NO334253B1

NO334253B1 - ROV-installed suction piles

Info

Publication number: NO334253B1
Application number: NO20002236A
Authority: NO
Inventors: Jr William Henry Von Eberstein
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 1997-11-01
Filing date: 2000-04-28
Publication date: 2014-01-20
Also published as: GB0010174D0; NO20002236D0; NO20002236L; BR9813332A; GB2350341A; ID23926A; OA11409A; GB2350341B; WO1999022983A1

Description

Oppfinnelsen angår et sugepæleankersystem for forankring av offshorekonstruksjoner til havbunnen. Slike konstruksjoner omfatter for eksempel flytende offshore bore- og/eller produksjonsfartøyer som må opprettholdes i stilling over et brønnsted for offshoreboreoperasjoner og ofte for produksjonsoperasjoner. Dette krever ofte utplassering av en oppstilling av fortøyningsliner som hver er forankret til havbunnen med en pælefundamentering eller liknende. Installasjon av slike fundamentelementer for sikker forankring er tidkrevende og krever betydelig offshore-utrustning. The invention relates to a suction pile anchor system for anchoring offshore constructions to the seabed. Such structures include, for example, floating offshore drilling and/or production vessels that must be maintained in position above a well site for offshore drilling operations and often for production operations. This often requires the deployment of an array of mooring lines, each of which is anchored to the seabed with a pile foundation or similar. Installation of such foundation elements for secure anchoring is time-consuming and requires considerable offshore equipment.

Et annet problem som oppstår på dypt vann, er at spredningen av disse fortøyningsliner kan være vesentlig, og ankerstrukturer er vidt plassert over en leid eiendom eller også inne i tilgrensende leieblokker, og fortøyningsoppstillingene i tilgrensende blokker kan overlappe hverandre. Videre krever de fortløpende trinn ved utvikling av et slikt brønnsted letebrønner, testbrønner, undersjøiske satellittbrønner, etc., som hver kan etterlate fundamentelementer i havbunnen, slik at havbunnen faktisk blir overfylt i forhold til den nødvendige infrastruktur for drift av offshoreforekomster. Another problem that occurs in deep water is that the spread of these mooring lines can be significant, and anchor structures are widely placed over a leased property or also inside adjacent lease blocks, and the mooring arrangements in adjacent blocks can overlap each other. Furthermore, the successive steps in the development of such a well site require exploration wells, test wells, submarine satellite wells, etc., each of which can leave foundation elements in the seabed, so that the seabed is actually overfilled in relation to the necessary infrastructure for the operation of offshore deposits.

Dokumentet EP 0011894 Al omhandler et sugeanker og installasjon av dette i havbunnen. En frakoblbar pumpeanordning frakobles fra toppen av sugeankeret etter at det har skapt undertrykk inne i ankeret. Pumpeanordningen heises så tilbake til moderskipet. The document EP 0011894 Al deals with a suction anchor and its installation in the seabed. A disconnectable pump device is disconnected from the top of the suction anchor after it has created negative pressure inside the anchor. The pumping device is then hoisted back to the mother ship.

Sugepæleankere som vist i US patent 4 318 641, har vært kjent som et alternativ til neddriving eller nedboring og utstøping av pæler. Disse ankere gir mulighet for lettere installasjon, men installasjonen av sugepæleankere på dypt vann forblir utstyrsintensiv og letter ikke fundamentfjerning. Suction pile anchors as shown in US patent 4,318,641 have been known as an alternative to driving down or drilling and casting piles. These anchors allow for easier installation, but the installation of suction pile anchors in deep water remains equipment intensive and does not facilitate foundation removal.

Det eksisterer således fortsatt et behov for en fremgangsmåte og et system for forankring av offshorekonstruksjoner og fartøyer som letter bekvem utplassering med et minimum av utstyr. There is thus still a need for a method and a system for anchoring offshore structures and vessels that facilitates convenient deployment with a minimum of equipment.

I overensstemmelse med oppfinnelsen er det tilveiebrakt et sugepæleankersystem for forankring av offshorekonstruksjoner til havbunnen som angitt i krav 1, hvor systemet omfatter - en sugepæl med en øvre endedel som er forsynt med en pumpeventil for å tillate vann å strømme mellom det indre av sugepælen og det ytre av denne, og - en fjernstyrt undervannsfarkost (ROV) som er forsynt med en pumpeanordning som kan tilkoples til sugepælens pumpeventil, og som kan manøvreres slik at vann bringes til å strømme mellom det indre av sugepælen og det ytre av denne. In accordance with the invention, there is provided a suction pile anchor system for anchoring offshore structures to the seabed as stated in claim 1, where the system comprises - a suction pile with an upper end part which is provided with a pump valve to allow water to flow between the interior of the suction pile and the outside of this, and - a remotely operated underwater vehicle (ROV) which is equipped with a pumping device that can be connected to the suction pile's pump valve, and which can be maneuvered so that water is made to flow between the inside of the suction pile and the outside of it.

Den foreliggende oppfinnelse er også rettet mot en fremgangsmåte som angitt i krav 3, for utvikling av et dypvanns-hydrokarbonreservoar ved benyttelse av sugepæleankersystemet. The present invention is also directed to a method as stated in claim 3, for the development of a deep-water hydrocarbon reservoir using the suction pile anchor system.

