnad enn skumoppdriften som ellers ville være nødvendig for utsleping og installasjon. Secondly, the aluminum guide tubes 9 serve as moorings for the buoyancy tank 6 and thus eliminate the dedicated moorings used in previously known hybrid risers. Furthermore, the relatively inexpensive aluminum tubes will provide the necessary buoyancy at a much lower cost than the foam buoyancy that would otherwise be necessary for hauling out and installation.

I normal service kan lederørene 9 trykksettes med en gass så som luft eller nitrogen for å forhindre implosjon på grunn av det utvendige hydrostatiske trykk. Man tenker seg også å fylle ringrommet mellom stigerøret 10 og lederøret 9 med en gel, for eksempel en parafingel, for å redusere varmeoverføringen mellom stigerøret 10, som fører varm produsert olje, og det kjøligere lederør 9, som har samme temperatur som det omgivende sjøvann. Det kan tas flere forhåndsregler for å unngå korrosjon av materialene i ringrommet, så som å forsyne stigerøret 10 med et belegg av et polymermateriale, eller sprøytebelegge det med aluminium. Innsiden av lederøret 9 av aluminium (legering) kan gjøres til gjenstand for en anodiseringsprosess. Dertil kan en avstandsholderring av et isolerende materiale installeres med jevne mellomrom inne i lederøret for å forhindre metallisk kontakt med stigerøret. In normal service, the guide tubes 9 may be pressurized with a gas such as air or nitrogen to prevent implosion due to the external hydrostatic pressure. It is also conceivable to fill the annulus between the riser 10 and the guide pipe 9 with a gel, for example a paraffin gel, to reduce the heat transfer between the riser 10, which carries hot produced oil, and the cooler guide pipe 9, which has the same temperature as the surrounding seawater . Several precautions can be taken to avoid corrosion of the materials in the annulus, such as providing the riser 10 with a coating of a polymer material, or spray-coating it with aluminium. The inside of the guide tube 9 of aluminum (alloy) can be made subject to an anodizing process. In addition, a spacer ring of an insulating material can be installed at regular intervals inside the guide pipe to prevent metallic contact with the riser.

Selv om lederørene av aluminium kan forsynes med tilstrekkelig korrosjonstillegg til at de kan fungere som anoder for stigerørenes og fleksible forbindelsesrørs fittings av stål, er det vanligvis enklere å benytte offeranoder for å beskytte hele konstruksjonen. En inngående analyse har vist at det i motsetning til den vanlige oppfatning innen industrien, vil være ganske trygt å blande stål og aluminium i undervannskonstruksjoner av den type som foreliggende oppfinnelse gjelder. Although the aluminum conductor tubes can be provided with sufficient corrosion allowance to act as anodes for the steel riser and flexible connecting pipe fittings, it is usually easier to use sacrificial anodes to protect the entire structure. An in-depth analysis has shown that, contrary to the common opinion within the industry, it will be quite safe to mix steel and aluminum in underwater constructions of the type to which the present invention applies.

Det skal nå henvises til figur 4, hvor det er vist den nedre avslutning av et stigerør 10 og dets lederør 9 ved sokkelen 5. Den avsmalnende veggtykkelse av den Reference should now be made to Figure 4, where the lower end of a riser 10 and its guide pipe 9 at the base 5 are shown. The tapering wall thickness of the

spenningsfordelende forbindelse som danner den nedre del av lederøret 9 vil fremgå av figuren. Både lederøret 9 og stigerøret 10 er forsynt med kompakte endeflenser, som er boltet til flensen 15 av et forbindelsesrør som er støpt inn i sokkelen 5 og fører til en av forbindelsene 14 vist på figur 3. De kompakte flenser kan ha et tetningssystem (ikke vist) som tillater sammenstilling av forskjellige materialer uten å gi opphav til galvanisk korrosjon eller spaltekorrosjon på de sammenpassende flater. voltage distributing connection which forms the lower part of the conductor tube 9 will appear from the figure. Both the guide pipe 9 and the riser pipe 10 are provided with compact end flanges, which are bolted to the flange 15 of a connecting pipe which is molded into the base 5 and leads to one of the connections 14 shown in figure 3. The compact flanges can have a sealing system (not shown ) which allows assembly of different materials without giving rise to galvanic corrosion or crevice corrosion on the mating surfaces.

