NO340240B1 - SPAR lastebøyekonstruksjon - Google Patents

SPAR lastebøyekonstruksjon Download PDF

Info

Publication number
NO340240B1
NO340240B1 NO20093325A NO20093325A NO340240B1 NO 340240 B1 NO340240 B1 NO 340240B1 NO 20093325 A NO20093325 A NO 20093325A NO 20093325 A NO20093325 A NO 20093325A NO 340240 B1 NO340240 B1 NO 340240B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
buoyancy
aspect ratio
spar
spar platform
section
Prior art date
Application number
NO20093325A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20093325L (no
Inventor
Jane Qing Zhang
Constantine Georg Caracostis
John Joseph Kenney
Stergios Liapis
Original Assignee
Shell Int Research
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shell Int Research filed Critical Shell Int Research
Publication of NO20093325L publication Critical patent/NO20093325L/no
Publication of NO340240B1 publication Critical patent/NO340240B1/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B35/4413Floating drilling platforms, e.g. carrying water-oil separating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/005Equipment to decrease ship's vibrations produced externally to the ship, e.g. wave-induced vibrations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/442Spar-type semi-submersible structures, i.e. shaped as single slender, e.g. substantially cylindrical or trussed vertical bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Description

Oppfinnelsens område
Oppfinnelsen gjelder generelt lastebøye- eller plattformkonstruksjoner av den såkalte SPAR-typen, dvs. konstruksjoner med oppdrift og gjerne med en stang eller stake og i den videre fremstilling kalt "SPAR-konstruksjoner". Nærmere bestemt gjelder oppfinnelsen slike SPAR-konstruksjoner som er optimaliserte for å redusere drag eller bevegelsesmotstand og/eller virvelstrømindusert vibrasjon (VIV).
Bakgrunnsteknikken
Arbeid med på en økonomisk måte å utvikle olje- og gassfelt til havs på stadig større dyp gir mange enkeltstående fagutfordringer. En av disse utfordringene er å lage en hensiktsmessig lastebøye- eller plattformkonstruksjon som er tilgjengelig fra overflaten. Konstruksjoner av SPAR-typen, også kalt "spars" eller "SPARS" i fagfeltet, gir en lovende løsning mht disse utfordringene, og konstruksjoner med denne teknikk står godt mot hiv- eller bølgebevegelser, holder seg flytende og kjennetegnes ved et langstrakt, vertikalt skrog. Som oftest er dette skrog sylindrisk, har oppdrift øverst og ballast i nederste del. Skroget kan forankres til havbunnen med stigerør, kjetting og/eller fortøyningsliner.
Selv om SPAR-konstruksjoner motstår bølgebevegelser godt, er de ikke immune overfor øvrige miljøpåvirkninger til havs. Skrogets typiske enkeltsøyleprofil er spesielt utsatt for problemer med virvelstrømindusert bevegelse (VIM) fra passerende vannstrømmer. Disse vannstrømmer kan forårsake virvelstrømmer langs eller fra skrogets sider, som så induserer vibrasjoner som kan hindre normal boring og/eller andre produksjonsoperasjoner og lede til at forankringselementer eller andre kritiske konstruksjonselementer svikter.
Spiralformete hjelpekonstruksjoner av typen kledning ("strakes") og vant ("shrouds") er brukt eller foreslått for slike forhold for å redusere virvelstrømfremkalte vibrasjoner, og slike hjelpekonstruksjoner kan teoretisk sett gjøres effektive uavhengig av vannstrømmens retning i forhold til det marine element. I praksis har det likevel vist seg at det kan dannes såkalte "bald spots" eller partier uten virkning i nærheten av kledningenes ender, men både kledning og vant øker slike store marine elementers drag, dvs. deres bevegelsesmotstand i vannet.
US Patent 6 227 137 presenterer en SPAR-plattform som omfatter et dekk båret av en oppclriftstanksammenstilling med en første oppdriftsseksjon som er forbundet med dekket, en andre oppdriftsseksjon anordnet under den første oppdriftsseksjon; og en konstruksjon som skiller oppdriftsseksjonene at og er forbundet med dem på en slik måte at det mellom dem dannes en horisontalt rettet vertikal åpning. En motvekt er forbundet med oppdriftstanksammenstillingen via en motvektskonstruksjon som gir avstand.
I US Patent 6309141 Bl beskrives en SPAR-plattform som har et dekk som bæres av en oppdriftstanksammenstilling med en første oppdriftsseksjon som er koblet til dekket og definerer en sentral dekksåpning og en andre oppdriftsseksjon anordnet under og aksialt vertikalt på linje med den første oppdriftsseksjon. En flytende seksjon avstandsstruktur forbinder de første og andre oppdriftsseksjon på en måte som gir en horisontalt forløpende vertikale avstanden mellom disse og en motvekts avstandsstruktur forbinder motvekten med oppdriftstanksammenstillingen. En fleksibel sammenføyning som er koblet til den ytre undersiden av den andre oppdriftsseksjon mottar en beholderforbindelse på utsiden av stigerøret for å understøtte en kjedelinjeseksjon av stigerøret mellom beholderforbindelsen og havbunnen. En utvendig seksjon av stigerøret er montert på utsiden av den andre oppdriftsseksjon og en inngangsseksjon passerer gjennom den horisontalt forløpende vertikale avstanden til underdekksåpningen. En indre seksjon av stigerøret strekker seg til dekket gjennom dekksåpningen i den første oppdriftsseksjonen.
Det er et behov innen faget for et system som gir lav bevegelsesmotstand og reduserer VIM og som er egnet for utplassering for å beskytte skroget i en lastebøye-eller plattformkonstruksjon til havs, av typen SPAR.
Kort oversikt over oppfinnelsen
I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en SPAR-plattform som angitt i krav 1. I ett aspekt gjelder oppfinnelsen en SPAR-plattform som omfatter et dekk; en oppdriftstanksammenstilling som omfatter en første oppdriftsseksjon som er forbundet med dekket, der den første oppdriftsseksjon omfatter et sideforhold fra 0,001 til 1, idet dette sideforhold er oppdriftsseksjonens dypgående (dens nedstikking i vannet) eller dypgang dividert med dens diameter; en andre oppdriftsseksjon anordnet under den første og hvis sideforhold er fra 0,001 til 2, idet dette sideforhold er en vertikal høyde av denne andre oppdriftsseksjon, dividert med dennes diameter; og en stiv konstruksjon som skiller oppdriftsseksjonene at og er forbundet med dem på en slik måte at det mellom dem dannes en horisontalt rettet vertikal åpning, idet åpningen omfatter et sideforhold fra 0,15 til 2, hvilken rate er åpningens vertikale høyde dividert med en diameter av den første oppdriftsseksjon; en motvekt; og en motvektskonstruksjon som gir avstand og forbinder motvekten med oppdriftstanksammenstillingen.
I et annet aspekt gjelder oppfinnelsen en fremgangsmåte for å redusere virvelstrøminduserte vibrasjoner i en SPAR-plattform som omfatter et dekk, en i alt vesentlig sylindrisk oppcMftstanksammenstilling, en motvekt og en motvekts-konstruksjon som gir avstand, og fremgangsmåten omfatter redusering av SPAR-plattformens sideforhold ved å anordne én eller flere i alt vesentlig åpne horisontalt rettete vertikale åpninger i oppdriftstanksammenstillingen, under vannlinjen.
Fordeler med oppfinnelsen innbefatter én eller flere av følgende:
En SPAR-konstruksjon med forbedret VIM-undertrykking; en SPAR-konstruksjon med optimalisert sideforholdkonfigurasjon; en SPAR-konstruksjon med to eller flere oppdriftsseksjoner med optimalisert sideforholdkonfigurasjon; en SPAR-konstruksjon utformet for å bryte strømningssammenhengen rundt oppdriftsseksjonene; en SPAR-konstruksjon utformet for å redusere oppdriftsseksjonenes bevegelsesmotstand; og/eller en SPAR-konstruksjon utformet for å øke strømningsmotstanden til et maksimum gjennom én eller flere åpninger.
Andre aspekter ved og/eller fordeler med oppfinnelsen vil fremgå ut fra beskrivelsen nedenfor og de tilhørende krav.