Ved å fastgjøre den fjernstyrte undervannsfarkost (ROV-farkosten) til sugepælen for å evakuere vann fra sugepælen, kan pælen installeres ved dypvannsan-vendelser uten å kreve komplisert utstyr, så som føringsvaiere for nedsenking av en pumpeinnretning fra et overflatefartøy til sugepælen. Videre kan sugepælen hensiktsmessig gjenvinnes eller tas opp til overflaten ved å fastgjøre ROV-farkosten til sugepælen og pumpe fluid, så som vann eller luft, inn i sugepælen, slik at sugepælen fjernes fra havbunnen. By attaching the Remotely Operated Underwater Vehicle (ROV) to the suction pile to evacuate water from the suction pile, the pile can be installed in deep water applications without requiring complicated equipment, such as guide wires for lowering a pumping device from a surface vessel to the suction pile. Furthermore, the suction pile can be suitably recovered or brought up to the surface by attaching the ROV vessel to the suction pile and pumping fluid, such as water or air, into the suction pile, so that the suction pile is removed from the seabed.

Den foreliggende oppfinnelse er også rettet mot et system som angitt i krav 2. Den øvre ende av sugepælen er passende forsynt med en oversvømmelses- eller fylleventil for at vann skal strømme inn i sugepælen, idet flomventilen kan manøvreres ved hjelp av ROV-farkosten. The present invention is also directed to a system as stated in claim 2. The upper end of the suction pile is suitably provided with a flood or fill valve for water to flow into the suction pile, the flood valve being maneuverable with the aid of the ROV vessel.

Sugepælen nedsenkes i vannet med fylleventilen åpen. Etter at pælen har nådd havbunnen og har trengt delvis inn i havbunnen under sin egen vekt, lukker ROV-farkosten fylleventilen og knytter seg til pumpeventilen for å evakuere vann fra pælen. The suction pole is immersed in the water with the filling valve open. After the pile has reached the seabed and partially penetrated the seabed under its own weight, the ROV closes the fill valve and engages the pump valve to evacuate water from the pile.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende ved hjelp av eksempler under henvisning til tegningene, der The invention shall be described in more detail in the following by means of examples with reference to the drawings, where

fig. 1 skjematisk viser et flytende fartøy som er forankret i overensstemmelse med systemet ifølge oppfinnelsen, fig. 1 schematically shows a floating vessel which is anchored in accordance with the system according to the invention,

fig. 2 og 2A viser skjematisk et sugepæleanker som er installert i havbunnen i overensstemmelse med oppfinnelsen, og fig. 2 and 2A schematically show a suction pile anchor installed in the seabed in accordance with the invention, and

fig. 3-22 viser skjematisk forskjellige trinn ved utplasseringen av et sugepæleankersystem i overensstemmelse med oppfinnelsen. Fig. 1 illustrerer én anvendelse av den foreliggende oppfinnelse. Sugepæleankeret 10 fastgjør her en mobil offshoreboreenhet ("MODU") 12 med fagverksøylekonfigurasjon i stilling over et brønnsted 14 på en havbunn 16. Hvert sugepæleanker er anbrakt på sikker måte i havbunnen og er forbundet med MODU-enheten 12 via fortøynings- eller lasteliner 18. Anvendelsen av fortøyninger med stramme liner kan redusere fortøyningsspredningen. Videre kan bøyer 20 være inkludert i for-tøyningslinene. Fig. 2 illustrerer et sugepæleanker 10 som er installert i havbunnen 16. Sugepæleankeret har en sugepæl 22, her i form av en sylinder med en åpen nedre ende og en lukket øvre ende. En første belastningsforbindelse 24, her tilveiebrakt ved hjelp av belastningspute-øyne 24A, er anordnet på siden av sugepælen, og anbrakt for å være vekk fra sugepælens ender og godt under havbunnsnivået ved utplassering. Under be-lastningstilstander med denne konfigurasjon vil belastningen bli mest effektivt motstått av havbunnen 16. fig. 3-22 schematically show different steps in the deployment of a suction pile anchor system in accordance with the invention. Fig. 1 illustrates one application of the present invention. The suction pile anchor 10 here secures a mobile offshore drilling unit ("MODU") 12 with a truss column configuration in position above a well site 14 on a seabed 16. Each suction pile anchor is placed securely in the seabed and is connected to the MODU unit 12 via mooring or cargo lines 18. The use of moorings with tight lines can reduce mooring spread. Furthermore, buoys 20 can be included in the mooring lines. Fig. 2 illustrates a suction pile anchor 10 which is installed in the seabed 16. The suction pile anchor has a suction pile 22, here in the form of a cylinder with an open lower end and a closed upper end. A first load connection 24, here provided by means of load pad eyes 24A, is provided on the side of the suction pile, and positioned to be away from the ends of the suction pile and well below seabed level upon deployment. Under load conditions with this configuration, the load will be most effectively resisted by the seabed 16.

