NO339112B1 - Skvulpedempende innretning i senterbrønn - Google Patents

Description

SKVULPEDEMPENDE INNRETNING I SENTERBRØNN

Oppfinnelsens tekniske område

Den foreliggende oppfinnelsen angår et skip som har en skvulpedempende senterbrønnstruktur.

Den kjente teknikk

I tråd med den raske internasjonale industrialiseringen og teknologiutviklingen har bruken av jordens ressurser, for eksempel olje, økt. I et internasjonalt perspektiv er derfor stabil produksjon og forsyning av olje blitt et svært viktig tema.

Det er dessuten blitt større interesse for å utvikle små, marginale oljefelter eller dypvannsfelter, slike som man tidligere har sett bort fra på grunn av lav potensiell lønnsomhet. Etter hvert som det er utarbeidet teknikker for offshoreboring, er det derfor blitt foreslått og bygd boreskip med boreutstyr som egner seg til utbygging av slike oljefelter under vannet.

I en konvensjonell oljeboreteknikk er det hovedsakelig brukt et riggskip eller en fast plattform som kan flyttes bare med slepebåt, og som an kres i havet ved hjelp av fortøyningsapparater, slik at oljeboring kan finne sted.

Men i den senere tiden er det bygd og tatt i bruk i boreskip til oljeboring under havet som har avansert boreutstyr, og som har en oppbygning som minner om vanlige skip, slik at de kan gå av egen maskin.

Boreskipet er konstruert slik at det kan gå av egen maskin uten hjelp av

slepebåter. Dermed tas det hensyn til at boreskipet ofte må skifte stilling, noe som gjør det mulig å bygge ut små, marginale felter. Boreskipet, som er konstruert slik at det kan gå av egen maskin, må derfor ha gode manøvreringsegenskaper som en av sine viktigste styrker.

I mellomtiden dannes det en senterbrønn, som er relativt stor, og som det går borerør ned til havbunnen gjennom, gjennom boreskipet i en sentral del derav. Senterbrønnen er uunnværlig for boreskipets funksjon, men blir en svakhet i forbindelse med ankringen av skipet, skipets manøvreringsstabilitet og skipets manøvreringsegenskaper.

Særlig i et konvensjonelt boreskip, på grunn av skvulping, som skapes av den relative bevegelsen mellom sjøvann i senterbrønnen og sjøvann utenfor skipet, økes motstanden, hastigheten reduseres, strømforbruket økes, drivstofforbruket økes, og skipets skrog blir skadet når boreskipet er i bevegelse.

Og på et konvensjonelt boreskip kan det strømme inn sjøvann på grunn av sjøvannets bevegelse i senterbrønnen, med det resultat at arbeidernes sikkerhet og arbeidseffektivitet reduseres.

JP 2005199938 beskriver en skvulpedempende senterbrønnstruktur som omfatter flere senterbrønnplater. Senterbrønnplatene har utstående lengder som ikke kommer i veien for et største tillatt arbeidsområde. Senterbrønnplatene festes til senterbrønnens innervegger ved bruk av senterbrønnplatestøtter.

GB 2356174 beskriver en senterbrønnstruktur som omfatter en senterbrønnbunnblokk hvis utstående lengde ikke kommer i veien for et største tillatt arbeidsområde. Hensikten med senterbrønnen er år forhindre vann som strømmer langs skipets nedre flate virvler i senterbrønnen.

Redegjørelse

Teknisk problem

Den foreliggende oppfinnelsen er følgelig fremstilt med de nevnte problemene i den kjente teknikk i mente, og et formål med den foreliggende oppfinnelsen er å fremskaffe en skvulpedempende senterbrønnstruktur som fordeler og absorberer sjøvannets kinetiske energi i et skips senterbrønn, noe som demper skvulping og oversvømmelse i senterbrønnen og minimerer virvelstrømmer som oppstår i senterbrønnen, hvorved skipets potensielle hastighet økes.