Kort gjennomgåelse av tegningene
Fig. 1 er et oppriss av én utførelsesform av en SPAR-plattform med fordelt oppdrift og i samsvar med den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 2 er et tverrsnittsriss av SPAR-plattformen på fig. 1, fra linje 2-2 på fig. 1. Fig. 3 er et tverrsnittsriss av SPAR-plattformen på fig. 1, fra linje 3-3 på fig.l. Fig. 4 er et tverrsnittsriss av den foreliggende oppfinnelse utplassert i SPAR-plattformen på fig. 1, fra linje 4-4 på fig. 2. Fig. 5 er et skjematisk gjengitt tverrsnittsriss av et stigerørsystem benyttet med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 6 er et oppriss fra siden av et stigerørsystem utplassert i en utførelsesform av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 7 er et oppriss av en i alt vesentlig åpen fagverkssøyle i en utførelsesform av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 8A og 8B er oppriss av en SPAR-konstruksjon i samsvar med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 9 er et oppriss av en SPAR-konstruksjon i samsvar med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 10 er et oppriss av en SPAR-konstruksjon i samsvar med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 11 er et oppriss av en SPAR-konstruksjon i samsvar med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen). Fig. 12 er et sammenligningsdiagram over virvelstrørninduserte vibrasjoner i en konvensjonell SPAR-konstruksjon og en SPAR-konstruksjon i samsvar med utførelsesformer av den foreliggende presentasjon (oppfinnelsen).
Detalj beskrivelse av oppfinnelsen
I ett aspekt gjelder utførelsesformer presentert her en SPAR-konstruksjon for oljeutvinning, og spesielt gjelder de presenterte utførelsesformer en SPAR-utforming for reduserte virvelstrøminduserte bevegelser.
Fig. 1 viser en SPAR-konstruksjon 10 i samsvar med utførelsesformer presentert her. "SPARS" eller SPAR-lastebøyekonstruksjoner eller -plattformer utgjør en stor klasse av flytende, fortøyde konstruksjoner for bruk til havs og kjennetegnes ved at de er motstandsdyktige mot bølgebevegelser og fremviser et langstrakt, vertikalt skrog 14 med oppdrift øverst. Skroget er her vist med en oppdriftstanksammenstilling 15, og kan ha ballast i nederste del, vist her som en motvekt 18. Slike SPAR-lastebøyekonstruksjoner eller -plattformer kjennetegnes videre ved at det vertikalt rettete skrog er skilt fra den øverste del ved en midt- eller motvektskonstruksjon 20 som gir avstand, slik som en fagverkssøyle.
SPAR-konstruksjoner kan utplasseres i mange forskjellige størrelser og konfigurasjoner tilpasset deres tiltenkte hensikt, som kan være alt fra kun boring, boring og produksjon eller produksjon alene. Fig. 1-4 viser SPAR-konstruksjoner for boring og produksjon, men fagfolk vil enkelt kunne tilpasse egnete SPAR-konfigurasjoner i samsvar med utførelsesformer presentert her for både bore- eller produksjonsoperasjoner alene, så vel som for andre aktiviteter til havs, slik som for å utvinne hydrokarbonreserver på dypt vann.
I det illustrerende eksempel på fig. 1 og 2 bærer SPAR-konstruksjon 10 et dekk 12 med et skrog 14 som har flere atskilte oppdriftsseksjoner, vist her med en første eller øvre oppdriftsseksjon 14A og en andre eller nedre oppdriftsseksjon 14B. Disse oppdriftsseksjoner skilles at av en oppdriftsseksjonskonstruksjon 28 som er forbundet med oppdriftsseksjonene 14A og 14B på en slik måte at det dannes en i alt vesentlig åpen, horisontalt rettet vertikal åpning 30 mellom tilstøtende oppdriftsseksjoner. I én utførelsesform kan det sylindriske skrog 14 deles inn i seksjoner med distinkte diameterendringer under vannlinjen, der tilstøtende oppdriftsseksjoner har ulik diameter. Slik deles oppcMftstanksammenstillingen 15 i to seksjoner som skilles at med en trinnovergang 11 i et hovedsakelig horisontalt plan.
I dette eksempel er en motvekt 18 anordnet i nederste del av SPAR-konstruksjonen og denne motvekt er atskilt fra oppdriftsseksjonene ved en motvekts-konstruksjon 20 som gir avstand. Motvekten 18 kan ha et vilkårlig antall konfigurasjoner, f.eks. sylindriske, heksagonale, firkantete etc, så lenge geometrien tillater en forbindelse med en slik motvektskonstruksjon 20 som gir avstand. I den viste utførelsesform er motvekten rektangulær, og motvektskonstruksjonen 20 dannes av et i alt vesentlig åpent fagverkssøylerammeverk eller fagverk 20A.
Som vist sikrer fortøyningsliner 19 SPAR-plattformen 10 over brønnstedet på havbunnen 22 (se fig. 5). I denne utførelsesform er fortøyningslinene 19 gruppert (se fig. 3) og dekker karakteristikken for fortøyningsliner både av strekktypen og slike som følger en kjedelinje og har bøyer innbefattet i fortøyningssystemet (ikke vist). Fortøyningslinene 19 er avsluttet i nedre ende med et forankringssystem som kan ha pæler slått ned i havbunnen (ikke vist). Øvre ende av fortøyningslinene 19 kan være ført opp gjennom "sko", taljer eller trinser etc, til vinsj anordninger på dekket 12, eller fortøyningslinene 19 kan være mer permanent festet til skroget 14 der de går ut fra dette i nederste del av en oppdriftstanksammenstilling 15, til motvekten 18 eller til motvektskonstruksjonen 20.
En grunnkarakteristikk for konstruksjoner av typen SPAR er deres motstands-dyktighet mot bølgebevegelser. Typiske langstrakte, sylindriske skrogelementer, enten dette er enkeltstående senkekasser "caissons" i en "klassisk" SPAR-konstruksjon eller oppdriftstanksammenstillingen 15 i en SPAR-konstruksjon av fagverkstypen, er imidlertid svært utsatt for virvelstrømindusert bevegelse (VIM) og/eller virvelstrøm-indusert vibrasjon (VIV) fra passerende vannstrømmer. Disse vannstrømmer kan forårsake virvelstrømmer langs eller fra skrogets 14 sider og som på sin side induserer vibrasjoner og/eller lateralbevegelser/forskyvninger som så kan hindre normal boring og/eller andre produksjonsoperasjoner og føre til feil på stigerør, fortøyningsliner med forbindelser og koplinger eller på andre kritiske konstruksjonselementer. Material-tretthetsskader som opptrer relativt tidlig er her spesielt bekymringsfullt.
Tidligere innsats for å oppnå en undertrykking av VIV og/eller VIM i SPAR-konstruksjoners skrog har sentrert rundt kledning- og vant-anordninger, men begge disse innsatsområdene har tendert mot å produsere konstruksjoner med høy bevegelsesmotstandskoeffisient, noe som dermed gjør skroget mer utsatt for avdrift. Dette krever en vesentlig økning av forankringssystemets påkrevde robusthet og utgjør også en vesentlig kostnad for konstruksjoner som kan ha mange elementer som strekker seg fra nær overflaten til havbunnen og som typisk er tiltenkt vanndybder ut over ca. 800 meter. Typisk transporteres SPAR-konstruksjoner fira fabrikkeringsverftet på tørrlasteskip med egen fremdrift og egnet for løft/transport av tunge enheter. For å gjennomføre operasjonen lastes først kleclningsseksjonene nærmest fartøyets dekk av, gjerne kalt "buklasten" ("belly strakes"), og installeres på SPAR-konstruksjonen etter at denne er buksert ut i sjøen fra transportfartøyet. Denne fase kalles "float-off' og bruker et dypt hull i havnen for å gi tilstrekkelig skipsdypgang, samtidig som buklasten utnytter godt med midlertidige havnefortøyninger, konstruksjonsløfteutstyr, samt konstruksjonspersonell og -utstyr. SPAR-konstruksjonen kan så bli buksert flytende til det aktuelle installasjonssted. I enkelte utførelsesformer presentert her kan bruken av kledninger og de tilleggsoperasjoner som er beskrevet ovenfor unngås, hvilket lar SPAR-konstruksjonens transport foregå ombord på en konvensjonell tauet lekter for å sjøsettes fra denne på det endelige installeringssted, på liknende måte som for utsettingen av en stålfagverksplattform. Sjøsetting av slike konstruksjoner er vanlig prosedyre når det gjelder store fagverksplattformer og liknende, men har ikke vært brukt for SPAR-konstruksjoner grunnet nødvendigheten av installasjonen av buklasten med kledningen i havnen. I enkelte utførelsesformer presentert her kan SPAR-konstruksjonen sjøsettes direkte ute i rom sjø, og da spares betydelige kostnader og tidsplanen bedres ved at man eliminerer kai-installasjonsfasen for buklasten fra prosjektet. I enkelte utførelsesformer presentert her kan SPAR-konstruksjonen transporteres og/eller settes ut fra en konvensjonell utsettingslekter eller - som nevnt ovenfor - en tørrlastefarkost med egen fremdrift og egnet for løft/transport av tunge enheter.