Fylleporter eller fylleventiler 26 og en pumpe- eller trykkport eller trykkventil 28 er anordnet gjennom eller nær den lukkede topp av sugepælen 22. Videre er disse ventiler konstruert for å kunne påvirkes med en ikke vist, fjernstyrbar undervannsfarkost (ROV). En installasjonsforbindelse er også anordnet ved toppen av sugepælen. Installasjonsforbindelsen omfatter her en nedsenkings- og løftestropp 66. Filling ports or filling valves 26 and a pump or pressure port or pressure valve 28 are arranged through or near the closed top of the suction pile 22. Furthermore, these valves are designed to be actuated with an unshown remotely operated underwater vehicle (ROV). An installation connection is also provided at the top of the suction pile. The installation connection here comprises an immersion and lifting strap 66.

En belastningsline- eller hovedfortøyningsvaierforlengelse 32 er forbundet med den første belastningskopling 24 og tilveiebringer en ROV-manøvrerbar, andre belastningslinekopling 34 over havbunnens 16 bunnivå 16A. På fig. 2 holder hovedfor-tøyningsvaierforlengelsen 32 den andre belastningslinekopling 34 i en tilgjengelig posisjon via vaierens iboende stivhet over korte avstander, og en belastningslineholder eller vaiergripelås 36. Fig. 2A viser en alternativ utførelse hvor tilgjengeligheten av den andre belastningslinekopling 34 over havbunnsnivået er sikret med en bøye 38 som er festet til hovedfortøyningsvaierforlengelsen. Fig. 3 viser et arbeidsdekk på et ankerhåndteringsfartøy 40 som er utstyrt for å levere og utplassere fire sugepæleankere 10 per tur. Sugepæleankrene er låst i sleder eller transportrenner 42 i hvilke horisontale sklirammer 44 tilveiebringer stabilitet for styrt utplassering av sugepæleankrene. En vaier 46 er oppspolt på vinsjer 41 som er anordnet på ankerhåndteirngsfartøyets 40 dekk. A load line or main mooring cable extension 32 is connected to the first load link 24 and provides an ROV-maneuverable second load line link 34 above the seabed 16 bottom level 16A. In fig. 2, the main mooring cable extension 32 holds the second load line coupling 34 in an accessible position via the cable's inherent stiffness over short distances, and a load line holder or cable gripper lock 36. Fig. 2A shows an alternative embodiment where the accessibility of the second load line coupling 34 above the seabed level is ensured by a buoy 38 which is attached to the main mooring cable extension. Fig. 3 shows a working deck on an anchor handling vessel 40 which is equipped to deliver and deploy four suction pile anchors 10 per trip. The suction pile anchors are locked in sleds or transport chutes 42 in which horizontal sliding frames 44 provide stability for controlled deployment of the suction pile anchors. A cable 46 is wound on winches 41 which are arranged on the deck of the anchor handling vessel 40.

Fullt lastet beveger fartøyet seg til installasjonsstedet, og det første sugepæleanker 10 anbringes for utplassering. Dette skjer fortrinnsvis med en toveis, hydraulisk drevet sporvalsemontasje 48 som letter rask, jevn sugepælanbringelse. Idet det henvises til fig. 4, ruller sugepæleankeret jevnt ut fra fartøyet, over aktervalsen 48 og ned i vannet med fylleventilene 26 åpne. På dette stadium understøtter en over-bord-vaier 58 vekten av sugepæleankeret 10. Etter at ankeret går klar av aktervalsen, opptas vekten av en utplasseirngs vaier 59 som er forbundet med nedsenkings- og løftestroppen 66 ved hjelp av et ROV-manøvrerbart koplingsstykke 64, se fig. 5. Nedstigningen av sugepæleankeret tar en pause på en grunn mellomstasjon under ankerhåndteringsfar-tøyet 40, og en ROV-farkost 60 utsendes fra fartøyet for å frakople over-bord-kroken fra stroppen. Fully loaded, the vessel moves to the installation site, and the first suction pile anchor 10 is placed for deployment. This is preferably done with a two-way, hydraulically driven track roller assembly 48 which facilitates quick, even suction pile placement. Referring to fig. 4, the suction pile anchor rolls out smoothly from the vessel, over the stern roller 48 and into the water with the filling valves 26 open. At this stage, an overboard cable 58 supports the weight of the suction pile anchor 10. After the anchor clears the stern roller, the weight is absorbed by a deployment cable 59 which is connected to the lowering and lifting sling 66 by means of an ROV-maneuverable coupling piece 64, see fig. 5. The descent of the suction pile anchor pauses at a shallow intermediate station below the anchor handling vessel 40, and an ROV vessel 60 is dispatched from the vessel to disconnect the overboard hook from the strap.