Teknisk løsning

For å oppnå nevnte formål fremskaffer den foreliggende oppfinnelsen en skvulpedempende senterbrønnstruktur som omfatter: et flere senterbrønnplater som står vinkelrett på en baugsidevegg, en aktersidevegg og motsatte sidevegger i en senterbrønns innervegger; og en senterbrønnbunnblokk på en nedre baugsidekant av senterbrønnens innervegger i retning mot midten av senterbrønnen, hvor senterbrønnplatene og senterbrønnbunnblokken har utstående lengder hvor senterbrønnplatene og senterbrønnbunnblokken ikke kommer i veien for et største tillatt arbeidsområde, flere av senterbrønnplatenes øvre trinn er anbrakt slik at de øvre trinnene er lavere enn den frie sjøvannflaten når skipet er i arbeidsstilling, og flere av senterbrønnplatenes nedre trinn er anbrakt slik at de nedre trinnene er lavere enn den frie sjøvannflaten når skipet er i bevegelse, og hvor senterbrønnplatenes utstående lengder er redusert fra en topp av skipet til en bunn av skipet.

Fortrinnsvis kan den utstående lengden av hver baugsideplate i senterbrønnplatene være større enn den utstående lengden av hver aktersideplate. Og den utstående lengden av hvert øvre aktersidetrinn i sideveggplatene kan være mindre enn den utstående lengden av hver av de øvre og nedre baugsidetrinn.

Og fortrinnsvis kan antall lag eller trinn med baugsideplater være større enn antall trinn på aktersideplatene, og antall trinn på sidevegg platenes akterdeler kan være mindre enn antall trinn på sideveggplatenes baugdeler.

Og fortrinnsvis kan de utstående lengdene av senterbrønnplatene være lik eller tilsvarende hverandre mellom lagene, eller alternativt kan de utstående lengdene av senterbrønnplatene reduseres fra toppen av skipet til bunnen av skipet.

Og den skvulpedempende senterbrønnstrukturen kan ytterligere omfatte flere av senterbrønnplatestøtter i senterbrønnplatene, slik at senterbrønnplatene kan festes til senterbrønnens innervegger.

Fortrinnsvis kan senterbrønnplatehullene dannes gjennom senterbrønnplatene, slik at kraften i væsken som treffer senterbrønnen, dempes.

Og den utstående lengden av senterbrønnbunnblokken kan være større enn 0 % av den langsgående lengden av senterbrønnen og 20 % eller mindre av den langsgående lengden av senterbrønnen.

Og høyden av senterbrønnbunnblokken kan være lik høyden av skipets tolagsbunn. Med begrepet "høyden av tolagsbunnen" menes her avstanden mellom et ytre panel og et indre panel i skipets dobbeltskrog. Strukturen som gjør at høyden av senterbrønnbunnblokken er den samme som høyden av skipets tolagsbunn, forbedrer smidigheten og produktiviteten når skipet konstrueres.

Fordeler

Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge den foreliggende oppfinnelsen fordeler og absorberer sjøvannets kinetiske energi i et skips senterbrønn, noe som demper skvulping og oversvømmelse i senterbrønnen. Og den skvulpedempende senterbrønnstrukturen minimerer virvelstrømmer i senterbrønnen, slik at det foreligger en fordel ved at skipets hastighet økes når skipet er i bevegelse.

Beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et tverrsnitt sett fra siden av et skip som har en skvulpedempende senterbrønnstruktur ifølge en første utførselsform av den foreliggende oppfinnelsen; Figur 2 er et tverrsnitt sett ovenfra langs linjen P-P i figur 1; Figur 3 er et tverrsnitt sett ovenfra langs linjen Q-Q i figur 1; Figur 4 er en perspektivgjengivelse som viser en del av den første utførselsformen i figur 1; Figur 5 er et tverrsnitt sett fra siden av et skip som har en skvulpedempende senterbrønnstruktur ifølge en andre utførselsform av den foreliggende oppfinnelsen; Figur 6 er et tverrsnitt sett fra siden som viser en forstørrelse av den andre utførselsformen i figur 5; og Figur 7 er et tverrgående tverrsnitt av skipet ifølge den andre utførselsformen i figur 5.

Beskrivelse av elementene i tegningen

Foretrukne utførselsformer

Nedenfor beskrives de foretrukne utførselsformene av den foreliggende oppfinnelsen inngående med henvisning til tegningen som følger med.

