NO336036B1

NO336036B1 - Reserve-hivkompenseringssystem og løftearrangement for et flytende borefartøy

Info

Publication number: NO336036B1
Application number: NO20130344A
Authority: NO
Inventors: Håvar Sørtveit; Kenneth Skinnes; Harald Wahl Breivik; Jens Skinnes
Original assignee: Wellpartner Products As
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2015-04-27
Also published as: NO20130344A1

Description

RESERVE-HIVKOMPENSERINGSSYSTEM OG LØFTEARRANGEMENT FOR ET FLYTENDE BOREFARTØY

Oppfinnelsens område

Denne oppfinnelse vedrører et system, et arrangement og en fremgangsmåte som er i stand til å fungere som et reservesystem for primære rigg-hivkompensator-systemer.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Undersjøiske brønner til hav blir typisk utviklet ved bruk av flytende fartøyer for å ha plass til utstyr, personell og operasjoner som er nødvendige for å bore og komplettere en brønn for å igangsette produksjon av hydrokarboner fra et gitt reservoar som danner målet for brønnen. I tillegg blir testing og intervensjon typisk utført gjennom bruken av slike flytende fartøyer. Det skal imidlertid forstås at et slikt flytende fartøy også kan brukes i forbindelse med andre typer av undersjøiske brønner, for eksempel vann-eller gassinjeksjonsbrønner.

Det forstås at et flytende fartøy vil utsettes for vertikal bevegelse på grunn av virk-ningen av bølgene i sjøen (eller en innsjø), hvilket i sin tur introduserer en utfordring med hensyn til utstyr som benyttes under operasjoner som utføres på det flytende fartøyet. Slike operasjoner kan innbefatte, men er ikke begrenset til, operasjoner med boring, komplettering, brønntesting og brønnintervensjon. Under operasjon til havs vil nevnte utstyr bli utsatt for vertikal bevegelse med mindre det er kompensert for slik bevegelse.

Når et flytende fartøy beveger seg opp og ned som respons på bølgene, vil også eksempelvis en borestreng og en borkrone som strekker seg ned nedenfor fartøyet fra en lastbærende struktur, så som et toppdrevet rotasjonssystem lokalisert inne i en borerigg, bevege seg opp og ned. Ettersom det er essensielt at vekten på borkronen, dvs. den nedoverrettede kraft påført på borkronen, holdes så konstant som mulig, er slike opp- og nedadgående bevegelser av borkronen uønsket og tilveiebringer ueffek-tiv fremdrift av boringen, og er følgelig kontraproduktiv. Hiv vil fjerne vekt fra borkronen når riggen beveger seg opp i forbindelse med den høye toppen av en bølge, mens vekt vil bli tilført borkronen når riggen beveger seg ned i det lave punktet mellom to bølger. Dersom hydrokarboner skulle starte å strømme fra et reservoar og inn i en brønnboring som blir boret, benyttes et ventilarrangement til å hindre slike hydrokarboner i å strømme ut inn i det naturlige miljø og på det flytende borefartøy. Et slikt ventilarrangement blir i alminnelighet referert til som en utblåsningssikring (Blow Out Preventer, BOP) som er i stand til å tette rundt, eller kutte og tette ovenfor, et borerør som er avkuttet av kutteventiler (shear rams) i BOP-en.

I andre operasjoner, som kan innbefatte brønntesting og brønnintervensjon, eksempelvis kabeloperasjoner og kveilerørsoperasjoner, er flere seksjoner av et høytrykks stigerør, i alminnelighet referert til som et overhalingsstigerør, forbundet mellom utstyr lokalisert på havbunnen, så som et undersjøisk brønnhode eller undersjøisk ventiltre, og det flytende borefartøy. Overhalingsstigerøret tilveiebringer et barriereele-ment for å gi adgang til styring av trykksatte hydrokarbonfluider som er tilstede i reservoaret, og følgelig i brønnboringen. Et undersjøisk ventilarrangement, så som en undersjøisk BOP, benyttes også slike operasjoner for å tilveiebringe et system som er i stand til å tette brønnen i tilfelle av en ukontrollert utstrømming av hydrokarboner fra reservoaret. Under slike operasjoner kan hydrokarbon-fluider være tilstede gjennom hele brønnboringen og overhalingsstigerøret, og utstrømming ved overflateriggnivået blir typisk hindret ved hjelp av et ventilarrangement lokalisert ved overflaten, i alminnelighet referert til som et overflatestrømningstre. Et overflatestrømningstre, eller lignende utstyr tilknyttet et overhand li ngsstigerør, som strekker seg oppover fra utstyr lokalisert på havbunnen og til riggen, blir vanligvis boret av, og holdt i strekk av, det toppdrevne rotasjonsstem og borevinsjen som danner en del av boreriggen på et flytende borefartøy. Forskjellige typer av løfteutstyr benyttes til å forbinde overflate-strømningstreet til det toppdrevne rotasjonssystem, men også til å holde overhalings-stigerøret i strekk som påkrevet for å hindre høye laster i å virke på utstyret på havbunnen. Slikt løfteutstyr kan innbefatte, men er ikke begrenset til, stive bøyler (bails), strekkrammer og myke stropper, såkalte "soft slings".

Brønnkomplettering involverer bruken av produksjonsrør, som typisk strekker seg nedover fra brønnhodet og ventiltreet og til de produserende soner avgrenset av reservoaret/reservoarene som er mål for brønnen(e). Noen deler av en kompletterings-operasjon vil kreve at utstyr er i strekk på en måte som ligner det som er beskrevet ovenfor. Dette kan omfatte setting av den øvre låse- og tetningsmekanisme av pro-duksjonsrøret, i alminnelighet referert til som en produksjonsrørhenger, inne i brønn-hodet. På dett punkt vil en landingsstreng, som typisk består av flere seksjoner av borerør, bli forbundet til nevnte produksjonsrørhenger ved brønnhodet, og også til det toppdrevne rotasjonssystem på det flytende borefartøy via nevnte løfteutstyr. I likhet med beskrivelsen ovenfor blir vekten av systemet styrt ved å holde nevnte landingsstreng i strekk, hvilket opprettholder en kjent kraft ved nivået for nevnte produksjons-rørhenger.

En vertikal bevegelse av en rigg, påført av sjøens bølger, vil påtvinge strekk- og kompresjonskrefter på nevnte overhalingsstigerør eller landingsstreng og tilhørende utstyr. Disse krefter kan være av en størrelse som er i stand til å fremkalle brist eller brudd i slike rør eller utstyr på grunn av spenning som er et resultat av disse krefter. Slik svikt kan i sin tur føre til alvorlige konsekvenser, for eksempel personskade og død, på grunn av ukontrollert bevegelse av utstyr, eller på grunn av utstrømming av hydrokarboner til det omgivende miljø, i alminnelighet referert til som en "utblåsning", hvilket også kan resultere i permanent forurensning av det naturlige miljø.

For å unngå slike mulige alvorlige konsekvenser, er det derfor av kritisk betydning å opprettholde en stasjonær posisjon av utstyret og rørstrengene omtalt ovenfor, med hensyn til et geodetisk punkt så som havbunnen. Det er følgelig essensielt at den vertikale bevegelse av riggen kompenseres for med hensyn til dette stasjonære utstyr ved bruk i forskjellige brønnoperasjoner, foreksempel boring, komplettering, brønn-testing og brønnintervensjon. Basert på dette er alle flytende borefartøyer utstyrt med et hivkompenseringssystem for å sørge fra at en lastbærende enhet, så som et toppdrevet rotasjonssystem, er hivkompensert. Dette inneværer at alt utstyr som er forbundet til det toppdrevne rotasjonssystem, så som utstyr lokalisert på havbunnen, ikke i altfor høy grad utsettes for hivrelaterte krefter som virker på det flytende fartøy. Et funksjonelt hivkompenseringssystem er derfor kritisk for å beskytte slikt utstyr mot effektene av hiv-relatert, vertikal bevegelse av det flytende fartøy. Motsatt kan imidlertid et in-operativt og/eller feilfunksjonerende hivkompenseringssystem gi adgang til overføring av strekk- og kompresjonskrefter til nevnte utstyr under ulike brønnoperas-joner, hvilket i sin tur kan resultere i alvorlige konsekvenser, for eksempel sviktet utstyr, personskade og død, og/eller avgivelse av hydrokarboner til miljøet (dvs. en "utblåsning").

Det ville derfor være fordelaktig, eller til og med kritisk i et barskt miljø, å forsyne et slikt flytende fartøy med et reserve-hivkompenseringssystem som er i stand til midlertidig å erstatte hoved-hivkompenseringssystemet dersom hovedsystemet blir in-operativt og/eller feilfungerer.

Kjent teknikk og ulemper ved denne

Flytende borefartøy er generelt ikke utstyrt med et reserve-hivkompenseringssystem, hvilket innebærer at det kun finnes ett kompenseringssystem for å hindre mulige al vorlige konsekvenser av de typer som tidligere er beskrevet i dette dokument. Av denne årsak kan et slikt flytende fartøy derfor omfatte et svakt ledd, et såkalt "weak link", anordnet ved et kjent sted i utstyret (eksempelvis et overhalingsstigerør eller en landingsstreng) som strekker seg fra boreriggen og ned til annet utstyr (eksempelvis en undersjøisk BOP) som er plassert på havbunnen. Dersom hovedhivkompenseringssystemet da blir in-operativt eller feilfungerer under en brønnoperasjon, vil det påpek-te svake ledd svikte, for å hindre svikt av kristisk utstyr, så som den undersjøiske BOP, som er påkrevet for å hindre en utblåsning dersom for eksempel et over-halingsstigerør eller en landingsstreng svikter. Et slikt arrangement med et svakt ledd innebærer imidlertid fremdeles en mulighet for alvorlige eller dramatiske konsekvenser, for eksempel sviktet utstyr, personskade og død, og/eller avgivelse av hydrokarboner til det omgivende miljø.

Det ville derfor være fordelaktig, eller til og med av kritisk betydning i strenge miljøer, å forsyne et slikt flytende fartøy med et reservehivkompenseringssystem som er i

stand til midlertidig å erstatte hovedhivkompenseringssystemet dersom hovedsystemet skulle bli in-operativt og/eller feilfungerer. Det som er nødvendig er følgelig et løfte-arrangement som kan benyttes til å forbinde forskjellig utstyr, for eksempel et overfla-testrømningstre eller en landingsstreng, til det toppdrevne rotasjonssystem som er plassert på boreriggen. Nevnte løfteutstyr omfatter videre et reserve-hivkompen-seringsapparat som er i stand til midlertidig å erstatte det primære hivkompenseringssystem som er anbrakt på det flytende borefartøy.