Figur 4 viser også en ventil 16 som er koplet til ringrommet mellom lederøret 9 og røret 10. Denne ventil regulerer differensialtrykket mellom ringrommet og det omgivende sjøvann, og er innstilt slik at den vil tillate innstrømning av vann inn i ringrommet i god tid før differensialtrykket blir høyt nok til å knuse lederøret 9. Ventilen 16 tjener også til å tillate strømning ut av ringrommet dersom trykket i dette skulle overskride det utvendige trykk med en forutbestemt størrelse, for eksempel for å tillate spyling av ringrommet for sjøvann som måtte ha trengt inn i ringrommet. Dette kan skje under installasjon av stigerørskonfigurasjonen, slik det vil bli beskrevet nedenfor. Figure 4 also shows a valve 16 which is connected to the annulus between the guide pipe 9 and the pipe 10. This valve regulates the differential pressure between the annulus and the surrounding seawater, and is set so that it will allow the inflow of water into the annulus in good time before the differential pressure becomes high enough to crush the guide pipe 9. The valve 16 also serves to allow flow out of the annulus should the pressure in it exceed the external pressure by a predetermined amount, for example to allow flushing of the annulus for seawater that may have penetrated the annulus . This can happen during installation of the riser configuration, as will be described below.

Den øvre avslutning av lederøret 9 og stigerøret 10 kan være ganske lik den som er vist på figur 4, selv om betongsokkelen naturligvis vil være erstattet av en annen egnet konstruksjon som ville være nærliggende for fagmannen på den myke tank 6. The upper termination of the guide pipe 9 and the riser pipe 10 can be quite similar to that shown in Figure 4, although the concrete plinth will of course be replaced by another suitable construction that would be familiar to the person skilled in the art of the soft tank 6.

Stigerørstårnet ifølge oppfinnelsen kan fortrinnsvis være fremstilt på et rulle- eller skinneunderlag, fra hvilket det kan sjøsettes. Tilkoplingene til oppdriftstanken 6 og sokkelen 5 foretas under sjøsettingsprosessen. Stigerøret vil bli gjort tilnærmet nøytralt flytende. For å oppnå dette, vil i det minste noen av lederørene 9, og fortrinnsvis alle stigerørene 10, blir benyttet for oppdrift. En hivkompensator vil bli anbrakt ved oppdriftstanken, som vil bli fylt med vann for å virke som en klumpvekt. The riser tower according to the invention can preferably be produced on a roller or rail base, from which it can be launched. The connections to the buoyancy tank 6 and the base 5 are made during the launching process. The riser will be made almost neutrally buoyant. To achieve this, at least some of the guide tubes 9, and preferably all the riser tubes 10, will be used for buoyancy. A heave compensator will be fitted to the buoyancy tank, which will be filled with water to act as a bulk weight.

Utslepingen vil til å begynne med bli utført som et slep i overflaten eller nær overflaten. På dypere vann kan slepet senkes og fullføres som et undervannsslep for å redusere effekten av bølgekreftene, slik det er illustrert på figur 5. Her tilveiebringer overflatefartøyer 17 et betydelig strekk i slepevaierne 18, for derved å bevirke tilstrekkelig strekk i tårnet 4 til å forhindre at dets netto oppdrift, enten denne er litt negativ eller positiv, bøyer tårnet i alvorlig grad. Når slepet når frem til installasjonsstedet, fires slepevaieren ved sokkelens 5 ende ut slik at tårnet 4 langsomt bringes i riktig stilling mens det er opphengt i den hivkompenserte slepevaier 18 ved tankens 6 ende. Når sokkelenden av tårnet har nådd en viss dybde, vil det hydrostatiske trykk være slik at differensialtrykkventilene 16 (fig. 4) vil åpne for å slippe vann inn i ringrommet mellom lederøret 9 og stigerøret 10 for å forhindre at det utvendige hydrostatiske trykk imploderer lederørene 9 under den gjenværende nedsenkning mot havbunnen 2. The towing will initially be carried out as a tow in the surface or near the surface. In deeper water, the tow can be lowered and completed as an underwater tow to reduce the effect of the wave forces, as illustrated in figure 5. Here, surface vessels 17 provide a significant stretch in the tow wires 18, thereby causing sufficient tension in the tower 4 to prevent its net buoyancy, whether slightly negative or positive, severely bends the tower. When the tow reaches the installation site, the tow wire at the end of the base 5 is extended so that the tower 4 is slowly brought into the correct position while it is suspended in the heave-compensated tow wire 18 at the tank 6 end. When the base end of the tower has reached a certain depth, the hydrostatic pressure will be such that the differential pressure valves 16 (Fig. 4) will open to admit water into the annulus between the guide pipe 9 and the riser 10 to prevent the external hydrostatic pressure from imploding the guide pipes 9 during the remaining immersion towards the seabed 2.