Utførelsesformer presentert her reduserer VIM og/eller VIV fra havstrømmer, uavhengig av disses angrepsvinkel, ved å forordne en optimal sideforholdkonfigurasjon for to eller flere oppdriftsseksjoner. I visse utførelser kan en oppdeling av de sylindriske elementer i SPAR-konstruksjonen der denne har distinkte diameterendringer gi en vesentlig bryting av strømningssammenhengen rundt de kombinerte slike elementer og derved undertrykke VIM-effekter på SPAR-konstruksjonens skrog. Videre kan én eller flere horisontalt rettete vertikale åpninger 30 med valgte mellomrom langs lengden av det sylindriske skrog bidra til å redusere bevegelses-motstandsvnkningen (draget) fra vannstrømmer på SPAR-konstruksjonens skrog 14.
Produksjonsstigerør 34A forbinder brønner eller forsyningsledmnger eller samlestasjoner på havbunnen (ikke vist) med overflatekompletteringer på dekk 12 for å etablere en flytlinje for produksjon av hydrokarboner fra undersjøiske reservoarer. Her er stigerørene 34A ført gjennom en innvendig eller sentral underdekksåpning 38 (fig.
4) og vist i tverrsnittsrissene på fig. 2 og 3.
SPAR-konstruksjonsplattformer motstår på karakteristisk vis både hiv-bevegelser eller duving og stamping, men eliminerer ikke slike bevegelser. Videre vil også andre dynamiske responser på krefter fra omgivelsene bidra til den relative bevegelse mellom stigerørene 34A og SPAR-konstruksjonsplattformen 10. En effektiv støtte for stigerørene, særlig en som kan oppta denne relative bevegelse, er kritisk, siden en ren og stor sammenpressingskraft kan trykke inn stigerøret og ødelegge dets innvendige overføringskanal som trengs til å føre brønnfluid opp til overflaten. På tilsvarende måte kan en for stor påkjenning fra en ukompensert direktestøtte skade stigerøret alvorlig eller ødelegge det. Fig. 5 og 6 illustrerer et dypvanns stigerørsystem 40, i samsvar med utførelser som her er gjennomgått, og dette system kan støtte/bære stigerør uten behov for aktive strekksystemer med bevegelseskompensering.
Fig. 5 viser et skjematisk riss av et slikt stigerørsystem 40 beregnet for dypvannsbruk og likeledes konstruert i samsvar med utførelsesformer som her er gjennomgått. I SPAR-konstruksjonen strekker produksjonsstigerørene 34A seg konsentrisk inne i oppdriftskapperør 42, og et eller flere sentreringsledd 44 kan brukes til sikring av deres posisjonering, f.eks. ved å være festet ved nedre kant av oppdriftskapperøret 42 og ha en nedre lastoverføringsforbindelse 46 i form av en fleksibel elastomerforbindelse som opptar aksiale påkjenninger, men tillater visse ettergivende deformasjoner. På denne måte beskyttes stigerøret 34A fra ekstreme bøyemomenter som ellers ville forekommet ved et fast tilkoplet stigerør til SPAR-konstruksjonsforbindelsen i dens nederste del. I denne utførelsesform vil bunnen av oppdriftskapperøret 42 ellers være åpen ut mot sjøvannet.
Toppen av oppdriftskapperøret 42 kan imidlertid ha en øvre pakning 48 og en øvre lastoverføringsforbindelse 50. I denne utførelsesform er tetnings- og last-overføringsfunksjonen skilt fra hverandre og etableres ved hhv. en oppblåsbar pakning 48A og en foringsrørklave 50A, ofte kalt "spider", men disse funksjoner kan også kombineres i en opphengs/palaiingssammenstilling eller på annen måte. Stigerøret 34A er ført gjennom pakningen 48 og lastoverføringsforbindelsen 50 til et ventiltre 52, ofte benevnt juletre, og anordnet i tillmytning til produksjonsfasilitetene (ikke vist). Disse er tilkoplet ved hjelp av en fleksibel forbindelse (heller ikke vist). I denne utførelsesform får den øvre lastoverføringsforbindelse 50 mindre aksial last enn den nedre slike lastoverføringsforbindelse 46 som bærer vekten av produksjonsstigerøret nedenfor. Den øvre lastoverføringsforbindelse 50 får nemlig bare stigerørvekten fordelt over SPAR-konstruksjonsplattformens 10 lengde, og det er derfor bare nødvendig å forsterke stigerørets sidestøtte fra produksjonsstigerøret ved hjelp av det konsentriske oppdriftskapperør 42 som omslutter stigerøret. Stigerørene kan også holdes av et toppstrekkstag i tillegg til eller i stedet for oppdriftskapperør 42.
Det vises nå til fig. 6 som i en bestemt utførelsesform viser eksterne oppdriftstanker 54, i dette tilfelle i hard utførelse, rundt periferien av oppdrifts-kapperøret 42 med relativt stor diameter, i den hensikt å gi tilstrekkelig oppdrift til at i det minste et ubelastet oppdriftskapperør kan hindres i å synke. I enkelte situasjoner eller anvendelser kan det være ønskelig at bruken av de harde tanker 54 eller andre former for eksterne oppdriftstanker innebærer en viss reservekapasitet når det gjelder støtten/bæringen av stigerørene.
I tillegg får man i SPAR-konstruksjonen 10 en ytterligere lastbærende oppdrift av oppdriftskappesammenstillingen 41 ved å lede gass 56, så som luft eller nitrogen, inn i ringrommet 58 mellom oppdriftskapperøret 42 og stigerøret 34A på undersiden av pakningen 48. Et trykksettingssystem 60 tilfører gassen og driver vannet ut av kapperørets 42 bunn for å etablere en lastbæredyktig oppdriftskraft i stigerørsystemet.
Lastoverføringsforbindelsene 46 og 50 sørger for en relativt fast støtte fra oppdriftskappesammenstillingen 41 til stigerøret 34A. Relativ bevegelse mellom SPAR-konstruksjonen 10 og den tilkoplete sammenstilling mellom stigerøret og opp-driftssammenstillingen er innpasset i stigerørføringer 62 som inkluderer slitasje sterke bøssinger inne i stigerørføringsrør 64. En sliteflate er lagt inn mellom føringsrørene og oppdriftskapperøret med stor diameter for å beskytte stigerørene 34A.
Fig. 6 viser i oppriss et dypvanns stigerørsystem 40 i en SPAR-konstruksjon 10 med to oppdriftsseksjoner 14A og 14B, her med innbyrdes forskjellig diameter og separert fra hverandre ved en åpning 30 og i overensstemmelse med utførelsesformer som er gjennomgått her. En motvekt 18 er anordnet nederst i SPAR-konstruksjonen 10, i en avstand fra oppdriftsseksjonene, og dannet av et hovedsakelig åpent fagverk 20A.
Det relativt slanke produksjonsstigerør 34A er ført gjennom det romsligere oppdriftskapperør 42, og harde tanker 54 er festet rundt dette. Gass injiseres inn i ringrommet 58 og driver vann/gassgrenseflaten 66 i oppdriftskapperøret 42 nedover i oppdriftskappesammenstillingen 41.
Som vist opptas oppdriftskappesammenstillingen 41 glidbart via flere stigerør-føringer 62 som omfatter et føringsrør 64 for hvert dypvanns stigerørsystem 40, og alle er sammenkoplet i en rammeverkskonstruksjon forbundet med SPAR-konstruksjonens 10 skrog 14. I enkelte utførelsesformer kan videre en fortetning i rammefagverket for ledningene anta et nivå som binder stigerørføringene 62 for hele stigerørene i gruppe til SPAR-konstruksjonens 10 skrog 14. Stigerørføringskonstruksjonen kan videre innbefatte en plate 68 tvers over underdekksåpningen 38.
Den tetthet som ledningsrammeverket og/eller slike horisontale plater 68 utgjør vil kunne dempe SPAR-konstruksjonens 10 bevegelser i vannet i betydelig grad, og dessuten vil en innesluttet vannmasse som slår mot denne horisontale struktur være gunstig ved også å endre SPAR-konstruksjonens 10 dynamiske karakteristikk, både når det gjelder harmoniske bevegelser og treghetsrespons. Den virtuelle masse dette utgjør dannes ved minimal bruk av stål og uten særlig økning av kravene til SPAR-konstruksjonens 10 oppdrift.