Nedstigningen gjenopptas og ROV-farkosten 60 følger etter, etter hvert som sugepæleankeret 10 nedsenkes til et bunnmellomstasjonspunkt meget nær havbunnen 16. Sugepæleankeret har en tendens til å rotere under nedstigning, og ROV-farkosten kan trenge å orientere sugepæleankeret 10 på riktig måte, slik at den første belastningskopling 24 innrettes med den tilsiktede fortøyningslineorientering (se fig. 6). Sugepæleankeret nedsenkes deretter for selv-inntrenging under sin egen vekt i det øvre bunnslam på havbunnen 16 og ned i leireskitten. I dette intervall overvåkes utfiringen av utplasseringsvaieren 59, slik at den ikke overskrider hastigheten av selv-inntrenging. The descent is resumed and the ROV craft 60 follows, as the suction pile anchor 10 is lowered to a bottom way station point very close to the seabed 16. The suction pile anchor tends to rotate during descent, and the ROV craft may need to properly orient the suction pile anchor 10 so that the first load coupling 24 is aligned with the intended mooring line orientation (see Fig. 6). The suction pile anchor is then submerged for self-penetration under its own weight into the upper bottom mud on the seabed 16 and down into the clay mud. In this interval, the deployment of the deployment wire 59 is monitored so that it does not exceed the speed of self-penetration.

På dette tidspunkt fastgjør ROV-farkosten seg selv til toppen av sugepæleankeret 10 og lukker fylleventilene 26 (se fig. 7). Idet man fortsetter med fig. 8, tilkopler ROV-farkosten deretter pumpeventilen 28, og pumper som er anordnet inne i ROV-farkosten, begynner å evakuere eller suge ut vann fra sugepæleankeret 10, og utplasseringsvaieren 59 firer ut i overensstemmelse med sugepæleankerets inntrenging. ROV-farkosten fortsetter å overvåke inntrengingshastigheten, stillingen (nivelleringen), og trykkforskjellen (se fig. 9). Så snart full inntrenging deretter er oppnådd, lukker ROV-farkosten pumpeventilen 28 og frakopler seg fra sugepæleankeret 10. Deretter bistår ROV-farkosten ved frigjøringen av det ROV-manøvrerbare koplingsstykke 64 fra nedsenkings- og Løftestroppen 66. ROV-farkosten beveger koplingsstykket 64 til den andre belastningslinekopling 34 på toppen av hovedfortøyningsvaierforlengelsen 32, og fester det til denne. Koplingsstykket 64 kan være en nøkkelhuUsliss-innkopling som sikres med en holdeport tvers over åpningen som kan manipuleres ved hjelp av håndtak for å forskyve undervannskoplingsstykket. Se fig. 10. At this point, the ROV attaches itself to the top of the suction pile anchor 10 and closes the fill valves 26 (see Fig. 7). Continuing with fig. 8, the ROV craft then engages the pump valve 28, and pumps located inside the ROV craft begin to evacuate or suck out water from the suction pile anchor 10, and the deployment wire 59 extends in accordance with suction pile anchor penetration. The ROV continues to monitor the penetration rate, position (levelling), and pressure difference (see Fig. 9). As soon as full penetration is then achieved, the ROV closes the pump valve 28 and disconnects from the suction pile anchor 10. The ROV then assists in the release of the ROV maneuverable coupler 64 from the Immersion and Lift Strap 66. The ROV moves the coupler 64 to the second load line coupling 34 on top of the main mooring cable extension 32, securing it to this. The coupling piece 64 may be a keyhole slot coupling which is secured by a retaining gate across the opening which can be manipulated by means of a handle to displace the underwater coupling piece. See fig. 10.

Så snart forbindelsen av utplasseringsvaieren 59 med den andre belastningslinekopling 34 er sikker, frakopler ROV-farkosten 60 vaiergriperlåsen 36 på det øvre parti av sugepæleankeret. Se fig. 11. ROV-farkosten returnerer deretter til ankerhåndteringsfartøyet 40 på overflaten, og fartøyet 40 firer deretter ut utplasseringsvaieren 59 til havbunnen 16 (se fig. 12) langs en forutbestemt retning mens det beveger seg fremover og trekker hovedfortøyningsvaierforlengelsen 32 stram gjennom slammet. Idet det henvises til fig. 13, er en montasje 70 av en bøyeblokk av syntaktisk skum og en stropp som er opphengt i en utplasseringskrok 72, montert i hovedfor-tøyningsvaieren, og montasjen nedsenkes sammen med utplasseringsvaieren 59. Bøyemontasjen 70 henger opp enden av vaieren 59 over havbunnen 16 hvor den forblir tilgjengelig for gjenvinning og utplassering i en fortøyningsoppstilling. As soon as the connection of the deployment cable 59 with the second load line coupling 34 is secure, the ROV vessel 60 disengages the cable gripper lock 36 on the upper part of the suction pile anchor. See fig. 11. The ROV craft then returns to the anchor handling vessel 40 on the surface, and the vessel 40 then deploys the deployment wire 59 to the seabed 16 (see Fig. 12) along a predetermined direction while moving forward and pulling the main mooring wire extension 32 taut through the mud. Referring to fig. 13, an assembly 70 of a syntactic foam flex block and a strap suspended from a deployment hook 72 is mounted in the main mooring cable, and the assembly is submerged together with the deployment cable 59. The flex assembly 70 suspends the end of the cable 59 above the seabed 16 where it remains available for recovery and deployment in a mooring array.

