NO784003L - Fremgangsmaate og innretning for oppstilling av en offshore-plattform - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører offshore-plattformer, nærmere bestemt en ny metodikk ved montering ay of ^shore-plattf ormer, særlig slike som benyttes for undersøkelse og utnyttelse av na^ turresurser, så som olje under havbunnen.

Offshoreplattformer av den type som foreliggende oppfinnelse vedrører er vist i. US-patentskriftene nr. 3 857 247

og 3 876 181, I begge disse patentskrifter beskrives et tokompon-* entsystem som innbefatter en bærekonstruksjon eller et tårn, og selve plattformen eller dekket. Disse deler fløtes ut h<y>er for seg, eventuelt ved hjelp av lektere, til den ønskede oppstillings^ plass.. Når bærekonstruksjonen er bragt frem til oppstillingsstedet monteres den i oppreist eller vertikal stilling på havbunnen, slik at benene strekker seg godt opp over vannflaten. Dekket plasseres så mellom bærekonstruksjonens eller tårnets ben og jekkes opp langs benene slik at det kommer klar av vannflaten og ikke påvirkes av bølger. Dekket festes så til bærekonstruksjonen og man kan så foreta de nødvendige boringer eller produk-sjonsarbeider ut ifra det stabile, løftede dekk.

Begge de nevnte US-patentskrifter viser arrangement-er for montering av oppjekkingsrør som henges opp i de øvre ender av bærekonstruksjonens ben og strekker seg ned langs benene og til dekket. Jekkmekariismene er anordnet på dekket og griper tak i oppjekkingsbenene slik at dekket kan trekkes opp til toppen av bærekonstruksjonens ben. Etter at dekket er festet til bærekonstruksjonen kan man så fjerne jekkene og oppjekkingsbenene og be-nytte dem ved monteringen av en annen plattform.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å forbedre

den foran beskrevne monteringsteknikk. Særlig tar man sikte på å muliggjøre en mer effektiv og billigere plattformkonstruksjon enn man hittil har kunnet oppnå. Oppjekkingen skjer,etter at dekket først er plassert ved bærekonstruksjonen, raskere enn

tidligere. Dette er en vesentlig fordel fordi dekket når det befinner seg i vannflaten ved bærekonstruksjonens ben, utsettes for påvirkninger av strøm og bølger og er lett sårbart dersom vær-og vindforhold blir dårligere.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebragt en fremgangsmåte som angitt i krav 1. Oppfinnelsen vedrører som nevnt også en innretning for utførelse av fremgangsmåten og denne er definert i kravene 2-^3.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvis-ning til tegningene hvor:

fig. 1 viser et oppriss av en offshoreplattform

i montert tilstand,

fig. 2 viser et grunnriss av plattformen i fig, 1, fig. 3 viser et sideriss av plattformens bærekonstruksjon under montering,

fig. 4 viser et riss som i fig. 1, med dekket i flytestilling,

fig. 5 viser et grunnriss av" bærekonstruksjon og dekk i den stilling som er vist i fig. 4,

fig. 6 viser et riss som i fig. 4, med dekket plassert inntil bærekonstruksjonen og klar til å løftes,

fig. 7 viser et snitt etter linjen 7-^7 i fig. 6, fig. 8 viser et forstørret skjematisk snitt etter

linjen 8-8 i fig. 7,

fig. 9 viser et snitt som i fig. 7, med dekket i

løftet tilstand,

fig. 10 viser et riss som i fig, 4, men med dekket plassert på en lekter,

fig, 11 viser et snitt svarende til fig, 7, men med dekket plassert på en lekter,

fig. 12 viser et snitt som i fig. 11, med dekket

løftet,

fig. 13 viser et modifisert arrangement hvor en brobjelke monteres på toppen av bærekonstruksjonen, og

fig. 14 viser et modifisert arrangement hvor det benyttes en bærekonstruksjon som fløtes i liggende stilling.

Plattformen i fig. 1 består i hovedsaken av et dekk 20 som hviler på en bærekonstruksjon 22 og befinner seg godt over havflaten 24, slik at dekket ikke påvirkes av bølger og strømmer.