Horisontale Imidringer tvers over underdekksåpningen 38 i en SPAR-konstruksjon med atskilte oppdriftsseksjoner kan også bedre den dynamiske respons ved å sperre for passasjen av dynamiske bølgetrykk via åpningen 30, opp i underdekksåpningen 38. Annerledes plassering av rammeverket for føring av ledninger etc, horisontale plater, eller en annen horisontal anstøtningsdel eller trinnovergang 11 (på fig. 7) kan finnes brukbar, enten over underdekksåpningen 38, over det hovedsakelig åpne fagverk 20A, som utoverrettete fremspring fra SPAR-konstruksjonen, eller til og med som en komponent av de relative størrelser av den øvre og nedre oppdriftsseksjon, hhv. 14A og 14B (Se fig. 7.)
Videre kan vertikale motflater så som monterte vertikale plater 69 ved forskjellige begrensete nivåer i det åpne fagverk 20A på tilsvarende måte øke SPAR-konstruksjonens stampings- eller duvingsdynamikk for den breddeeffektive innesluttete masse. Slike vertikale plater vil på begrenset basis og i nærheten av fagverks 20A omkrets kunne strekke seg på kryss og tvers inne i dette, eller de kan være konfigurert på annen flerdireksjonal måte.
Vender vi tilbake til fig. 6, finner vi en annen valgmulighet for denne utførelsesform, ved at harde tanker 54 mangler nær den tilstøtende åpning 30, idet denne åpning i den aktuelle SPAR-konstruksjonsutforming også bidrar til kontroll/styring av de sylindriske oppdriftsseksjoners 14 egenskaper VIM og/eller VIV ved å dele sideforholdet (dypgang på diameter) på to eller flere atskilte oppdriftsseksjoner 14A og 14B med tilsvarende volum og f.eks. en separasjon på rundt 5 % til 15 %, f.eks. 10 % av diameteren av den øvre oppdriftsseksjon. Åpningen reduserer på en fordelaktig måte konstruksjonens strømningsmotstand eller drag, uavhengig av strømretningen. Både sideforhold og åpningens utforming vil gjøre sitt til at vannstrømmen føres gjennom SPAR-konstruksjonen ved åpningen, slik at konstruksjonens VIM og/eller VIV kommer til å skyldes strømmene. På denne måte vil en reduksjon av ytterdiameteren av flere dypvanns stigerørsystemer i denne åpning kunne lette gjennomstrømningen i SPAR-konstruksjonens åpning.
En annen fordel med åpningen 30 er at den muliggjør gjennomføring av inntaks- og utføringsstigerør av stål og beregnet for kjedelinjeoppheng (ikke vist), når slike er anordnet utenpå den nedre oppdriftsseksjon 14B i en fleksibel koplingsdel (ikke vist). Fig. 1-4 viser i nærmere detalj hvordan stigerør for kjedelinjeoppheng arter seg. Åpningen 30 gir den fordel og hensiktsmessighet at stigerørene kan henge ned på utsiden av SPAR-skroget, samtidig med at det oppnås beskyttelse ved at stigerør-systemet som danner kjedelinjer blir liggende inne i underdekksåpningen nær vannlinjen 16, der kollisjonsskader er den største risikoen. Videre får man en linje-konsentrasjon som letter og muliggjør en effektiv prosessering. Innførings- og utføringsstigerør 70 kan sikres med stendere og klemanordninger på oversiden av deres hovedlastforbindelse med SPAR-konstruksjonen. På undersiden av denne forbindelse går stigerørene ned til havbunnen via minst ett kjedelinjeavsmtt, på en slik måte og kjent innenfor faget, at den vertikale bevegelse ved overflaten lettere opptas enn tilfellet med produksjonsstigerørene 34A og deres vertikale tilgang.
Holdt oppe av harde tanker 54 alene (og uten noen trykkpådragskilde for ringromoppdrift) kan uforseglete og toppåpne oppdriftskapperør 42 tjene noenlunde på samme måte som brønmedninger på konvensjonelle stasjonære plattformer, og slik vil kapperørenes 42 store diameter muliggjøre nedføring av utstyr som i en føringssjakt, et kompakt slamunderlag for boreforberedelser, et borestigerør med integrert returkopling for boring, et foringsrør som går opp til overflaten og har en forbindelses-styremekanisme for et ventiltre, et kompakt slikt undervannstre eller andre typer ventil-sammenstillinger, en kompakt wirelinesmøremekamsme for overhaling og vedlikehold etc, så vel som produksjonsstigerøret og dets tilbaketrekkingskopling. Slike andre verktøy kan på tradisjonell måte håndteres fra en derrick eller lastebom, en bro- eller portalkran, eventuelt tilsvarende, under de enkelte arbeidstrinn, på samme måte som produksjonsstigerøret selv under installasjonsfasene.
Etter innkjøringen av produksjonsstigerøret 34A (uten tilfestet sentraliserings-element 44) og klargjøring av brønnen kan en tetning etableres, ringrommet fylles med gass så sjøvannet fortrenges, og stigerørets vekt overføres til oppdriftskapperøret 41 mens den avballasterte sammenstilling heves og lastoverføringskoplingene ved sam-menstillingens/kapperørets topp og bunn får inngrep med produksjonsstigerøret 34A.
Det vises nå til fig. 8-11. De viste SPAR-konstruksjonenes utforming er slik at de har en forhåndsbestemt sideforhold og en horisontalt rettet vertikal åpning mellom minst to oppdriftsseksjoner i et skrog, når det gjelder utførelsesformer som er beskrevet og vist her. Disse utførelsesformer gjelder en SPAR-konstruksjon hvis konfigurasjon er slik at den øker konstruksjonens stabilitet i havstrømmer ved å la den ha minst én øvre oppdriftsseksjon med lavt sideforhold. Vannstrømmene kan derfor tvinges under en øvre eller første oppdriftsseksjon og via en åpning mellom den første oppdriftsseksjon og en andre oppdriftsseksjon. På denne måte kan fenomenene VIM og/eller VIV for SPAR-konstruksjonen i en havstrøm reduseres.
Som beskrevet ovenfor kan sideforholdet defineres som forholdet mellom dypgangen, d, og diameteren, 0, av en oppdriftsseksjon i skroget. Dypgangen d kalles også skrogets dypgående og viser til dypgangen i vannet for et fartøy når det har en gitt båret last. Dypgangen blir dermed den samme som den vertikale høyde nede i vannet, av et fartøy i sjø. Vanlige fagfolk vil verdsette at fig. 8-11 er illustrative eksempler og at andre utførelsesformer som ikke er vist også kan falle innenfor oppfinnelsens omfang.
Idet det vises til fig 8A, fremgår hvordan en SPAR-konstruksjon 100 innbefatter et skrog 102 og har en første og en andre oppdriftsseksjon 104, 106, og der det mellom dem strekker seg en horisontalt rettet vertikal åpning 108. SPAR-konstruksjonen 100 er ballastert i sin nedre del med en motvekt 110 som er skilt fra den øvre del eller toppen ved hjelp av en motvektskonstruksjon 112 som gir dette skille, i form av en avstand. Motvekten 110 har et vilkårlig antall konfigurasjoner, så som sylindrisk, heksagonal, kvadratisk etc, så lenge geometrien tillater forbindelse med den avtandsgivende motvektskonstruksjon 112. I den viste utførelsesform er motvekten rektangulær, og motvektskonstruksjonen 112 har der et i alt vesentlig åpent fagverk (dvs. minst ett vertikalt rammeelement) 112A.
Som vist er den første oppdriftsseksjon 104 delvis neddykket og har sin dypgang d\og diameter Øi. Derved kan sideforholdet AR! for den første oppdriftsseksjon 104 finnes på følgende måte:=Wx(1)
Den første oppdriftsseksjon 104 kan ha en lavt sideforhold AR! på 0,5 eller mindre, eller diameteren av denne første oppdriftsseksjon 104 kan være minst den dobbelte av dens dypgang, eller vertikale høyde nede i vannet. Sideforholdet AR! for første oppdriftsseksjon 104 kan også ligge mellom rundt 0,2 og 0,5, f.eks. omkring 0,4.