US 2005/0077049 Al synes å representere den nærmeste kjente teknikk og vedrører et apparat og en fremgangsmåte for beskyttelse mot problemer forbundet med hiv av en flytende borerigg. Publikasjonen beskriver en inline-kompensator hvor en flerhet av sylindere og stempler som befinner seg innenfor et rørformet hus og en flerhet av lavtrykks- og høytrykksakkumulatorer samvirker for å tilveiebringe et reserve-hiv-kompenseringssystem i tilfelle det primære hivkompenseringssystem svikter eller blir in-operativt. I henhold til denne publikasjon benytter den typisk inline-kompensator en flerhet av hydraulikksylindere som virker i motsatte retninger og som har forskjellige stem pela rea ler, og slik at stempelstengene i sylindrene strekkes ut og trekkes inn ved forskjellige trykknivåer for å ta hånd om hiv. Mer bestemt beskriver US 2005/0077049 Al et par av inline-kompensatorer installert vertikalt mellom en heise-bjelke og et produksjonshode eller et overflateventiltre. Parallelle stempelstenger forbinder heisebjelken til korresponderende stempler inne i de parallelle sylindere av inline-kompensatorene, slik at de i fellesskap bestemmer en portal struktur (eller brostruktur). Når det aktiveres på grunn av virkningsløshet eller svikt av det primære hivkompenseringssystem, tillater dette strukturelle arrangement at heisebjelken beveger seg opp og ned når nevnte stempelstenger beveger seg inn og ut av sine respekti-ve sylindere, for å ta hånd om hivbevegelser av den flytende borerigg. Disse bølge-formede, vertikale bevegelser av heisebjelken innebærer også at høyden, eller den vertikale utstrekning, av nevnte portalstruktur vil variere på grunn av hiv av boreriggen. Ethvert utstyr som er rigget opp inne i denne portalstruktur, eksempelvis kabelutstyr, kan derfor bli negativt påvirket av slike bølgeformede, vertikale bevegelser av heisebjelken. Som sådan kan utstyr som er tilstede inne i portalstrukturen kollidere med heisebjelken eller ethvert annet utstyr som er opphengt derfra og/eller festet dertil, for eksempel utstyr opphengt fra en heiseanordning innfestet under heisebjelken. Slike negative påvirkninger vil åpenbart sørge for et usikkert arbeidsmiljø og mulig skade på utstyr i nærheten av inlinekompensatorarrangementet.

Fra publikasjonen US 4004532 Al er det kjent et stigerør settes i strekk fra en flytende plattform ved bruk av minst én aktiv hydraulisk hivkompensatorenhet. Hver av den minst ene hivkompensatoren har en inline reserveenhet som er koblet dertil, slik at reserveenheten automatisk overtar belastningen hvis det er tap av trykk i den aktive enheten.

Videre beskriver US 3208728 A, US 4039177 A og US 2006/0196671 Al også forskjellige hivkompenseringsapparater for flytende bore- eller intervensjonsfartøyer.

Formål med oppfinnelsen

Det primære formålet med den foreliggende oppfinnelse er å avhjelpe eller redusere i det minste én ulempe ved den kjente teknikk, eller i det minste å tilveiebringe et nyttig alternativ til den kjente teknikk.

Det er også et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et reserve-hivkompenseringssystem for det primære rigg-hivkompenseringssystemet på et flytende borefartøy. Oppfinnelsen innbefatter også et tilknyttet løftearrangement som er i stand til å operere som en reservehivkompensator på borefartøyet. Nevnte reservesystem er strukturert på en måte som tillater at det er i en statisk, in-operativ posisjon under normal operasjon av det primære rigg-hivkomenseringssystem. Reservesystemet er også strukturelt på en måte som tillater at det blir operativt, hvilket følgelig tillater at det kompenserer for hi v-rel a terte, vertikale bevegelser av det flytende borefartøy, dersom det primære hiv-kompenseringssystem skulle feilfungere eller blir in-operativt.

Det er videre et formål med den foreliggende oppfinnelse å gi adgang til sikker håndtering av nevnte løftearrangement, men også å tillate for sikker håndtering og opprig ging av utstyr, eksempelvis kabelutstyr, innenfor nevnte løftearrangement, og ved hjelp av løfte- og håndteringsutstyr tilknyttet løftearrangementet.

Sammenfatning oa generell beskrivelse av oppfinnelsen

Formålene oppnås ved hjelp av trekk offentliggjort i den følgende beskrivelse og i de etterfølgende krav.

I henhold til et første aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes et reservehivkompenseringssystem på et flytende borefartøy. Borefartøyet omfatter en riggstruktur for ut-føring av brønnoperasjoner i en undersjøisk brønn, hvor nevnte riggstruktur omfatter et primært hivkompenseringssystem som er operativt forbundet til en lastbærende struktur som er i stand til å bære en rørstruktur forbundet mellom det flytende bore-fartøy og den undersjøiske brønn, idet nevnte reservehivkompenseringssystem omfatter: - et vertikalt utstrekkbart og inntrekkbart løftearrangement strukturert til forbindelse mellom nevnte lastbærende struktur og nevnte rørstruktur; - et hydraulikksystem operativt forbundet til nevnte løftearrangement; - et styringssystem operativt forbundet til nevnte løftearrangement og hydraulikksystem for selektiv styring og operasjon derav;

hvor nevnte løftearrangement omfatter:

- en stiv rammestruktur omfattende: minst to vertikalt forløpende ben i form av sylindere atskilt i en avstand fra hverandre; et første tverrgående element som forbinder første endepartier av nevnte sylindere; og et andre tverrgående element som forbinder andre endepartier av nevnte sylindere; og - portalstruktur omfattende: minst to vertikalt forløpende ben i form av stempelstenger med første endepartier som hver er forsynt med et stempel; og et tverrgående portalelement som forbinder andre endepartier av nevnte stempelstenger; - hvor hvert stempel til portal strukturen er innsatt i, og bevegelig inne i, en korresponderende sylinder til rammestrukturen, hvilket tillater portal strukturen og rammestrukturen å være vertikalt bevegelige i forhold til hverandre; - hvor nevnte hydraulikksystem er forbundet til et høytrykksvolum i hver sylinder for selektiv hydraulisk forbindelse med nevnte høytrykksvolum;

- hvor nevnte sylindere er forbundet til nevnte styringssystem; og

- hvor styringssystemet er strukturert på en måte som tillater at det selektivt styrer og opererer nevnte sylinder-stempelarrangementer, for å kompensere for hivbevegelser av det flytende fartøy dersom det primære hivkompenseringssystem blir in-operativt.

Hver sylinder kan også omfatte et lavtrykksvolum anbrakt ved den motsatte side av hvert stempel i forhold til nevnte høytrykksvolum. Nevnte lavtrykksvolum kan inne-holde en gass, for eksempel luft, nitrogen eller en annen egnet gass. Videre kan nevnte lavtrykksvolum ventileres til utsiden, for eksempel til den utvendige atmosfære eller til et lavtrykks gass-system.

I én utførelsesform kan nevnte lastbærende struktur omfatte et toppdrevet rotasjonssystem.

Det første og/eller det andre tverrgående element til den stive rammestruktur kan videre omfatte en stiv, tverrgående bjelke.

Det tverrgående portalelement til portal strukturen kan videre omfatte en stiv, tverrgående bjelke.

Nevnte sylinder-stempelarrangement til løftearrangementet kan også omfatte et løs-bart stempellåsesystem strukturert til selektiv låsing av nevnte stempler i nevnte sylindere, hvilket tillater at portal strukturen kan låses i forhold til rammestrukturen. Et slikt stempellåsesystem er nyttig for å sørge for at stemplene er låst i en ønsket posisjon, for eksempel i en midtposisjon, i sylindrene når løftearrangementet er i en statisk, in-operativ posisjon i en driftsmodus, dvs. etter oppriggingsmodusen, hvilket er under normal drift av det primære rigg-hivkompenseringssystemet. Som sådan kan det løsbare stempellåsesystem omfatte minst ett trykkinneslutningsmiddel strukturert til selektiv låsing av et gitt hydraulikktrykk i nevnte høytrykksvolum i hver sylinder. Nevnte trykkinneslutningsmiddel kan omfatte eksempelvis en egnet ventilanordning. Videre kan stem pel låsesystemet omfatte minst én mekanisk lås strukturert til selektiv låsing av stemplene til nevnte sylindere. Videre kan nevnte mekaniske lås opereres hydraulisk. Enda ytterligere kan stem pel låsesystemet være operativt forbundet til nevnte styringssystem for selektiv styring og operasjon av stempellåsesystemet.

Løftearrangementet til reserve-hivkompenseringssystemet kan videre omfatte et løs-bart rammelåsesystem strukturert til selektiv låsing av den stive rammestruktur til portalstrukturen når løftearrangementet er inntrukket i en oppriggingsmodus. Et slikt rammelåsesystem er nyttig for å sørge for at stempelstengene i portalstrukturen er låst en i fullstendig inntrukket tilstand inne i sylindrene i rammestrukturen under opprigging. Som sådan kan det løsbare rammelåsesystem omfatte minst én mekanisk lås. Nevnte mekaniske lås kan være anordnet mellom den stive rammestruktur og nevnte tverrgående portalelement i portalstrukturen, så som vist på fig. 2 nedenfor. Nevnte mekaniske lås kan opereres hydraulisk. Enda ytterligere kan rammelåsesystemet være operativt forbundet til nevnte styringssystem for selektiv styring og operasjon av rammelåsesystemet.

I en annen utførelsesform kan portalstrukturen være posisjonert ovenfor den stive rammestruktur for å danne en øvre del av nevnte løftearrangement, hvorved rammestrukturen danner en nedre del av løftearrangementet. Ved strukturering på denne måte, kan det tverrgående portalelement i den stive portalstruktur omfatte et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til den lastbærende struktur til nevnte riggstruktur.

I henhold til denne utførelsesform danner nevnte første tverrgående element et øvre tverrgående element i rammestrukturen, og nevnte andre tverrgående element danner et nedre tverrgående element i rammestrukturen; - hvor det nedre tverrgående element i rammestrukturen omfatter et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes og forbindes til nevnte rør-struktur og som er forbundet mellom det flytende borefartøy og den undersjøiske brønn.

Med videre henvisning til denne utførelsesform kan rammestrukturen omfatte minst én løfteanordning for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes med hensyn på nevnte løftearrangement. Som sådan kan nevnte løfteanordning omfatte minst én vinsj. Nevnte løfteanordning kan også være forbundet til det øvre tverrgående element i ra m mestru ktu re n.

Med ytterligere henvisning til denne utførelsesform kan rammestrukturen omfatte minst én bevegelig manipulatorarm forføring av utstyr som skal beveges med hensyn på nevnte løftearrangement. Som sådan kan nevnte bevegelige manipulatorarm være forbundet til det nedre tverrgående element i rammestrukturen. Som et alternativ eller tillegg kan nevnte bevegelige manipulatorarm være forbundet til minst én av nevnte sylindere i rammestrukturen. I henhold til denne utførelsesform kan rammestrukturen også omfatte en arbeidsplattform for å utføre forskjellig brønnrelatert arbeid, for eksempel oppriggingsarbeid, kabeloperasjoner, kveilerørsoperasjoner, osv.

I en alternativ utførelsesform kan portalstrukturen være posisjonert nedenfor den stive rammestruktur for å danne en nedre del av nevnte løftearrangement, hvorved

rammestrukturen danner en øvre del av løftearrangementet. Når det er strukturert på denne måte, danner nevnte første tverrgående element et øvre tverrgående element i rammestrukturen, og nevnte andre tverrgående element danner et nedre tverrgående element i rammestrukturen;

- hvor nevnte øvre tverrgående element i rammestrukturen omfatter et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til den lastbærende struktur av nevnte riggstruktur. I henhold til denne alternative utførelsesform kan det tverrgående portalelement i portalstrukturen danne et nedre tverrgående portalelement i portalstrukturen; - hvor det nedre tverrgående portalelement i portalstrukturen omfatter et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes og forbindes til nevnte rørstruktur, som er forbundet mellom det flytende borefartøy og den undersjøiske brønn.

Med videre henvisning til denne alternative utførelsesform kan nevnte nedre tverrgående element i rammestrukturen omfatte minst én løfteanordning for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes med hensyn på nevnte løftearrangement. Som sådan kan nevnte løfteanordning omfatte minst én vinsj.

