NO781387L

NO781387L - OFFSHORE PLATFORM.

Info

Publication number: NO781387L
Application number: NO781387A
Authority: NO
Inventors: Yves Martin
Original assignee: Metalliques Entrepr Cie Fse
Priority date: 1977-04-21
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1978-10-24
Also published as: BR7802491A; FR2388089B1; FR2388089A1; JPS53130802A

Description

Offshore-plattform.Offshore platform.

Oppfinnelsen'vedrører en offshore-plattform, f.eks. oppstilling på havbunnen, for boring av oljebrønner og/eller for lagring av petroleumprodukter. The invention'relates to an offshore platform, e.g. installation on the seabed, for drilling oil wells and/or for storing petroleum products.

Plattformer av den type som oppfinnelsen vedrører innbefatter vanligvis en basis eller et fundament beregnet for oppankring på havbunnen, særlig under påvirkning av konstruksjon-nens vekt med tillegg av nødvendig ballast. Denne basis bærer en eller flere søyler eller skaft som øverst bærer et plattformdekk for opptak av boreutstyr el.1. Basisen kan være utformet for under-støttelse av oljelagerbeholdere eller kan selv være utformet som sådanne. Platforms of the type to which the invention relates usually include a base or a foundation intended for anchoring on the seabed, particularly under the influence of the construction's weight with the addition of necessary ballast. This base carries one or more columns or shafts, which at the top carry a platform deck for receiving drilling equipment etc.1. The base can be designed to support oil storage containers or can itself be designed as such.

Det har tidligere vært foreslått å dele opp konstruksjonen i i det minste to over hverandre liggende seksjoner som forbindes ved hjelp av en mellomliggende konstruksjon som er utført som en kasse- eller bokskonstruksjon som kan flyte. Denne mellomkonstruksjon vil som følge av sin flyteeffekt og sin skrog-effekt tjene som en stabilisator under overføringen fra fremstillingsstedet og oppstillingsstedet. It has previously been proposed to divide the construction into at least two overlapping sections which are connected by means of an intermediate construction which is designed as a crate or box construction which can float. As a result of its floating effect and its hull effect, this intermediate structure will serve as a stabilizer during the transfer from the manufacturing site to the installation site.

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremstilling og plassering av plattformer av denne generelle type, særlig i forbindelse med større havdyp, dvs. 150 m til 300 m eller mer. The present invention relates to the manufacture and placement of platforms of this general type, particularly in connection with greater sea depths, i.e. 150 m to 300 m or more.

For slike havdyp er det en fordel å arbeide med et større antall over hverandre anordnede seksjoner under fremstil-lingen, f.eks. 3 eller 4 seksjoner. For such sea depths, it is advantageous to work with a larger number of sections arranged one above the other during production, e.g. 3 or 4 sections.

For hver av disse 'seksjoner er det da en fordel å benytte den ovenfor nevnte teknikk som innbefatter bruk av flottørkasser. Ifølge et utførelseseksémpel av oppfinnelsen benyttes det således i det minste to flottørkasser, en for hver respektiv seksjon, og disse flottørkasser benyttes for fløting av seksjonene og oppstilling av dem på hverandre på oppstillingsstedet. For each of these 'sections, it is then an advantage to use the above-mentioned technique which includes the use of float boxes. According to an embodiment of the invention, at least two float boxes are used, one for each respective section, and these float boxes are used for floating the sections and setting them up on top of each other at the installation site.

Når det gjelder konstruksjonens nedre seksjon, dvs. den som skal sammenlignes med. den på havbunnen oppankrede basis, går man fordelaktig frem på den måten at seksjonens søyler eller skaft går ut ifra basisens periferi. Gravitetskreftene fordeles således ut mot basisens periferi, dvs. mot periferisoner hvor man i hovedsaken har konsentrert reaksjonsspenningene mellom basis og havbunn. As for the lower section of the structure, i.e. the one to be compared with. the base anchored to the seabed, it is advantageous to proceed in such a way that the columns or shafts of the section extend from the periphery of the base. The forces of gravity are thus distributed towards the periphery of the base, i.e. towards peripheral zones where the reaction stresses between the base and the seabed have mainly been concentrated.

Et slikt arrangement muliggjør at man kan holde spen-ningene i basisens sentrale, del på et lavt nivå, og dette fører til en bedre utnyttelse av stålmaterialene som benyttes for opp-bygging av konstruskjonen. Such an arrangement makes it possible to keep the stresses in the central part of the base at a low level, and this leads to a better utilization of the steel materials used to build up the construction scion.

