NO793839L

NO793839L - Apparat og fremgangsmaate for beskyttelse av undervannskonstruksjoner.

Info

Publication number: NO793839L
Application number: NO793839A
Authority: NO
Inventors: Paul Mccrory Thorne
Original assignee: Fmc Corp
Priority date: 1978-11-27
Filing date: 1979-11-26
Publication date: 1980-05-28
Also published as: CA1123729A; GB2035426A; BR7907639A; JPS5572589A; NL7908480A; GB2035426B; US4220421A

Description

Apparat og fremgangsmåte

for beskyttelse av undervannskonstruksjoner.

Denne oppfinnelse angår fremgangsmåter og apparater for beskyttelse av undervannskonstruksjoner, og mer bestemt fremgangsmåter og apparater for å hindre skade på disse konstruksjoner på grunn av ankere, fisketrålbrett eller -garn og andre slep-gjenstander som kan komme i berøring med nevnte konstruksjoner.

Utvinning av olje og gass fra fralandsbrønner har utvik-let seg til et stort industrielt foretagende. Slike brønner bores nå på forskjellige steder over hele kloden, hvorav noen ligger i områder hvor der drives kommersiell fangst av fisk, f.eks. i Nordsjøområdet hvor ankere, garn, trålbrett og annet utstyr som slepes under vann kan komme i berøring med brønn-hodene og de påmonterte oppadragende sikkerhetsventilsystemer. Et anker eller trålbrett kan faktisk rive et ventilsystem eller brønnhode løs fra brønnen og derved forårsake olje- og/ eller gasslekkasje til det omgivende sjøvann. Slike lekka-sjer kan være farlige, de er alltid kostbare med henblikk på reparasjonskbstander og tapt produksjon, og de kan også forårsake betydelig skade på omgivelsene. Følgelig forlanges det nå av myndigheten i flere land at neddykkede sikkerhets-ventilsystmer og annet neddykket brønnhodeutstyr skal beskyttes fra disse problemer.

Det er tidligere foreslått konstruksjoner av betong, stål og/eller fiberglass, som ganske enkelt nedsenkes på plass over det neddykkede ventilsystem eller brønnhode. Disse konstruksjoner kan være hvelv- eller pyramideformet, eller de kan ha en kjegleform som angivelig virker til å av-vise trålbrett og andre gjenstander når de støter på disse hindringer. Ettersom sikkerhetsventilsystemet på et under-vanns-brønnhode kan rage fra 6 til. 9 meter over havflaten må hvelv- eller pyramideformede beskyttelseskonstruksjoner f.eks. av stål eller betong være mer enn 9 meter høye med grunnfla-ter mellom 15 og 18 meter i diameter. Ettersom den samlede ' vekt av disse konstruksjoner kan nå opp i 90 tonn eller mer, stoler man på at denne vekt holder konstruksjonene på plass. De lettere fiberglass-konstruksjoner krever én eller annen form for forankring til sjøbunnen, og i enkelte av disse kjente konstruksjoner er dette oppnådd ved hjelp av skrue-ankere plassert rundt konstruksjonsomkretsen. I alle tilfel- ler vanskeliggjøres håndtering og montering av slike kjente konstruksjoner på grunn av deres fysiske størrelse. Videre' har man den ulempe at dersom et anker eller annen innretning under slep får et godt grep på konstruksjonen, f.eks. ved å trenge inn mellom konstruksjonens underside: og den faste sjøbunnen, kan konstruksjonen rives av brønnen og brønnhodet og/eller ventilsystemet kan bli alvorlig skadet eller øde-lagt, noe som lett kan forekomme.