Med ytterligere henvisning til denne alternative utførelsesform kan nevnte tverrgående portalelement i portalstrukturen omfatte minst én bevegelig manipulatorarm forføring av utstyr som skal beveges med hensyn på nevnte løftearrangement. Rammestrukturen og/eller portalstrukturen kan også omfatte en arbeidsplattform for utførelse av forskjellig brønnrelatert arbeid, for eksempel oppriggingsarbeid, kabeloperasjoner, kveilerørsoperasjoner, osv.

Nevnte rørstruktur, som er forbundet mellom det flytende borefartøy og den under-sjøiske brønn, kan også omfatte eksempelvis et såkalt overhalingsstigerør eller en landingsstreng.

I en annen utførelsesform av reserve-hivkompenseringssystemet kan nevnte stempelstenger til portalstrukturen i løftearrangementet være hule; - hvor det andre endeparti av hver stempelstang er strukturert til å kommunisere et hydraulikkfluid med nevnte styringssystem og hydraulikksystem; og - hvor det første endeparti av hver stempelstang er strukturert til å kommunisere nevnte hydraulikkfluid mellom den hule stempelstang og den korresponderende sylinder som omgir stempelstangen. Dette tillater hydraulikkfluidet å strømme frem og tilbake mellom hver stempelstang og nevnte styringssystem/hyd ra u li kksystem. Det gir også hydraulikkfluidet adgang til å strømme frem og tilbake mellom hver hule stempelstang og korresponderende sylinder. Som sådan kan det første endeparti av hver stempelstang være forsynt med minst én strøm ningsport for overføring av hydraulikkfluidet mellom den hule stempelstangen og den korresponderende sylinder. Som et alternativ eller i tillegg kan det første endeparti av hver stempelstang være forsynt med et stempel med minst én strømningsport for overføring av hydraulikkfluidet mellom den hule stempelstangen og den korresponderende sylinder. Denne utførelses-form tillater at den samlede vekt av løftearrangementet reduseres vesentlig, hvilket igjen er av stor viktighet på et flytende borefartøy.

I henhold til et andre aspekt av oppfinnelsen tilveiebringes et løftearrangement som er i stand til å operere som en reserve-hivkompensator på et flytende borefartøy. Løfte-arrangementet omfatter: - en stiv rammestruktur omfattende: minst to parallelle ben i form av sylindere atskilt i en avstand fra hverandre; et første tverrgående element som forbinder første endepartier av nevnte sylindere; og et andre tverrgående element som forbinder andre endepartier av nevnte sylindere; og - en portalstruktur omfattende: minst to parallelle ben i form av stempelstenger med første endepartier som hvert er forsynt med et stempel; og et tverrgående portalelement som forbinder andre endepartier av nevnte stempelstenger; - hvor hvert stempel i portalstrukturen er innsatt i, og er bevegelig inne i, en korresponderende sylinder i rammestrukturen, hvilket tillater portalstrukturen og rammestrukturen å være bevegelige i forhold til hverandre; - hvor et høytrykksvolum i hver sylinder er strukturert for hydraulisk kommunikasjon med et tilknyttet hydraulikksystem; og - hvor nevnte sylindere er strukturert for forbindelse til et tilknyttet styringssystem for selektiv styring og operasjon av nevnte hydraulikksystem og nevnte sylinder/stempelarrangement, for å kompensere for hivbevegelser av det flytende borefartøy.

Hver sylinder kan også omfatte et lavtrykksvolum anbrakt på den motsatte side av hvert stempel i forhold til nevnte høytrykksvolum. Nevnte lavtrykksvolum kan inne-holde en gass, for eksempel luft, nitrogen eller en annen egnet gass. Videre kan nevnte lavtrykksvolum ventileres til utsiden, for eksempel til den utvendige atmosfære eller til et lavtrykks gass-system.

Det første og/eller andre tverrgående element til den stive rammestruktur kan omfatte en stiv, tverrgående bjelke.

Videre kan det tverrgående portalelement til portalstrukturen omfatte en stiv, tverrgående bjelke.

Nevnte sylinder/stempel-arrangement kan videre omfatte et løsbart stempellåsesystem strukturelt til selektiv låsing av nevnte stempler i nevnte sylindere, hvilket gir portalstrukturen adgang til å låses i forhold til rammestrukturen. Et slikt stempellåse system er nyttig for å sørge for at stemplene er låst i en ønsket posisjon, for eksempel i en midtposisjon, i sylindrene når løftearrangementet er i en statisk, in-operativ posisjon i en driftsmodus, dvs. etter oppbyggingsmodusen, hvilket er under normal operasjon av det primære rigg-hivkompenseringssystem. Som sådan kan det løsbare stempellåsesystem omfatte minst ett trykkinneslutningsmiddel strukturert for selektiv låsing av et gitt hydraulikktrykk i nevnte høytrykksvolum i hver sylinder. Nevnte trykkinneslutningsmiddel kan omfatte eksempelvis et egnet ventilmiddel. Stempellåsesystemet kan videre omfatte minst én mekanisk lås strukturert til selektiv låsing av stemplene til nevnte sylindere. Nevnte mekaniske lås kan opereres hydraulisk. Enda ytterligere kan stempellåsesystemet være strukturert til forbindelse til nevnte styringssystem for selektiv styring og operasjon av stempellåsesystemet.

Løftearrangementet kan videre omfatte et løsbart rammelåsesystem strukturert for selektiv låsing av den stive rammestruktur til portalstrukturen når løftearrangementet er trukket inn i en oppriggingsmodus. Et slikt rammelåsesystem er nyttig for å sørge for at stempelstengene i portalstrukturen er låst i en fullstendig inntrukket tilstand inne i sylindrene i rammestrukturen under opprigging. Som sådan kan det løsbare rammelåsesystem omfatte minst én mekanisk lås. Nevnte mekaniske lås kan være anordnet mellom den stive rammestruktur og nevnte tverrgående portalelement i portalstrukturen, så som vist på fig. 2 nedenfor. Nevnte mekaniske lås kan videre opereres hydraulisk. Ende videre kan rammelåsesystemet være strukturert til forbindelse til nevnte styringssystem for selektiv styring og operasjon av rammelåsesystemet.

I én utførelsesform kan det tverrgående portalelement i portalstrukturen omfatte er forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til en lastbærende struktur på nevnte flytende borefartøy. I henhold til denne utførelsesform kan det andre tverrgående element i rammestrukturen også omfatte et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes via løftearrangementet. Med videre henvisning til denne utførelsesform kan rammestrukturen omfatte minst én løfteanordning for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes med hensyn på løftearrangementet. Som sådan kan nevnte løfteanordning omfatte minst én vinsj. Nevnte løfteanordning kan også være forbundet til det første tverrgående element i rammestrukturen.

Med ytterligere henvisning til denne utførelsesform kan rammestrukturen omfatte minst én bevegelig manipulatorarm forføring av utstyr som skal beveges med hensyn på løftearrangementet. Som sådan kan nevnte bevegelige manipulatorarm være forbundet til det andre tverrgående element i rammestrukturen. Som et alternativ eller tillegg kan nevnte bevegelige manipulatorarm være forbundet til minst én av sylindre ne i rammestrukturen. I henhold til denne utførelsesform kan rammestrukturen også omfatte en arbeidsplattform.

I en alternativ utførelsesform kan det første tverrgående element i rammestrukturen omfatte et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til en lastbærende struktur på nevnte flytende borefartøy.

Med videre henvisning til denne alternative utførelsesform kan det tverrgående portalelement i portalstrukturen omfatte et forbindelsesgrensesnitt for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes via løftearrangementet.

Med ytterligere henvisning til denne alternative utførelsesform kan det andre tverrgående element i rammestrukturen omfatte minst én løfteanordning for løsbar forbindelse til utstyr som skal løftes med hensyn på løftearrangementet. Som sådan kan nevnte løfteanordning omfatte minst én vinsj.

Det tverrgående portalelement i portalstrukturen kan videre også omfatte minst én bevegelig manipulatorarm for føring av utstyr som skal beveges med hensyn på løfte-arrangementet. I henhold til denne alternative utførelsesform kan rammestrukturen og/eller portalstrukturen også omfatte en arbeidsplattform for utførelse av forskjellig brønnrelatert arbeid, foreksempel oppriggingsarbeid, kabeloperasjoner, kveilerørs-operasjoner, osv.

I en annen utførelsesform av løftearrangementet kan nevnte stempelstenger i portalstrukturen være hule; - hvor det andre endeparti av hver stempelstang er strukturert for overføring av et hydraulikkfluid med nevnte styringssystem og hydraulikksystem; og - hvor det første endeparti av hver stempelstang er strukturert til overføring av nevnte hydraulikkfluid mellom den hule stempelstang og den korresponderende sylinder som omgir stempelstangen. Dette gir hydraulikkfluidet adgang til å strømme frem og tilbake mellom hver stempelstang og nevnte styringssystem/hydraulikksystem. Det gir også hydraulikkfluidet adgang til å strømme frem og tilbake mellom hver hule stempelstang og korresponderende sylinder. Som sådan kan det første endeparti av hver stempelstang være forsynt med minst én strøm ningsport for kommunikasjon av hydraulikkfluidet mellom den hule stempelstangen og den korresponderende sylinder. Som et alternativ eller tillegg kan det første endeparti av hver stempelstang være forsynt med et stempel med minst én strøm ni ngsport for kommunikasjon av hydraulikkfluidet mellom den hule stempelstangen og den korresponderende sylinder. Når det er strukturert på denne måte kan den samlede vekt av løftearrangementet reduseres vesentlig, hvilket igjen er av stor viktighet på et flytende borefartøy.

Som sådan omfatter oppfinnelsen som her presenteres blant annet et løftearrange-ment som benyttes til å forbinde utstyr som strekker seg eksempelvis fra et under-sjøisk brønnhode eller fra et ventiltre og til eksempelvis et toppdrevet rotasjonssystem på et flytende borefartøy. Slikt utstyr kan benyttes i forskjellige brønnoperasjoner, for eksempel brønnkompletteringer, brønntesting og brønnintervensjoner. Oppfinnelsen omfatter videre et reserve-hivkompenseringssystem som er i stand til å være i en statisk modus eller i en operativ modus, idet disse modi videre styres av statusen til det primære hivkompenseringssystem som er tilstede på et flytende borefartøy. Oppfinnelsen omfatter videre funksjonalitet for å sørge for sikker håndtering av selve løftear-rangementet i tillegg til sikker håndtering og opprigging av utstyr som er plassert inne i løftearrangementet, så som utstyr relatert til brønnintervensjonsoperasjoner, for eksempel kabeloperasjoner og kveilerørsoperasjoner.

I én foretrukket utførelsesform omfatter oppfinnelsen et løftearrangement utstyrt med en serie av komponenter som danner deler av et reserve-hivkompenseringssystem og videre forenkler opprigging for forskjellige brønnoperasjoner, for eksempel brønn-kompletteringer, brønntesting og brønnintervensjoner. Med videre henvisning til denne foretrukkede utførelsesform omfatter slike komponenter en nedre rammedel og en øvre rammedel, idet disse deler tilveiebringer både gjensidig og individuell funksjonalitet som er kritisk for formålet med oppfinnelsen. Innbyrdes funksjonalitet er relatert til et reserve-hivkompenseringssystem, mens individuell funksjonalitet er relatert til komponenter som er påkrevet for å gi adgang til sikker håndtering av løftear-rangementet, og i tillegg, komponenter som tar hensyn til sikker håndtering og opprigging av utstyr inne i løftearrangementet.

I alternative utførelsesformer kan den individuelle funksjonalitet til de øvre og nedre rammedeler være motsatt, hvilket videre betyr at løftearrangementet fremdeles har det samme formål, men komponenter og individuell funksjonalitet er motsatt. Den gjensidige funksjonalitet relatert til et reserve-hivkompenseringssystem er imidlertid den samme.