Et slik lavt sideforhold ARt tvinger fluid, dvs. vannstrømmen, ned under den første oppdriftsseksjon 104 og gjennom den horisontalt rettete vertikale åpning 108, heller enn rundt den første oppdriftsseksjon 104 selv. Derfor vil et lavt sideforhold ARt for denne oppdriftsseksjon 104 kunne gi en bedre stabilitet for SPAR-konstruksjon 100 i vannstrømmer, og således kan et lavt sideforhold ARt for denne første oppdriftsseksjon 104 også redusere størrelsene VIM og/eller VIV for SPAR-konstruksjonen som følge av strømbevegelsene. I tillegg kan et lavt sideforhold ARt for denne oppdriftsseksjon 104 redusere eller eliminere behovet for kledning av typen strakes anordnet på ytterflaten av denne første oppdriftsseksjon 104.
Med fortsatt referanse til fig. 8A fremgår at den andre oppdriftsseksjon 106 er helt under vann og har en dypgang d2og en diameter 02. På denne bakgrunn kan sideforholdet, AR2, for den andre oppdriftsseksjon 106 beregnes slik:
Sideforholdet AR2for den andre oppdriftsseksjon 106 kan tilnærmet være lik to ganger sideforholdet ARt for den første oppdriftsseksjon 106, nemlig 1,0 eller mindre, eller diameteren av denne andre oppdriftsseksjon kan være minst like stor som dypgangen, eller, i det foreliggende tilfelle der den andre oppdriftsseksjon 106 er fullstendig neddykket, minst lik den vertikale høyde av den andre oppdriftsseksjon 106. Sideforholdet AR2 for den andre oppdriftsseksjon 106 kan derfor ligge fra rundt 0,4 til rundt 1,0, eller rundt 0,8.
Som vist på fig. 8A er den første og andre oppdriftsseksjon 104, 106 skilt fra hverandre ved en hovedsakelig åpen horisontalt rettet vertikal åpning 108. Minst én oppdriftsseksjonskonstruksjon 114 som gir avstand sørger for forbindelse mellom og stivhet av de to oppdriftsseksjoner 104, 106. I en gitt utførelsesform kan det være anordnet fire slike oppdriftsseksjonskonstruksjoner 114 mellom den første og den andre oppdriftsseksjon 104, 106. I alternative utførelsesformer kan slike oppdriftsseksjonskonstruksjoner 114 innbefatte et hovedsakelig åpent fagverk 114A, som vist på fig. 8B. Oppdriftsseksjonskonstruksjoner 114 kan være bygget opp fra hvilken som helst type konstruksjonsskinner eller andre materialer kjent innen faget, slik at slike oppdriftsseksjonskonstruksjoner 114 kommer til å tåle vekten av oppdriftsseksjoner og SPAR-konstruksjon, samt kreftene fra vannstrømmer. Oppdriftsseksjons-konstruksj onene 114 kan f.eks. inkludere konstruksjons stålbjelker. Fagfolk vil innse at antallet slike oppdriftsseksjonskonstruksjoner 114 og deres fasong vil kunne variere uten at dette bringer konseptet ut over rammen for de utførelsesformer som er gjennomgått her, slik at oppdriftsseksjonskonstruksjonene 114 hovedsakelig ikke kommer til å hindre vannets strøm gjennom den horisontalt rettete vertikale åpning 108.
I en bestemt utførelsesform kan den vertikale høyde hg av den horisontalt rettete vertikale åpning 108 bestemmes som en funksjon av diameteren Øx av den første oppdriftsseksjon 104. Som et eksempel kan denne vertikale høyde hg av åpningen 108 være minst 20 prosent av diameteren Øx av den første oppdriftsseksjon 104, f.eks. mellom rundt 30 og 80 prosent av diameteren Øx av den første oppdriftsseksjon 104, eller rundt 30 prosent av den. Dersom således diameteren Øx av den første oppdriftsseksjon 104 er lik 30 meter vil den horisontalt rettete vertikale åpnings 108 vertikale høyde h%i en bestemt utførelsesform bli rundt 9 meter.
Det vises nå til fig. 9 som illustrerer en SPAR-konstruksjon 200 med et skrog 202 som omfatter henholdsvis en første, andre og en tredje seksjon 204, 206, 220, en horisontalt rettet vertikal åpning 208 og anordnet mellom den første og den andre oppdriftsseksjon 204, 206; og en vertikal åpning 222 mellom den andre og den tredje seksjon 206, 220. SPAR-konstruksjon 200 er ballastert i nedre del, her vist med en motvekt 210 som er skilt fra den øvre del eller toppen ved hjelp av en midt- eller motvektskonstruksjon 212 som gir dette skille, i form av en avstand. Som gjennomgått ovenfor kan motvekten 210 ha et vilkårlig antall konfigurasjoner, så som sylindrisk, heksagonal, kvadratisk etc, så lenge geometrien tillater forbindelse med den avtandsgivende motvektskonstruksjon 212.1 den viste utførelsesform er motvekten 210 rektangular, og motvektskonstruksjonen 212 har der minst ett vertikalt rammeelement. Man vil forstå at også andre typer motvektskonstruksjoner som sørger for skille/avstand kan brukes, uten at dette bringer konseptet ut over rammen for de utførelsesformer som representerer oppfinnelsen, f.eks. et hovedsakelig åpent fagverk (se 112A på fig. 8). Den tredje seksjon 220 kan være en tank med eller uten oppdrift, f.eks. en tank fylt med luft eller vann.
Som nevnt ovenfor, med henvisning til likningene 1 og 2, og slik det er illustrert på fig. 9, kan den første oppdriftsseksjon 204 ha et lavt sideforhold ARl5mens sideforholdet AR2 for den andre oppdriftsseksjon 206 kan være omkring det dobbelte av denne AR^ I tillegg har den tredje seksjon 220 et sideforhold AR3fastlagt som dypgangen d3 delt på diameteren 03.1 en særskilt utførelsesform kan dette sideforhold AR3for den tredje seksjon 220 ligge fra rundt 100 % til rundt 200 % av den andre oppdriftsseksjons 206 sideforhold AR2. I en annen utførelsesform kan sideforholdet AR3for den tredje seksjon 220 ligge fra rundt 100 % til rundt 400 % av sideforholdet ARi for den første oppdriftsseksjon 204, f.eks. rundt 200 %. Sideforholdet AR3 for den tredje seksjon 220 kan videre være tilnærmet lik sideforholdet AR2for den andre oppdriftsseksjon 206. Det vil innses at også andre utførelsesformer med mer enn tre oppdriftsseksjoner vil kunne ligge innenfor oppfinnelsens rekkevidde, og i slike utførelsesformer vil oppdriftsseksjoner anordnet som tillegg, slik som underordnete eller nedre oppdriftsseksjoner, kunne ha et sideforhold som nær er den samme eller ligger høyere enn den for en tilstøtende eller foranliggende oppdriftsseksjon, slik som den oppdriftsseksjon som er anordnet rett ovenfor, f.eks. fra omkring 100 % til rundt 200 %.
På fig. 10 vises en SPAR-konstruksjon 300 med en første og en andre oppdriftsseksjon 304, 306 og en horisontalt rettet vertikal åpning 308. I denne utførelsesform har disse to oppdriftsseksjoner 304, 306 forskjellig diameter, og dermed får SPAR-konstruksjonen 300 en trinnovergang 311 i et hovedsakelig horisontalt plan i skroget 302 mellom den første og andre oppdriftsseksjon 304, 306. Fagfolk vil videre innse at en slik trinnovergang 311 også kan foreligge mellom hvilke som helst tilstøtende oppdriftsseksjoner, f.eks. kan en utførelsesform være slik at trinnovergangen 311 dannes mellom den første og den andre oppdriftsseksjon 304, 306, en andre og en tredje seksjon (ikke vist), eller mellom både den første og den andre oppdriftsseksjon 304, 306 og mellom den andre og den tredje seksjon (heller ikke vist).
I en bestemt utførelsesform, som vist på fig 10, kan den første oppdriftsseksjon 304 ha en diameter Øx som er mindre enn diameteren 02 av den andre oppdriftsseksjon 306. I andre utførelsesformer, som vist på fig. 11, kan den første oppdriftsseksjon 404 ha en diameter Øx som er større enn diameteren 02 av den andre oppdriftsseksjon 406, og i samsvar med dette dannes en trinnovergang 411 i et hovedsakelig horisontalt plan i skroget 402 mellom den første og andre oppdriftsseksjon 404, 406. En person med fagkunnskap innen feltet vil se at diametrene 0\, 02av den første og andre oppdriftsseksjon 404, 406 (304, 306 på fig. 10) kan variere, f.eks. slik at sideforholdet ARi for den første oppdriftsseksjon 404 er lik 0,5 eller mindre, mens sideforholdet AR2for den andre oppdriftsseksjon 406 er lik 1,0 eller mindre. Dermed blir sideforholdet AR2 for den andre oppdriftsseksjon 406 tilnærmet den dobbelte av sideforholdet ARi for den første oppdriftsseksjon 404.
På fig. 10 kan den første oppdriftsseksjon 304 ha en diameter Øx fra rundt 50 % til rundt 100 % av diameteren 02 av den andre oppdriftsseksjon 306, f.eks. fra rundt 60 % til rundt 90 %, eller rundt 70 % til rundt 80 %.