Når stigerørstårnet er vertikalt, frigjøres sokkelendens slepevaier, og nedsenkningen vil fortsette fra den øvre ende slik at sokkelen 5, som kan være forsynt med et sugeskjørt, kan penetrere havbunnsnivået, etterfulgt av bruk av sugekraft for å fullføre installasjonen av sokkelen. Når sokkelen 5 er på plass, fylles oppdriftstanken 6 med trykkluft eller annen gass for å fortrenge ballastvannet og skape strekk i de kombinerte lederør og fortøyninger 9. Det siste trinn som innebærer å koble de fleksible forbindelsesslanger 7 og 8 mellom oppdriftstanken 6 og produksjonsskipet 1 for å fullføre hybridstigerøret, utgjør ingen del av foreliggende oppfinnelse. Basert på historiske data fra den tidligere kjente teknikk er den største risiko under utsleping og installasjon tap av midlertidig oppdrift. I foreliggende oppfinnelse er midlertidig oppdrift ikke nødvendig fordi tilstrekkelig oppdrift tilveiebringes av konstruksjonen selv. Hvert lederør 9 består av to rom, stålstigerøret 10 inne i dette og det ringformede rom mellom stigerøret og innsiden av lederøret. Under utsleping og installasjon, og også i drift, kan vannfylling av et av rommene tillates uten at det får konsekvenser for konstruksjonen. When the riser tower is vertical, the plinth end tow ropes are released and the immersion will continue from the upper end so that the plinth 5, which may be provided with a suction skirt, can penetrate the seabed level, followed by the use of suction power to complete the installation of the plinth. When the base 5 is in place, the buoyancy tank 6 is filled with compressed air or other gas to displace the ballast water and create tension in the combined guide pipes and moorings 9. The last step which involves connecting the flexible connection hoses 7 and 8 between the buoyancy tank 6 and the production ship 1 for to complete the hybrid riser, does not form part of the present invention. Based on historical data from the prior art, the greatest risk during towing and installation is loss of temporary buoyancy. In the present invention, temporary buoyancy is not necessary because sufficient buoyancy is provided by the structure itself. Each guide pipe 9 consists of two spaces, the steel riser 10 inside this and the annular space between the riser and the inside of the guide pipe. During hauling out and installation, and also during operation, water filling of one of the rooms can be permitted without having consequences for the construction.

Selv om den ikke anses for å være mest fordelaktig, er en alternativ tilnærming til installasjonen sammenstilling til havs fra en boreplattform. I dette tilfellet blir stigerørets sokkel 5 først hengt opp i en spider på kjellerdekket. Seksjoner med lederør og stigerør blir så installert ved hjelp av boreplattformens boretårn. Although not considered to be the most advantageous, an alternative approach to the installation is offshore assembly from a drilling platform. In this case, the riser's base 5 is first suspended in a spider on the basement deck. Sections with guide pipes and risers are then installed using the drilling platform's derrick.

Det vil forstås at foreliggende oppfinnelse ikke er begrenset til de utførelseseksempler som er vist på tegningene og omtalt ovenfor, men at den kan varieres og modifiseres av fagmannen innenfor rammen av oppfinnelsen definert av de påfølgende krav. Videre vil det forstås at foreliggende oppfinnelse tilveiebringer flere betydelige fordeler, som kan oppsummeres som følger: It will be understood that the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings and discussed above, but that it can be varied and modified by the person skilled in the art within the framework of the invention defined by the following claims. Furthermore, it will be understood that the present invention provides several significant advantages, which can be summarized as follows:

• Bruk av dyrt oppdriftsmateriale, så som syntaktisk skum, elimineres. • The use of expensive buoyancy material, such as syntactic foam, is eliminated.

