NO811482L

NO811482L - OFFSHORE CONSTRUCTION, SPECIAL FOR USE IN ARCTIC SURROUNDINGS

Info

Publication number: NO811482L
Application number: NO811482A
Authority: NO
Inventors: Ben Clifford Gerwick Jr; Stephen Jocelyn Hatcher
Original assignee: Mobil Oil Corp
Priority date: 1980-05-12
Filing date: 1981-04-30
Publication date: 1981-11-13
Also published as: JPS577783A; DK206781A; DE3118575A1; FI65043C; DK152904C; FI811286L; DK152904B; FI65043B

Description

Oppfinnelsen vedrører en offshorekonstruksjon, særlig for bruk i arktiske omgivelser og mere spesielt vedrører oppfinnelsen en offshorekonstruksjon for bruk i isområder, innbefattende et fortøyningssystem som er istand til å mot-stå de destruktive krefter som forårsakes av bevegelser i is og samtidig, er relativt lett å vedlikeholde selv når overflaten er isdekket. The invention relates to an offshore construction, particularly for use in arctic environments and more particularly the invention relates to an offshore construction for use in ice areas, including a mooring system which is able to withstand the destructive forces caused by movements in ice and at the same time, is relatively easy to maintain even when the surface is covered with ice.

Det økede behov for petroleumprodukter har krevet utforsking av mange nye områder verden over. Et av de mest lovende av disse områder er det arktiske området som ligger utenfor kysten til Nordalaska, Canada og Grønnland. Imidlertid er åpenbart utforskingen av slike områder beheftet med tekniske problemer som vanligvis ikke opptrer ved rutine-offshore-undersøkelser etter oljeprodukter. The increased need for petroleum products has required the exploration of many new areas worldwide. One of the most promising of these areas is the arctic area which lies off the coast of Northern Alaska, Canada and Greenland. However, the exploration of such areas is obviously fraught with technical problems that do not usually occur in routine offshore exploration for oil products.

Et åpenbart problem ved utnyttelse av arktiske offshoreområder ligger i overvinnelsen av ismassene som kontinuerlig dannes under visse årstider. Disse ismasser innbefatter isflak med en tykkelse på 2,4 m eller mer som kan ha "trykkrygger" utformet deri som kan måle 30 m eller mere i tykkelse. Disse ismasser er ikke stasjonære og kan bevege seg 100 m eller mer pr. dag under påvirkning av vind og strøm. Åpenbart utvikler disse bevegede ismasser vesentlige krefter, som på sin side vanligvis er destruktive på enhver fast gjenstand som. ligger i banen til ismassene. An obvious problem with the exploitation of Arctic offshore areas lies in overcoming the ice masses that continuously form during certain seasons. These ice masses include ice sheets with a thickness of 2.4 m or more which may have "thrust ridges" formed therein which may measure 30 m or more in thickness. These ice masses are not stationary and can move 100 m or more per day under the influence of wind and current. Obviously, these moving masses of ice develop significant forces, which in turn are usually destructive on any solid object that. lies in the path of the ice masses.

Det har således allerede en viss tid vært kjent at bunnavstøttéde konstruksjoner av den type som vanligvis benyttes i isfrie offshoreområder er særlig utsatt i arktiske offshoreområder da de bevegede ismasser kommer i kontakt med de faste konstruksjoner nær vannlinjen og derved bygger opp bøyemomenter som eventuelt knuser eller buler konstruksjonen. Forskjellige utforminger, som f.eks. en omvendt konisk platt-formseksjon er blitt foreslått for bunnavstøttéde konstruksjoner som virker for å bryte og avbøye disse ismasser rundt konstruksjonen når isen passerer under bevegelse. Eksempler på slike konstruksjoner er vist i U.S. patentene nr. 3.952.527, 3.972.199, 4.075.964 og 4.103.199. Når imidlertid vanndybdene det arktiske området øker til 200 m eller mer,.vil praktiske muligheter for bruk av en hvilken som helst bunnavstøttet konstruksjonstype bli sterkt redusert. It has thus already been known for some time that bottom-supported structures of the type that are usually used in ice-free offshore areas are particularly vulnerable in arctic offshore areas as the moving ice masses come into contact with the fixed structures near the waterline and thereby build up bending moments that eventually crush or bulge construction. Different designs, such as an inverted conical platform section has been proposed for bottom-supported structures which act to break and deflect these ice masses around the structure as the ice passes during movement. Examples of such constructions are shown in U.S. Pat. patents Nos. 3,952,527, 3,972,199, 4,075,964 and 4,103,199. However, when the water depths in the arctic area increase to 200 m or more, the practical possibilities for using any type of bottom-supported structure will be greatly reduced.