På fig. 11 kan den første oppdriftsseksjon 404 ha en diameter Øx fra rundt 100 % til rundt 200 % av den andre oppdriftsseksjons 406 diameter 02, f.eks. fra rundt 120 % til rundt 180 %, eller fra rundt 130 % til rundt 150 %.
Illustrative utførelsesformer
I en første utførelsesform presenteres en SPAR-plattform som omfatter: et dekk; en oppdriftstanksammenstilling, omfattende: en første oppdriftsseksjon som er forbundet med dekket og har et sideforhold fra 0,001 til 1, idet dette sideforhold er oppdriftsseksjonens vertikale dypgang dividert med dens diameter; en andre oppdriftsseksjon anordnet under den første og hvis sideforhold er fra 0,001 til 2, idet dette sideforhold er en vertikal høyde av denne andre oppdriftsseksjon, dividert med dennes diameter; og en stiv konstruksjon med eller uten oppdrift og som er forbundet med oppdriftsseksjonene og skiller dem på en slik måte at det mellom dem dannes en horisontalt rettet vertikal åpning hvis sideforhold er fra 0,15 til 2, hvilken rate er åpningens vertikale høyde dividert på en diameter av den første oppdriftsseksjon; en motvekt; og en motvektskonstruksjon som gir avstand og forbinder motvekten med oppclriftstanksammenstillingen. I enkelte utførelsesformer omfatter også plattformen et forankringssystem. I enkelte utførelsesformer omfatter dette system flere fortøynings-liner. I enkelte utførelsesformer avgrenses en åpen underdekksåpning med vertikal utstrekning, ført gjennom den første oppdriftsseksjon. I enkelte utførelsesformer har plattformen også ett eller flere innføringsstigerør ført til dekket gjennom underdekksåpningen, og ett eller flere utføringsstigerør likeledes ført til dekket gjennom underdekksåpningen. I enkelte utførelsesformer er videre underdekksåpningen avgrenset ved den andre oppdriftsseksjon, motvektskonstruksjonen som gir avstand, og motvekten. I enkelte utførelsesformer omfatter plattformen også flere produksjons-stigerør med vertikal utstrekning og ført opp til dekket gjennom hele underdekksåpningens lengde. I enkelte utførelsesformer er det videre slik at den første og andre oppdriftsseksjon er innesluttete sylindriske elementer, og at plattformen videre omfatter flere stigerør som strekker seg oppover til dekket, eksternt i forhold til den første og andre oppdriftsseksjon. I enkelte utførelsesformer er motvektskonstruksjonen en sylinder. I enkelte utførelsesformer er den første og den andre oppdriftsseksjon koaksiale og vertikalt rettete sylindriske elementer. I enkelte utførelsesformer har disse to oppdriftsseksjoner i hovedsak same diameter. I enkelte utførelsesformer omfatter den første oppdriftsseksjon et sideforhold fra 0,1 til 0,75. I enkelte utførelsesformer omfatter den første oppdriftsseksjon et sideforhold fra 0,2 til 0,5. I enkelte utførelses-former er det slik at den andre oppdriftsseksjon omfatter et sideforhold fra 0,2 til 1,5.1 enkelte utførelsesformer er det slik at den andre oppdriftsseksjon omfatter et sideforhold fra 0,4 til 1,0. I enkelte utførelsesformer er det slik at gapet omfatter et sideforhold fra 0,2 to 1,0. I enkelte utførelsesformer omfatter gapet et sideforhold fra 0,3 to 0,8. I enkelte utførelsesformer er diameteren av den første oppdriftsseksjon fra 50 til 200 % av den andre oppdriftsseksjons diameter. I enkelte utførelsesformer er det slik at diameteren av den første oppdriftsseksjon er fra 75 til 150 % av den andre oppdriftsseksjons diameter. I enkelte utførelsesformer omfatter plattformen også borefasiliteter på dekket. I enkelte utførelsesformer har den også produksjonsutmstning på dekket. I enkelte utførelsesformer omfatter motvektsseksjonen en fagverkssøyle. I enkelte utførelsesformer innbefatter også plattformen at oppdriftstanksammenstillingen omfatter en tredje oppdriftsseksjon med eller uten oppdrift og anordnet under den første og andre oppdriftsseksjon, hvilken tredje oppdriftsseksjon omfatter et sideforhold fra 0,001 til 2, idet dette sideforhold er en vertikal høyde av denne tredje oppdriftsseksjon, dividert med dennes diameter; og en andre stiv konstruksjon med eller uten oppdrift og som er forbundet med oppdriftsseksjonene og skiller dem på en slik måte at det mellom dem dannes en andre horisontalt rettet vertikal åpning som omfatter et sideforhold fra 0,15 til 2, hvilken rate er åpningens vertikale høyde dividert på en diameter av den andre oppdriftsseksjon. I enkelte utførelsesformer omfatter den tredje oppdriftsseksjon et sideforhold fra 0,2 til 1,5.1 enkelte utførelsesformer omfatter den tredje oppdriftsseksjon et sideforhold fra 0,4 til 1,0. I enkelte utførelsesformer er det slik at den andre åpning omfatter et sideforhold fra 0,2 til 1,0. I enkelte utførelsesformer er det slik at den andre åpning omfatter et sideforhold fra 0,3 til 0,8.
I en bestemt utførelsesform presenteres en fremgangsmåte for å redusere virvelstrøminduserte vibrasjoner og/eller bevegelser i en SPAR-plattform som omfatter et dekk, en i alt vesentlig sylindrisk oppcMftstanksammenstilling, en motvekt og en motvektskonstruksjon som gir avstand, og fremgangsmåten særmerker seg ved å redusere plattformens sideforhold ved å anordne en eller flere i alt vesentlig åpne horisontalt rettete vertikale åpninger i oppclriftstanksammenstillingen, under vannlinjen. I enkelte utførelsesformer lar man videre høyden av åpningen være fra 15 til 200 % av oppckiftstanksammenstillingens diameter.
Eksempel
Det ble utført forsøk for å få bestemt VIM-responsen av en SPAR-konstruksjon i en strøm, og der konstruksjonen hadde en eller flere oppdriftsseksjoner med lite sideforhold. En ren sylinder, dvs. en sylinder uten virvelhindrende kledning ("strakes") og typisk med et sideforhold som for en hard tank i en SPAR-konstruksjon, og en skalert modell satt opp i samsvar med utførelsesformer her beskrevet, ble tauet i sjøen ved forskjellig fart, mens responsbevegelser ble målt. Forsøksresultatene er oppsummerte på fig. 12, hvor forholdet mellom den undersøkte sylinders bevegelses-amplitude (A) og diameter (D) sammenliknes med redusert hastighet Vr, eller redusert hastighet av vannstrømmen (uten dimensjon). Den reduserte hastighet Vrkan f.eks. beregnes på denne måte:
I forsøket førte bruken av en ren sylinder med sideforhold typisk for en hard tank tilhørende en SPAR-konstruksjon, til meget store VIM-amplituder. Som vist på figuren kan en konvensjonell SPAR-konstruksjon uten ldedning føre til VIM-amplituder opp til hele 120 % av SPAR-konstruksjonens diameter. I motsetning til dette ga en SPAR-konstruksjon bygget opp med minst én oppdriftsseksjon med liten sideforhold amplituder som generelt var langt mindre enn for den konvensjonelle SPAR-konstruksjon uten kledning.
På en fordelaktig måte kan slik konstruksjonsutførelsesformer som her er gjennomgått vise til SPAR-konfigurasjoner som kan redusere responsen av selve konstruksjon overfor havstrømmer. Dette betyr at slike presenterte utførelsesformer innebærer SPAR-konstruksjonskonfigurasjoner som kan redusere konstruksjonens VIM og/eller VIV grunnet slike havstrømmer, og i tillegg kan disse utførelsesformer dekke SPAR-konstruksjoner med lavt sideforhold for bedring av deres ytelse i sjøens vannmasser. Videre kan behovet for spiral- eller skrueformete kledningselementer elimineres i samsvar med de her beskrevne utførelsesformer, nettopp som følge av at SPAR-konstruksjonenes konfiguration er knyttet til et beskjedent sideforhold.
Selv om oppfinnelsen her er beskrevet ut fra et begrenset antall utførelsesformer, vil den fagkyndige innen feltet, ut fra denne presentasjon måtte innse og verdsette at også andre utførelsesformer kan tenkes ut, nemlig slike som ikke går ut over rammen rundt og hensikten med oppfinnelsen, slik denne her er presentert. Følgelig skal oppfinnelsens ramme bare være begrenset av den ordlyd som de nedenfor oppsatte patentkrav setter.

