NO784004L - Offshore-plattform og fremgangsmaate til dens oppstilling - Google Patents

Description

Offshore-plattform og fremgangsmåte

til dens oppstilling.

Oppfinnelsen vedrører offshore-plattformer, nærmere bestemt en ny metodikk ved montering av offshore-plattformer, særlig slike som benyttes for undersøkelse og utnyttelse av naturresurser, såsom olje under havbunnen.

Offshore-plattformer av den type som foreliggende oppfinnelse vedrører er vist i U.S. patentskrifter nr. 3.857.247 og 3.876.181. I begge disse patentskrifter beskrives et to-komponentsystem som innbefatter en bærekonstruksjon eller et tårn- og selve plattformen eller dekket. Disse deler fløtes ut hver for seg, eventuelt ved hjelp av lektere, til den ønskede oppstillingsplass. Når bærekonstruksjonen er brakt 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 produksjonsarbeider ut ifra det stabile, løftede dekk.

Begge de nevnte U.S. patentskrifter viser arrange-menter for montering av oppjekkingsrør som henges opp i de øvre ender av bærekonstruksjonens ben og strekker seg ned langs benene og til dekket. Jekkmekanismene er anordnet på dekket og griper tak i oppjekkingsbenene slik at dekket kan trekkes opp til toppen av bærekonstruksjonens ben. Etterat dekket er festet til bærekonstruksjonen kan man så fjerne jekkene og oppjekkingsbenene og benytte 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 plattformkonstruk-sjon enn man hittil har kunnet oppnå. Særlig gjelder at dekk-konstruksjonen er lettere og mindre stiv enn de tidligere kjente konstruksjoner. I tillegg skjer oppjekkingen 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 dårlige.

Ifølge oppfinnelsen er det derfor tilveiebrakt en offshore-plattform som angitt i kravene 1-4. Oppfinnelsen ved-rører, som nevnt, også fremgangsmåte til oppstilling av offshore-plattformen, og denne er også definert i krav 5 og 6.

Med oppfinnelsen oppnår man de foran nevnte til-strebede fordeler. Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene hvor:

Fig. 1 viser et oppriss av en offshore-plattform

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 flytesti11ing,

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 plasert 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 dekke 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 fra 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 fra 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 fig. 1 og 2 har dekket 20 T-form i. grunnriss, med en "stamme" 46 og en "tverrbjelke" 48. Stammen 4 6 i T-en som dekket danner sett i grunnris, 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 fig. 1 og 2 er beregnet for olje-brønnboring. Som vist i fig. 2 er den ene brobjelke 38 utformet slik at den danner et gitterliknende 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 brobjelken 38, skal dekket 20 også gi plass for personell, hjelpe-utstyr ,og lager. Som det går frem av fig. 1 og 2 er mannskapsbekvemmeligheter 56 anordnet i ytterenden av dekkområdet 46, og en helikopterplattform 58 er plassert på toppen av brobjelken 40. Kraftstasjonen og styreutstyret 50 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 fra et forsyningsskip. En plattform 66 for opp-bevaring av boretårnet 52 og kranen 54 når dekket 20 taues på plass eller monteres/demonteres, er anordnet på dekket 20 ved brobjelken 38.

Fig. 3-9 viser forskjellige trinn under monteringen av plattformen på oppstillingsstedet. Som vist med strek-punkterte 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, 28, og sylind-erne 36 kan være hule og egnet for ballastering. Etter at bærekonstruksjonen er senket ned på havbunnen forankres den ved hjelp 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.