Foreliggende oppfinnelse omfatter en ringformet, beskyt-tende, omsluttende kappe med en åpning i sitt øvre parti som gir adgang til brønnen når kappen er plassert rundt brønnen, og med minst ett hulrom innrettet til å oppta betong eller annet ønsket materiale. Et antall tomme sekker eller, sekklignende beholdere er festet til kappens yttervegger og or- . ganer er anordnet for å pumpe betongmasse inn i kappens hulrom og sekkene etter at kappen er bragt på plass rundt brøn-nen. De fylte sekker gis en form som danner en jevnt profilert avskjerming rundt kappen, men dersom ankere eller annet marint utstyr griper fast i denne avskjerming vil sekkene rives løs slik at det. marine utstyr forsatt kan beveges over eller rundt kappen uten å skade denne eller det beskyttede brønnhode eller ventilsystem. Figur 1 er et isometrisk riss av en kappe for beskyttelse av undervanns-brønnhoder ifølge foreliggende oppfinnelse, idet kappen er vist løsbart forbundet med en rørstreng for nedsenking av kappen til sjøbunnen. Figur 2 er et sentralt vertikalsnitt gjennom beskyttelseskappen på figur 1, og viser den i stilling rundt et under-vanns-brønnhode,"klart for påfylling av betong. Figur 3 er et riss lik figur 2, og viser kappen og po-sene fullstendig fylt med betong, samtidig som det viser hvorledes kappen avleder ankerlinen og løfter ankerflikene ut av sjøbunnen. Figur 4 er et sideriss av kappen på figur 3 og viser hvorledes ankeret kan gli opp over betongskjermen. Figur 5 er et utsnitt som viser hvorledes en betongfylt sekk vil rives løs fra kappen dersom den fasthukes i et anker. Figur 6 er et riss lik figur 5 og viser hvorledes den hu-kede sekk vil fastholdes i ankeret og hindre dette fra å gripe

fatt i noen annen del av skjermen eller kappen.

Et apparat for- beskyttelse av undervannsbrønner i hen-hold til foreliggende oppfinnelse omfatter en ringformet be-, skyttelseskappe 10 med en stor åpen toppdel 11 som gir adgang til brønnen, og et hulrom eller kammer 14 som kan utgjøres av et enkelt, ringformet kammer eller flere kammere, med en innervegg 15, en skrånende yttervegg 18, og en bunnvegg 20. Til kappen 10 er sveiset eller på annen måte festet et styreline-fundament 19 som innbefatter et antall vertikale styrestolper 22, samt et lederør 49 påmontert et brønnhode 50.

En heiseline 31 som er festet til øyre ende av et monte-ringsverktøy 26 som er løsbart festet til brønnhodet, og føl-gelig til styrefundamentet 19 og kappen 10, ved hjelp av en pal/spor-innretning (ikke vist) eller annen hensiktsmessig innretning som er kjent innen denne industri, benyttes for nedsenking av enheten bestående av brønnhodet 50, lederøret 49, styrefundamentet 19 og beskyttelseska<p>pen 10 på plass på den faste sjøbunnen 34 (fig. 2). Når denne faste sjøbunn 34

er overdekket av et lag med slam eller grus 30, slik tilfellet ofte er, spyles eller på annen måte fjernes dette lag bort fra brønnens omgivelser ved hjelp av konvensjonelle midler, og lederøret 49 spyles og/eller bores ned i sjøbunnen inntil kappen 10 når stillingen vist-i figur 2. Fra denne stilling strekker seg et antall styreliner 35, hver forbundet med en styre-stolpe 22, til en boreplattform eller -fartøy (ikke vist) på overflaten for styring av verktøy og utstyr mellom plattformen eller fartøyet og styrefundamentet 19 på vanlig måte. Styrefundamentet. 19 innbefatter også et antall avspissede plater '38 som trenger ned i sjøbunnen 34 og derved bidrar til å holde fun-damentet etc. i riktig stilling.

Et antall sekker eller sekklignende beholdere 39 omgir og er festet til kappens 10 ytre vegg 18. Et antall innbyrdes adskilte åpninger 42 (fig. 2 og 3) gjennom ytterveggen 18 danner kommunikasjon mellom sekkenes 39 indre og kappekammeret 14. I kommunikasjon med kammeret 14, og følgelig også med sekkene 39, er et antall innbyrdes adskilte slanger, rør eller andre rør-ledninger 43 som strekker seg mellom.kappen 14 og en betongkil-de, så som boreplattformen eller fartøyet (ikke vist). Rør-ledningene 4 3 er fortrinnsvis løsbart forbundet med kappen 10 ved hjelp av hurtigkoplinger 44, slik at de kan fjernes når de har utført sin oppgave.