Claims (29)

1. SPAR-plattform (10, 200) omfattende: et dekk (12); en oppcMftstanksammenstilling (15), omfattende: en første oppdriftsseksjon (104, 204) som er forbundet med dekket og som har et sideforhold fra 0,001 til 1, idet dette sideforhold er oppdriftsseksjonens vertikale dypgang dividert med dens diameter; en andre oppdriftsseksjon (106, 206) anordnet under den første oppdriftsseksjon (104, 204) og der den andre oppdriftsseksjon (106, 206) omfatter et sideforhold fra 0,001 til 2, idet dette sideforhold er en vertikal høyde av denne andre oppdriftsseksjon (106, 206), dividert med dennes diameter; og en stiv konstruksjon (114) med eller uten oppdrift og som er forbundet med oppdriftsseksjonene (104,204; 106,206) og som skiller dem på en slik måte at det mellom dem dannes en horisontalt rettet vertikal åpning (108,208) hvis sideforhold er fra 0,15 til 2, idet åpningens (108, 208) sideforhold er definert som en vertikal høyde av åpningen (108, 208) dividert med en diameter av den første oppdriftsseksjon (104, 204); en motvekt (110, 210); og en motvektskonstruksjon (112, 210) som gir avstand og forbinder motvekten (110, 210) med oppcMftstanksammenstillingen (15), oppdriftstanksammenstillingen (15) omfatter videre en tredje oppdriftsseksjon eller ikke-oppdriftsseksjon (220) anordnet under de første og andre oppdriftsseksjoner (104, 204, 106, 206), den tredje oppdriftsseksjon har et sideforhold fra 0,001 til 2, idet dette sideforhold er en vertikal høyde av denne tredje oppdriftsseksjon (220), dividert med dennes diameter; og en andre stiv konstruksjon med eller uten oppdrift og som er forbundet med andre og tredje seksjoner (106, 206; 220) og skiller dem på en slik måte at det mellom dem dannes en andre horisontalt rettet vertikal åpning (222) som har et sideforhold fra 0,15 til 2, der åpningens sideforhold er definert som en vertikal høyde av åpningen (222) dividert med en diameter av den andre oppdriftsseksjon (106, 206).
2. SPAR-plattform (10, 200) ifølge krav 1,karakterisert vedat den videre omfatter et forankringssystem.
3. SPAR-plattform (10, 200) ifølge krav 2,karakterisert vedat forankringssystemet omfatter flere fortøyningsliner (19).
4. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 3,karakterisert veden åpen underdekksåpning (38) med vertikal utstrekning og ført gjennom den første oppdriftsseksjon (104, 204).
5. SPAR-plattform (10, 200) ifølge krav 4, viderekarakterisert vedett eller flere innføringsstigerør (34a) ført til dekket gjennom underdekksåpningen (38); og ett eller flere utføringsstigerør (70) likeledes ført til dekket gjennom underdekksåpningen (38).
6. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 4 - 5,karakterisert vedat underdekksåpningen (38) videre er avgrenset ved den andre oppdriftsseksjon (106, 206), motvektskonstruksjonen (112, 212) som gir avstand, og motvekten (110, 210).
7. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 4 - 6,karakterisert vedflere produksjonsstigerør (34a) med vertikal utstrekning og ført opp til dekket gjennom hele underdekksåpningens lengde.
8. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 7,karakterisert vedat den første og andre oppdriftsseksjon er innesluttete sylindriske elementer, og at SPAR-plattformen (10, 200) videre omfatter flere stigerør som strekker seg oppover til dekket (12), eksternt i forhold til den første og andre oppdriftsseksjon (104, 204, 106, 206).
9. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 8,karakterisert vedat motvektskonstruksjonen (110, 210) som gir avstand er en sylinder.
10. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 9,karakterisert vedat den første og andre oppdriftsseksjon (104, 204, 106, 206) er koaksiale og vertikalt rettete sylindriske elementer.
11. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 10,karakterisert vedat den første og andre oppdriftsseksjon (104, 204, 106, 206) har i hovedsak samme diameter.
12. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1-11,karakterisert vedat den første oppdriftsseksjon (104, 204) har et sideforhold fra 0,1 til 0,75.
13. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 12,karakterisert vedat den første oppdriftsseksjon (104, 204) har et sideforhold fra 0,2 til 0,5.
14. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 13,karakterisert vedat den andre oppdriftsseksjon (106, 206) har et sideforhold fra 0,2 til 1,5.
15. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 14,karakterisert vedat den andre oppdriftsseksjon (106, 206) har et sideforhold fra 0,4 til 1,0.
16. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 15,karakterisert vedat åpningen har et sideforhold fra 0,2 til 1,0.
17. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 16,karakterisert vedat åpningen (108, 208) har et sideforhold fra 0,3 til 0,8.
18. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 17,karakterisert vedat diameteren av den første oppdriftsseksjon er fra 50 til 200 % av den andre oppdriftsseksjons diameter.
19. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 18,karakterisert vedat diameteren av den første oppdriftsseksjon er fra 75 til 150 % av den andre oppdriftsseksjons diameter.
20. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 19,karakterisert vedvidere å omfatte boreutmstning på dekket (12).
21. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 20,karakterisert vedvidere å omfatte produksjonsutrustning på dekket (12).
22. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 21,karakterisert vedat motvektskonstruksjonen som gir avstand omfatter en fagverkssøyle.
23. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1-22,karakterisert vedat den tredje oppdriftsseksjon (220) har et sideforhold fra 0,2 til 1,5.
24. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1-23,karakterisert vedat den tredje oppdriftsseksjon (220) har et sideforhold fra 0,4 til 1,0.
25. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 24,karakterisert vedat den andre åpning (222) har et sideforhold fra 0,2 til 1,0.
26. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1-25,karakterisert vedat den andre åpning har et sideforhold fra 0,3 til 0,8.
27. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 26,karakterisert vedat SPAR-konstruksjonen er tilpasset transport på en konvensjonell lekter for transport av fagverksunderstell.
28. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 27,karakterisert vedat SPAR-konstruksjonen er tilpasset installasjon på et installasjonssted til havs, direkte fra en konvensjonell lekter for transport av fagverksunderstell.
29. SPAR-plattform (10, 200) ifølge ett eller flere av kravene 1 - 28,karakterisert vedat SPAR-konstruksjonen er tilpasset transport på et selvgående tørrlastskip med stor bæreevne.
NO20093325A 2007-04-13 2009-11-11 SPAR lastebøyekonstruksjon NO340240B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US91172907P 2007-04-13 2007-04-13
PCT/US2008/059830 WO2008127958A1 (en) 2007-04-13 2008-04-10 Spar structures