ROV-farkosten 60 frakopler deretter utplasseringskroken 72, og både kroken og ROV-farkosten tas opp til fartøyet, og fartøyet går videre for å installere det neste sugepæleanker. Denne prosess gjentas inntil alle sugepæleankere er anbrakt. The ROV craft 60 then disengages the deployment hook 72, and both the hook and the ROV craft are brought up to the vessel, and the vessel proceeds to install the next suction pile anchor. This process is repeated until all suction pile anchors have been placed.

Fig. 14 illustrerer tilkoplingen av fortøyningsliner fra et sugepæleanker til en boreenhet, her i form av et halvt nedsenkbart borefartøy, en borerigg 78. Ankerhåndteringsfartøyet ankommer lastet med vaier og bøyer for å fullføre for-tøyningssystemet for riggen 78. ROV-farkosten bringes i stilling for å forbinde en Løftevaier med den på forhånd utplasserte hovedfortøyningsvaierseksjon. En terminal-eller avslutningsbøye 70 kan være forsynt med en transponder for å lette lokalisering og oppkopling. Løftevaieren tas opp til ankerhåndteirngsfartøyet 40, og en mellomliggende fortøyningsvaier 74 forbindes med bøyen 70. Den mellomliggende vaier plasseres deretter i vannet, og bøyer 76 av syntaktisk skum forbindes med den mellomliggende vaier 74 og bringes over bord. En øvre vinsjvaier 82 forbindes med bøyene 76 og utfires mens ankerhåndteringsfartøyet 40 returnerer til riggen 78 for å motta en riggvaier 80 som deretter forbindes med bøyene 76. Bøyene og riggvaieren nedsenkes sammen med en J-lås-jager som tillater riggen å forspenne vaieren. Fartøyet 40 returnerer deretter til riggen 78, idet vinsjvaieren 82 nedsenkes, og idet J-lås-jageren tillates å frigjøres. Prosedyren gjentas for hvert ytterligere anker. Fig. 14 illustrates the connection of mooring lines from a suction pile anchor to a drilling unit, here in the form of a semi-submersible drilling vessel, a drilling rig 78. The anchor handling vessel arrives loaded with cables and buoys to complete the mooring system for the rig 78. The ROV vessel is brought into position to connect a Lifting Wire to the pre-deployed main mooring wire section. A terminal or termination buoy 70 may be provided with a transponder to facilitate location and connection. The lifting wire is taken up to the anchor handling vessel 40, and an intermediate mooring wire 74 is connected to the buoy 70. The intermediate wire is then placed in the water, and buoys 76 of syntactic foam are connected to the intermediate wire 74 and brought overboard. An upper winch wire 82 is connected to the buoys 76 and fired while the anchor handling vessel 40 returns to the rig 78 to receive a rig wire 80 which is then connected to the buoys 76. The buoys and the rig wire are lowered together with a J-lock chaser which allows the rig to pretension the wire. The vessel 40 then returns to the rig 78 as the winch cable 82 is lowered and the J-lock chaser is allowed to release. The procedure is repeated for each additional appeal.

Som et alternativ gjør anvendelsen av et ROV-manøvrerbart koplingsstykke som likner på koplingsstykket 64 (fig. 10), det mulig å forhåndsutplassere sugeankere uten noen hovedfortøyningsvaiere. Se fig. 16. Dette setter anker-håndteringsfartøyet 40 i stand til å utplassere et sugepæleanker 10, og frakople alle liner med en ROV-farkost 60, og fortsette med utsetting av andre sugepæleankere. Senere returnerer ankerhåndteringsfartøyet for å installere fortøyningsvaiere. Denne valgfrie prosedyre er nyttig når tidsbegrensninger foreligger. Alternatively, the use of an ROV-maneuverable coupler similar to coupler 64 (Fig. 10) allows suction anchors to be pre-deployed without any main mooring wires. See fig. 16. This enables the anchor handling vessel 40 to deploy a suction pile anchor 10, and disconnect all lines with an ROV vessel 60, and proceed with the deployment of other suction pile anchors. Later, the anchor handling vessel returns to install mooring cables. This optional procedure is useful when time constraints exist.

Idet det henvises til fig. 17, returnerer ankerhåndteringsfartøyet 40 til det aktuelle sted når bore- og/eller produksjonsoperasjoner er over og det er tid for flytte riggen 78. Fartøyet 40 nedsenker en gjenvinningskrok 86 på linen 59, og ROV-farkosten 60 plasseres for å forbinde gjenvinningskroken med en gjenvinningsstropp 88 under bøyemontasjen 76. Riggen 78 slakker deretter av riggfortøyningslinen 80, linen 59 tas inn, og ankerhåndteirngsfartøyet hiver opp bøyemontasjen 76 på dekket ved benyttelse av gjenvinningsstroppen 88. Se fig. 18. Riggvaieren 80 frakoples fra bøye-montasjen 76, og ankerhåndteringsfartøyet 40 returnerer riggvaieren 80 til riggen 78. Se fig. 19. Deretter fortsetter gjenvinning av den mellomliggende fortøyningsforlengelses-vaier 74, idet fartøyet 40 beveger seg bakover og vinsjer linen 74 om bord over aktervalsen. Se fig. 20. Referring to fig. 17, the anchor handling vessel 40 returns to the appropriate location when drilling and/or production operations are over and it is time to move the rig 78. The vessel 40 lowers a recovery hook 86 on the line 59, and the ROV vessel 60 is positioned to connect the recovery hook with a recovery strap 88 below the buoy assembly 76. The rig 78 then releases the rig mooring line 80, the line 59 is taken in, and the anchor handling vessel hoists the buoy assembly 76 onto the deck using the recovery strap 88. See fig. 18. The rigging wire 80 is disconnected from the buoy assembly 76, and the anchor handling vessel 40 returns the rigging wire 80 to the rig 78. See fig. 19. Recovery of the intermediate mooring extension cable 74 then continues, with the vessel 40 moving backwards and winching the line 74 on board over the stern roll. See fig. 20.