Ved tilveiebringelsen.av arktiske offshorekonstruk-sjoner for bruk i dypt vann er det blitt foreslått flere konstruksjoner som i realiteten omfatter en flytende kjeglestumpformet eller lignende tilformet skrogdel som enten er dynamisk posisjonert eller fortøyes på stedet ved hjelp av et kjettings-forankringssystem, som f.eks. beskrevet i U.S. patentene nr. 3.766.874, 3.837.311, 3.872.814, 3.902.447 In the provision of Arctic offshore constructions for use in deep water, several constructions have been proposed which in reality comprise a floating truncated cone-shaped or similarly shaped hull part which is either dynamically positioned or moored on site using a chain anchoring system, such as e.g. described in the U.S. Patent Nos. 3,766,874, 3,837,311, 3,872,814, 3,902,447

og 4.073.144. and 4,073,144.

Et typisk eksempel på et slikt flytende system er beskrevet i U.S. patent nr. 4.043.943 hvor et flytende skrog med en øvre kjeglestumpform er fortøyet i et dypt isområde ved hjelp av kjettings-fortøyningssystem. Fortøyningssys-temet er utformet for å tillate en aktiv heving av skroget i vann for derved å bruke skroget selv til å bryte den kontaktdannende is. Mens denne type konstruksjon synes å være istand til å brukes fordelaktig i arktiske områder kan visse problemer fremkomme ved service og vedlikehold av fortøy-ningssystemet under isdannelsessesongene. Dette vil si at hvis et anker på en kjettingfortøyningslinje brytes løs mens overflaten er dekket med tykke isflak eller en forankrings-line i seg selv brytes, er det ikke noen effektiv måte å trekke tilbake, erstatte eller føre tilbake ankeret eller forankringslinen da bruken av et ankerhåndteringsfartøy, som er nødvendig for slike operasjoner, er upraktisk hvis ikke umulig under slike betingelser. Hvis derfor et flytende skrog skal benyttes ved utvinning av dype arktiske offshoreområder, foreligger et behov for god fortøyning av skroget ikke bare for å gi den nødvendige stabilitet for skroget, men også for å sørge for at såvel rutine- som nødvedlikehold av fortøyningssystemet kan gjennomføres selv når overflaten er dekket med is. A typical example of such a liquid system is described in U.S. Pat. patent no. 4,043,943 where a floating hull with an upper frustoconical shape is moored in a deep ice area by means of a chain mooring system. The mooring system is designed to allow an active raising of the hull in water to thereby use the hull itself to break the contact-forming ice. While this type of construction seems to be able to be used advantageously in arctic areas, certain problems can arise during service and maintenance of the mooring system during the ice formation seasons. This means that if an anchor on a chain mooring line breaks loose while the surface is covered with thick ice flakes or an anchor line itself breaks, there is no effective way to retract, replace or return the anchor or anchor line as the use of a anchor handling vessels, which are necessary for such operations, are impractical if not impossible under such conditions. If, therefore, a floating hull is to be used in the extraction of deep Arctic offshore areas, there is a need for good mooring of the hull not only to provide the necessary stability for the hull, but also to ensure that both routine and emergency maintenance of the mooring system can be carried out itself when the surface is covered with ice.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å til-veiebringe en konstruksjon for bruk ved utvinning av arktiske offshoreområder hvor flytende ismasser må påregnes å være tilstede under visse deler av året. Konstruksjonen omfatter. et flytende skrog med isbrytende egenskaper, som er fortøyet på plass ved hjelp av et antall vertikale fortøyningsinnret-ninger som utstrekker seg fra skroget til et punkt på sjø-bunnen direkte under skroget. Innretninger er anordnet for spenning og avspenning av fortøyningsinnretningene i avhengig-het av situasjonen. The present invention aims to provide a construction for use in mining Arctic offshore areas where floating ice masses must be expected to be present during certain parts of the year. The construction includes a floating hull with icebreaking properties, which is moored in place by means of a number of vertical mooring devices extending from the hull to a point on the seabed directly below the hull. Devices are arranged for tensioning and untensioning the mooring devices depending on the situation.