Første utførselsform

Figur 1 er et tverrsnitt sett fra siden av et skip som har en skvulpedempende senterbrønnstruktur ifølge en første utførselsform av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 2 er et tverrsnitt sett ovenfra langs linjen P-P i figur 1. Figur 3 er et tverrsnitt sett ovenfra langs linjen Q-Q i figur 1. Figur 4 er en perspektivgjengivelse av en del av den første utførselsformen i figur 1.

Som vist i figur 1 er skipet som har skvulpedempende senterbrønnstruktur ifølge den foreliggende oppfinnelsen, i samsvar med posisjonen i skipet delt i en baugdel 102, som danner forenden av skipet, en akterende 104, som danner bakenden av skipet, og en senterbrønn 100, som er dannet mellom baugdelen 102 og akterdelen 104.

Senterbrønnen 100 er vertikalt dannet gjennom skipet, dvs. fra toppen av skipet til bunnen derav, og fungerer som en passasje hvor en boremaskin og et borerør føres gjennom ned til havbunnen.

Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter senterbrønnplatene 112, 114 og 116, som demper væskens skvulpebevegelse, dvs. den periodiske bevegelsen til sjøvannet inn i senterbrønnen 100, og en senterbrønnbunnblokk 130, som forhindrer at vann som strømmer langs skipets nedre flate, virvler i senterbrønnen 100.

Senterbrønnplatene 112, 114 og 116, som utgjør den skvulpedempende senterbrønnstrukturen, er festet vinkelrett på en baugsidevegg 401, en aktersidevegg 403 og motsatte sidevegger 405, som avgrenser senterbrønnens 100 innervegger.

Senterbrønnplatene 112, 114 og 116 er klassifisert som baugsideplater 112, aktersideplater 114 og sidevegg plater 116 i samsvar med stillingen til senterbrønnens 100 innervegg som svarer dertil.

Med henvisning til figur 1, 2 og 4 er flere øvre trinn 112a, 112b, 114a, 114b, 116a, 116a-l, 116b og 116b-l på senterbrønnplatene 112, 114 og 116 anbrakt slik at de er lavere enn den frie sjøvannflaten når skipet er i arbeidsstilling. Her er de øvre trinnene 112a, 112b, 114a, 114b, 116a, 116a-l, 116b og 116b-l anbrakt i tilsvarende stillinger på baugsideveggen 401, aktersideveggen 403 og de motsatte sideveggene 405.

Begrepet "arbeidsstilling" angir skipets stilling når det foregår en boreprosess eller en prosess der en struktur under vann konstrueres.

På den andre siden er flere nedre trinn 112c, 112d, 116c og 116d på senterbrønnplatene 112, 114 og 116 anbrakt slik at de er lavere enn den frie sjøvannflaten når skipet er i bevegelse. Her er de nedre trinnene 112c, 112d, 116c og 116d anbrakt i tilsvarende stillinger på baugsideveggen 401 og på bare deler av de motsatte sideveggene 405 som støter opp til senterbrønnens baugsidedel. Dette fremgår klart når det henvises til figur 2 og 3.

Figur 2 er en gjengivelse sett ovenfra av de øvre trinnene på senterbrønnplatene 112, 114 og 116. Figur 3 er en gjengivelse sett nedenfra av de nedre endene av senterbrønnplatene 112 og 116, som har et areal som er mindre enn de øvre trinnene på disse.

Som vist i figur 4, når det gjelder boreutstyr, er lengdene (L, d, b og f, se figur 4) som senterbrønnplatene 112, 114 og 116 står ut, er forskjellige fra hverandre,

eller senterbrønnplatene 112, 114 og 116 har former hvor deler av disse er utelatt. Den utstående lengden (L) av hver baugsideplate 112 er større enn den utstående lengden (d) av hver aktersideplate 114. Og i sidevegg platene 116 er den utstående lengden (b) av hvert av de øvre aktersidetrinnene 116a-l og 116b-l mindre enn den utstående lengden (f) av hvert av de øvre baugsidetrinnene 116a og 116b og de nedre baugsidetrinnene 116c og 116b.