Det kan være ønskelig å frakople riggen 78 og å gjenvinne de mellomliggende fortøyningsliner 74 i satsvise operasjoner, idet dette trinn utføres for hvert sugepæleanker 10 før man returnerer for å ta opp fortøyningsvaierne 59 i en senere satsvis operasjon. Ved slike satsvise operasjoner returnerer ankerhåndteringsfar-tøyet 40 fortøyningslinen 59 til havbunnen 16 med en syntaktisk bøye 70 på plass med en gjenvinningsstropp 90. Se fig. 21. Igjen kan det vise seg å være bekvemt å forsyne bøyen 70 med en transponder for å lette ROV-lokalisering. It may be desirable to disconnect the rig 78 and to recover the intermediate mooring lines 74 in batch operations, this step being carried out for each suction pile anchor 10 before returning to pick up the mooring cables 59 in a later batch operation. In such batch operations, the anchor handling vessel 40 returns the mooring line 59 to the seabed 16 with a syntactic buoy 70 in place with a recovery strap 90. See fig. 21. Again, it may prove convenient to provide buoy 70 with a transponder to facilitate ROV location.

Operasjoner for gjenvinning av den primære fortøyningsvaier begynner ved utplassering av ROV-farkosten 60 og en gjenvinningsline 57 fra ankerhåndterings-fartøyet 40. Se fig. 21. ROV-farkosten innfører en krok 92 ved enden av gjenvinnings-vaieren i øyet på gjenvinningsstroppen 90 som er festet til hovedfortøyningsvaieren 59. Idet fartøyet beveger seg bakover, benytter det sin vinsj til å ta opp den første gjenvin-ningsvaier 57 og deretter den primære fortøyningsvaier 59 over aktervalsen inntil far-tøyet befinner seg over sugepæleankeret 10 og fortøyningsvaieren 59 er i hovedsaken vertikal. Se fig. 22. Linen innrettes deretter med belastningslineholderen 36 og sugepæleankeret 10. Ha i minnet fig. 11. Så snart vaieren 59 er styrt inn i holderen 36, innkopler ROV-farkosten 60 låsen på holderen 36. Operations for recovery of the primary mooring line begin with the deployment of the ROV vessel 60 and a recovery line 57 from the anchor handling vessel 40. See fig. 21. The ROV craft inserts a hook 92 at the end of the recovery cable into the eye of the recovery strap 90 which is attached to the main mooring cable 59. As the vessel moves astern, it uses its winch to take up the first recovery cable 57 and then the primary mooring cables 59 over the stern roller until the vessel is above the suction pile anchor 10 and the mooring cables 59 are essentially vertical. See fig. 22. The line is then aligned with the load line holder 36 and the suction pile anchor 10. Remember fig. 11. As soon as the wire 59 has been guided into the holder 36, the ROV vessel 60 engages the lock on the holder 36.

ROV-farkosten 60 frakopler deretter undervannskoplingsstykket 64 fra den andre belastningskopling 34 på hovedfortøyningsforlengelsen 32 og forbinder linen 59 med nedsenkings- og løftestroppen 66 som presenteres av sugepæleankeret 10. ROV-farkosten 60 tilkopler seg til pumpeporten 28, og ROV-farkostens pumpesystem sprøyter vann tilbake inn i sugepæleankeret 10. Mens vann strømmer inn i sugepæleankeret, gir ROV-farkosten vinsjen ordre om å begynne å heise opp vaieren 59. Sugepæleankeret 10 heves på denne måte inntil dets bunn befinner seg i umiddelbar nærhet av havbunnsnivået. ROV-farkosten frakopler seg fra pumpeporten 28 og åpner fylleventilene 26. Ha i minnet fig. 7-9. Gjenvinningen gjenopptas, og sugepæleankeret 10 heises opp til overflatemellomstillingen nær ankerhåndteringsfartøyet 40. Fartøyet nedsenker en hale-bordingskrok på linen 58, og ROV-farkosten 60 innfører denne i gjenvinningsstroppen. Ha i minnet fig. 5. Vekten av sugepæleankeret 10 aksepteres av linen 58 som forbindes med en vinsjline, og ROV-farkosten 60 gjenvinnes. Fartøyet fortsetter langsomt akterover etter hvert som sugepæleankeret trekkes opp til valsen, for å sikre riktig sklirammeinnretting. Ankerhåndteringsfartøyet går deretter fremover, og vannvirkning på ankeret bistår ved orientering av ankeret med sporvalsen etter hvert som vinsjen hiver opp for å bringe om bord sugepæleankeret som bringes til hvile i transportrennen 42. Ha i minnet fig. 4 og 3. Ankerhåndteringsfartøyet fortsetter til det neste anker, idet gjenvinningsprosedyren gjentas. The ROV 60 then disconnects the underwater coupling 64 from the second load coupling 34 on the main mooring extension 32 and connects the line 59 to the immersion and lifting sling 66 presented by the suction pile anchor 10. The ROV 60 connects to the pump port 28 and the ROV's pumping system sprays water back into the suction pile anchor 10. While water is flowing into the suction pile anchor, the ROV vessel gives the winch an order to start raising the cable 59. The suction pile anchor 10 is raised in this way until its bottom is in close proximity to the seabed level. The ROV disconnects from the pump port 28 and opens the fill valves 26. Remember fig. 7-9. The recovery is resumed, and the suction pile anchor 10 is hoisted up to the surface intermediate position near the anchor handling vessel 40. The vessel lowers a tail-boarding hook on the line 58, and the ROV vessel 60 introduces this into the recovery sling. Remember fig. 5. The weight of the suction pile anchor 10 is accepted by the line 58 which is connected to a winch line, and the ROV vessel 60 is recovered. The vessel slowly continues astern as the suction pile anchor is pulled up to the roller, to ensure correct skid frame alignment. The anchor handling vessel then moves forward and water action on the anchor assists in orienting the anchor with the track roll as the winch raises to bring on board the suction pile anchor which is brought to rest in the transport chute 42. Remember fig. 4 and 3. The anchor handling vessel continues to the next anchor, repeating the recovery procedure.