I én utførelsesform av den foreliggende er den nedre ramme representert med en stiv struktur omfattende en stiv nedre bjelke, en stiv øvre bjelke og mellomliggende stive ben som forbinder den øvre og nedre bjelke. De stive ben er utformet som sylindere, idet hver av dem er i stand til å holde et stempel- og stangarrangement inne i en sylinder, og videre å tilveiebringe påkrevde tetninger og fluidkommunikasjonsporter for å huse et hydraulikksylinder-system. Med videre henvisning til denne utførelsesform representeres nevnte øvre ramme av en stiv struktur omfattende en stiv øvre bjelke og stive ben forbundet til den øvre bjelke. De stive ben er formet som stempelstenger som hver er forbundet til et stempel ved den nedre ende derav. Stempelstengene og stemplene er utformet slik at de passer inn i de sylinderformede ben til den nedre ramme, slik at det dannes en utstrekkbar ramme etter at stemplene og stempelstengene er satt inn og forbundet inne i de sylinderformede ben til den nedre ramme. Stemplene, stempelstengene og sylindrene danner i fellesskap et hydraulikksystem som er i stand til å kunne opereres og styres gjennom bruk av hydrauliske midler og/eller elektriske midler, som det forstås av en med fagkunnskap innen teknikken. I denne kontekst kan elektriske midler referere til avfølingsanordninger som brukes til å overbringe forskjellige typer av informasjon, for eksempel relative posisjoner til stemplene inne i sylindrene, og/eller trykk inne i høy- og lavtrykksvolumer i nevnte sylindere.

Med videre henvisning til en foretrukket utførelsesform kan den nedre ramme omfatte en stiv øvre bjelke, en stiv nedre bjelke og sylinderformede ben omfattende komponenter for å muliggjøre sikker håndtering av nevnte løftearrangement under opprigging. Den øvre og nedre bjelke av den nedre ramme kan være utstyrt med krok-system som er i stand til å holde vekten av hele løftearrangementet under opprigging, hvilket er fordelaktig for å sørge for sikker håndtering. Den øvre og nedre bjelke er videre utstyrt med løftepunkter som muliggjør en balansert håndtering av hele løfte-arrangementet i henhold til oppfinnelsen. Den nedre stive bjelke er utstyrt med et grensesnitt til typiske ventilarrangementer, så som et overflatestrømningstre, og/eller utstyrt med et løsbart låsesystem, som kan opereres hydraulisk og/eller mekanisk.

Med videre henvisning til den foretrukne utførelsesform kan den nedre ramme være forsynt med komponenter for å tillate sikker håndtering og opprigging av utstyr innenfor løftearrangementet som her er beskrevet. Som sådan kan den øvre bjelke til den nedre ramme være utstyrt med én eller flere vinsjer som benyttes til å løfte utstyr inn i og ut av løftearrangementet under brønnoperasjoner, for eksempel kabeloperasjoner eller kveilerørsoperasjoner. En fagmann på området vil forstå at en slik vinsj kan være av en hydraulisk type eller en elektrisk type. Den nedre ramme kan videre omfatte en manipulatorarm som er i stand til å føre utstyr inn i og ut av rammen, hvilket videre hindrer sideveis bevegelse og beslektede farer vedrørende en hengende last. Nevnte manipulatorarm vil tilveiebringe vertikal bevegelse, horisontal bevegelse og rotasjonsbevegelse. En fagmann på området vil forstå at en slik manipulatorarm kan være festet til ett av de sylinderformede ben, eller til den nedre stive bjelke til den nedre ramme. Den nedre ramme kan videre omfatte en arbeidsplattform for å tilveiebringe et sikkert arbeidsmiljø for personell som kreves under håndtering av utstyr som er rigget opp innenfor løftearrangementet som her er beskrevet. I denne kontekst kan håndtering referere til oppriggingssekvenser og også til vedlikehold av utstyr anordnet inne i og/eller som er en del av rammen. Det skal bemerkes at den nedre ramme sør-ger for en forhåndsdefinert avstand mellom den øvre og nedre stive bjelke til den nedre ramme, hvilket i sin tur medfører at nevnte forhåndsdefinerte avstand forblir ufor-andret i alle situasjoner, innbefattende en situasjon hvor den øvre ramme er strukket ut eller trukket inn i forhold til den nedre ramme, hvilket i sin tur innebærer at utstyr rigget opp innenfor den nedre ramme, for eksempel kabelutstyr, ikke vil bli påvirket av den relative bevegelse mellom de øvre og nedre rammedeler. En fagmann på området vil forstå fordeler relatert til denne forhåndsdefinerte avstand, ettersom den sør-ger for et sikkert arbeidsmiljø for personellet som befinner innenfor, og utstyret som er rigget opp innenfor, den nedre ramme, og videre, at kollisjoner unngås i situasjoner hvor den øvre ramme er strukket ut eller trukket inn i forhold til den nedre ramme.

Med videre henvisning til den foretrukne utførelsesform kan den øvre ramme omfatte en stiv øvre bjelke og stempelstang-formede ben, og den øvre ramme kan også være utstyrt med komponenter for å tillate sikker håndtering av løftearrangementet under opprigging. Den stive øvre bjelke kan være utstyrt med en del formet til å danne grensesnitt med løfteutstyr som danner én eller flere deler av boreriggen, så som et rørklave-system. Den stive øvre bjelke kan videre være utstyrt med to forbindelses-punkter utformet til å danne grensesnitt med annet typisk løfteutstyr som benyttes i borerigger, så som stive bøyler. En fagmann på området vil forstå de forskjellige typer av løfteutstyr og grensesnitt som her beskrives.

En fagmann på området vil forstå at posisjonen til den stive øvre bjelke til den øvre ramme kan forandres i relasjon til den stive øvre bjelke til den nedre ramme. Denne forandringen kan utføres ved betjening av et hydraulikksystem forbundet til det foreliggende stempel-sylinder arrangement etter at de øvre og nedre rammedeler er forbundet via nevnte stempel-og-sylinder komponenter. Løftearrangementet kan omfatte et løsbart rammelåsesystem, eksempelvis et mekanisk rammelåsesystem som innbefatter én eller flere løsbare mekaniske låser, hvilket tilveiebringer en rammelåse-funksjonalitet når stempelet er fullstendig trukket inn i sylindrene, hvilket videre innebærer at den stive øvre bjelke til den øvre ramme vil bli plassert i umiddelbar nærhet av den stive øvre bjelke til den nedre ramme. Et slikt rammelåsesystem og låsende funksjonalitet kan styres eksternt for å veksle mellom oppriggingsmodus og driftsmodus for løftearrangementet, hvor hver modus kan innbefatte forskjellige mekaniske nominelle styrker. Denne funksjonalitet kan være innbefattet, ettersom det kan vise seg å være fordelaktig å tillate en høyere mekanisk styrke under opprigging sammenlignet med en operasjonell kontekst. Det skal imidlertid bemerkes at forskjellige mekaniske kontekster ikke er et krav for oppfinnelsen som her presenteres, men kun en funksjonalitet som kan fordelaktig i noen kontekster.

Den foretrukne utførelsesform kan videre omfatte en hydraulikkrets for å tillate operasjon av den hydrauliske kompenseringsfunksjonalitet til løftearrangementet. En fagmann på området vil forstå at en slik hydraulikkrets kan være utformet på forskjellige måter, men for den foretrukne utførelsesform er den illustrert som følger: oversiden av stemplene representerer et høytrykkskammer fylt med hydraulikkfluid, mens undersiden av stemplene representerer et lavtrykkskammer som kan fylles med en gass, for eksempel luft eller nitrogen. Høytrykkskamrene er forbundet til eksterne lednings-rør via strømningsporter i toppen av sylindrene, hvor nevnte ledningsrør er plassert langs utsiden av sylindrene. Alternativt kan høytrykkskamrene være forbundet, via innsiden av hule stempelstenger, til hydraulikkledningsrør som er forbundet til strøm-ningsporter i toppen av stempelstengene. Disse ledningsrørene er videre forbundet til en manifold og et styringssystem som er påkrevet for å operere all systemfunksjonalitet relatert til løftearrangementet. Det skal bemerkes at vinsjer og manipulatorarm som er en del av den nedre ramme kan være forbundet via de samme ledningsrør og styringssystem. Styringssystemet som her er beskrevet kan omfatte komponenter som er påkrevet for systemfunksjonalitet relatert til operasjon av komponenter som der er innbefattet, og for automatisk aktivering av reserve-hivkompenseringssystemet, hvorved modusen for løftearrangementet kan forandres fra en statisk modus til en hivkompensert modus. Dette er i sin tur relatert til den operasjonelle status for det primære hivkompenseringssystem som er tilgjengelig på det flytende borefartøy. Komponentene i styringssystemet kan omfatte eksempelvis trykk- og/eller temperatursensorer, hydraulikkventiler, sikkerhetsventiler, automati-serte ventiler, trykkavlastningsventiler og sprengplater, som alle er komponenter som vil være kjente for en fagmann på området. Det skal bemerkes at styringssystemet kan utgjøre en del av løftearrangementet, men en fagmann på området vil forstå at et slikt styringssystem også kan være plassert andre steder som har kablet og/eller tråd-løs kommunikasjon med alle relevante ledningsrør og system komponenter.

Styringssystemet kan videre, via et ledningsrør, være forbundet til et akkumulator-system og en hydraulikkpumpeenhet som kan være plassert i en nærliggende lokasjon. Akkumulatorsystemet kan være del av løftearrangementet, eller, som beskrevet for den foretrukne utførelsesform, en separat enhet plassert ved en nærliggende loka sjon, og videre være forbundet til et volum av gass, for eksempel nitrogenflasker eller en gasskompressor. Akkumulatorsystemet kan omfatte ett eller flere sylinderlegemer, hvor hvert sylinderlegeme kan omfatte to kamre atskilt internt med et arrangement med bevegelig stempel. Undersiden av stempelet kan representere et høytrykks hydraulikkfluidkammer som er forbundet til styringssystemet til løftearrangementet via et ledningsrør, mens oversiden av stempelet kan representere et høytrykks gass-kammer forbundet til volumet av trykksatt gass som her er beskrevet. Hydraulikk-pumpeenheten vil være forbundet til styringssystemet til løftearrangementet via et ledningsrør, og styringssystemet kan brukes til å lede hydraulikkfluid fra hydraulikk-pumpeenheten og til alle hydraulikksystemer inkorporert i systemet som er representert med denne oppfinnelse.

Løftearrangementet kan forandres fra en oppriggingsmodus og til en driftsmodus ved utstrekking av den øvre ramme i forhold til den nedre ramme og inn i en midtposisjon, hvilket videre innebærer at stempeldelene til den øvre ramme vil bli plassert i senteret for sylinderdelene til den nedre ramme. Som nevnt ovenfor kan løftearrangementet omfatte en mekanisk lås til bruk under opprigging og håndtering av løftearrangement-et. Ved betjening av styringssystemet blir denne låsemekanisme åpnet og fulgt av trykksetting av akkumulatorene til en forhåndsbestemt verdi med gasstrykk, hvilket vil være i samsvar med vekten av komponentene som strekker seg fra riggen og til det undersjøiske utstyr, for eksempel et overhalingsstigerør. Alternativt blir akkumulatorene trykksatt, som her beskrevet, før åpning av låsemekanismen som her er beskrevet. Bæreelementet for rigglast, så som et toppdrevet rotasjonssystem, benyttes til å sørge for strekk i systemet. Straks akkumulatorene er trykksatt med gass, blir styringssystemet videre betjent for å etablere hydraulikkfluidkommunikasjon mellom de sylindriske deler av løftearrangementet og akkumulatorene, hvoretter de mekaniske låser kan åpnes og det toppdrevne rotasjonssystem kan heves for å strekke hydr-aulikkstemplene ut til en midtposisjon i sylindrene. Systemtrykk i løftearrangementet blir deretter avstemt til en forhåndsbestemt verdi i samsvar med vekten av overha-lingsstigerøret og anbefalt strekk, hvoretter hydraulikkfluidkommunikasjonen mellom sylindrene og akkumulatoren stenges. Denne prosedyren sørger for at systemet settes til en driftsmodus, for å tilveiebringe et reserve-hivkompenseringssystem. Drift av styresystemet kan utføres fra en fjerntliggende lokasjon, for eksempel fra borerhytta.

