NO332343B1

NO332343B1 - Anchor monitoring and verification system and method

Info

Publication number: NO332343B1
Application number: NO20084947A
Authority: NO
Inventors: Sigmund Andre Hertzberg
Original assignee: Deep Sea Mooring As
Priority date: 2008-11-25
Filing date: 2008-11-25
Publication date: 2012-09-03
Also published as: WO2010062184A3; NO20084947L; WO2010062184A2

Abstract

Et system for overvåking og verifikasjon av et anker (10) for plassering på en havbunn under en vannmasse (W). En posisjonsovervåkings- og styreanordning (29) er lokalisert i en avstand fra ankeret (10), og føle- og overføringsmidler (20) er festet til ankeret (10) og tilpasset til overføring av data, fortløpende eller ved valgte intervaller, mellom ankeret (10) og posisjonsovervåkings- og styreanordningen (29).A system for monitoring and verifying an anchor (10) for placement on a seabed under a body of water (W). A position monitoring and control device (29) is located at a distance from the anchor (10), and sensing and transmission means (20) are attached to the anchor (10) and adapted to transmit data, continuously or at selected intervals, between the anchor ( 10) and the position monitoring and control device (29).

Description

Oppfinnelsens område Field of the invention

Oppfinnelsen vedrører overvåking og styring av ankere. Mer spesifikt vedrører den et system og en fremgangsmåte for overvåking og verifikasjon av et anker for plassering på en havbunn under en vannmasse, både under installasjon og etter at ankeret har blitt satt. The invention relates to the monitoring and control of anchors. More specifically, it relates to a system and method for monitoring and verifying an anchor for placement on a seabed under a body of water, both during installation and after the anchor has been set.

Oppfinnelsens bakgrunn The background of the invention

Borerigger forankres vanligvis ved bruk av en ankerspredning med 8-12 liner. Ankrene installeres én for én i forhåndsbestemte posisjoner på havbunnen ved bruk av ankerhåndteringsslepebåter ("anchor handling tugs", AHT). Korrekt posisjon, orientering og havbunnspenetrasjon er avgjørende faktorer for en sikker og pålitelig fortøyning, og for å verifisere at inngangsdata korresponderer til den godkjente fortøyningsanalyse. Drilling rigs are usually anchored using an anchor spread with 8-12 lines. The anchors are installed one by one in predetermined positions on the seabed using anchor handling tugs ("anchor handling tugs", AHT). Correct position, orientation and seabed penetration are decisive factors for a safe and reliable mooring, and to verify that the input data corresponds to the approved mooring analysis.

I den inneværende teknikkens stand kan ankerets orientering, penetrasjon og posisjon i dag kun bekreftes ved bruk av nedsenkbare fjernstyrte farkoster ("Remotely Operated Vehicles", ROV) etter installasjon. De relevante data for hvert anker kan også estimeres utelukkende ut fra teoretiske slepemotstands- og penetrasjonsdiagrammer, eller være basert på fartøyets posisjon, kjettingens lengde og strekkavlesinger. Ankerets penetrasjon kan estimeres basert på analyse. In the current state of the art, the orientation, penetration and position of the anchor can only be confirmed today using submersible remotely operated vehicles ("Remotely Operated Vehicles", ROV) after installation. The relevant data for each anchor can also be estimated solely from theoretical drag resistance and penetration diagrams, or be based on the vessel's position, the length of the chain and tension readings. Anchor penetration can be estimated based on analysis.

Det er systemer tilgjengelige som kan gi ankerpenetrasjonsdata til en slags "svart boks", og dataene kan behandles etter at ankeret er hentet opp på dekket. Slike innretninger blir imidlertid kun brukt til prototyptesting av nye ankere, og er ikke egnet til bruk i ankerhåndteringsoperasjoner, siden de ikke tilveiebringer online og sanntids data, og ettersom de ikke tilveiebringer globale posisjoneringsdata. There are systems available that can provide anchor penetration data to a sort of "black box" and the data can be processed after the anchor is brought up on the deck. However, such devices are only used for prototype testing of new anchors, and are not suitable for use in anchor handling operations, as they do not provide online and real-time data, and as they do not provide global positioning data.