En annen type av satsvise operasjoner kan særlig lette utvikling av et dypvanns-hydrokarbonreservoar med boreoperasjoner for et antall undersjøiske satellittbrønner på tilgrensende steder. Ved denne metode utplasseres en dypvannsborerigg med muligheter for dynamisk posisjonering. Fartøyets dypvannsboremuligheter forøkes med en fortøyningssystem-utplassering som begynner med anbringelse av en minimumsoppstilling av sugepæleankere, f.eks. fire, og tilkopling av fortøyningsliner fra dypvannsboreriggen før begynnelsen av boreoperasjoner på et første sted. Boring innledes idet man delvis stoler på fartøyets dynamiske posisjoneirngssystem mens ankerhåndteirngsfartøyet returnerer etter flere sugepæleankere for å fullføre den fullstendige besetning av sugepæleankere. Når det returnerer, fullfører fartøyet fortøyningen, idet det installerer f.eks. ytterligere fire ankere, for et totalt antall på åtte sugepæleankere, og tilkopler fortøyningsliner fra dypvannsboreriggen under boreoperasjoner på det første sted. Another type of batch operations can particularly facilitate development of a deepwater hydrocarbon reservoir with drilling operations for a number of subsea satellite wells at adjacent locations. With this method, a deep-water drilling rig is deployed with possibilities for dynamic positioning. The vessel's deep water drilling capabilities are enhanced with a mooring system deployment that begins with the placement of a minimum array of suction pile anchors, e.g. four, and connection of mooring lines from the deepwater drilling rig prior to the commencement of drilling operations at a first site. Drilling is initiated while partially relying on the vessel's dynamic positioning system while the anchor handling vessel returns for more suction pile anchors to complete the full complement of suction pile anchors. When it returns, the vessel completes the mooring, installing e.g. four more anchors, for a total of eight suction pile anchors, and connect mooring lines from the deepwater drilling rig during drilling operations at the first site.

Ankerhåndteirngsfartøyet returnerer deretter for en annen last av sugepæleankere, idet det plasserer en minimumsoppstilling av sugepæleankere på et senere sted mens boreoperasjoner pågår på det første sted. Deretter, når boring er fullført på det første sted, opphører boreoperasjonene, fortøyningslinene frakoples fra sugepæleankrene, og dypvannsboreriggen beveger seg til det etterfølgende sted hvor den tilkoples til minimumsoppstillingen av sugepæleankeret som allerede er installert på dette sted. Ytterligere sugepæleankere gjenvinnes fra det første sted og installeres på det etterfølgende sted mens boreoperasjoner pågår. Etter at den fulle besetning av for-tøyningsliner er fastgjort på det etterfølgende sted, gjenvinnes de gjenværende sugepæleankere og installeres for en minimumsstøtte på det neste sted, etter hvert som prosessen gjentar seg. The anchor handling vessel then returns for another load of suction pile anchors, placing a minimum array of suction pile anchors at a later site while drilling operations are underway at the first site. Then, when drilling is completed at the first location, drilling operations cease, the mooring lines are disconnected from the suction pile anchors, and the deepwater drilling rig moves to the subsequent location where it connects to the minimum set of suction pile anchors already installed at that location. Additional suction pile anchors are recovered from the first site and installed at the subsequent site while drilling operations are in progress. After the full complement of mooring lines is secured at the subsequent location, the remaining suction pile anchors are recovered and installed for minimum support at the next location as the process repeats.