Fordelaktig utføres plattformen slik at søylene iAdvantageously, the platform is designed so that the columns i

den nedre del har polygonalt tverrsnitt, f.eks. rektangulært tverrsnitt. Man oppnår derved den fordel at søylene kan fremstilles av plater som er lette å fremstille og lette å sette sammen, f.eks. ved hjelp av sveising, med de tilsvarende elementer på basisen. the lower part has a polygonal cross-section, e.g. rectangular cross-section. One thereby achieves the advantage that the columns can be produced from plates that are easy to produce and easy to put together, e.g. by means of welding, with the corresponding elements on the base.

En slik konstruksjon, hvor man tar vare på de fordeler som polygonale tverrsnitt har i forhold til sirkulære tverrsnitt, muliggjøres i hovedsaken av at det, når man tar hensyn til platt-' formkonstruksjonens store høyde, vanligvis vil være tilstrekkelig under uttauingen å sikre enhetens oppdrift ved at de øvre deler av søylene holdes tomme, mens de nedre deler, særlig de som er nevnt ovenfor, kan ha forbindelse med det omgivende vann, og således være fylt med vann. Derved at de på denne måten ikke trykkpåkjennes, kan man med fordel dem av plane metallplater, som nevnt ovenfor. Such a construction, which takes care of the advantages that polygonal cross-sections have in relation to circular cross-sections, is mainly made possible by the fact that, when taking into account the large height of the flat-form structure, it will usually be sufficient during thawing to ensure the unit's buoyancy in that the upper parts of the columns are kept empty, while the lower parts, especially those mentioned above, can have a connection with the surrounding water, and thus be filled with water. As they are not subjected to pressure in this way, they can advantageously be made of flat metal sheets, as mentioned above.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor The invention shall be described in more detail with reference to the drawings where

fig.1-3 rent skjematisk viser en offshore-plattform plassert på en basis på havbunnen. fig.1-3 schematically shows an offshore platform placed on a base on the seabed.

Fig.4 viser den nedre seksjon av denne plattform, under slepingen ifra fremstillingsstedet, Fig.4 shows the lower section of this platform, during towing from the manufacturing site,

fig.5 viser den nedre seksjon og en annen seksjon som skal plasseres på den nedre seksjon, fig.5 shows the lower section and another section to be placed on the lower section,

fig.6 viser diese to seksjoner satt sammen og klar for mottagelse av en tredje seksjon, fig.6 shows these two sections assembled and ready for receiving a third section,

fig.7 viser den ferdige plattform under utslepingen og fig.7 shows the finished platform during the hauling out and

fig.8 viser fordelingen av reaksjonsspenninger fra havbunnen på basisen til en of f siiore-plattf orm ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 shows the distribution of reaction stresses from the seabed on the base of an offshore plate form according to the invention.

Det viste utførelseseksempel, se særlig fig.l og 7, er en plattform -beregnet for dybder på 300m - 350 m eller mer. Plattformen består i hovedsaken av tre over hverandre anordnede seksjoner A,B,C (fig.l). Den nedre seksjon A er utført i ett med en basis 1, og den øvre seksjon C er i dette tilfellet dannet av to delseksjoner C-^ og. som er plassert over hverandre. Høyden til den nedre seksjon A kan f.eks. være 13 0 m, mens høydene H2, H, til de øvrige seksjoner B og C eksempelvis kan være mellom 100 m og 110 m. The design example shown, see especially fig.1 and 7, is a platform - designed for depths of 300m - 350m or more. The platform mainly consists of three sections A, B, C arranged one above the other (fig.l). The lower section A is made in one with a base 1, and the upper section C is in this case formed by two sub-sections C-^ and. which are placed above each other. The height of the lower section A can e.g. be 130 m, while the heights H2, H, of the other sections B and C can for example be between 100 m and 110 m.

Hver seksjon innbefatter et antall søyler eller skaft, i dette tilfellet fire stykker. Disse er avstivet i forhold til hverandre ved hjelp av horisontale eller tverrgående konstruksjonselementer. Each section includes a number of columns or shafts, in this case four pieces. These are braced in relation to each other using horizontal or transverse construction elements.