Mer spesielt omfatter konstruksjonen et flytende skrog med nedoverhellende sider som er beregnet på å rea-gere mot en ankommende ismasse for å utøve en oppbrytnings-kraft på ismassen når den beveges mot skroget. Skroget har en sentral ledning eller "undérdékksåpning", fra hvilken et antall fortøyningsinnretninger utstrekker seg vertikalt nedover til en basis som er fest på bunnen. Fortøyningsinnret-ningen kan bestå av fleksible liner, f.eks. av nylon, stål e.l., eller de kan være stive ledninger, f.eks. borerør^More particularly, the construction comprises a floating hull with downward sloping sides which is intended to react against an arriving mass of ice to exert a breaking force on the mass of ice when it is moved towards the hull. The hull has a central conduit or "underdeck opening", from which a number of mooring devices extend vertically downwards to a base fixed to the bottom. The mooring device can consist of flexible lines, e.g. of nylon, steel etc., or they can be rigid wires, e.g. drill pipe^

Innretninger er anordnet i underdekksåpningen for enkeltvis å forspenne fortøyningsinnretningen for derved å trekke skroget nedover til en stilling under dets normale oppdriftsposisjon i vann. I sesonger hvor det er liten eller ingen isaktivitet i operasjonsområdet holdes fortøyningsinn-retningen ved maksimalt strekk for derved å gi en stiv for-tøyning for skroget, som på sin side i det vesentlige elimi-nerer vertikal bevegelse for skroget på grunn av vind og bøl-gevirkning. Dette gir en stabil plattform fra hvilken off-shoreboreoperasjoner kan utføres. Devices are arranged in the lower deck opening to individually bias the mooring device to thereby pull the hull down to a position below its normal buoyant position in water. In seasons where there is little or no ice activity in the operating area, the mooring device is kept at maximum tension to thereby provide a rigid mooring for the hull, which in turn essentially eliminates vertical movement for the hull due to wind and waves - effect. This provides a stable platform from which offshore drilling operations can be carried out.

Under sesongen med isaktivitet, kan strekket på fortøyningsinnretningen avlastes når skroget er i kontakt med en ismasse for derved å gi den nødvendige ettergivenhet til skroget til å føres oppover mot ismassene til de nedoverret-tede krefter som dannes av det oppoverførte skrog er tilstrekkelig til å bryte ismassene. Dette gjennomføres ved riktig operasjon av strekkinnretningen i underdekksåpningen eller hvis nylonline blir benyttet, delvis av de iboende strekkegenskaper for linene. Videre vil den iboende "stiv-het" for foreliggende konstruksjon, selv når de vertikale for-tøyninger er avlastet, begrense sideveis forskyvning av skroget under en isbryteoperasjon i sammenligning med de siderettede bevegelser som kan opptre med en mykere fortøy-ningsinnretning som tidligere ble benyttet for denne type. flytende konstruksjon. Med andre ord vil på grunn av de benyttede fortøyningsinnretninger skroget måtte beveges en kortere siderettet avstand for å bryte en ismasse enn med de tidligere konstruksjoner. Dette er viktig, særlig ved boreoperasjoner hvor det er nødvendig å avbryte operasjoner og trekke tilbake borestrengen og siderettede bevegelser for skroget overskrider en sikker avstand. Foreliggende konstruksjon vil ved å kreve mindre siderettet bevegelse for skroget for å bryte opp en ankommende ismasse, vesentlig redusere antall tilfeller hvor det blir nødvendig å avbryte boreoperasjonene, idet vanligvis avbrytning bare kreves i During the season of ice activity, the tension on the mooring device can be relieved when the hull is in contact with an ice mass to thereby provide the necessary compliance to the hull to be carried upward against the ice masses until the downward forces generated by the uplifted hull are sufficient to break the ice masses. This is carried out by correct operation of the tensioning device in the lower deck opening or if nylon line is used, partly by the inherent tensile properties of the lines. Furthermore, the inherent "stiffness" of the present construction, even when the vertical moorings are relieved, will limit lateral displacement of the hull during an icebreaking operation in comparison to the lateral movements that may occur with a softer mooring device that was previously used. for this type. floating construction. In other words, due to the mooring devices used, the hull will have to be moved a shorter lateral distance to break a mass of ice than with the previous constructions. This is important, particularly during drilling operations where it is necessary to interrupt operations and withdraw the drill string and lateral movements of the hull exceed a safe distance. By requiring less lateral movement for the hull to break up an arriving ice mass, the present construction will significantly reduce the number of cases where it becomes necessary to interrupt the drilling operations, as interruption is usually only required in