Nye regler og forskrifter utgitt av sjøfartsdirektoratet, og strengere administrering fra det norske petroleumstilsynet (PTIL) har økt kravene til dokumentasjon. Prosessen med forankring av en rigg på norsk kontinentalsokkel inkluderer slepemotstandsanalyse, ROV-sjekker og trekking med ekstremt strekk på riggen for å verifisere holdekapasiteten, og for å verifisere at et satt anker ikke beveger seg. New rules and regulations issued by the Norwegian Maritime Directorate, and stricter administration from the Norwegian Petroleum Inspectorate (PTIL) have increased the requirements for documentation. The process of anchoring a rig on the Norwegian continental shelf includes towing resistance analysis, ROV checks and pulling with extreme tension on the rig to verify the holding capacity, and to verify that a set anchor does not move.

Den kjente teknikk omfatter US 2003/0128138, som beskriver et system for overvåking av et anker i "driftsfasen" (dvs. når det er installert). Det benyttes bl.a. ultralyd for kommunikasjon mellom ankeret og overvåkingssystemet på skipet. En sensor er festet i overgangen mellom anker og kjetting, og overvåker kreftene som påføres ankeret fra kjettingen eller vice versa. The prior art includes US 2003/0128138, which describes a system for monitoring an anchor in the "operating phase" (ie when it is installed). It is used i.a. ultrasound for communication between the anchor and the monitoring system on the ship. A sensor is fixed in the transition between the anchor and the chain, and monitors the forces applied to the anchor from the chain or vice versa.

Den kjente teknikk omfatter også GB 2 391 005, som beskriver et anker som bores ned i havbunnen ved hjelp av en elektrisk motor. Ved installasjonen benyttes det en "forerunner" som omfatter en transmitter for å oppgi høyden over sjøbunnen. The known technique also includes GB 2 391 005, which describes an anchor that is drilled into the seabed with the help of an electric motor. During the installation, a "forerunner" is used which includes a transmitter to indicate the height above the seabed.

Videre beskriver DE 197 03 141 Al (Kotouczek) et system for overvåkning av et tradisjonelt anker. Systemet benytter en sensor på ankeret som angir endringer i ankerets relative posisjon, og som har til formål å informere skipets kaptein om hvorvidt ankeret har feste i havbunnen eller ei. Furthermore, DE 197 03 141 Al (Kotouczek) describes a system for monitoring a traditional anchor. The system uses a sensor on the anchor that indicates changes in the anchor's relative position, and which aims to inform the ship's captain whether the anchor is anchored to the seabed or not.

Systemer for hydroakustisk posisjonsbestemmelse er vel kjent. Et slikt system er "HiPAP<®>500", som er utviklet av Kongsberg Maritime AS. Systems for hydroacoustic position determination are well known. One such system is the "HiPAP<®>500", which has been developed by Kongsberg Maritime AS.

WO 99/61307 (Bernard) beskriver et system for posisjonering av objekter på en havbunn. En hydroakustisk enhet er plassert på en thrusterenhet der det er opphengt et anker. WO 99/61307 (Bernard) describes a system for positioning objects on a seabed. A hydroacoustic unit is placed on a thruster unit from which an anchor is suspended.

Det er derfor et behov for et system og en fremgangsmåte for tilveiebringelse av nøyaktige data for online og sanntids posisjonering, orientering og last for riggankeret under ankerhåndteringsoperasjoner og ankerpenetrasjon. There is therefore a need for a system and method for providing accurate data for online and real-time positioning, orientation and load of the rig anchor during anchor handling operations and anchor penetration.

Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention

Oppfinnelsen er fremsatt ogkarakteriserti de uavhengige krav, mens de avhengige krav beskriver andre karakteristika ved oppfinnelsen. The invention is presented and characterized in the independent claims, while the dependent claims describe other characteristics of the invention.

Hensikten med oppfinnelsen er å oppnå et system og en fremgangsmåte for overvåking og verifikasjon av et anker for plassering på og/eller under en havbunn under en vannmasse. The purpose of the invention is to achieve a system and a method for monitoring and verifying an anchor for placement on and/or under a seabed under a body of water.