Den nedre seksjon A (fig.l - 3) består i hovedsaken av en basis 1, fremstilt på i og for seg kjent måte, og fire søyler 2. Disse skrår fordeleaktig som vist. Avstivninger er her vist i form av horisontale konstruksjonselementer 3. Flottørkassen som hører til den neste seksjon, tjener også til avstivning. The lower section A (fig. 1 - 3) mainly consists of a base 1, produced in a manner known per se, and four columns 2. These are slanted advantageously as shown. Stiffeners are shown here in the form of horizontal construction elements 3. The float box that belongs to the next section also serves as stiffeners.

Seksjon B består av en kasse 4, hvorpå det er montert søyler 5, med avstivning 6. Section B consists of a box 4, on which columns 5 are mounted, with bracing 6.

Den øvre seksjon C består av en nedre del som innbefatter en andre flottørkasse 7 og av søyler 8 med avstivning 9. Den øvre del utgjøres av søyler 10 som bærer dekket 11. Søylene The upper section C consists of a lower part which includes a second float box 7 and of columns 8 with bracing 9. The upper part consists of columns 10 which carry the deck 11. The columns

10 er montert på søylene 8.10 is mounted on the pillars 8.

Konstruksjonen er stiv og egner seg godt til åThe construction is rigid and is well suited to

motstå bølgepåkjenninger. Som følge av de anvendte flottørkasser 4 og 7 er konstruksjonen lett å sette sammen og transportere. Dette skal beskrives nærmere under særlig henvisning til fig.4-7. withstand wave stresses. As a result of the float boxes 4 and 7 used, the construction is easy to assemble and transport. This shall be described in more detail with special reference to fig. 4-7.

Seksjonen A bygges opp og bringes ut i vannet og føres fordelaktig ut til et sted hvor man har tilstrekkelig vanndybde til å kunne sette sammen plattformen. Section A is built up and brought out into the water and advantageously taken out to a place where there is sufficient water depth to be able to assemble the platform.

På samme måte bygges seksjonen B (fig.5) oppog fløtes ut, f.eks. som vist på en lekter 12. Seksjonen B føres ut til en stilling over seksjonen A som på forhånd er senket ned derved at den er tilført ballast. In the same way, section B (fig.5) is built up and floated out, e.g. as shown on a barge 12. Section B is brought out to a position above section A, which has been lowered in advance by adding ballast.

Flottørkassen 4 monteres så på søylene 2 og ved hjelp av ytterligere ballastering senkes så konstruksjonen ytterligere The float box 4 is then mounted on the columns 2 and with the help of further ballasting the structure is then lowered further

(fig. 6) og deretter bringes enheten C-^på plass på lignende måte osv. (Fig. 6) and then the assembly C-^ is brought into position in a similar manner, &c.

Dersom det beskyttede farvann hvor oppbyggingen fore-går ikke er dypt nok, så foretar man naturligvis den resterende sammensetting i åpen sjø, f.eks. på oppstillingsstedet, i stille og rolig vær. If the protected waters where the build-up takes place are not deep enough, then of course the remaining assembly is carried out in the open sea, e.g. at the installation site, in quiet and calm weather.

Konstruksjonen av den nedre seksjonen A skal her om-tales videre, under særlig hensyntagen til at det benyttes skrå søyler som vist. The construction of the lower section A will be discussed further here, taking particular account of the fact that inclined columns are used as shown.

En slik skråstilling av søylene er særlig fordelaktig, særlig fordi den øker konstruksjonens stabilitet mot de påkjennin-ger .som bølgene utøver, og særlig gjelder at den skrå søylestilling gjør at belastningene overføres til konstruksjonens, periferi i bunnområdet. Such an inclined position of the columns is particularly advantageous, especially because it increases the structure's stability against the stresses exerted by the waves, and it is particularly true that the inclined column position causes the loads to be transferred to the structure's periphery in the bottom area.

Dette er meget vesentlig. Fig.8 viser reaksjonskref-tene mot basisen til plattformen. Man ser at fordelingen er slik at intensiteten er størst ved kantene. Gravitasjonskreftene F overføres således i hovedsaken i kantområdene. Ved at man på denne måten bevisst overfører påkjenningene i kantområdene kan man konstruere basisen deretter og derved kan man spare inn store mengder stålmaterialer i metallkonstruksjonen. This is very important. Fig.8 shows the reaction forces against the base of the platform. You can see that the distribution is such that the intensity is greatest at the edges. The gravitational forces F are thus mainly transmitted in the edge areas. By deliberately transferring the stresses in the edge areas in this way, the base can be constructed accordingly and thereby a large amount of steel material can be saved in the metal construction.