de tilfeller hvor det er ekstreme isbetingelser.those cases where there are extreme ice conditions.

Videre er det like viktig hvis reparasjoner eller utskiftninger av fortøyningsinnretninger er nødvendig, at denne operasjon kan gjennomføres selv når overflaten er dekket av is da de nedre ender av fortøyningsinnretningen er forankret direkte under skroget og/eller er tilgjengelige gjennom underdekksåpningen til skroget. Furthermore, it is equally important if repairs or replacements of mooring devices are necessary, that this operation can be carried out even when the surface is covered with ice as the lower ends of the mooring devices are anchored directly under the hull and/or are accessible through the lower deck opening of the hull.

Oppfinnelsen er således kjennetegnet ved det som fremgår av kravene. The invention is thus characterized by what appears in the claims.

Den aktuelle drift og fordelene ved oppfinnelsen vil bli bedre forstått under den følgende beskrivelse med henvis-ning til tegningen hvor like henvisningstall viser til like deler, og hvor: Fig. 1 viser et sideriss, delvis i snitt, av konstruksjonen i driftsstilling ved arktisk offshorested, The current operation and the advantages of the invention will be better understood in the following description with reference to the drawing where like reference numbers refer to like parts, and where: Fig. 1 shows a side view, partly in section, of the structure in operating position at an arctic offshore site ,

fig. 2 viser et skjematisk riss av strekkinnretningen for en nylonlinefortøyning i samsvar med oppfinnelsen, fig. 2 shows a schematic diagram of the tensioning device for a nylon line mooring in accordance with the invention,

fig. 3 et riss av strekkinnretningeri på fig. 2, og fig. 4 et riss, delvis i snitt, av en strekkinnretning som benyttes for en stiv ledning eller stålkabel-fortøyningsinnretning i samsvar med foreliggende oppfinnelse. fig. 3 a view of tension devices in fig. 2, and fig. 4 is a view, partially in section, of a tensioning device used for a rigid wire or steel cable mooring device in accordance with the present invention.

Tegningens fig. 1 viser en offshorekonstruksjon 10 i en driftsstilling i dypt vann på arktisk område. Konstruksjonen 10 innbefatter et flytende skrog 12 med et værdekk 13. The drawing's fig. 1 shows an offshore construction 10 in an operating position in deep water in the arctic area. The construction 10 includes a floating hull 12 with a weather deck 13.

Skroget 12 er fortrinnsvis oppbygd av stålplater ved bruk av teknikk som vanlig benyttet ved skipsbygging. Skroget 12 The hull 12 is preferably constructed of steel plates using techniques normally used in shipbuilding. Hull 12

er i det vesentlige en hul beholder med unntak av den ballast som er nødvendig for å holde skroget i en opprettstående og stabil stilling. Som illustrert har skroget 12 et antall indre dekk 14, 15, 16, 17, 18 som på sin side fortrinnsvis er oppdelt av vertikale skott (ikke vist) for å gi en kon-troll med skader. is essentially a hollow container with the exception of the ballast which is necessary to keep the hull in an upright and stable position. As illustrated, the hull 12 has a number of inner decks 14, 15, 16, 17, 18 which in turn are preferably divided by vertical bulkheads (not shown) to provide damage control.