Så snart kappen 10 og styrefundamentet 19 er plassert på sjøbunnen 34, og lederøret 49 er fastmurt til borehullet 48

ved innpumping av betong 52 i røret og opp i rommet mellom røret og borehullet for å sikre røret på plass, innpumpes betong gjennom rørledningene 43 inn i kammeret 14 hvorfra betongen strømmer gjennom åpningen 42 inn i sekkene 39, fyller sekkene og bringer den til å ekspandere til den i figur 3 og 4 viste form. Sekkene 39 gis en form som danner en jevnt profilert betongskjerm 60 rundt kappen 10 når sekkene fylles med sementmørtel. Dette minsker muligheten for at ankere og annet marint utstyr under slep skal henge fast dersom de stø-ter mot skjermen. Skulle imidlertid slik fasthenging skje vil den eller de sekker 3.9 som blir fasthuket rives løs fra skjermen 60 slik at ankeret etc. fortsetter oppover og over eller rundt skjermen og kappen uten å skade denne eller brønn-hodet.

Etter at kammeret 14 og sekkene 39 er fylt med sement-mørtel frakoples mørtel-rørledningene 43 fra kappen 10 og trekkes opp til overflaten, og et deksel 53 (fig. 3) nedsenkes og styres i stilling på toppen av kappen 10 ved hjelp av styrelinene 35. Styrelinene 35 kan deretter frakoples styrestolpe-ne 22 på vanlig måte.

Fig. 3-6 viser hvorledes sekkene fylt med betong rives løs fra skjermen 60 dersom de fasthukes av forbipasserende marint utstyr, slik at undervanns-brønnhodet beskyttes. Når et anker 56 som ved hjelp av en ankerkjetting 57 trekkes langs sjøbunnen nærmer seg kappen-10 vil kjettingen 57 ligge an mot dekslet 53 (fig. 3), slik at ankerstammen og -flikene løftes fra sjøbunnen. Når ankeret så kommer i berøring med de fylte sekker 39.

(fig. 4) vil sekkenes jevne kontur hindre at små ankere griper fast i sekkenes ytterflate idet disse små ankere vil gli opp langs skjermen 60 ved fortsatt trekk i ankerkjettingen 57. Dersom ankeret eller annet marint utstyr er stort og/eller tungt, . og dersom en sekk eller sekker 39 fasthukes av et slikt, anker etc, som vist i fig. 5, vil imidlertid sekken eller sekkene rives løs fra skjermen 60. Dersom et anker huker fast, vil den eller de sekker som rives løs, fastklemmes i området mellom

ankerstammen 56b og -flikene 56a, slik at ankeret hindres fra ytterligere fasthuking mot skjermen eller kappen og uten ytterligere hindring kan gli over eller rundt og forbi kappen uten å skade denne eller det beskyttede brønnutstyr.

Betongen som befinner seg i kammeret eller kamrene 14 samt i sekkene 39 øker på fordelaktig måte beskyttels.eskappens 10 totale vekt og bidrar til å holde den forankret på plass, samtidig som denneøkede vekt ikke må bæres av heiselinen 31 ettersom betongmørtelen innpumpes eller innføres på plass etter at kappen 10 er montert. Betydelige besparelser i ut-styrskostnader kan således også oppnås med foreliggende oppfinnelse, idet man ikke trenger å benytte spesielt og tyngre monteringsutstyr.

Selv om figurene bare viser et brønnhode beskyttet av kappen. 10, skal det forstås at kappen også kan konstrueres slik at den gir tilstrekkelig beskyttelse for et sikkerhetsventil-system, enten dette strekker seg opp over brønnhodet slik at kappen da vil ha en meget høyere profil, eller ventilsystemet er beliggende under sjøbunnen 34.

Selv om den best tenkelige utføringsform for utøvelse av foreliggende oppfinnelse er vist og beskrevet vil det være klart at modifikasjoner og varianter kan utføres uten å avvike fra det som ansees å være oppfinnelsesgjenstanden.

Claims

1. Apparat for å. beskytte undervannskonstruksjoner på bunnen av en vannmasse fra fysisk skade, karakterisert ved at det omfatter en beskyttelseskappe innrettet til å monteres rundt undervannskonstruksjonen, et antall beholdere, organer for å feste beholderne til beskyttelseskappen, og organer for å fylle beholderene med sementmørtel.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at organene for å fylle beholderne innbefatter en rørledning som strekker seg mellom beholderne og en sementmørtelkilde.