Det vil innses at den foreliggende oppfinnelse er særlig velegnet for anvendelse ved mobile offshore-boreenheter, så som SPAR-konstruksjoner, som kan utplasseres for forhåndsboring av dypvannsprospekter, eller benyttes for utvikling av satellittsteder. For slike anvendelser er rask utplassering, gjenvinning og gjentatt utplassering særlig gunstig, og anvendelsens gjentakelsesegenskap forsterker økonomien ved minimering av utstyrskravene. Imidlertid kan også andre anvendelser, deriblant de som kombinerer langtidsproduksjon eller kombinerer boring og produksjon, dra fordel av oppfinnelsen. It will be realized that the present invention is particularly suitable for use with mobile offshore drilling units, such as SPAR constructions, which can be deployed for pre-drilling of deep water prospects, or used for the development of satellite sites. For such applications, rapid deployment, recovery and repeated deployment are particularly beneficial, and the repeatability of the application enhances economy by minimizing equipment requirements. However, other applications, including those combining long-term production or combining drilling and production, may also benefit from the invention.

Det er blitt beskrevet en illustrerende utførelse som benytter et eneste håndteringsfartøy. Det kan imidlertid utplasseres utførelser av de forbedrede sugepæleankere og fortøyningssystemer som benytter to fartøyer, idet et andre fartøy bistår med å trekke sugepæleankeret ut av det første og bistår med nedsenking. An illustrative embodiment has been described which uses a single handling vessel. However, versions of the improved suction pile anchors and mooring systems that use two vessels can be deployed, with a second vessel assisting in pulling the suction pile anchor out of the first and assisting with immersion.

Videre har man i tankene variasjoner med ytterligere kapasiteter og muligheter av ankerhåndteirngsfartøyer. Forskjellige fortøyningskonfigurasjoner kan også utplasseres, med eller uten bøyer, stramme, i kjedelinjeform, eller kombinert. Furthermore, they have in mind variations with additional capacities and possibilities of anchor handling vessels. Various mooring configurations can also be deployed, with or without buoys, tight, in catenary form, or combined.

Andre modifikasjoner, endringer og substitusjoner er også påtenkt i den foregående redegjørelse. I noen tilfeller vil videre visse trekk ved oppfinnelsen bli benyttet uten tilsvarende benyttelse av andre særtrekk som er beskrevet i disse illustrerende utførelser. Det er følgelig berettiget at de etterfølgende krav tolkes bredt og på en måte som er forenlig med rammen av oppfinnelsen. Other modifications, changes and substitutions are also contemplated in the preceding statement. In some cases, certain features of the invention will be used without corresponding use of other special features described in these illustrative embodiments. It is therefore justified that the subsequent claims are interpreted broadly and in a way that is compatible with the scope of the invention.

Claims

1. Suction pile anchor system for anchoring offshore structures to the seabed, characterized by the fact that it includes a suction pole (10) with an upper end part provided with a pump valve (28) to allow water to flow between the interior of the suction pile (10) and the exterior thereof, a remotely operated underwater vehicle (ROV) (60) which is provided with a pump device which can be connected to the pump valve (28) of the suction pile (10), and which can be maneuvered so that water is caused to flow between the interior of the suction pile (10) and the outside thereof, a load support system comprising a first load coupling (24) which is arranged next to the suction pile (10), a load line (32) which is connected to the first load coupling (24), the load line (32) being provided with a second load coupling (34) which is arranged at the end of the load line (32) opposite of the first load coupling, and an installation coupling (66) which is arranged at the top of the suction pile, a selectively release load line holder (36) near the top of the suction pole, for attaching the load line (32) to the suction pile (10) during installation operations, where the installation switching (66) is provided with a releasable connecting piece (64) which can be connected to the second load line coupling (34), the coupling piece (64) and the ROV vessel (60) being provided with cooperating devices for releasing the coupling piece (64) from the installation coupling (66) and connecting the coupling piece (64) to the other load line connector (34); and the coupling piece (64) is connected to a deployment cable (59) extending from a vessel (40) floating on the surface of the water, the deployment cable (59) forming part of a mooring cable when the coupling piece (64) is connected to the second load line coupling ( 34).

2. System according to claim 1, characterized in that the suction pile's upper end part is provided with a filling valve (26) for water to flow into the suction pile (10), the filling valve (26) being maneuverable by the ROV vessel (60).

3. Method for developing a deep-water hydrocarbon reservoir using the suction pile anchor system according to claim 1, where a deep-water drilling rig (78) with dynamic positioning possibilities is used, characterized in that it includes the steps to place an arrangement of suction pile anchors (10) of the suction pile anchor system and connecting mooring lines (80) from the deepwater drilling rig prior to commencement of drilling operations at a first location; to place the rest of the full crew of suction pile anchors (10) and connect the tension lines (80) from the deepwater drilling rig during drilling operations at the first location; to place a minimum arrangement of suction pile anchors (10) of suction the pile anchor system at a second location while drilling operations are underway at the first location; to terminate drilling operations at the first location, disconnect the mooring lines (80) from the suction pile anchors (10) and move the deepwater drilling rig (78) to the second location; to connect mooring lines (80) from the deepwater drilling rig (78) to the minimum arrangement of suction pile anchors (10) at the second location; to recover suction pile anchors (10) from the first site and install them there other site during drilling operations at the other site.