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20093325L NO20093325L (no) 2009-11-11
NO340240B1 true NO340240B1 (no) 2017-03-27

Family

ID=39864311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20093325A NO340240B1 (no) 2007-04-13 2009-11-11 SPAR lastebøyekonstruksjon

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8251005B2 (no)
CN (1) CN101657351B (no)
AU (1) AU2008239913B2 (no)
BR (1) BRPI0810723A8 (no)
GB (1) GB2459423B (no)
MY (1) MY151822A (no)
NO (1) NO340240B1 (no)
WO (1) WO2008127958A1 (no)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100260554A1 (en) * 2009-04-09 2010-10-14 Yun Ding Heave plate on floating offshore structure
CN102167141B (zh) * 2011-03-07 2013-07-17 中船重工船舶设计研究中心有限公司 一种采用不对称软舱的箱型桁架式四立柱深水平台系统
JP5697117B2 (ja) * 2011-03-07 2015-04-08 ジャパンマリンユナイテッド株式会社 スパー型浮体構造物
CN103129715B (zh) * 2012-03-16 2017-02-01 中国海洋石油总公司 导管架半潜浮式采油平台
CN102717878B (zh) * 2012-06-07 2014-09-17 中国海洋石油总公司 线控脱落式深水平台软舱加载系统
AU2013204895A1 (en) * 2012-09-03 2014-03-20 Seacaptaur Ip Ltd Buoy
EP2895385A2 (en) * 2012-09-17 2015-07-22 Technip France Truss spar vortex induced vibration damping with vertical plates
DK3029313T3 (en) * 2014-12-04 2018-05-07 Siemens Ag Strake for a windmill tower
US10358191B2 (en) 2015-07-13 2019-07-23 Ensco International Incorporated Floating structure
CN105402091A (zh) * 2015-12-11 2016-03-16 新誉集团有限公司 海上漂浮式风机及其风机基础
CN105696981B (zh) * 2016-04-14 2018-11-02 深圳市雷斯特海洋工程有限公司 一种可燃冰解堵装置、解堵系统及解堵方法
CN106080976B (zh) * 2016-06-15 2020-09-08 中国船舶工业集团公司第七○八研究所 一种spar平台的气囊式浮力罐支撑装置及其使用方法
CN106870267B (zh) * 2017-03-06 2019-01-01 武汉理工大学 一种能量自供给海上网络通信热点浮动平台

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309141B1 (en) * 1997-12-23 2001-10-30 Shell Oil Company Gap spar with ducking risers

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998022336A1 (en) * 1996-11-15 1998-05-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Spar structure
WO1998029299A1 (en) * 1996-12-31 1998-07-09 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Spar with features against vortex induced vibrations
US6227137B1 (en) 1996-12-31 2001-05-08 Shell Oil Company Spar platform with spaced buoyancy
US6263824B1 (en) * 1996-12-31 2001-07-24 Shell Oil Company Spar platform
US6092483A (en) * 1996-12-31 2000-07-25 Shell Oil Company Spar with improved VIV performance
CN2438654Y (zh) * 2000-03-13 2001-07-11 王文波 一种水面浮筒平台
US6431284B1 (en) * 2000-10-03 2002-08-13 Cso Aker Maritime, Inc. Gimbaled table riser support system
US6644893B2 (en) * 2001-07-09 2003-11-11 Marathon Oil Company Rigid jacket of an offshore platform having a quadrapod structure
US6953308B1 (en) * 2004-05-12 2005-10-11 Deepwater Technologies, Inc. Offshore platform stabilizing strakes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6309141B1 (en) * 1997-12-23 2001-10-30 Shell Oil Company Gap spar with ducking risers

Also Published As

Publication number Publication date
BRPI0810723A2 (pt) 2014-10-21
AU2008239913B2 (en) 2011-09-22
US20110005443A1 (en) 2011-01-13
CN101657351A (zh) 2010-02-24
NO20093325L (no) 2009-11-11
BRPI0810723A8 (pt) 2019-01-22
GB2459423A (en) 2009-10-28
GB2459423B (en) 2012-02-15
MY151822A (en) 2014-07-14
CN101657351B (zh) 2015-12-09
US8251005B2 (en) 2012-08-28
AU2008239913A1 (en) 2008-10-23
WO2008127958A1 (en) 2008-10-23
GB0915384D0 (en) 2009-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340240B1 (no) SPAR lastebøyekonstruksjon
CN107697238B (zh) 一种深水浮式多功能干树半潜平台及其海上安装方法
US8616806B2 (en) Riser support system for use with an offshore platform
US4702321A (en) Drilling, production and oil storage caisson for deep water
US6666624B2 (en) Floating, modular deepwater platform and method of deployment
US6701861B2 (en) Semi-submersible floating production facility
US8387550B2 (en) Offshore floating platform with motion damper columns
US20080213048A1 (en) Method for fabricating and transporting an integrated buoyancy system
CN103917439A (zh) 具有外置柱的离岸平台
US20040182297A1 (en) Riser pipe support system and method
US7270071B1 (en) Deep draft semisubmersible movable offshore structure
US6632112B2 (en) Buoyancy module with external frame
US6805201B2 (en) Internal beam buoyancy system for offshore platforms
Glanville et al. Neptune project: spar history and design considerations
CN104973225B (zh) 一种浮式生产平台
NO337402B1 (no) Et flytende skrog med stabilisatorparti
US20120114421A1 (en) Semi-submersible floating structure
US9352808B2 (en) Offshore platform having SCR porches mounted on riser keel guide
KR20010108376A (ko) 원유 생산 라이져용 안내 프레임을 갖춘 시스템, 라이져용안내 프레임, 라이져 부력 요소 및 반잠수형 생산 플랫폼
CN201121487Y (zh) 一种基于近水面脱离的深水钻井装置
CN110155263B (zh) 一种圆筒形半潜式钻井平台
NO317001B1 (no) Stake med saertrekk mot virvelfremkalte vibrasjoner
KR102477560B1 (ko) 복합 해양구조물
Wanvik et al. Deep water moored semisubmersible with dry wellheads and top tensioned well risers

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees