NO781387L - Offshore-plattform. - Google Patents

Description

Offshore-plattform.

Oppfinnelsen'vedrører en offshore-plattform, f.eks. oppstilling på havbunnen, for boring av oljebrønner og/eller for lagring av petroleumprodukter.

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.

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.

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.

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 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.

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.

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.

Fordelaktig utføres plattformen slik at søylene 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.

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.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor

fig.1-3 rent skjematisk viser en offshore-plattform plassert på en basis på havbunnen.

Fig.4 viser den nedre seksjon av denne plattform, under slepingen ifra fremstillingsstedet,

fig.5 viser den nedre seksjon og en annen seksjon som skal plasseres på den nedre seksjon,

fig.6 viser diese to seksjoner satt sammen og klar for mottagelse av en tredje seksjon,

fig.7 viser den ferdige plattform under utslepingen og

fig.8 viser fordelingen av reaksjonsspenninger fra havbunnen på basisen til en of f siiore-plattf orm ifølge oppfinnelsen.

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.

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.

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.

Seksjon B består av en kasse 4, hvorpå det er montert søyler 5, med avstivning 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

10 er montert på søylene 8.

Konstruksjonen er stiv og egner seg godt til å

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.

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.

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.

Flottørkassen 4 monteres så på søylene 2 og ved hjelp av ytterligere ballastering senkes så konstruksjonen ytterligere

(fig. 6) og deretter bringes enheten C-^på plass på lignende måte osv.

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.

Konstruksjonen av den nedre seksjonen A skal her om-tales videre, under særlig hensyntagen til at det benyttes skrå søyler som vist.

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.

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.

Oppfinnelsn muliggjør også en annen fordel som man

ser av fig.7 hvor plattformen befinner seg i en slepestilling. De hydrostatiske krefter virker her bare på den øvre del av

søylene idet de nedre søyler, særlig søylene 2 i seksjonen A, er fylit med vann, henholdsvis har åpen forbindelse med det omgivende vann.

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.

Søylene kan således som vist i fig.2 oppbygges med plane vegger og eksempelvis ha ".kvadratiske eller rektangulære tverrsnitt og utføres som prismer.

Dette reduserer ikke bare byggeomkostningene men letter også sammensveisingen, ikke bare mellom søylene og basisen 1, men også mellom søylene og kassen 4.

Med oppfinnelsen>.oppnår man således en stor stivhet

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

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.

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.

Claims (3)

1. Offshore-plattform, særlig for petroeuminstallasjoner el.l., og særlig for større havdyp, karakterisert ved at den er bygget opp av i det minste tre seksjoner som innbefatter hule metallsøyler som samvirker med en mellomseksjon som er beregnet til å lette utslepingen av hver seksjon og ved sammensettingen danne en forbindelse mellom de forskjellige seksjoner, og ved at den nedre seksjon vider seg ut i fra toppen mot bunnen og mot en basis som er beregnet for oppankring på havbunnen, idet den nedre seksjons søyler har polygonalt tverrsnitt og går ut i fra basiskantene og er festet til denne, særlig ved hjelp av sveising.

2. Plattform ifølge krav 1, karakterisert ved at søylen i den nedre seksjon har samme rektangulære tverrsnitt slik at deres metallplater kan samles ved hjørnemetall-platene til basisen og festes til basis i dette omrdået, særlig ved hjelp av sveising.

3. Plattform ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at under transport til oppstillingsstedet til-veiebringes det hydrostatiske trykk som er nødvendig for å holde konstruksjonen flytende, bare av den øvre del av søylen, i.iens den nedre del, særlig den som er fremstilt av plane metallplater, forblir væskefylt, og således trykkfrie.