Systemet i henhold til oppfinnelsen for overvåking og verifikasjon av et ankers penetrasjonsdybde i en havbunn under en vannmasse erkarakterisert veden posisjonsovervåking og -styreanordning lokalisert i en avstand fra ankeret, og føle-og overføringsmidler festet til ankeret og tilpasset for dataoverføring, herunder overføring av romdata for ankeret, fortløpende eller ved valgte intervaller, mellom ankeret og posisjonsovervåkings- og -styreanordningen, der føle- og overføringsmidlene omfatter en hydroakustisk transponder, og posisjonsovervåking og -styreanordningen omfatter en hydroakustisk transceiver, og der nevnte romdata omfatter en eller flere av parametrene i gruppen som omfatter ankerets posisjon, ankerets orientering, og ankerets penetrasjonsdybde i havbunnen. The system according to the invention for monitoring and verifying the penetration depth of an anchor in a seabed under a body of water is characterized by the position monitoring and control device located at a distance from the anchor, and sensing and transmission means attached to the anchor and adapted for data transmission, including the transmission of spatial data for the anchor, continuously or at selected intervals, between the anchor and the position monitoring and control device, where the sensing and transmission means comprise a hydroacoustic transponder, and the position monitoring and control device comprises a hydroacoustic transceiver, and where said spatial data includes one or more of the parameters in the group which includes the anchor's position, the anchor's orientation, and the anchor's penetration depth in the seabed.

Føle- og overføringsmidlene kan være plassert i et beskyttende hus som, alternativt via husinnfestingsmidler, er festet til ankeret. Føle- og overføringsmidlene er fortrinnsvis festet til én del av ankeret som ikke er tiltenkt å eksponeres for materialer i havbunnen, fortrinnsvis i ankerets legg. The sensing and transmission means can be located in a protective housing which, alternatively via housing attachment means, is attached to the anchor. The sensing and transmission means are preferably attached to one part of the anchor which is not intended to be exposed to materials in the seabed, preferably in the leg of the anchor.

I en utførelse er lastfølingsmidler mekanisk festbare til ankeret, fortrinnsvis ankerets legg, og til ankerkjettingen, hvor lastfølingsmidlene er tilpasset til overføring av data, fortløpende eller ved valgte intervaller, mellom lastfølingsmidlene og føle- og overføringsmidlene. Dataoverføringen mellom lastfølingsmidlene og føle- og overføringsmidlene kan tilveiebringes ved hjelp av en kabel eller ved hjelp av trådløse innretninger. In one embodiment, load sensing means are mechanically attachable to the anchor, preferably the leg of the anchor, and to the anchor chain, where the load sensing means are adapted to transfer data, continuously or at selected intervals, between the load sensing means and the sensing and transmission means. The data transmission between the load sensing means and the sensing and transmission means can be provided by means of a cable or by means of wireless devices.

Lastfølingsmidlene kan omfatte en lastcelle, strekklapp eller lignende. Føle- og overføringsmidlene og posisjonsovervåkings- og styreanordningen kan omfatte hydrostatiske enheter, så som en hydroakustisk transceiver i et høy-presisjons akustisk posisjoneringssystem. The load sensing means may comprise a load cell, strain gauge or the like. The sensing and transmitting means and the position monitoring and control means may comprise hydrostatic devices, such as a hydroacoustic transceiver in a high-precision acoustic positioning system.

Posisjonsovervåkings- og styreanordningen er fortrinnsvis posisjonert på et fartøy for plassering av ankeret på havbunnen. The position monitoring and control device is preferably positioned on a vessel for placing the anchor on the seabed.

Fremgangsmåten for overvåking av et ankers penetrasjonsdybde i en havbunn, ved hjelp av systemet i henhold til oppfinnelsen, innbefatter å: a) bringe ankeret til havbunnen; b) påføre strekk på ankerkjettingen som er forbundet med ankeret for å The method for monitoring the penetration depth of an anchor in a seabed, using the system according to the invention, includes: a) bringing the anchor to the seabed; b) applying tension to the anchor chain connected to the anchor to

bevirke at ankeret penetrerer havbunnen under overvåking av datasignalene fra føle-og overføringsmidlene, inntil en forhåndsbestemt penetrasjonsdybde inn i havbunnen har blitt oppnådd, der datasignalene omfatter en eller flere av parametrene i gruppen som omfatter ankerets posisjon, ankerets orientering, og ankerets penetrasjonsdybde i sjøbunnen. causing the anchor to penetrate the seabed while monitoring the data signals from the sensing and transmission means, until a predetermined penetration depth into the seabed has been achieved, where the data signals comprise one or more of the parameters in the group comprising the anchor's position, the anchor's orientation, and the anchor's penetration depth in the seabed.

Fortrinnsvis, før trinn a), justeres fartøyets posisjon basert på informasjon i datasignalene, for å sørge for at ankeret settes i den ønskede posisjon på havbunnen. Preferably, before step a), the vessel's position is adjusted based on information in the data signals, to ensure that the anchor is set in the desired position on the seabed.