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at beholderne omfatter sekker som er slik formet at de danner en glatt, sammenhengende profil rundt beskyttelseskappen for å minske muligheten for at marint utstyr under bevegelse skal gripe fast i kappen.

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert ved at beskyttelseskappen innbefatter en innervegg, en yttervegg, og et mellomliggende ringformet kammer, åpninger i kammerets yttervegger og i hver av beholderne, samt organer for innfø-ring av sementmørtel i kammeret og i beholderne.

5. Apparat for å beskytte konstruksjoner på sjøbunnen fra fysisk skade forårsaket av garn, ankere og annet marint utstyr, karakterisert ved at det omfatter en beskyttelseskappe med hule vegger, et antall sekklignende beholdere, organer for å feste de sekklignende beholdere til en vegg på kappen, og organer for å fylle de hule vegger og de sekklignende beholdere med sementmørtel.

6. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at beskyttelseskappen innbefatter et antall åpninger mellom innersiden av de hule vegger og hver av de sekklignende beholdere, samt organer for å fylle det indre av de hule vegger og de sekklignende beholdere med sementmørtel..

7. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at det innbefatter en mørtel-rørledning innkoplet mellom beskyttelseskappen og en mørtelkilde på vannoverflaten.

8. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at de sekklignende beholdere har en form som danner en jevn profil rundt beskyttelseskappen når de fylles med mørtel, idet den jevne profil minsker muligheten for at undersjøisk marint utstyr skal gripe fatt i de sekklignende beholdere og minsker størrelsen på de støt som et anker eller annet marint utstyr under bevegelse ville utøve på beskyttelseskappen.

9. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at beskyttelseskappen er ringformet med en innervegg, en yttervegg, og et ringformet kammer mellom inner- og ytterveggen, hvilken yttervegg har minst én åpning mellom kammeret og hver av de sekklignende beholdere, samt organer for innpumping av mørtel i kammeret hvorved en del av mørtelen strømmer fra kammeret inn i de sekklignende beholdere.

10. Apparat ifølge krav 5, karakterisert ved at det innbefatter organer for separat befestigelse av hver av de sekklignende beholdere til en vegg på kappen, at de se-parate beholdere kan rives løs fra kappen når undersjøisk ut styr griper fast i de sekklignende beholdere for å minske det støt som et anker og annet marint utstyr under bevegelse ville utøve på beskyttelseskappen.

11. Fremgangsmåte for å beskytte undervannskonstruksjoner på bunnen av en vannmasse fra fysisk skade, karakterisert ved følgende trinn: 1) fremskaffing av en beskyttelseskappe for montering rundt undervannskonstruksjonen, 2) befestigelse av et antall sekklignende beholdere til en vegg på beskyttelseskappen, 3) føring av kappen og beholderne i stilling rundt under-vannskonstruks jonen, og 4) fylling av de sekklignende beholdere med sementmørtel.

12. Fremgangsmåte for å beskytte undersjøiske konstruksjoner på bunnen av en vannmasse fra fysisk skade forårsaket av et garn, ankere og annet marint utstyr, karakterisert ved at den innbefatter følgende trinn:. 1) fremskaffing av en beskyttelseskappe for montering rundt undervannskonstruksjonen, hvilken kappe har hule vegger,' 2) befestigelse av et antall sekklignende beholdere til en yttervegg av beskyttelseskappen, 3) nedsenking av kappen og beholderne i stilling rundt undervannskonstruksjonen, bg 4) fylling av beholderne og de hule vegger med sementmør-tel for å danne en jevn profil rundt kappen.

13. Fremgangsmåte for å beskytte undervannskonstruksjoner på bunnen av en vannmasse fra fysisk skade forårsaket av garn, ankere og annet marint utstyr i bevegelse, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: 1) fremskaffing av beskyttelseskappe for montering rundt undervannskonstruksjonen, 2) dekking av i det minste en del av beskyttelseskappens utvendige vegg med et antall sekklignende enkeltbeholdere festet til veggene, hvilke beholdere kan fjernes ved hjelp av en forutbestemt kraft, 3) føring av beskyttelseskappen og de sekklignende beholdere i en beskyttelsesstilling rundt undervannskonstruksjonen, bg 4) fylling av de sekklignende beholdere med sement.