I en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen kan styringssystemet omfatte flere trinn med funksjonalitet relatert til automatisk aktivering av reserve-hivkompenseringssystem et, hvilket innbefatter løftearrangementet. I en situasjon hvor en primær hivkompensator i en rigg opphører å virke på en normal måte, vil vertikal beve- geise påført av sjøens bølger påføre kompresjons- og strekkrefter på stempel-sylinder arrangementene, hvilket i sin tur vil resultere i trykkreduksjoner henholdsvis -økninger innenfor et høytrykksvolum inne i sylindrene. En førstetrinns aktivering omfatter komponenter påkrevet for å avføle et positivt eller negativt differansetrykk (dvs. trykkdif-feranse) som overstiger en forhåndsbestemt verdi, hvoretter en elektronisk krets vil utføre handlinger som er nødvendige for å operere en ventil for å tillate hydraulikkfluid å bevege seg mellom sylinderdelene i løftearrangementet og akkumulatoren.

Et annet trinn i styringssystemet kan omfatte en mekanisk operert trykkavlastnings-ventil som, ved en forhåndsbestemt trykkforandring, vil åpne for å tillate hydraulikkfluid å bevege seg mellom sylinderdelene til løftearrangementet og akkumulatoren.

Et tredje trinn i styringssystemet kan omfatte et mekanisk sprengsystem som, ved en forhåndsbestemt trykkforandring, vil brytes, for å tillate hydraulikkfluid å bevege seg mellom sylinderdelene til løftearrangementet og akkumulatorene.

De tre trinn av automatisk aktivering av reservesystemet beskrevet ovenfor vil forår-sake at den øvre ramme til løftearrangementet beveger seg opp og ned i forhold til den nedre ramme når det flytende borefartøy beveger seg opp og ned, som påført av sjøens bølger. I en slik situasjon vil den øvre stive bjelke til den øvre ramme bevege seg opp og ned i forhold til den øvre stive bjelke til den nedre ramme, og følgelig i forhold til den nedre ramme. Den øvre stive bjelke og nedre stive bjelke til den nedre ramme forblir imidlertid stasjonære i forhold til hverandre, hvilket videre innebærer at personell som befinner seg innenfor, og utstyr rigget opp innenfor, den nedre ramme, for eksempel såkalt wirelinepersonell og -utstyr, ikke vil være utsatt for fare for kolli-sjon med eventuelle bevegelige deler i løftearrangementet bestående av de øvre og nedre rammedeler.

En fagmann på området vil forstå at beskrivelsen av styringssystemet, og også opera-sjonen av løftearrangementet som her er offentliggjort, er basert på bruken av ett styringssystem og fremgangsmåte, men at flere andre styringssystemer og fremgangsmåter kan benyttes til å oppnå den samme systemfunksjonalitet.

Kort beskrivelse av figurene for utførelsesformene

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet ved hjelp av ikke-begrensende utførelsesformer av oppfinnelsen, som også viser til de ledsagende figurer, hvor:

Fig. 1 beskriver et forenklet eksempel på en utførelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 2 beskriver eksempler på foretrukne generelle systemtrekk for en generali-sert utførelsesform av oppfinnelsen.

Fig. 3 beskriver en driftsmodus for den foreliggende oppfinnelsen.

Fig. 4 beskriver et eksempel på et styringssystem som kan brukes i relasjon til

den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 5 beskriver én utførelsesform av en manipulatorarm som kan være del av

den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 6 beskriver en utførelsesform av en trykk-kompenseringsenhet som kan

være del av styringssystemet som er del av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 7 beskriver en utførelsesform av oppfinnelsen hvor stempelstengene er hu-le. Figurene er noe skjematiske og viser kun detaljer og utstyr som er nødvendig for for-ståelsen av oppfinnelsen. Figurene kan være noe fortegnet i forhold til relative dimen-sjoner av detaljer og komponenter som der er vist. Videre er figurene forenklet med hensyn på formen og detaljrikheten til slike komponenter og utstyr som der er vist. Heretter vil like, ekvivalente, eller korresponderende detaljer ved figurene bli gitt ho-vedsakelig de samme henvisningstall.

Spesifikk beskrivelse av utførelsesformene

Figur 1 illustrer et eksempel på drift i henhold til oppfinnelsen. Et borefartøy er beskrevet ved viktige komponenter, så som et riggdekk 101, en borerigg 105, som videre omfatter forskjellige komponenter 109 som er påkrevet for å operere og bevege en lastbærende enhet, så som et toppdrevet rotasjonssystem 108, som videre er forbundet til en rørklave 106 via stive bøyler 107. Forskjellige komponenter 109 omfatter

videre en hivkompensator (dvs. en primær hivkompensator) som kreves for å kompensere for vertikal bevegelse påført borefartøyet av sjøens bølger, hvilket videre sør-ger for at annet utstyr, innbefattet det toppdrevne rotasjonssystem 108 og alt utstyr som er innfestet nedenfor det toppdrevne rotasjonssystem 108, opprettholdes i en stasjonær posisjon med påkrevd strekk påført i samsvar med akseptert kraft som på-føres på utstyret anbrakt på havbunnen, og følgelig unngås svært store strekk- og kompresjonskrefter når borefartøyet beveges vertikalt opp og ned som et resultat av sjøens bølger. Det skal bemerkes at de forskjellige komponenter 109 her ikke forkla-res i nærmere detalj, ettersom en fagmann på området vil forstå forskjellige fremgangsmåter, apparater og anordninger som finnes for å tillate funksjonalitet av slike

forskjellige komponenter 109, og videre at disse forskjellige fremgangsmåter, appara-tet og anordninger ikke vil påvirke utførelsen av oppfinnelsen som her er beskrevet.

Figur 1 illustrerer videre hvordan et rør, så som et overhalingsstigerør 102, er forbundet til et overflateventilarrangement, så som et overflatestrømningstre 103, som i sin tur er forbundet til det toppdrevne rotasjonssystem 108 på borefartøyet via et løftear-rangement 104, som er definert som et aspekt av oppfinnelsen som her beskrives. Den nedre ende av overhalingsstigerøret 102 er forbundet til utstyr på havbunnen som videre er definert som en lås-til-bunnen situasjon. Dette betyr videre at alt utstyr i stakken, som omfatter overhalingsstigerøret 102, overflatestrømningstreet 103, løf-tearrangementet 104, rørklaven 106, de stive bøyler 107, det toppdrevne rotasjonssystem 108 og deler av forskjellige komponenter 109, er i en stasjonær modus og følgelig ikke vil bevege seg opp og ned i forhold til borefartøyet, hvilken bevegelse er påført av sjøens bølger. På grunn av et hivkompenseringssystem som er del av de forskjellige komponenter 109, vil svært store strekk- og kompresjonskrefter som et resultat av vertikal bevegelse av borefartøyet ikke bli påført på utstyret underlagt en stasjonær modus som beskrevet ovenfor. For her videre å beskrive oppfinnelsen, beskrives det videre at hvis hivkompenseringssystemet (del av forskjellige komponenter 109) slutter å virke, vil strekk- og kompresjonskrefter bli påført på utstyret som her

tidligere er definert å være i en stasjonær modus. Slike strekk- og kompresjonskrefter blir imidlertid unngått, idet løftearrangementet 104 vil begynne å kompensere etter at den primære hivkompensator, som del av forskjellige komponenter 109, slutter å virke. Denne funksjonalitet og utførelse av løftearrangementet 104 beskrives videre med henvisning til fig. 2-4. Det skal bemerkes, med henvisning til fig. 1, at løftearrange-mentet 104 er forbundet til en akkumulator 110 via en slangebunt 113 og en manifold 116. Akkumulatoren 110 er videre forbundet til et trykksatt gass-system 111 via en

slange 114. En hydraulikkpumpeenhet 112 er forbundet til hydraulikkretsen via slang-en 115 og manifolden 116. Det skal bemerkes at det trykksatte gass-system 111 kan utføres på forskjellige måter, så som et batteri omfattende flere flasker fylt med høyt-rykksgass, eller en gasskompressor, så som en luftkompressor. Det skal videre bemerkes at hydraulikkretsen som er illustrert kun representerer ett av mange styringssystemer og fremgangsmåter som er mulige. En fagmann på området vil forstå at mange styringssystemer og fremgangsmåter er tilgjengelige for å gi adgang til den funksjonalitet som her er beskrevet.

Figur 2 illustrerer en generisk design med videre henvisning til den oppfinnelse som her er beskrevet. På fig. 2 beskrives en utførelsesform av løftearrangementet 104, omfattende to hoved-delsystemer, dvs. en stiv nedre ramme 201 og en øvre portalstruktur 202. Figur 2 illustrerer løftearrangementet 104 i en posisjon som er typisk for løfting og opprigging innenfor en rigg på et flytende borefartøy. Den nedre ramme 201 omfatter en nedre stiv bjelke 206 med et hydraulisk operert forbindelsesgrensesnitt 207, og et styringssystem 208 som elektriske og hydrauliske systemer er forbundet til. Det skal bemerkes at styringssystemet 208 kan være del av løftearrangementet 104 som illustrert på fig. 2, eller alternativt en separat enhet plassert et annet sted innenfor umiddelbar nærhet av løftearrangementet 104. Det hydraulisk opererte grensesnitt 207 er typisk utført for å danne grensesnitt mot overflateventilarrange-mentene, så som et overflatestrømningstre 103. Den nedre ramme 201 omfatter videre en serie av ben utformet som sylindere 203, hydraulikkrør og elektriske ledningsrør 204, en manipulatorarm 212, hydraulikkopererte mekaniske låser 230, en arbeidsplattform 231 og en øvre stiv bjelke 205. Manipulatorarmen 212 kan gi en vertikal bevegelse, rotasjonsbevegelse og horisontal bevegelse, og er videre beskrevet på fig.