Oppfinnelsen tilveiebringer således et sensorbasert system for sikker og pålitelig sanntids overvåking av ankerhåndtering, hvilket gjør analyser og ROV-undersøkelser overflødige. The invention thus provides a sensor-based system for safe and reliable real-time monitoring of anchor handling, which makes analyzes and ROV surveys redundant.

Det er videre frembrakt et anker utformet for penetrasjon og innleiring i en grunn under en havbunn, omfattende én eller flere mothaker forbundet til en legg som en ankerkjetting kan være forbundet til,karakterisert vedet hus montert på en del av ankeret når ankeret er innleiret i grunnen, så som inne i de strukturelle elementer av leggen, og der huset er utformet for å huse en hydroakustisk transponder som kan kommunisere med en posisjonsovervåking og -styreanordning lokalisert en avstand fra ankeret. An anchor designed for penetration and embedment in a ground under a seabed has also been produced, comprising one or more barbs connected to a leg to which an anchor chain can be connected, characterized by a housing mounted on a part of the anchor when the anchor is embedded in the ground , such as inside the structural elements of the leg, and where the housing is designed to house a hydroacoustic transponder that can communicate with a position monitoring and control device located at a distance from the anchor.

Med den foreliggende oppfinnelse som har en sensor montert på ankeret, vil ankerhåndteringsfartøyer, borerigger og oljeselskaper få nøyaktige og pålitelige data om avstand, orientering, posisjon, penetrasjon og strekk fra ankeret, gjennom utstyr som allerede er installert på ankerhåndteringsfartøyene. With the present invention having a sensor mounted on the anchor, anchor handling vessels, drilling rigs and oil companies will receive accurate and reliable data on distance, orientation, position, penetration and stretch from the anchor, through equipment already installed on the anchor handling vessels.

Kort beskrivelse av tegningene Brief description of the drawings

Disse og andre karakteristika ved oppfinnelsen vil bli klare fra den følgende beskrivelse av en utførelse, gitt som et ikke-begrensende eksempel, med henvisning til de vedføyde tegninger, hvor: Fig. 1 er et perspektivriss som illustrerer en utførelse av oppfinnelsen i tilknytning til et anker; Fig. 2 er et perspektivriss av utførelsen som er illustrert på fig. 1, i en forskjellig sammenstilt tilstand; Fig. 3 er et perspektivriss av utførelsen som er illustrert på fig. 1 og 2, hvor ankeret er plassert på havbunnen; Fig. 4 er et perspektivriss av utførelsen som er illustrert på fig. 1, 2 og 3, hvor ankeret er innleiret i en havbunn; Fig. 5 er et perspektivriss av utførelsen ifølge oppfinnelsen, hvor ankeret blir utplassert fra et fartøy; Fig. 6 er et perspektivriss av en utførelse av et hus i henhold til oppfinnelsen; Fig. 7 er en skjematisk illustrasjon av en utførelse av en posisjonsovervåking og -styreanordning; These and other characteristics of the invention will become clear from the following description of an embodiment, given as a non-limiting example, with reference to the attached drawings, where: Fig. 1 is a perspective view illustrating an embodiment of the invention in connection with a anchor; Fig. 2 is a perspective view of the embodiment illustrated in fig. 1, in a differently assembled state; Fig. 3 is a perspective view of the embodiment illustrated in fig. 1 and 2, where the anchor is placed on the seabed; Fig. 4 is a perspective view of the embodiment illustrated in fig. 1, 2 and 3, where the anchor is embedded in a seabed; Fig. 5 is a perspective view of the embodiment according to the invention, where the anchor is deployed from a vessel; Fig. 6 is a perspective view of an embodiment of a house according to the invention; Fig. 7 is a schematic illustration of an embodiment of a position monitoring and control device;

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse Detailed description of a preferred embodiment

Systemet i henhold til oppfinnelsen omfatter et anker 10 for plassering på en havbunn S under en vannmasse W, og penetrasjon og innleiring i grunnen E under havbunnen. Ankeret kan i prinsippet være ethvert kjent rigganker, typisk omfattende én eller flere mothaker 12 for penetrasjon inn i havbunnen, forbundet til en legg 14 som en ankerkjetting 22 kan være forbundet til, som illustrert på fig. 2. Det er ikke uvanlig at ankerets mothaker og legg er forbundet via et hengselarrangement, slik at vinkelen mellom leggen og mothakene kan justeres avhengig av grunntilstander og/eller ønsket penetrasjonsvinkel. The system according to the invention comprises an anchor 10 for placement on a seabed S below a body of water W, and penetration and embedment in the ground E below the seabed. The anchor can in principle be any known rig anchor, typically comprising one or more barbs 12 for penetration into the seabed, connected to a leg 14 to which an anchor chain 22 can be connected, as illustrated in fig. 2. It is not uncommon for the anchor's barbs and leg to be connected via a hinge arrangement, so that the angle between the leg and the barbs can be adjusted depending on ground conditions and/or the desired penetration angle.