• Bruk av temporært oppdriftsmateriale er ikke nødvendig under noen fase av utsleping eller installasjon. • Aluminiumsrør er lette av vekt, noe som ytterligere reduserer kravene til oppdrift. • Aluminiumslederør gir katodisk beskyttelse til andre deler av den stive stigerørskonstruksjon. • Bruken av fleksible rør og forbindelser til rørledninger ved stigerørets sokkel elimineres. Direkte inntrekning av stive strømningsledninger og rørledninger kan gjøres ved bruk av feltutprøvet utstyr. • Det sentrale rørformede element i det stive stigerør som benyttes som strukturelt strekkorgan i tidligere eksempler på hybridstigerør, elimineres. I stedet for kan ett eller flere eksportstigerør inkluderes i sentrum av konstruksjonen. • Utsleping og installasjon av det stive stigerørsparti kan nå utføres i én enkelt operasjon. Konseptet er også mulig å tilpasse for installasjon fra en boreplattform eller lignende. • The use of temporary buoyancy material is not required during any phase of dredging or installation. • Aluminum tubes are light in weight, which further reduces the requirements for buoyancy. • Aluminum conductors provide cathodic protection to other parts of the rigid riser construction. • The use of flexible pipes and connections to pipelines at the base of the riser is eliminated. Direct pull-in of rigid flow lines and pipelines can be done using field-proven equipment. • The central tubular element in the rigid riser, which is used as a structural tensile member in previous examples of hybrid risers, is eliminated. Instead, one or more export risers can be included in the center of the structure. • Removal and installation of the rigid riser section can now be carried out in a single operation. The concept can also be adapted for installation from a drilling platform or similar.

• Alt monteringsarbeid til havs kan elimineres. • All assembly work at sea can be eliminated.

• Varmt vann kan sirkuleres gjennom lederørene for å varme opp stigerørene. • Hot water can be circulated through the conductor pipes to heat the risers.

Claims

1. Hybrid riser configuration having a submerged tower (4) comprising several risers (10) mainly inserted in guide pipes (9) and also having buoyancy means (6) and mooring tension members, the risers (10) and the guide pipes (9) being connected by a base (5) which is anchored to the seabed, characterized in that a plurality of the guide tubes (9) act as moorings, with each guide tube (9) also acting as a radial barrier due to elastic deformation (Euler) of the riser (10) inside it.

2. Hybrid riser configuration according to claim 1, characterized in that the riser pipes (10) and the guide pipes (9) are rigidly connected to both the base (5) and the buoyancy means (6) of the riser configuration.

3. Hybrid riser configuration according to claim 1 or 2, characterized in that the material in the conductor tubes (9) comprises aluminum or a similar light metal.

4. Hybrid riser configuration according to any one of the preceding claims, characterized in that it is protected by sacrificial anodes.

5. Hybrid riser configuration according to any one of the preceding claims, characterized in that during hauling out and installation, the guide pipes (9) provide the necessary buoyancy to make the riser configuration, with the exception of the base (5) and the buoyancy means (6), near neutral liquid.

6. Method of installation of a riser configuration having a submerged tower (4) comprising a plurality of risers (10) mainly inserted in conduit (9) and also having a buoyancy tank (6) and a gravity base (5) which is connected to said riser pipe (10) and guide pipe (9), comprising the steps of: - producing a bundle (4) of guide pipe (9) and riser pipe (10) on a roller or rail base from which it can be launched, - connecting the buoyancy tank ( 6) and the gravity base (5) with opposite ends of said bundle, - seal at least a plurality of the guide tubes (9) and risers (10) of the bundle (4), - launch the resulting structure and connect the buoyancy tank and the gravity base ends of the structure with respective towing vessels (17) via towing cables (18), - fill the buoyancy tank (6) with water to give it a significant negative buoyancy so that both the tank (6) and the base (5) will act as bulk weights, - tow the structure (4 ,5,6) to its installation location at sea so m an underwater tow while maintaining sufficient angle and tension in the tow cables (18) to maintain a significant stretch in the pipe bundle (4), - lower the base (5) end of the structure (4-6) by four out the tow cables connected with the base (5), - allow water to enter the space between the risers (10) and their respective guide tubes (9) when the base (5) has reached a predetermined depth to limit the differential pressure across the wall of the guide tubes (9), - continue the lowering of the plinth end of the structure until the structure is vertical and suspended in the tow cable (18) connected to the buoyancy tank (6), and - lowering the structure to allow the plinth (5) to penetrate the bottom (2) level and anchor the plinth to the seabed, and removing the ballast water and the tow cable (18) from the buoyancy tank to thereby provide tension in the guide tubes (9).

7. Method according to claim 6, where a movement compensation system is used in the tow wire (18) between the buoyancy tank (6) and the surface vessel (17).

8. Method according to claim 6 or 7, where the conductor tubes (9) are produced by welding together sections of aluminum tubes using friction stir welding.

9. A method according to any one of claims 6-8, wherein said conductor pipe (9) is made by joining sections of aluminum pipe made with a longitudinal seam welded by means of friction stir welding.

10. Method according to any one of claims 6-9, where at least some of the annular spaces between the riser pipes (10) and the associated conductor pipes (9) are filled with a gel after expelling any water that may have penetrated said room during the construction's installation.