5. Den vertikale bevegelse av manipulatorarmen 212 vil være i aksial retning av sylindrene 203, men det skal bemerkes at manipulatorarmen 212 kan være festet til én av sylindrene 203, eller alternativt, til et separat dedikert system som her ikke er illustrert på figurene. Arbeidsplattformen 231 er innbefattet å tilveiebringe et sikkert arbeidsmiljø for personell under håndtering av forskjellig utstyr innenfor den endre ramme 201, innbefattende, men ikke begrenset til, kabelutstyr. Det skal bemerkes at rekkverk 232 er i en sammenfoldet posisjon, og at arbeidsplattformen 231 videre er foldet opp mot benene 203 i samsvar med en transport- og håndteringsposisjon for løftearrangementet 104. Den øvre stive bjelke 205 omfatter typisk to vinsjer 209 og 210 og et skivehjul 211. De to vinsjer kan være en vinsj 209 av mindre størrelse og en vinsj 210 av større størrelse. Vinsjene 209, 210 kan roteres rundt senterpunkter 221 henholdsvis 220, med hensyn på grenseflaten mot den øvre stive bjelke 205, og vinsjene 209, 210 kan være av en elektrisk eller hydraulisk utførelse. Det skal bemerkes at som et alternativ kan én eller flere av vinsjene 209, 210 være plassert inne i den øvre stive bjelke 205, slik at vinsjlinen går ut fra senteret i nevnte bjelke 205. Den øvre stive bjelke 205 omfatter videre innvendige grensesnitt for de sylinderformede ben 203. På fig. 2 er dette illustrert med stiplede linjer 223, hvilket viser hvordan veggene av sylinderformede ben 203 strekker seg gjennom den øvre stive bjelke 205. Toppen av de sylinderformede ben 203 er utstyrt med en indre tetning 219, som er påkrevd for å tette hydraulikkfluid inne i sylinderlegemet når stempelstengene 217 beveger seg inn i og ut av sylindrene 203. Linjer 224 illustrerer hvordan stempelstengene 217 strekker seg gjennom innsiden av sylindrene 203, med grensesnitt inn-vendig i den øvre stive bjelke 205. Det innvendige grensesnitt kan være ett av flere grensesnitt eller forbindelsesmidler som er tilgjengelige for å sørge for en stiv forbindelse mellom sylindrene 203 og den stive øvre bjelke 205, men slike grensesnitt vur- deres som kjent teknikk, og er derfor her ikke forklart i nærmere detalj. Sylindrene 203 og den øvre stive bjelke 205 omfatter videre en kanal 222 som forbinder et høyt-rykksvolum 213 inne i sylindrene 203 med hydraulikkrørene 204, som i sin tur er forbundet til styringssystemet 208 via en indre kanal 225 inne i den nedre stive bjelke 206. Det skal bemerkes at kanalene 222 og 225 også kan være utført som utvendige ledningsrør og ikke nødvendigvis som innvendige kanaler 222 og 225 inne i den øvre stive bjelke 205 henholdsvis den nedre stive bjelke 206, som illustrert på fig. 2. Bunnen av sylindrene 203 danner internt grensesnitt i den nedre stive bjelke 205, som illustrert med stiplede linjer 229. Bunnen av sylindrene 203 omfatter videre et lavtrykksvolum 227 som kan være forbundet til et lavtrykkssystem via kanal 228 og styringssystemet 208. Det skal imidlertid bemerkes at kanalen 228 kan være utført som et utvendig ledningsrør, og dette kan videre være forbundet til den omgivende atmosfære. En fagmann på området vil forstå at mange forskjellige forbindelsesdesign kan benyttes for å tilveiebringe et lavtrykksvolum inne i et stempel-sylinderarrangement, som her beskrevet. Med videre henvisning til fig. 2 illustreres en øvre portalstruktur 202 omfattende en serie av stempelstenger 217 og stempler 218 i samsvar med om-fanget av sylinderformede ben 203, og en øvre stiv bjelke 214 av portalstrukturen 202. Stemplene 218 er utstyrt med en serie av stempeltetninger 226. Figur 2 illustrerer videre hvordan den øvre portalstruktur 202 og den nedre ramme 201 er i en mekanisk låst posisjon ved hjelp av hydraulisk opererte mekaniske låser 230 som er i en inngrepsposisjon i samsvar med en transport- og håndteringsposisjon av løftearrange-mentet 104. Det skal bemerkes at en låst posisjon, som er gjort mulig ved innkopling av mekaniske låser 230, er påkrevet for å tillate et høyere nominelt strekk for løftear-rangementet 104 under transport og håndtering sammenlignet med en operasjonell modus, hvilket videre er beskrevet ved henvisning til fig. 3. Den øvre stive bjelke 214 omfatter et forbindelsesgrensesnitt 216, som typisk er av en utførelse som danner grensesnitt mot en standard rørklave 106, som brukes i typiske borerigger 105 som er del av ethvert flytende borefartøy. Den øvre bjelke 214 omfatter videre et forbindelsesgrensesnitt 215, som typisk vil passe enhver type av stive bøyler 107, som er standard løfteutstyr på flytende borefartøy. Nå som både den nedre ramme 201 og den øvre portalstruktur 202 er beskrevet i detalj, er det en alminnelig forståelse av at de nedre rammer 201 og den øvre portalstruktur 202 kan være forbundet som illustrert på fig. 2, og danner et fullstendig løftearrangement 104 omfattende stive forbin-delser for begge sider av sylindrene 203 og toppen av stempelstengene 217. Med videre henvisning til fig. 2 er det åpenbart at etter at den nedre ramme 201 og den øvre portalstruktur 202 er forbundet, danner de et hydraulisk sylinder-stempelarrangement som kan trekkes ut og trekkes inn, hvilket innebærer at lengden av systemet kan for-

andres i samsvar med den totale lengde av stempelstengene 217, hvilket i sin tur betyr at den øvre stive bjelke 214 kan gi en posisjon, sammenlignet med den øvre stive bjelke 205, ved enhver lengde relatert til den maksimale vandringsavstand i samsvar med lengden av stempelstengene 217. Det beskrives videre at alle elektriske og hydrauliske systemer som er del av løftearrangementet 104, så som et hydraulisk operert grensesnitt 207, en manipulatorarm 212, hydraulisk opererte mekaniske låser 230, vinsjer 209 og 210, et sylinder/stempel-arrangement 203/217, kan opereres via styringssystemet 208 både lokalt fra løftearrangementet 104 og fra et fjerntliggende panel. Det skal bemerkes at et fjerntliggende panel her ikke beskrives videre, men en fagmann på området vil forstå at elektrisk og hydraulisk funksjonalitet enkelt både kan opereres lokalt og fjernopereres via et styringssystem 208. Det skal videre bemerkes at alle hydraulikkomponenter som er del av løftearrangementet 104, som her beskrevet, vil opereres ved hjelp av betjening av en hydraulikkpumpeenhet (Hydraulic Pumping Unit, HPU) 112, som i sin tur er i stand til å tilføre trykksatt hydraulikkfluid til alle hydraulikkretser via manifolden 116.

Figur 3 illustrerer løftearrangementet 104 i en driftsmodus, hvor stemplene 218 er plassert i en midtposisjon i forhold til de totale vandringslengder relatert til stempelstengene 217, hvilket videre betyr at den øvre portalstruktur 202 er hevet sammenlignet med den stive ramme 201. Denne driftsmodus betyr videre at avstanden 302 og avstanden 303 er lik eller tilnærmet lik. En slik posisjon kan oppnås ved å løfte den øvre portalstruktur 202 ved hjelp av en lastbærende enhet, så som det toppdrevne rotasjonssystem 108 som via stive bøyler 107 er forbundet til rørklaven 106, som i sin tur er forbundet til forbindelsesgrensesnittet 216, samtidig som hydraulikkfluid fra høytrykksvolumet 213 tillastes å strømme tilbake inn i akkumulatoren 110 via styringssystemet 208, idet slangene er del av bunten 113, og manifolden 116. Det skal bemerkes at de hydraulisk opererte mekaniske låser 230 er i en frigjort og følgelig inntrukket posisjon på dette tidspunkt, hvilket videre tillater stemplene 218 å bevege seg fritt inne i sylindrene 203. Løftearrangementet 104 vil typisk gi en lavere strekk-styrke i en driftsmodus sammenlignet med en transport- og håndteringsmodus hvor de hydraulisk opererte mekaniske låser 230 er i en innkoplet stilling, som beskrevet i forbindelse med fig. 2. Det skal også bemerkes at arbeidsplattformen 231 er senket og at rekkverket 232 er hevet til en driftsmodus. Akkumulatoren 110 kan utføres på mange måter, men et flaskeprinsipp er illustrert på fig. 3. Akkumulatoren 110 kan omfatte en serie av flasker 304 som omfatter et høytrykks væskevolum 307 som står i direkte fluidforbindelse med høytrykksvolumet 213 via manifolden 116, idet slangene er del av bunten 113, styringssystemet 208, de innvendige kanaler 225, ledningsrøre-ne 204 og de innvendige kanaler 222. Akkumulator-flaskene 304 omfatter videre et høytrykks gassvolum 306 som står i direkte fluidforbindelse med det trykksatte gass-system 111, via slangene 310. Det trykksatte gass-system 111 kan være utført på mange måter, men et batteri med en serie av flasker 309 benyttes for å beskrive det konsept som her presenteres. Flaskene 309 kan være fylt med høytrykks nitrogen. Høytrykks gassvolumene 306 og høytrykks fluidvolumene 307 er atskilt med stempler 305. Det skal bemerkes at stemplene 305 er fri til å bevege seg inn i flaskene 304 som et resultat av økning eller reduksjon i trykk inne i volumene 306 og 307. Stemplene 218 og stempelstengene 217 kan tvinges til å trekke seg inn i sylindrene 203 ved påføring av trykksatt hydraulikkfluid inn i hydraulikkretsen via manifolden 116, ved hjelp av betjening av HPU-en 112. Det skal bemerkes at slik operasjon av stemplene 212 og stempelstengene 217 inne i sylindrene 203 kan benyttes til å bruke løftear-rangementet 104 til å løfte utstyr som er festet til den nedre stive bjelke 206 via det hydraulisk opererte grensesnitt 207. Ved å gjøre dette kan løftearrangementet 104 benyttes til å løfte og frakoble utstyr innbefattende, men ikke begrenset til, et overha-lingsstigerør 102, hvilket videre betyr at løftearrangementet 104 kan benyttes til fra-kobling fra en låst-til-bunnen situasjon, som her beskrevet. I en situasjon hvor en

primær hivkompensator, som del av de forskjellige komponenter 109, opphører å operere normalt, vil en strekk-kraft bli påført på den øvre portalstruktur 202 idet borefar-tøyet stiger mot toppen av en bølge, hvilket videre påfører en strekk-kraft på stempelstengene 217 og stemplene 218, hvilket i sin tur vil gi en trykkøkning inne i høytrykksvolumet 213 inne i sylindrene 203. Likeledes vil en sammentrykkende kraft bli påført på den øvre portalstruktur 202 når borefartøyet beveger seg mot det lave punkt mellom to bølger, hvilket videre påfører en sammentrykkene kraft på stempelstengene 217 og stemplene 218, hvilket i sin tur vil gi en trykkreduksjon inne i høyt-rykksvolumet 213 inne i sylindrene 203. Ved å gjøre dette vil et positivt eller negativt differansetrykk være tilstede når det gjelder trykket inne i høytrykksvolumet 213 og det forhåndsbestemte trykk som er tilstede i akkumulatoren 110, hvilket i sin tur vil aktivere ett eller flere trinn som er en del av styringssystemet 208, og en fluidforbindelse vil bli åpnet inne i styringssystemet 208, hvilket videre betyr at det etableres fluidforbindelse mellom høytrykksvolumet 213, en del av sylindrene 203 av løftear-rangementet 104, og akkumulatoren 110. Når det flytende borefartøy beveges opp mot toppen av en bølge, vil den øvre portalstruktur 202 bli trukket oppover, hvilket videre innebærer av lavtrykksgass kommer inn i lavtrykks gassvolumet 227 via styringssystemet 208 og kanalene 228 når stempelstengene 217 og stemplene 218 beveges oppover, i forhold til sylindrene 203 som er del av den stasjonære nedre ramme 201, hvilket tvinger fluid til å gå ut fra høytrykksvolumet 213, via kanalen 222, led-ningsrøret 204, kanalene 225, styringssystemet 208, slangene som er en del av bun-

ten 113, manifolden 116 og inn i høytrykks væskevolumene 307 som er en del av akkumulatoren 110. Dette vil tvinge stemplene 305 til å bevege seg i retning oppover, hvilket videre komprimerer gassen inne i høytrykks gassvolumene 306, hvilket følgelig øker trykket inne i volumene 306. Når det flytende borefartøy beveger seg nedover mot den lave seksjon mellom to bølger i sjøen, reverseres prosessen, hvilket betyr at gassen med høyere trykk inne i volumene 306 i akkumulatoren vil tvinge stemplene 305 nedover, hvilket videre tvinger fluid til å gå ut fra volumene 307, via manifolden