Bærekonstruksjonen 22 består av fire ben 26 og 28 som strekker seg opp ifra en basis 30. Basisen 30 består av en fundamentplate 32 som er forankret ved hjelp av peler 34 til havbunnen 35, og av flere sylinderformede elementer 36 som strekker seg opp ifra platen 32 og omgir de nedre deler av benene 26 og 28. Brobjelker 38 og 40, som har fagverkkonstruksjon, hviler på og er festet til hodene 42 og 44 på toppen av benene 26 og 28.

Som vist i figurene 1 og 2 har dekket 20 T-form i grunnriss med en "stamme" 46 og en "tverrbjelke" 48. Stammen 46 i TVen som dekket danner sett i grunnriss, strekker seg inn mellom benene 26 og 28 og har en bredde som omtrent svarer til avstanden mellom benene. Det utvidede parti 48 av dekket strekker seg ut ved siden av benene 26.

Dekket 20 festes til brobjelkene 38 og 40 og av-stives og forsterkes av disse. På grunn av denne konstruksjon kan dekket, selv om det er relativt stort, ha en lett konstruksjon og denne lette konstruksjonen kan gjøres lettere enn det som ville ha vært nødvendig dersom dekket skulle overspenne hele avstanden mellom bærebenene uten ekstra avstivninger.

Plattformen i figurene 1 og 2 er beregnet for olje-brønnboring. Som vist i fig. 2 er den ene brobjelke 38 utformet slik at den danner et gitterlignende mønster av boresteder 50,

og bjelken er beregnet til å bære et boretårn 52 som kan plasseres over de respektive boresteder. Brobjelken 38 bærer også en kran 54 som brukes for å plassere borerør i boretårnet 52,

I tillegg til de grunnleggende komponenter, det vil si boretårnet 52 og kranen 54, som er opplagret på borebjelken 38, skal dekket 20 også gi plass for personell, hjelpeutstyr og lager. Som det går frem av figurene 1 og 2 er mannskapsbekvemme-ligheter 56 anordnet i ytterenden av dekkområdet 46, og en heli-kopterplattform 58 er plassert på toppen av brobjelken 40. Kraft-stasjonen og styreutstyret 60 er plassert på dekkområdet 48, og over disse komponenter er det en lagerplattform 62 for borerør. Langs den ene kanten av dekket er det en kran 64 som benyttes

for overføring av utstyr og forsyninger til plattformen ifra et forsyningsskip. En plattform 66 for oppbevaring av boretårnet 52 og kranen 54 når dekket 20 taues på plass eller monteres/ demonteres, er anordnet på dekket 20 ved brobjelken 38.

Figurene 3-9 viser forskjellige trinn under mon teringen av plattformen på oppstillingsstedet. Som vist med strekpunkterte linjer i fig. 3 blir bærekonstruksjonen 22 tauet på plass og senket ned på havbunnen 35 på det ønskede oppstillings-sted. Ballasteringen av bærekonstruksjonen 22 kan gjennomføres ved hjelp av ikke viste midler som kan være festet til bærekonstruksjonen, eller bærekonstruksjonens ben 26, 38, og sylinderne 36 kan være hule og egnet for ballastering. Etter at bærekonstruksjonen er senket ned på havbunnen forankres den ved hjelp av peler 34. Av fig. 3 går det frem at hodene 42 og 44 og brobjelkene 38 og 44 er satt på plass på benene 26 og 28 før bærekonstruksjonen, taues ut til oppstillingsstedet. Da brobjelkene 38 og 40 er fagverkkonstruksjoner vil de være relativt lette og ikke ha særlig store eksponerte flater. De vil derfor ikke by på noen spesiell motstand under tauingen og vil heller ikke i vesentlig grad påvirke ballansen eller oppdriften til bærekonstruksjonen under tauingen. I realiteten vil brobjelkene 38 og 40 binde bærebenenes øvre ender sammen slik at konstruksjonen bedre kan motstå sjø- og vindpåkjenninger under tauingen. Dersom bærekonstruksjonen 22 skulle taues ut med dekket 20 påmontert ville derimot dekket representere en stor utsatt flate med hensyn til vindpåkjenninger og/eller sjøpåkjenninger, og dette vil bety en betydelig påkjenning av konstruksjonen. Konstruksjonen vil heller ikke være særlig stabil i flytende tilstand og ville lett kunne kantre.