Siden platene har forskjellig størrelse, er boreutstyret som sådant, herunder boremaskinen eller borerørene som går gjennom senterbrønnen 100, bevegelig når borearbeidet utføres, og senterbrønnplatene 112, 114 og 116 kan fremvise en antiskvulpeeffekt i senterbrønnen 100 uten å komme i veien for boreutstyret.

Og antall lag med trinn på baugsideplatene 112 er større enn antall trinn på aktersideplatene 114. Antall trinn på akterdelen av sideveggplatene 116 er mindre enn antall trinn på baugdelen av sideveggplatene 116.

Årsaken til at det er forskjellig antall trinn på senterbrønnplatene 112, 114 og 116, er som følger. Siden det største tillatte arbeidsområdet, hvor boreutstyret, herunder boremaskinen og borerørene som går gjennom senterbrønnen 100, er bevegelig, økes fra skipsdekket til skipsbunnen, må antall trinn på senterbrønnplatene 112, 114 og 116 variere, slik at senterbrønnen ikke kommer i veien for boreutstyret når borearbeidet utføres.

I tilleggsbeskrivelsen er det ingen plate på den nedre delen av senterbrønnens 100 akterdel, slik at aktersideplaten 114 ikke skal komme i veien for boreutstyrets største tillatte arbeidsområde når det lenes mot senterbrønnens 100 akterdel. Senterbrønnplatene 112, 114 og 116 er med andre ord gitt nevnte form i de tilfeller hvor et arbeidsbord for et hoved bor, som er installert på skipsdekket, er anbrakt i en stilling som støter opp til senterbrønnens akterdel.

Og som en annen utførselsform (ikke vist) kan senterbrønnplatene ha en konstruksjon tvers overfor den ovennevnte konstruksjonen for tilfeller hvor hovedborets arbeidsbor er anbrakt i en stilling som støter opp til baugdelen. For tilfeller hvor boreutstyrets største tillatte arbeidsområde lenes mot senterbrønnens 100 baugdel på en måte som er motsatt av den i figur 4, kan senterbrønnplatene nærmere bestemt konstrueres slik at den utstående lengden av baugsideplatene er mindre enn den utstående lengden av aktersideplatene, og den utstående lengden av akterdelen av hver sideveggplate er større enn baugdelen derav.

Og flere senterbrønnplatestøtter 150 er anbrakt i senterbrønnplatene 112, 114 og 116, slik at senterbrønnplatene kan festes godt til senterbrønnens 100 innervegger, dvs. til baugsideveggen 401, aktersideveggen 403 og de motsatte sideveggene 405.

Og senterbrønnplatehullene 118 er dannet gjennom senterbrønnplatene 112 og 116, slik at litt av væsken som treffer senterbrønnplatene 112 og 116, går derigjennom.

Senterbrønnplatehullene 118 demper væskens slagkraft i senterbrønnen 100, noe som forhindrer at det øves for stor slagkraft fra væsken på senterbrønnplatene. Som sådanne tjener senterbrønnplatene 112, 114 og 116, som er installert på senterbrønnens 100 innervegger, til å begrense væskens skvulpebevegelse i senterbrønnen 100.

Vanligvis utsettes skipet nærmere bestemt for periodisk bevegelse avhengig av sjøforholdene (for eksempel bølger, vind, tidevannsstrøm osv.). Her, når skipets bevegelsesperiode skiller seg fra væskens bevegelsesperiode i senterbrønnen 100, oppstår det en faseforskjell mellom skipet og væsken i senterbrønnen 100.

På grunn av faseforskjellen kan væsken i senterbrønnen 100 strømme ut på skipsdekket. I den foreliggende oppfinnelsen absorberer senterbrønnplatene 112, 114 og 116 noe av den kinetiske energien til væsken som beveger seg forover, bakover, oppover og nedover i senterbrønnen 100, noe som begrenser væskens skvulpebevegelse og forhindrer at væsken i senterbrønnen 100 strømmer ut på skipsdekket.