116, slangene som er en del av bunten 113, styringssystemet 208, kanalene 225, led-ningsrørene 204, kanalene 222 og inn i høytrykksvolumene 213 i sylindrene 203. Dette betyr videre at stemplene 218, og følgelig stempelstengene 217 og den øvre portalstruktur 202, tvinges nedover, i forhold til sylindrene 203 som er del av den stasjonære nedre ramme 201, og lavtrykksgassen inne i volumene 227 vil forlate systemet via kanalene 228 og styringssystemet 208. Disse oppoverrettede og nedoverrettede bevegelsene kompenseres for av de prosesser som er beskrevet, hvilket videre betyr at utstyr som her en definert som låst til bunnen ikke vil bli utsatt for overdre-vent store strekk- og kompresjonskrefter. Ved å gjøre dette blir sikkerheten til personell og utstyr og den operasjonelle effektivitet opprettholdt i situasjoner hvor en primær riggkompensator skulle opphøre å operere normalt. Det skal bemerkes at den øvre stive bjelke 205 og den nedre stive bjelke 206 av den nedre ramme 201 vil være i en stasjonær posisjon med hensyn på hverandre og uten hensyn til bevegelsen av den øvre portalstruktur 202 i relasjon til den nedre ramme 201, hvilket videre betyr at utstyr som er rigget opp inne i den nedre ramme 201, innbefattende, men ikke begrenset til, kabelutstyr, ikke vil utsettes for bevegelige deler som er relatert til den vertikale bevegelse påført av sjøens bølger.

Figur 4 illustrerer en utførelsesform av styringssystemet 208 i nærmere detalj. En bunt av hydraulikkrør og/eller elektriske ledningsrør 113 er forbundet til styringssystemet 208 via et forbindelsesgrensesnitt 402 som utsettes for akkumulatortrykket 414 i systemet, som i sin tur er forbundet til en hydraulisk hovedkrets 405 og en hydraulisk omløpskrets 408, som i sin tur er forbundet til et hydraulisk grensesnitt 403 som utsettes for trykket 413 inne i sylindrene 203 i systemet, som videre er forbundet til kanaler 225. Bunten av ledningsrør 113 er videre forbundet til en styringsledning 416 via et elektrisk og/eller hydraulisk grensesnitt 415, som i sin tur er forbundet til en intern prosesseringsenhet 401. Bunten av ledningsrør 113 er videre forbundet til elektriske og/eller hydraulikk-hjelpeledninger 418 via et elektrisk og/eller hydraulisk grensesnitt 417, som i sin tur er forbundet til en elektrisk bryter og/eller hydraulisk operert ventil 422, som i sin tur er forbundet til elektriske og/eller hydrauliske utgangsledninger 423 via interne elektriske og/eller hydrauliske utgangsledninger 421 og et elektrisk og/eller hydraulisk grensesnitt 420. Ledningene 423 er typisk forbundet til ledningsrør 204 via kanaler 225. Den elektriske bryter og/eller hydraulikkopererte ventil 422 styres av den interne prosesseringsenhet 401 via elektriske og/eller hydraulikkledninger419. Hovedkretsen 405 omfatteren avfølingsanordning 407, en intern prosesseringsenhet 401 og en selvstendig ventil 406, mens omløpskretsen kan være forbundet til flere trinn. Med henblikk på fig. 4 er to omløpstrinn 409 og 411 innbefattet i relasjon til styringssystemet, men en fagmann på området vil forstå at det kan brukes flere eller færre trinn for å gi adgang til redundansfunksjonalitet som her beskrevet. Det skal videre bemerkes at et styringssystem kan omfatte andre komponenter enn de som her er beskrevet, og at den beskrivelse som her er fremsatt kun brukes som et eksempel på hvordan dette kan gjøres. Omløpskretsen 409 omfatter en mekanisk operert ventil 410, som kan være av en trykkavlastningstype. Om-løpskretsen 411 kan typisk omfatte et svakt ledd-element 412, så som en spreng-plate. Det skal bemerkes at så lenge den selvstendige ventil 406, den mekanisk opererte ventil 410 og svakt ledd-elementet 412 er stengt, vil trykket på sylindersiden, som representert med hydraulikkforbindelsen 403, være i samsvar med trykket 413, mens den andre siden av systemet, som representert med den hydrauliske forbindel-sen 402, vil være i samsvar med trykket 414. Den interne prosesseringsenhet 401 omfatter typisk elektronikk og programvare som er påkrevet for å hente frem informasjon og sende informasjon til for eksempel en ventilaktuator. Med henblikk på dette dokument er den interne prosesseringsenhet beskrevet til å omfatte all slik funksjonalitet som for eksempel elektronikk, prosesseringsevne, aktuatorerog hydrauliske sty-ri ngskomponenter, innbefattende, men ikke begrenset til, ledningsrør, pilotventiler og reduksjonsventiler. Med videre henvisning til forklaring til én utførelsesform av et styringssystem, vil en avfølingsanordning 407 avlese systemtrykket, som representert med trykkene 413 og 414, via en ledning 424 og en ledning 425, på en kontinuerlig basis, hvilket i sin tur tolkes av den interne prosesseringsenhet 401. I en situasjon hvor en primær hivkompensator opphører å operere normalt, vil trykket 413 øke eller minke på grunn av relativ bevegelse av stemplene 218 inne i sylindrene 203 som et resultat av vertikal bevegelse av det flytende borefartøy, som påført av sjøens bølger. Den interne prosesseringsenhet 401 er programmert til å åpne ventilen 406, hvilket tillater full fluidforbindelse over styringssystemet 208 etter at et forhåndsbestemt positivt eller negativt differansetrykk mellom trykkene 413 og 414 er registrert av avfø-lingsanordningen 407. I tilfelle av feilfunksjon av én av anordningene 401, 407 eller 406, vil den mekanisk opererte ventil 410 automatisk åpne ved en forhåndsbestemt positiv eller negativ differansetrykkverdi mellom trykkene 413 og 414, hvilket tillater full fluidforbindelse over styringssystemet 208, hvor den forhåndsbestemte differanse-

trykkverdi fortrinnsvis er satt høyere enn den differansetrykkverdi som er bestemt for den interne prosesseringsenhet 401, som beskrevet ovenfor. I tilfelle av feilfunksjon av ventilen 410, vil det svake leddet 412 brytes, hvilket tillater full fluidforbindelse over styringssystemet etter at en forhåndsbestemt differansetrykkverdi er generert mellom trykkene 413 og 414, hvor den forhåndsbestemte differansetrykkverdi fortrinnsvis er satt til en verdi som er høyere enn den differansetrykkverdi som er satt for ventilen 410. Flere trinn som her beskrevet resulterer i en lav sannsynlighet for svikt av styringssystemet 208, hvilket i sin tur vil gi adgang til et pålitelig reserve-hivkompenseringssystem, som presentert med den oppfinnelse som her er beskrevet. Hjelpesystemet, som omfatter grensesnittet 417, ledningene 418, bryterne og/eller ventilene 422, ledningene 421, grensesnittet 420 og ledningene 423, er typisk et system er uavhengig av hovedkretsen 405 og omløpskretsene 409 og 411. Hjelpesystemet kan dermed benyttes til å operere komponenter uavhengig av sylindrene 203, stemplene 218 og stempelstengene 217 definert som deler av reserve-hivkompenseringssystemet som her er beskrevet. I en utførelsesform kan styringssystemet 208 omfatte en trykk-kompenseringsenhet 427 som utsettes for trykket 414 via ledningen 428, og til trykket 413 via ledningen 426. Trykk-kompenseringsenheten 427 benyttes typisk til å tillate en klargjøring før jobben av hydraulikksystemet innenfor løftearrangementet 104, og videre til å endre systemtrykket innenfor høytrykks-volumet 413 inne i sylinderen 203 uten å tilføre eller fjerne hydraulikkfluid, hvilket i sin tur kan være fordelaktig i en situasjon hvor det er påkrevet å forandre systemtrykket i en driftsmodus. Trykk-kompenseringsenheten 427 er videre beskrevet på fig. 6. Figur 5 illustrerer en utførelsesform av en manipulatorarm 112 i nærmere detalj. I én utførelsesform kan manipulatorarmen 212 omfatte en festeanordning 501 med inne-bygget rotasjonsbevegelse, en teleskopisk seksjon omfattende en sylinder 502 og et stempel 503, og en gripeanordning 504. Manipulatorarmen 212 kan roteres rundt et senterpunkt 505 ved hjelp av hydraulisk og/eller elektrisk operasjon av festeanordningen 501, eller alternativt, en anordning festet til festeanordningen 501. Manipulatorarmen 212 kan videre strekkes ut i en horisontal retning ved hjelp av hydraulisk og/eller elektrisk håndtering av den teleskopiske funksjonalitet opprettholdt av sylinderen 502 og stempelet 503. Gripeanordningen 504 kan opereres ved hjelp av hydrauliske og/eller elektriske midler for å variere åpningen og kraften mellom to ar-mer 506 av gripeanordningen 504. Denne manipulatorarmen 212 brukes typisk for å tillate sikker håndtering av utstyr som blir løftet inn i eller ut fra løftearrangementet 104, innbefattende, men ikke begrenset til, kabelutstyr. Figur 6 illustrerer en utførelsesform av en trykk-kompenseringsenhet 427 i nærmere detalj. Trykk-kompenseringsenheten 427 kan omfatte ledninger 426 og 428 som ut-setter en ventil 601 henholdsvis en ventil 607 fortrykkene 413 henholdsvis 414. Trykk-kompenseringsenheten 427 omfatter videre et trykk-kompenserende element 608, så som for eksempel et belgarrangement som er alminnelig kjent for en fagmann på området, som er forbundet til ventilen 601 via ledningen 602, og til ventilen 607 via ledningen 606. Systemet kan videre omfatte en forbindelse 604 som benyttes til å sørge for at trykk i ledningene 602 og 606 er lik trykket i ledningene 426 henholdsvis 428, før åpning av ventilene 601 og 607. Trykk-kompenseringsenheten 427 benyttes typisk til å kompensere for trykket på to sider av et hydraulikksystem uten å tilføre eller fjerne hydraulikkfluid, hvilket innebærer at driftstrykket i høytrykksvolumene 213 kan forandres uten å etablere fluidforbindelse mellom høytrykksvolumene 213 og HPU-en 112 via slangene som er del av bunten 113. Trykk-kompenseringsenheten 427 medfører videre at systemet kan fylles med hydraulikkfluid og ventileres for gass-bobler før transport fra en verkstedsfasilitet og til det flytende borefartøy, hvilket i sin tur vil forenkle driftsprosedyrer og tid som er påkrevd for å transportere og håndtere løftearrangementet 104 på det flytende borefartøy. Figur 7 representerer en annen utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, og illustrerer en alternativ måte for å overføre hydraulikkfluid mellom akkumulatoren 110 og høytrykksvolumet 213 inne i sylindrene 203 (jf. fig 1-3). I denne utførelsesform blir hydraulikkfluid ledet fra akkumulatoren 110 og nevnte manifold 116 via en separat hydraulikkslange 703 som, ved sin motsatte ende, er forbundet til en reguleringsventil 704 og tilknyttede hydraulikkfluid-ledningsrør 702. Reguleringsventilen 704 og hydraulikkfluid-ledningsrørene 702, som danner del av nevnte styringssystem 208 (jf. fig. 1 og 2), er forbundet til den øvre stive bjelke 214 av nevnte øvre portalstruktur 202. Dessuten er hver stempelstang 217 i denne utførelsesform hul, hvilket tillater

hydraulikkfluid å bli ledet fra reguleringsventilen 704, via et respektivt hydraulikkfluid-ledningsrør 702 og inn i en øvre ende av stempelstangen 217, som vist på fig. 7. Videre er den nedre ende av hver stempelstang 217 forsynt med strøm ningsporter 701 for å gi hydraulikkfluid adgang til å bli ledet gjennom den hule stempelstangen 217 og videre inn i høytrykksvolumet 213 i hver sylinder 203. Som et alternativ eller tillegg kan disse strømningsporter 701 være integrert i oversiden av hvert stempel 218, for å tillate hydraulisk forbindelse med høytrykksvolumet 213 i hver sylinder 203. På grunn av de hule stempelstengene 217 og utelatelsen av nevnte hydraulikkrør og elektriske ledningsrør 204 (jf. fig. 2 og 3), tillater denne utførelsesform fordelaktig at den samlede vekt av løftearrangementet 104 reduseres vesentlig, hvilket igjen er av stor viktighet på et flytende borefartøy.