Av fig, 3 går det også frem at det inne i hver av brobjelkene 38 og 40 er anordnet oppjekkingsmekanisme 68 og til-hørende stive rørformede oppjekkingsben 70. Brobjelkene 38 og 4Q tjener således som plattformer for oppjekkingsmekanismene 68. Dette oppjekkingsarrangement muliggjør en hurtig og liketil forbindelse mellom bærekonstruksjonen og dekket når dekket skal løftes opp på plass.

Etter at bærekonstruksjonen 2 2 er satt på plass og forankret i havbunnen 35 slepes dekket 20 frem til bærekonstruksjonen, som vist i fig. 4. Dekket 20 kan være ferdigstilt på et egnet sted langs kysten og kan være ferdigutrustet med mannskaps-bekvemmeligheter 56, kraftstasjon og styreutstyr 60, lagerplatt^form 62 for borerør og plattform 66 for boretårn og kran, med boretårnet og kranen 52 henholdsvis 54 montert på dekket. Som vist i fig. 5 styres dekket slik at dets smale del 46 først går inn mellom benene 26 og deretter inn mellom benene 28, helt til dekkets tverrdel 48 nesten støtter an mot benene 26. Dekket 20

er forsynt med fangkiler 72 for oppjekkingsbenene, og disse fangkilene vil flukte med oppjekkingsbenene 70 på brobjelken 38 og 40 når dekket er bragt inn på plass mellom benene. Fangkilene er utført slik at de tillater at oppjekkingsbenene kan bevege seg fritt i en retning men gripes fast og stoppes i den andre retningen. Som vist i fig. 6 benytter man så oppjekkingsmekanismen 68 for nedsenking av oppjekkingsbenene 70 helt til disse går inn i de tilordnede fangkiler 72 på dekket 20, hvorved det til-veiebringes en forbindelse mellom dekket og brobjelkene 38 og 40. Som vist i fig. 8 innbefatter oppjekkingsmekanismen 68 øvre og nedre holdeenheter 74 og 76. Den nedre holdeenhet 76 er montert på brobjelken 38. Hydrauliske arbeidssylindre 78 benyttes for å bevege holdeenhetene 74 og 76 mot og fra hverandre. Fangkilene 80 i holdeenhetene 74 og 76 kan styres slik at de vekselvis griper og frigjør oppjekkingsbenene 70 under holdeen-hetenes bevegelse mot og fra hverandre. For å kunne senke oppjekkingsbenet 70 frigjøres således fangkilen 80 i den nedre holdeenhet 76, mens fangkilene i de øvre holdeenheter 76 holder oppjekkingsbenet fast under bevegelsen av holdeenhetene mot hverandre. Det omvendte skjer når holdeenhetene beveges fra hverandre. For å løfte oppjekkingsbenet reverserer man sekvensen. Fig. 8 viser arbeidsmetodikken skjematisk. Det er antydet bladfjær som Virker mot bolter og presser enten den øvre eller nedre del av fangkilene mot oppjekkingsbenet 70,

Når oppjekkingsbenene 70 samvirker med fangkilene 72 på dekket 20 vil oppjekkingsbenene fastgjøres til dekket på

en måte som muliggjør en oppoverrettet, men ikke en nedoverrettet bevegelse av dekket i forhold til oppjekkingsbenene. Det vil si at fangkilene 72 tillater en relativ bevegelse av oppjekkings-^ benene 70 i forhold til fangkilene i overensstemmelse med en be-" vegelse av dekket og brobjelkene mot hverandre, men de hindrer en relativbevegelse i omvendt retning. Dersom for eksempel dekket skulle begynne å løfte seg under påvirkning av bølger eller tide-vann vil fangkilene 72 tillate at dekket beveger seg opp på oppjekkingsbenene. Fangkilene 72 vil hindre en reversert bevegelse. På denne måten kan man utnytte bølger for å løfte dekket. Nærmere om dette kan man finne i US-patentskrift nr. 3 876 181.