Sentralbrønnbunnblokken 130, som utgjør den skvulpedempende senterbrønnstrukturen, er festet til en nedre baugsidekant 407 på senterbrønnens 100 innervegg i retning midten av senterbrønnen 100. Senterbrønnbunnblokken 130 bør fortrinnsvis være på høyde med skipets nedre flate.

Den utstående lengden (LI) av senterbrønnbunnblokken 130 er større enn 0 % av den langsgående lengden (L2) av senterbrønnen 100 og er 20 % derav eller mindre, slik figur 1 viser. Og høyden (h) av senterbrønnbunnblokken 130 er den samme som høyden av skipets tolagsbunn.

Strukturen hvor høyden (h) av senterbrønnbunnblokk 130 er den samme som høyden av skipets tolagsbunn, forbedrer smidigheten og produktiviteten når skipet konstrueres. Med begrepet "høyden av tolagsbunnen" menes her avstanden mellom et ytre panel og et indre panel i skipets dobbeltskrog.

Når skipet som har senterbrønn, er i bevegelse, sendes vanligvis væsken, som strømmer langs skipets nedre flate, rundt den nedre baugsidekanten 407 på senterbrønnens 100 innervegger. Følgelig skapes en virvelstrøm i senterbrønnen 100. Denne virvelstrømmen, som skapes i senterbrønnen 100, reduserer skipets hastighet når det er i bevegelse. Virvelstrømmen må derfor minimeres hvis skipets hastighet skal økes. Senterbrønnbunnblokken 130 utfører den nødvendige funksjonen.

Dvs. at senterbrønnbunnblokken 130 maksimalt beveger seg én stilling, hvor væske sendes rundt den nedre baugsidekanten 407 på senterbrønnens 100 innervegger, mot skipets aktersidedel, noe som minimerer virvelstrømmen i senterbrønnen 100.

Andre utførselsform

En skvulpedempende senterbrønnstruktur ifølge den andre utførselsformen av den foreliggende oppfinnelsen har en teknisk utforming som er lik eller minner om den første utførselsformens utforming, bortsett fra at den er konstruert slik at den utstående lengden av senterbrønnplatene er redusert fra toppen av skipet til bunnen derav, slik at det største tillatte arbeidsområdet utvides mot bunnen av skipet. De samme henvisningstallene brukes i alle figurene til å angi de samme eller tilsvarende komponentene i figur 1-7. Og en forklaring av disse komponentene utelates.

Som vist i figur 5 og 6 er flere respektive senterbrønnplater 212, 214 og 216 vinkelrett festet på en baugsidevegg 401, en aktersidevegg 403 og motsatte sidevegger 405 fra toppen av skipet til bunnen derav i romlig atskilte posisjoner i stillinger ordnet i forhåndsbestemte intervaller i skipets høyderetning.

Med henvisning til figur 6 angir begrepet "største tillatte arbeidsområde (A)" senterbrønnens største tillatte arbeidsområde, hvor boreutstyret, herunder boremaskinen og borerørene, som går gjennom senterbrønnen 100, er bevegelig uten å føres i kontakt med senterbrønnen 100 når boringen utføres. Det største tillatte arbeidsområdet økes i diameter eller i areal i tverrsnitt fra skipsdekket til skipsbunnen, hvorved et område med en sirkulær eller rektangulær frustokonisk form defineres.

Som vist i figur 5-7 er antallet lag eller trinn med senterbrønnplatene 212, 214 og 216 lik hverandre, slik at væskens skvulpebevegelse i senterbrønnen 100 effektivt kan begrenses innenfor et område hvor senterbrønnplatene 212, 214 og 216 ikke kommer i veien for det største tillatte arbeidsområdet (A).

Og senterbrønnplatene 212, 214 og 216 kan konstrueres slik at de utstående lengdene av senterbrønnplatene 212, 214 og 216 er forskjellige fra hverandre eller asymmetriske basert på midten av senterbrønnen, noe som tar hensyn til boringen, som hovedsakelig utføres i umiddelbar nærhet av senterbrønnens 100 akterdel.