Ac fig. 3 går det også frem at det inne i hver av brobjelkene 38 og 40 er anordnet oppjekkingsmekanismer 68 og tilhørende stive, rørformede oppjekkingsben 70. Brobjelkene 38 og 4.0 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 åt bærekonstruksjonen 22 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 mannskapsbekvemmeligheter 56, kraftstasjon og styreutstyr 60, lagerplattform 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 4 6 først går inn mellom benene 26 og deretter inn mellom benene 28, helt til dekkets tverrdel 48 nesten støter 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 brakt 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 opp-jekkingsmekanismen 68 for nedsenkning av oppjekkingsbenene 70 helt til disse går inn i de tilordnede fangkiler 72 på dekket 20, hvorved det tilveiebringes en forbindelse mellom dekket og brobjelkene 38 og 40. Som vist i fig. 8 innbefatter oppjekkings-mekanismen 68 øvre og nedre holdeenheter 74 og 76. Den nedre holdeenhet 76 er montert på brobjelken 38. Hydrauliske arbeids-sylindre 78 benyttes for å bevege holdeenhi»eten74 og 76 mot og fra hverandre. Fangkilene 80 i holdeenheten 74 og 76 kan styres slik at.de vekselvis griper og frigjør oppjekkingsbenene 70 under holdeenhetenes 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 74 holder oppjekkingsbenet fast under bevegelsen av holdeenhetene mot hverandre. Det omvendte skjer når holdeenhetene beveges fra hverandre. For å løfte oppjekkingsbenet reverserer man se-kvensen. Fig. 8 viser arbeidsmetodikken skjematisk. Det er an-tydet 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 nedoverrettet bevegelse av dekket i forhold til oppjekkingsbenene. Det vil si at fangkilene 72 tillater en relativ bevegelse av oppjekkingsbenene 70 i forhold til fangkilene i overensstemmelse med en bevegelse av dekket og brobjelkene mot hverandre, men de hindrer en relativbevegelse i omvendt retning. Dersom f,eks. dekket skulle begynne å løfte seg under påvirkning av bølger eller tidevann 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 U.S. patentskrift nr. 3.876.181.

Etter at oppjekkingsbenene -70 er brakt til samvirke med de respektive fangkiler i dekket 20 kan man bringe oppjekkingsmekanismene 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 fagverkkonstruksjonen som er benyttet i brobjelkene 38 og 40 vil brobjelkene gi en ramme-verkstøtte til dekket og vil bevirke en avstivning og styrking av dekket så snart dekket er løftet opp til .og sammenfestet 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 40 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 oppjekkingstutstyr kan plasseres på toppen av bærebenene 26 og 28. Da brobjelkene har fag-verkskonstruksjon kan de lett håndteres av kranlekteren,. særlig sammenliknet 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. 2.85 7.74 4 for nærmere detaljer. I dette U.S. patent er det vist en midlertidig bjelke 22 festet til de øvre endene av bærekonstruksjonens ben, men foreliggende oppfinnelse representerer det første forsøk på å benytte brobjelker i forbindelse med løfting og forsterkning av et dekk.

Claims (1)

1. Offshore-plattform, innbefattende en bærekonstruksjon med flere innbyrdes avstandsplasserte, vertikale ben som rager opp over vannflaten, og et dekk som bæres av bærekonstruksjonen over vannflaten, karakterisert ved at dekket (20) er festet til en eller flere som fagverk utførte brobjelker (38, 40) som strekker seg mellom .de nevnte (26, 28) over vannflaten, idet dekket (20) er avstivet og forsterket ved hjelp av bjelken eller bjelkene (38, 40).

2. Offshore-plattform ifølge krav 1, karakterisert ved at brobjelken eller i det minste en brobjelke (38, 40) er utført for bæring av borémaskineri (52, 54) .

3. Offshore-plattform ifølge krav 2, karakterisert ved at brobjelken eller en brobjelke (38) er utført for å muliggjøre en bevegelse av boremaskineriet (52, 54) .

4. Offshore-plattform ifølge krav 3, karakterisert ved at dekket (20) er utformet med en plattform (66) for opptak av boremaskineriet (52, 54), hvilken plattform er anordnet nær den eller de nevnte brobjelker (38).

5. Fremgangsmåte for oppstilling av en offshore-plattform ifølge krav 1, hvor en bærekonstruksjon med flere innbyrdes avstandsplasserte, vertikale ben plasseres på hav bunnen med de vertikale ben ragende opp over vannflaten, og et dekk bringes inn mellom benene og jekkes opp klar av vannet ved hjelp av jekkutstyr (60, 70) som virker mellom bærekonstruksjonen og dekket og dekket deretter forbindes med bærekonstruksjonen, karakterisert ved at bærekonstruksjonen (30) forsynes med i det minste en som fagverk utført brobjelke (38, 40) som forbindes med og strekker seg mellom de øvre endene av bærekonstruksjonens vertikale ben (26, 28), at jekkutstyret (68, 70) innkoples mellom brobjelken eller brobjelkene (38, 40) og dekket (20), og ved at dekket jekkes .opp og festes til bjelken eller bjelkene..

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, karakterisert ved at den eller de nevnte brobjelker plasseres og forbindes med de nevnte vertikale bærekonstruksjonsben (26,

28) etter at bærekonstruksjonen er plassert på havbunnen.