Oppfinnelsn muliggjør også en annen fordel som manThe invention also enables another advantage that man

ser av fig.7 hvor plattformen befinner seg i en slepestilling. De hydrostatiske krefter virker her bare på den øvre del av see from fig.7 where the platform is in a towing position. The hydrostatic forces act here only on the upper part of

søylene idet de nedre søyler, særlig søylene 2 i seksjonen A, er fylit med vann, henholdsvis har åpen forbindelse med det omgivende vann. the columns as the lower columns, especially columns 2 in section A, are filled with water, or have an open connection with the surrounding water.

På veggene i disse søyleavsnittene vil man således ikke ha noe hydrostatisk trykk, og man behøver derfor ikke å gi disse søyler den ellers ønskelige sylindriske form. There will thus be no hydrostatic pressure on the walls of these column sections, and there is therefore no need to give these columns the otherwise desirable cylindrical shape.

Søylene kan således som vist i fig.2 oppbygges med plane vegger og eksempelvis ha ".kvadratiske eller rektangulære tverrsnitt og utføres som prismer. The columns can thus, as shown in Fig. 2, be constructed with flat walls and, for example, have square or rectangular cross-sections and be designed as prisms.

Dette reduserer ikke bare byggeomkostningene men letter også sammensveisingen, ikke bare mellom søylene og basisen 1, men også mellom søylene og kassen 4. This not only reduces the construction costs but also facilitates the welding, not only between the columns and the base 1, but also between the columns and the box 4.

Med oppfinnelsen>.oppnår man således en stor stivhetWith the invention, a great rigidity is thus achieved

av konstruksjonen mot bølgepåvirkninger, fordi en konstruksjon som består av flere over hverandre anordnede seksjoner vil være mer stiv enn en konstruskjon som bare innbefatter en enkelt of the construction against wave effects, because a construction consisting of several sections arranged one above the other will be more rigid than a construction section that only includes a single

seksjon, man får også en resusering av vibrasjonsperiodene i konstruksjonen fordi de anvendte flottørkasser vil stoppe lokale vibrasjoner, og man oppnår en reduskjon av bøyemomentene i søylene, særlig pga. at skråstillingen av de nedre søyler, hvilket igjen fører til at man kan redusere bruken av stålmaterialer. section, you also get a reduction of the vibration periods in the construction because the float boxes used will stop local vibrations, and you achieve a reduction of the bending moments in the columns, especially due to that the slanting of the lower columns, which in turn leads to a reduction in the use of steel materials.

De i de nedre søyler anvendte plane plater betyr som nevnt en betydelig forenkling. Skråstillingen av de nedre søyler gir en bedre utnyttelse av basisen. Konstruskjonen og oppbyggingen blir enklere derved at man deler arbeidet opp i flere seksjoner, og man får også en mulighet for installering av store plattformer på score havdyp, selv om oppfinnelsen naturligvis også med fordel kan benyttes for grunnere havområder. As mentioned, the flat plates used in the lower columns mean a significant simplification. The slanted position of the lower columns makes better use of the base. The construction and build-up is made easier by dividing the work into several sections, and there is also an opportunity to install large platforms at sea depths, although the invention can of course also be used with advantage for shallower sea areas.

Claims

1. Offshore platform, especially for petroleum installations etc., and especially for greater sea depths, characterized by the fact that it is built up of at least three sections that include hollow metal columns that interact with an intermediate section that is intended to facilitate the dredging of each section and upon assembly form a connection between the different sections, and in that the lower section widens from the top towards the bottom and towards a base which is intended for anchoring on the seabed, the columns of the lower section having a polygonal cross-section and extending out in from the base edges and is attached to this, in particular by means of welding.

2. Platform according to claim 1, characterized in that the column in the lower section has the same rectangular cross-section so that their metal plates can be assembled at the corner metal plates of the base and attached to the base in this area, particularly by means of welding.

3. Platform according to claim 1 or 2, characterized in that during transport to the installation site, the hydrostatic pressure necessary to keep the structure afloat is provided only by the upper part of the column, i.e. the lower part, especially the one that is made of flat metal sheets, remains liquid-filled, and thus pressure-free.