Etterat oppjekkingsbenene 70 er brakt til samvirke med de respektive fangkiler i dekket 20 kan man bringe oppjekkingsmekanismen 68 til virksomhet for å løfte oppjekkingsbenene og derved dekket 20 opp til brobjelkene 38 og 40, som vist i fig. 9. Når dekket er løftet helt opp, festes det til brobjelkene, f.eks. ved fastsveising. Oppjekkingsmekanismene og oppjekkingsbenene kan så demonteres og brukes ved monteringen av andre plattformer. På grunn av fagverkskonstruksjonen som er benyttet i brobjelkene 38 og 40 vil brobjelkene gi en rammeverkstøtte til dekket og vil bevirke en avstivning og styrking av dekket så snart dekket er løftet opp til og sammen-festet med brobjelkene. Da brobjelkene spenner over bærekonstruksjonens ben kan dekket utføres lettere og mindre stivt enn dersom dekket i seg selv skulle spenne over bærebenene.

Fig. 10-12 viser et modifisert arrangement hvor dekket 20 bringes ut på en lekter 82. En slik metodikk gjør at dekket kan konstrueres uten at man behøver å ta hensyn til dets oppdrift eller evne til å motstå påkjenninger i sjøen. Som vist i fig. 11 bringes oppjekkingsbenene 70 til samvirke med fangkilene 72 på dekket mens dette ligger på lekteren 82, og som vist i fig. 12 benyttes oppjekkingsmekanismene 68 til å løfte dekket opp, fri fra lekteren og opp mot brobjelkene 38 og 40

for fastgjøring til disse. Oppjekkingsmekanismene og oppjekkingsbenene 68 og 70 kan så frigjøres og senkes ned på lekteren slik at de kan benyttes ved monteringen av en annen plattform. Fig. 13 viser en modifikasjon hvor bærekonstruksjonen 22 fløtes på plass og senkes ned før brobjelkene 38 og 4 0 monteres. Disse bjelker kan eksempelvis monteres ved hjelp av en kranlekter 84. Som vist kan oppjekkingsmekanismene og oppjekkingsbenene 68 og 70 på forhånd være montert på brobjelkene slik at brobjelker med oppjekkingsutstyr kan plaseres på toppen av bærebenene 26 og 28. Da brobjelkene har fagverkkonstruksjon kan de lett håndteres av kranlekteren, særlig sammen-liknet med en håndtering av selve dekket. Fig. 14 viser bruk av en bærekonstruksjon 86 med påmonterte brobjelker 88, hvilken bærekonstruksjon fløtes ut i liggende stilling. I denne forbindelse skal det vises til U.S. patentskrift nr. 2.857.744 for nærmere detaljer.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte ved oppstilling av en offshore-plattform, hvor en bærekonstruksjon, som har minst ett vertikalt ben, plaseres på havbunnen slik at benet rager opp over vannflaten, og et dekk plaseres ved bærekonstruksjonen og løftes klar av vannet ved hjelp av minst en jekkenhet som innbefatter en jekk-mekanisme og et jekkben, og er anordnet mellom bærekonstruksjonen og dekket,karakterisert vedat minst en slipp-mekanisme (72) anordnet i bærekonstruksjonen eller dekket for å tillate fri bevegelse av et jekkben (70) inn i slippmekanismen, men ikke ut, at jekk-mekanismen (68)er festet til dekket eller bærekonstruksjonen, at jekk-mekanismen betjenes for derved å bevege jekkbenet (70) inn i slikkmeka-nismen (72), og at jekkmekanismen deretter betjenes for å løfte dekket (20) klar av vannet.

2. Innretning til bruk ved utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, ved oppstilling av en offshore-plattform som innbefatter en bærekonstruksjon med minst ett vertikalt ben som rager opp over vannflaten, når bærekonstruksjonen er plasert på havbunnen, og et dekk som-bæres av bærekonstruksjonen, samt en monteringsdel som er tilknyttet den øvre ende av bærekonstruksjonens ben, og minst en jekkenhet som inne-befatter en jekkenhet og et jekkben,karakterisertved minst en slippmekanisme (72) som er anordnet i bærekonstruksjonen, monteringsdelen eller dekket og muliggjør fri bevegelse av et jekkben (70) inn i en slippmekanisme (72), men ikke ut, idet jekkmekanismen (68) er tilknyttet ett av de nevnte elementer, bærekonstruksjon, monteringsdel eller ben, som ikke bærer slippmekanismen.

3. Innretning ifølge krav 2,karakterisertv e d at monteringsdelen har en brobjelke (38, 40) med fagverks-konstruksjon, hvilken brobjelke er forbundet med og strekker seg mellom to vertikale ben (26, 28) i bærekonstruksjonen.