En transponder 20 er mekanisk festet til ankeret 10, fortrinnsvis til en del av ankeret 10 som ikke er tiltenkt å bli eksponert for materialer i havbunnen, f.eks. til leggen 14.1 den illustrerte utførelse er transponderen festet i hovedsak inne i de strukturelle elementer av leggen. Transponderen 20 kan omfatte enhver hydroakustisk transponder som er kompatibel med kommersielt tilgjengelige høypresisjons akustiske posisjoneringssystemer ("high precision acoustic positioning systems", HIPAP). A transponder 20 is mechanically attached to the anchor 10, preferably to a part of the anchor 10 which is not intended to be exposed to materials on the seabed, e.g. to the lower leg 14.1 the illustrated embodiment, the transponder is attached essentially inside the structural elements of the lower leg. The transponder 20 may comprise any hydroacoustic transponder that is compatible with commercially available high precision acoustic positioning systems ("high precision acoustic positioning systems", HIPAP).

Som illustrert på fig. 1, er transponderen 20 plassert i en ekstra solid monteringsbrakett eller hus 18, spesialbygget til å passe til de valgte transponderdimensjoner og fremgangsmåten for ankerinstallasjon. Transponderbraketten må være montert slik at den tillater den mest optimale overføringsretning ("siktlinje") til HIP AP-transcei veren, følgelig må monteringsvinkelen justeres i henhold til havbunnspenetrasjonsvinkelen. Huset 18 er også illustrert på fig. 6, som også viser braketter 19 for innfesting til ankeret. As illustrated in fig. 1, the transponder 20 is housed in an extra sturdy mounting bracket or housing 18, custom built to suit the chosen transponder dimensions and anchor installation method. The transponder bracket must be mounted so as to allow the most optimal transmission direction ("line of sight") to the HIP AP transceiver, therefore the mounting angle must be adjusted according to the seabed penetration angle. The housing 18 is also illustrated in fig. 6, which also shows brackets 19 for attachment to the anchor.

Huset 18 er montert på ankeret i den mest beskyttede lokalisering som er mulig (avhengig av typen av anker), men som likevel opprettholder kommunikasjonsevner. Før ankeret 10 blir utplassert i vannet, installeres transponderen 20 i huset 18, og transponderen aktiveres. The housing 18 is mounted on the armature in the most protected location possible (depending on the type of armature), but still maintains communication capabilities. Before the anchor 10 is deployed in the water, the transponder 20 is installed in the housing 18, and the transponder is activated.

Det vises nå til fig. 5, hvor ankeret 10 er vist opphengt av en utplasseringsvaier 24, i vannet under et ankerhåndteringsfartøy 26 (i en praktisk anvendelse kan utplasseringsvaieren 24 være forbundet til ankeret via et separat element som innen teknikken er kjent som en "chaser"). Dette er et typisk scenario i utplasseringen og installasjonen av et anker. Selv om det ikke er vist på fig. 5, vil fagpersonen vite at ankerkjettingen 22 vanligvis er festet til ankeret 10 selv på dette trinn. Ankerhåndteringsfartøyet 26 er utstyrt med en transceiver 29 i et høypresisjons akustisk posisjoneringssystem (H1PAP), skjematisk illustrert på fig. 7. En standard (HIPAP) transceiverkonfigurasjon omfatter tranceiverenheten 36, en operatørstasjon 38 og en skrogenhet 32. Skrogenheten 32 omfatter en heisestyringsenhet 34 og en antenne 30 som penetrerer skipets skrog 28. Transceiveren kan være en standard HIP AP 500, hvilket er alminnelig kjent innen teknikken. Reference is now made to fig. 5, where the anchor 10 is shown suspended by a deployment wire 24, in the water below an anchor handling vessel 26 (in a practical application, the deployment wire 24 may be connected to the anchor via a separate element known in the art as a "chaser"). This is a typical scenario in the deployment and installation of an anchor. Although not shown in fig. 5, the person skilled in the art will know that the anchor chain 22 is usually attached to the anchor 10 even at this stage. The anchor handling vessel 26 is equipped with a transceiver 29 in a high-precision acoustic positioning system (H1PAP), schematically illustrated in fig. 7. A standard (HIPAP) transceiver configuration comprises the transceiver unit 36, an operator station 38 and a hull unit 32. The hull unit 32 comprises a hoist control unit 34 and an antenna 30 which penetrates the ship's hull 28. The transceiver may be a standard HIP AP 500, which is commonly known in the art the technique.

Etter at ankeret 10 vellykket er sluppet over bord fra ankerhåndteringsskipet 26 og senket til en forhåndsbestemt dybde i vannet (eksempelvis 50 meter), blir det hydroakustiske signal/kommunikasjon mellom transponderen 20 og HIP AP 29 testet. Deretter kan romlige data for ankeret 10 overføres fra transponderen 20 til HIPAP 29 på en fortløpende basis, hvis ønskelig, hvilket sørger for en sanntids, online overvåking av ankeret 10. After the anchor 10 is successfully dropped overboard from the anchor handling vessel 26 and lowered to a predetermined depth in the water (eg 50 meters), the hydroacoustic signal/communication between the transponder 20 and the HIP AP 29 is tested. Then, spatial data for the anchor 10 can be transmitted from the transponder 20 to the HIPAP 29 on an ongoing basis, if desired, providing real-time, online monitoring of the anchor 10.

Ankeret 10 senkes av utplasseringsvaieren 24 inntil det er landet i en korrekt orientering og i den ønskede posisjon på en havbunn S. Tap av signaler fra transponderen 20 under denne fase kan eksempelvis angi at ankeret har blitt landet opp-ned, i hvilket tilfelle det bør utplasseres på ny, inntil det er i korrekt posisjon. Fig. 3 illustrerer ankeret 10 plassert på havbunnen S, før penetrering. Utplasseringsvaieren 24 har blitt fjernet, og ankerkjettingen 22 er festet til ankerets legg 14, og ankeret er klart til å settes. Dette utføres ved påføringen av et styrt strekk på ankerkjettingen 22, hvorved mothakene 12 av ankeret vil penetrere inn i grunnen E under havbunnen S. Ankerkjettingens strekk påføres ved hjelp av passende inntrekkingsutstyr på fartøyet (rigg, osv., ikke vist på figurene) som skal fortøyes eller forankres med ankeret 10. Dette er en prosedyre som er velkjent innen teknikken, og den vil derfor ikke bli videre omtalt. Imidlertid, med sanntidsovervåkingssystemet i henhold til oppfinnelsen, kan inntrekkingsoperasjonen styres basert på online data som er mottatt fra transponderen 20. The anchor 10 is lowered by the deployment cable 24 until it is landed in a correct orientation and in the desired position on a seabed S. Loss of signals from the transponder 20 during this phase can for example indicate that the anchor has been landed upside down, in which case it should deployed again, until it is in the correct position. Fig. 3 illustrates the anchor 10 placed on the seabed S, before penetration. The deployment wire 24 has been removed, and the anchor chain 22 is attached to the anchor leg 14, and the anchor is ready to be set. This is carried out by applying a controlled tension to the anchor chain 22, whereby the barbs 12 of the anchor will penetrate into the ground E below the seabed S. The tension of the anchor chain is applied by means of suitable retracting equipment to the vessel (rigging, etc., not shown in the figures) which is to is moored or anchored with the anchor 10. This is a procedure that is well known in the art, and it will therefore not be discussed further. However, with the real-time monitoring system according to the invention, the withdrawal operation can be controlled based on online data received from the transponder 20.

I tillegg til de romlige data som er nevnt ovenfor (x-y-z-posisjon), gir systemet i henhold til oppfinnelsen også adgang til en overvåking av det strekk som påføres av ankerkjettingen på ankeret. Dette er illustrert særlig på fig. 2, som skjematisk viser en lastcelle 16 som i én ende er festet til ankeret 10 og i en annen ende til ankerkjettingen 22. Lastcellen kan byttes ut med et strekklapparrangement i festebolten 15 på ankeret, eller lignende. Strekklastdataene overføres til transponderen 20 via en kabel 17 som forbinder lastcellen 16 til transponderen. Andre midler for overføring av data fra lastcellen til transponderen (eksempelvis trådløse) kan anses som ekvivalenter. In addition to the spatial data mentioned above (x-y-z position), the system according to the invention also allows monitoring of the tension applied by the anchor chain to the anchor. This is illustrated in particular in fig. 2, which schematically shows a load cell 16 which is attached at one end to the anchor 10 and at another end to the anchor chain 22. The load cell can be replaced with a tension flap arrangement in the fastening bolt 15 on the anchor, or the like. The tensile load data is transferred to the transponder 20 via a cable 17 which connects the load cell 16 to the transponder. Other means of transmitting data from the load cell to the transponder (for example wireless) may be considered equivalent.