I mellomtiden er de foretrukne utførselsformene av den foreliggende oppfinnelsen, som står forklart i spesifikasjonen med henvisning til den medfølgende tegningen, bare illustrerende eksempler, de definerer ikke grensene for den foreliggende oppfinnelsen. Og i tillegg til utførselsformene det er redegjort for, skjønner fagfolk at en rekke endringer, tillegg og erstatninger er mulige, uten at det avviker fra oppfinnelsens område og formål.

Industriell anvendelighet

Som beskrevet ovenfor forventes det at den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge den foreliggende oppfinnelsen får en utstrakt bruk i skipsbyggingsindustrien, herunder fremstillingen av boreskip som kan gå av egen maskin, og som er forsynt med boreutstyr..

Claims (8)

1. Skvulpedempende senterbrønnstruktur som omfatter: et flertall av senterbrønnplater (112, 114, 116, 212, 214, 216) som står vinkelrett på en baugsidevegg (401), en aktersidevegg (403) og motsatte sidevegger (405) på en senterbrønns (100) innervegger; hvor senterbrønnplatene har utstående lengder hvor senterbrønnplatene ikke kommer i veien for et største tillatt arbeidsområde, flere øvre trinn på senterbrønnplatene (112a, 112b, 114a, 114b, 116a, 116a-l, 116b og 116b-l) er anbrakt slik at flere av de øvre trinn er lavere enn en fri sjøvannflate når et skip er i arbeidsstilling, og flere nedre trinn av senterbrønnplatene (112c, 112d, 116c og 116d) er anbrakt slik at de flere nedre trinnene er lavere enn den frie sjøvannflaten når skipet er i bevegelse, kjennetegnet ved at senterbrønnstrukturen omfatter en senterbrønnbunnblokk (130) på en nedre baugsidekant (407) på senterbrønnens (100) innervegger i retning midten av senterbrønnen (100), hvor senterbrønnbunnblokken (130) har utstående lengder, hvor senterbrønnbunnblokken ikke kommer i veien for et største tillatt arbeidsområde, og hvor senterbrønnplatenes utstående lengder er redusert fra en topp av skipet til en bunn av skipet.

2. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge krav 1, hvor senterbrønnplatene har en tilsvarende utstående lengde på en baugside, en akterside og sidevegger i senterbrønnen.

3. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge et hvilket som helst av krav 1-2, hvilken struktur ytterligere omfatter: flere av senterbrønnplatestøtter (150) i senterbrønnplatene, slik at senterbrønnplatene kan festes til senterbrønnens innervegger.

4. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge et hvilket som helst av krav 1-2, hvor senterbrønnbunnblokkens utstående lengde (LI) er større enn 0 % av en langsgående lengde (L2) av senterbrønnen og er 20 % eller mindre av senterbrønnens langsgående lengde (L2).

5. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge et hvilket som helst av krav 1-2, hvor på senterbrønnplatene en utstående lengde (L) av hver av baugsideplatene (112) er større enn en utstående lengde (d) av hver av aktersideplatene (114), og en utstående lengde (b) av hver av sideveggplatenes (116) øvre aktersidetrinn (116a-l) og (116b-l) er mindre enn en utstående lengde (f) av hvert av sideveggplatenes (116) øvre baugsidetrinn (116a) og (116b) og nedre baugsidetrinn (116c) og (116d).

6. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge krav 5, hvor senterbrønnplatehull (118) er dannet gjennom sideveggplatenes (116) øvre baugsidetrinn (116a) og (116b) og nedre baugsidetrinn (116c) og (116d) og gjennom baugsideplatene (112), slik at kraften i væsken som treffer senterbrønnen (100), dempes.

7. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge et hvilket som helst av krav 1-2, av disse senterbrønnplatene er en rekke lag av baugsideplatene (112) større enn en rekke lag av aktersideplatene (114), og en rekke lag av sideveggplatene på aktersiden (116) er mindre enn en rekke lag av sideveggplatene på baugsiden (116).

8. Den skvulpedempende senterbrønnstrukturen ifølge et hvilket som helst av krav 1-2, hvor en høyde (h) av senterbrønnbunnblokken er lik en høyde av skipets tolagsbunn.