Ledningen 20 danner en vertikal åpning 11 eller underdekksåpning gjennom senterlinjen til skroget 12. For å holde tyngdesenteret så lavt som mulig er alt bore- og/ eller produksjonsutstyr (ikke vist) fortrinnsvis plassert på de indre dekk 14, 15, 16, 17, 18. Værdekket 13 under-.støtter fortrinnsvis bare boretårnet 21, helikopterplassen 22 og mannskapets oppholdsrom 23. The line 20 forms a vertical opening 11 or lower deck opening through the centerline of the hull 12. In order to keep the center of gravity as low as possible, all drilling and/or production equipment (not shown) is preferably located on the inner decks 14, 15, 16, 17, 18 The weather deck 13 preferably only supports the derrick 21, the helipad 22 and the crew's living space 23.

Skroget 12, slik det er vist, er konstruert med en omvendt kjeglestumpformet form. Vinkelen 9 for de nedoverhellende sider på skroget 12 er tilstrekkelig spiss til å gi en tilstrekkelig vertikalkraft på et isflak til å bevirke at dette brytes,(slik det vil bli nærmere forklart nedenfor), men er ikke så steil at det betyr en forstyrrelse av den konstruktive utforming av skroget 12. Vinkelen 9 kan ligge mellom 30 og 60°, med et foretrukket område mellom 40 og 50°. Selv om utformingen av skroget 12 er vist som i det vesentlige kjeglestumpformet, kan skroget 12 også være hyper-bolisk eller parabolisk. Det viktige kriterium er at sidene til skroget 12 som danner de isbrytende deler av konstruksjonen bør være avskrånet tilstrekkelig til at en vertikal bevegelse av skroget 12 vil medføre at dets sider vil komme i kontakt med ismassene med tilstrekkelig kraft .til-å bryte opp isen. Enhver form som tillater at isflak blir brutt av nedovervirkende bevegelser for skroget 12 er tilfredsstil-lende. The hull 12, as shown, is constructed with an inverted frustoconical shape. The angle 9 of the downward sloping sides of the hull 12 is sufficiently acute to provide a sufficient vertical force on a floe of ice to cause it to break, (as will be explained in more detail below), but is not so steep that it means a disturbance of the constructive design of the hull 12. The angle 9 can lie between 30 and 60°, with a preferred range between 40 and 50°. Although the design of the hull 12 is shown as essentially frustoconical, the hull 12 can also be hyperbolic or parabolic. The important criterion is that the sides of the hull 12, which form the ice-breaking parts of the construction, should be beveled sufficiently that a vertical movement of the hull 12 will cause its sides to come into contact with the ice masses with sufficient force to break up the ice. Any shape that allows ice floes to be broken by downward movements of the hull 12 is satisfactory.

Skroget 12 fortøyes på stedet ved hjelp av et antall vanligvis i det vesentlige vertikale fortøyninger 24. Selv om det av oversiktsgrunner bare er vist to fortøyning-er 24 på fig. 1, skal det forstås at et vesentlig større an tall vanligvis vil benyttes ved aktuelle operasjoner. For-tøyningene 24 kan omfatte i det vesentlige stive ledninger, f.eks. borerør, eller fortrinnsvis være fleksible liner, slik som f.eks. av nylon eller stål. Fortøyningene 24 er festet ved deres nedre ender til basisen 26 som på sin side er plassert på sjøbunnen 27. Fortrinnsvis er basisen 26 festet til sjøbunnen 27 ved hjelp av peler (ikke vist) e.l. De øvre ender av fortøyningene 24 utstrekker seg inn i underdekksåpningen 20, passerer gjennom føringer 28 til strekkinnretninger 29. The hull 12 is moored in place by means of a number of generally substantially vertical moorings 24. Although for reasons of clarity only two moorings 24 are shown in fig. 1, it shall be understood that a significantly larger number will usually be used for relevant operations. The moorings 24 can comprise essentially rigid wires, e.g. drill pipe, or preferably flexible lines, such as e.g. of nylon or steel. The moorings 24 are attached at their lower ends to the base 26 which in turn is placed on the seabed 27. Preferably the base 26 is attached to the seabed 27 by means of piles (not shown) or the like. The upper ends of the moorings 24 extend into the lower deck opening 20, passing through guides 28 to tensioning devices 29.