Med bruk av systemet i henhold til oppfinnelsen, kan de følgende hovedaktiviteter utføres: a) Posisjonering av ankerhåndteringsfartøyet 26 i umiddelbar nærhet av sluttankerpo sisj onen; b) Plassering av transponderen 20 i huset 18 på ankeret 10; c) Senking av ankeret 10 inn i vannet W, eksempelvis ved hjelp av en utplasseringsvaier 24 over hekkrullen; d) Beveging av fartøyet 26 inn i en ønsket og forhåndsbestemt ganglinjeposisjon; e) Senking av ankeret ned en forhåndsbestemt dybde (eksempelvis 50 meter) i vannet, valgfritt minimering av fartøyet for å sørge for best mulige hydroakustiske sende/mottaksbetingelser, utspørring av transponderen 20 og verifisering av akseptabelt signal; f) Fortsatt bevegelse av fartøyet 26 til over den tiltenkte ankerposisjon på havbunnen; g) Senking av ankeret 10 til en forhåndsbestemt avstand over havbunnen S (eksempelvis 10 meter); verifisering av posisjon på havbunnen S gitt av transponderen 20 til HIP AP 29; h) Utplassering av ankeret 10 på havbunnen S, og redusering av strekk i utplasseringsvaieren 24; With the use of the system according to the invention, the following main activities can be carried out: a) Positioning of the anchor handling vessel 26 in the immediate vicinity of the final anchor position; b) Placing the transponder 20 in the housing 18 on the anchor 10; c) Lowering the anchor 10 into the water W, for example by means of a deployment wire 24 above the stern roller; d) Movement of the vessel 26 into a desired and predetermined course line position; e) Lowering the anchor to a predetermined depth (for example 50 meters) in the water, optionally minimizing the vessel to ensure the best possible hydroacoustic transmit/receive conditions, interrogating the transponder 20 and verifying an acceptable signal; f) Continued movement of the vessel 26 to above the intended anchor position on the seabed; g) Lowering the anchor 10 to a predetermined distance above the seabed S (for example 10 meters); verification of position on the seabed S given by the transponder 20 to the HIP AP 29; h) Deployment of the anchor 10 on the seabed S, and reduction of tension in the deployment cable 24;

i) Når ankeret 10 er i den korrekte posisjon og styrekursen på havbunnen, og orienteringen er akseptabel, vil HIPAP 29 systemet motta signaler fra transponderen 20. Hvis det ikke er noe signal eller hvis signalene er svake, kan fartøyet 26 beveges for optimal styrekurs for å sørge for signalstyrke (hvis nødvendig, hvilket sørger for tilstrekkelig slakk på utplasseringsvaieren 24 for ikke å bevege ankeret utilsiktet); i) When the anchor 10 is in the correct position and heading on the seabed, and the orientation is acceptable, the HIPAP 29 system will receive signals from the transponder 20. If there is no signal or if the signals are weak, the vessel 26 can be moved for the optimal heading for to provide signal strength (if necessary, providing sufficient slack in the deployment wire 24 so as not to move the anchor inadvertently);

j) Når optimalt signal fra transponderen 20 har blitt oppnådd, påbegynn forstrekking av ankeret 10 under kontinuerlig overvåking av dataene fra transponderen 20; j) When optimal signal from the transponder 20 has been obtained, begin prestretching the armature 10 while continuously monitoring the data from the transponder 20;

k) Når akseptabel penetrasjonsdybde inn i havbunnen har blitt oppnådd og verifisert av transponderen 20, og ankerholdekapasitet har blitt verifisert av riggen, kan utplasseringsvaieren frakobles fra ankeret. k) When acceptable penetration depth into the seabed has been achieved and verified by the transponder 20, and anchor holding capacity has been verified by the rig, the deployment wire may be disconnected from the anchor.