Avslutningsvis skal det nevnes at de beskrivelser og tegninger som her er presentert representerer kun eksempler på utførelsesformer relatert til oppfinnelsen. Videre kan ethvert konsept, system og fremgangsmåte, så vel som kombinasjon(er) av konsepter), system(er) og fremgångsmåte(r) som her er beskrevet i en hvilken som helst tekst eller figur utvides til å gjelde i forbindelse eller i kombinasjon med andre konsepter, systemer og fremgangsmåter som er beskrevet innen teknikken. Alle kom-binasjoner av konsepter, systemer og/eller fremgangsmåter omfatter også del av hen-sikten med oppfinnelsen. Alle grensesnitt, kombinasjon og benyttelse med eksisteren-de utstyr, teknikker og fremgangsmåter, omfatter også en del av oppfinnelsen.

Claims

1. Reserve-hivkompenseringssystem på et flytende borefartøy, hvor nevnte fartøy omfatter en riggstruktur (105) for utførelse av brønnoperasjoner i en under-sjøisk brønn, hvor nevnte riggstruktur (105) omfatter et primært hivkompenseringssystem operativt forbundet til en lastbærende struktur (108) som er i stand til å bære en rørstruktur (102) forbundet mellom det flytende borefartøy og den undersjøiske brønn, idet nevnte reserve-hivkompenseringssystem omfatter: - et vertikalt utstrekkbart og inntrekkbart løftearrangement (104) strukturert for forbindelse mellom nevnte lastbærende struktur (108) og nevnte rør-struktur (102); - et hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703) operativt forbundet til nevnte løftearrangement (104); og - et styringssystem (208) operativt forbundet til nevnte løftearrangement (104) og hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703) for selektiv styring og operasjon derav; karakterisert vedat nevnte løftearrangement (104) omfatter: - en stiv rammestruktur (201) omfattende: minst to vertikalt forløpende ben i form av sylindere (203) atskilt med en avstand fra hverandre; et første tverrgående element (205) som forbinder første endepartier av nevnte sylindere (203); og et andre tverrgående element (206) som forbinder andre endepartier av nevnte sylindere (203); og - en portalstruktur (202) omfattende: minst to vertikalt forløpende ben i form av stempelstenger (217) med første endepartier som hvert er forsynt med et stempel (218); og et tverrgående portalelement (214) som forbinder andre endepartier av nevnte stempelstenger (217); - hvor hvert stempel (218) til portalstrukturen (202) er innsatt i, og er bevegelig inne i, en korresponderende sylinder (203) til rammestrukturen (201), hvilket tillater portalstrukturen (202) og rammestrukturen (201) å være vertikalt bevegelige i forhold til hverandre; - hvor nevnte hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703) er forbundet til et høytrykksvolum (213) i hver sylinder (203) for selektiv hydraulisk forbindelse med nevnte høytrykksvolum (213) og stempel (218); - hvor nevnte sylindere (203) er forbundet til nevnte styringssystem (208); og - hvor styringssystemet (208) er strukturert på en måte som tillater det å selektivt styre og operere nevnte sylinder-stempel arrangement (203, 218) for å kompensere for hivbevegelser av det flytende borefartøy dersom det primære hivkompenseringssystem blir in-operativt.

2. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 1, hvor nevnte sylinder-stempel arrangement (203, 218) til løftearrangementet (104) omfatter et løs-bart stempellåsesystem strukturert til selektiv låsing av nevnte stempler (318) i nevnte sylindere (203), hvilket tillater portalstrukturen (202) å bli låst i forhold til rammestrukturen (201) når løftearrangementet (104) er i en statisk, in-operativ posisjon i en driftsmodus.

3. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 2, hvor stempellåsesystemet omfatter minst ett trykk-inneslutningsmiddel strukturert til selektiv låsing av et gitt hydraulisk trykk i nevnte høytrykksvolum (213) i hver sylinder (203).

4. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 2 eller 3, hvor stempellåsesystemet er operativt forbundet til nevnte styringssystem (208) for selektiv styring og operasjon av stempellåsesystemet.

5. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-4, hvor løftearrangementet (104) omfatter et løsbart rammelåsesystem strukturert til selektiv låsing av den stive rammestruktur (201) til portalstrukturen (202) når løftearrangementet (104) er inntrukket i en oppriggingsmodus.

6. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 5, hvor rammelåsesystemet omfatter minst én mekanisk lås 230.

7. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 6, hvor nevnte mekaniske lås 230 er anordnet mellom den stive rammestruktur (201) og nevnte tverrgående portalelement (214) til portalstrukturen (202).

8. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i krav 5, 6 eller 7, hvor rammelåsesystemet er operativt forbundet til nevnte styringssystem (208) for selektiv styring og operasjon av rammelåsesystemet.

9. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-8, hvor portalstrukturen (202) er posisjonert over den stive rammestruktur (201), for å danne en øvre del av nevnte løftearrangement (104), hvorved rammestrukturen (201) danner en nedre del av løftearrangementet (104).

10. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-8, hvor portalstrukturen (202) er posisjonert nedenfor den stive rammestruktur (201), for å danne en nedre del av nevnte løftearrangement (104), hvorved rammestrukturen (201) danner en øvre del av løftearrangementet (104).

11. Reserve-hivkompenseringssystem som angitt i et hvilket som helst av kravene 1-10, hvor nevnte stempelstenger (217) til portalstrukturen (202) er hule; - hvor det andre endeparti av hver stempelstang (217) er strukturert til over-føring av hydraulikkfluid med nevnte styringssystem (208) og hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703); og - hvor det første endeparti av hver stempelstang (217) er strukturert til overfø-ring av nevnte hydraulikkfluid mellom den hule stempelstang (217) og den korresponderende sylinder (203) som omgir stempelstangen (217).

12. Løftearrangement (104) som er i stand til å operere som en reserve-hivkompensator på et flytende borefartøy,karakterisertved at nevnte løftearrangement (104) omfatter: - en stiv rammestruktur (201) omfattende: minst to parallelle ben i form av sylindere (203) atskilt i en avstand fra hverandre; et første tverrgående element (205) som forbinder første endepartier av nevnte sylindere (203); og et andre tverrgående element (206) som forbinder andre endepartier av nevnte sylindere (203); og - en portalstruktur (202) omfattende: minst to parallelle ben i form av stempelstenger (217) med første endepartier som hvert er forsynt med et stempel (218); og et tverrgående portalelement (214) som forbinder andre endepartier av nevnte stempelstenger (217); - hvor hvert stempel (218) av portalstrukturen (202) er innsatt inn i, og bevegelig inne i, en korresponderende sylinder (203) i rammestrukturen (201), hvilket tillater portalstrukturen (202) og rammestrukturen (201) å være bevegelige i forhold til hverandre; - hvor et høytrykksvolum (213) i hver sylinder (203) er strukturert til hydraulisk kommunikasjon med et tilknyttet hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703); og - hvor nevnte sylindere (203) er strukturert til forbindelse til et tilknyttet styringssystem (208) for selektiv styring og operasjon av nevnte hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703) og nevnte sylinder-stempel arrange ment (203, 218), for å kompensere for hivbevegelser av det flytende borefar-tøy.

13. Løftearrangement (104) som angitt i krav 12, hvor nevnte sylinder-stempel arrangement (203, 218) omfatter et løsbart stempellåsesystem strukturert til selektiv låsing av nevnte stempler (318) i nevnte sylindere (203), hvilket tillater portalstrukturen (202) å bli låst i forhold til rammestrukturen (201) når løftear-rangementet (104) er i en statisk, in-operativ posisjon i en driftsmodus.

14. Løftearrangement (104) som angitt i krav 13, hvor stempellåsesystemet omfatter minst ett trykk-inneslutningsmiddel strukturert til selektiv låsing av et gitt hydraulisk trykk i nevnte høytrykksvolum (213) i hver sylinder (203).

15. Løftearrangement (104) som angitt i krav 13 eller 14, hvor stempellåsesystemet er strukturelt til forbindelse til nevnte styringssystem (208) for selektiv styring og operasjon av stempellåsesystemet.

16. Løftearrangement (104) som angitt i et hvilket som helst av kravene 12-15, hvor løftearrangementet (104) omfatter et løsbart rammelåsesystem strukturert til selektiv låsing av den stive rammestruktur (201) til portalstrukturen (202) når løftearrangementet (104) er inntrukket i en oppriggingsmodus.

17. Løftearrangement (104) som angitt i krav 16, hvor rammelåsesystemet omfatter minst én mekanisk lås (230).

18. Løftearrangement (104) som angitt i krav 17, hvor nevnte mekaniske lås (230) er anordnet mellom den stive rammestruktur (201) og nevnte tverrgående portalelement (214) til portalstrukturen (202).

19. Løftearrangement (104) som angitt i krav 16, 17 eller 18, hvor rammelåsesystemet er strukturelt til forbindelse til nevnte styringssystem (208) for selektiv styring og operasjon av rammelåsesystemet.

20. Løftearrangement (104) som angitt i et hvilket som helst av kravene 12-19, hvor det tverrgående portalelement (214) til portalstrukturen (202) omfatter et forbindelsesgrensesnitt (216) for løsbar forbindelse til en lastbærende struktur (108) på nevnte flytende borefartøy.

21. Løftearrangement (104) som angitt i et hvilket som helst av kravene 12-19, hvor det første tverrgående element (205) til rammestrukturen (201) omfatter et forbindelsesgrensesnitt (216) for løsbar forbindelse til en lastbærende struktur (108) på nevnte flytende borefartøy.

22. Løftearrangement (104) som angitt i et hvilket som helst av kravene 12-21, hvor nevnte stempelstenger (217) til portalstrukturen (202) er hule; - hvor det andre endeparti av hver stempelstang (217) er strukturert til over-føring av et hydraulikkfluid med nevnte styringssystem (208) og hydraulikksystem (110, 113, 204, 222, 225, 703); og - hvor det første endeparti av hver stempelstang (217) er strukturert til overfø-ring av nevnte hydraulikkfluid mellom den hule stempelstang (217) og den korresponderende sylinder (203) som omgir stempelstangen (217).