Systemet i henhold til oppfinnelsen bruker signalene fra en konvensjonell hydroakustisk transponder, overført gjennom en ordinær HIPAP-sensor for å bestemme den eksakte posisjon, orientering og penetrasjon for et anker for en offshorerigg. Det oppfunne Avansert Avstands- og Posisjoneringssystem ("Advanced Distance and Positioning System", AD APS) gir nøyaktige og pålitelige data til operatørene om ankerets posisjon, orientering, penetrasjon og strekk under ankerhåndteringsoperasjoner og fortøyningsperioden ved lokaliseringen. The system according to the invention uses the signals from a conventional hydroacoustic transponder, transmitted through an ordinary HIPAP sensor to determine the exact position, orientation and penetration of an anchor for an offshore rig. The invented Advanced Distance and Positioning System ("AD APS") provides accurate and reliable data to the operators about the anchor's position, orientation, penetration and tension during anchor handling operations and the mooring period at the location.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med henvisning til hydroakustiske signaler overført fra en transponder montert på et rigganker, vil fagpersonen forstå at det oppfinneriske konsept også omfatter andre midler for trådløs kommunikasjon. Fagpersonen vil også forstå at dataene mellom lastcellen 16 og transponderen 20 kan tilveiebringes ved hjelp av en trådløs applikasjon, istedenfor kabelen 17. Although the invention has been described with reference to hydroacoustic signals transmitted from a transponder mounted on a rig anchor, the person skilled in the art will appreciate that the inventive concept also encompasses other means of wireless communication. The person skilled in the art will also understand that the data between the load cell 16 and the transponder 20 can be provided using a wireless application, instead of the cable 17.

Claims

1. System for monitoring and verifying the penetration depth of an anchor (10) in a seabed under a body of water (W), characterized by the position monitoring and control device (29) located at a distance from the anchor (10), and sensing and transmission means (20) attached to the anchor and adapted for data transmission, including transmission of space data (x-y-z) for the anchor, continuously or at selected intervals, between the anchor (10) and the position monitoring and control device (29), where the sensing and transmission means (20) comprise a hydroacoustic transponder , and the position monitoring and control device (29) comprises a hydroacoustic transceiver, and where said spatial data comprises one or more of the parameters in the group comprising the anchor's position, the anchor's orientation, and the anchor's penetration depth in the seabed.

2. System according to claim 1, where the sensing and transmission means (20) are placed in a protective housing (18) which, alternatively via housing fastening means (19), is attached to the anchor (10).

3. System according to claim 1 or 2, where the sensing and transmission means (20) are attached to a part of the anchor (10) which is not intended to be exposed to materials in the seabed, preferably in the leg of the anchor (14).

4. System according to any one of the preceding claims, further comprising load sensing means (16) mechanically attachable to the anchor (10), preferably the leg of the anchor, and to an anchor chain (22), whereby the load sensing means (16) are adapted for data transmission, continuously or at selected intervals, between the load sensing means and the sensing and transfer means (20).

5. System according to claim 4, where the data transmission between the load sensing means (16) and the sensing and transmission means (20) is provided by means of a cable (17).

6. System according to claims 4 or 5, where the load sensing means (16) comprise a load cell, tensile stress meter, or the like.

7. System according to any one of the preceding claims, wherein the position monitoring and control device (29) comprises a hydroacoustic transceiver in a high-precision acoustic positioning system.

8. System according to any one of the preceding claims, where the position monitoring and control device (29) is placed on a vessel (26) for placing the anchor (10) on the seabed.

9. Method for monitoring the penetration depth of an anchor (10) in a seabed, using a system according to any one of claims 1-8, characterized by: a) bringing the anchor (10) to the seabed (S); b) applying tension to the anchor chain (22) connected to the anchor (10) to cause the anchor to penetrate the seabed while monitoring data signals from the sensing and transmitting means (20), until a predetermined depth of penetration into the seabed is achieved, at which the data signals includes one or more of the parameters in the group that includes the anchor's position, the anchor's orientation, and the anchor's penetration depth in the seabed.

10. Method according to claim 9, where before step a), the position of the vessel (26) is adjusted based on information in said data signals, to ensure that the anchor is set in the desired position on the seabed (S).

11. An anchor (10) designed for penetration and embedment in a ground (E) under a seabed, comprising one or more barbs (12) connected to a leg (14) to which an anchor chain can be connected, characterized by housing (18 ) mounted on a portion of the anchor when the anchor is embedded in the ground, such as within the structural elements of the leg (14), and where the housing is designed to house a hydroacoustic transponder (20) that can communicate with a position monitoring and control device (29) located at a distance from the anchor (10).