Ved den modifikasjon som er vist på fig. 1, 2 og 3 omfatter fortøyningene 24 nylonlinen 24a, med f.eks. en diameter på 15 - 2 0 cm. Slik det best fremgår av den skje-matiske skisse på fig. 2 føres linen 24a ut fra spolen 30 på dekket 14 over skiven 31, gjennom strekkinnretnirigen 29a, ned rundt skiven 32 som er montert på basisen 26, opp gjennom strekkinnretningen 2 6b, over skiven 33 og på opptaks-spolen 34. Fig. 3 viser identiske strekkinnretninger 29a og 29b som omfatter et par avstandsplasserte understøttelser 35, 36, respektivt, som er festet innenfor ledningen eller røret 20. Hvert par av understøttelser 35, 36 har to avstandsplasserte blokker 37, 38 og 39, 40 som er opplagret i understøttelsene. Blokkene 3 8 og 40 er drevet ved komman-do av motorene 41, 42, respektivt. Begge spoler 30 og 34 In the modification shown in fig. 1, 2 and 3, the moorings 24 comprise the nylon line 24a, with e.g. a diameter of 15 - 20 cm. As can best be seen from the diagrammatic sketch in fig. 2, the line 24a is led out from the coil 30 on the deck 14 over the disk 31, through the tensioning device 29a, down around the disk 32 which is mounted on the base 26, up through the tensioning device 26b, over the disk 33 and onto the take-up coil 34. Fig. 3 shows identical tension devices 29a and 29b comprising a pair of spaced supports 35, 36, respectively, which are fixed within the wire or pipe 20. Each pair of supports 35, 36 has two spaced blocks 37, 38 and 39, 40 which are stored in the supports. The blocks 3 8 and 40 are driven by command of the motors 41, 42, respectively. Both coils 30 and 34

er frihjulsspoler som drives av. vinsjmotorer (ikke vist) og har bremseinnretninger for låsing av disse mot rotasjon for derved å forankre endene til kabelen 24a. are freewheel coils driven by. winch motors (not shown) and have braking devices for locking these against rotation in order to thereby anchor the ends of the cable 24a.

Ved drift blir skroget 12 plassert på basisen 26In operation, the hull 12 is placed on the base 26

og en line 24a føres ut fra utføringsspolen 31 til opptaks-spolen 34 som beskrevet ovenfor. Slakken blir først opptatt av linen 24a ved låsing av spolen 31 og ved dreining av spolen 34. Motoren 42 og/eller motoren 41 blir så satt i drift for videre strekk av linen 24a og derved trekkes skroget 12 nedover i vannet 12 til en stilling under den normale oppdriftsstilling. Enhver line 24a som mates gjennom strekkinnretningen 29b opptas på en spole 34. Strekket på linene 24a kan kombineres med tilføyelse av ekstra ballast (f.eks. and a line 24a is led out from the output coil 31 to the recording coil 34 as described above. The slack is first taken up by the line 24a by locking the spool 31 and by turning the spool 34. The motor 42 and/or the motor 41 is then put into operation for further stretching of the line 24a and thereby the hull 12 is pulled down into the water 12 to a position below the normal buoyancy position. Any line 24a that is fed through the tension device 29b is taken up on a spool 34. The tension on the lines 24a can be combined with the addition of additional ballast (e.g.

sjøvann) til skroget 12 for derved å hjelpe i å oppnå det ønskede trekk for skroget 12. seawater) to the hull 12 to thereby assist in achieving the desired draft for the hull 12.

Under de tider av året hvor det er liten eller ingen isdannelse i operasjonsområdet vil linene 24a forbli i sin maksimale strukkede tilstand for å gi et stivt for-tøyningssystem for skroget 12. Dette tillater at skroget 12 virker som en stabil plattform for boreoperasjoner ved at enhver vertikalbevegelse på grunn av vind eller bølger i det vesentlige elimineres. Når is dannes og de resulterende ismasser 44 (fig. 1) begynner å bevege seg til kontakt med skroget 12, vil den naturlige ettergivenhet eller strekk i nylonlinene 24a tillate at skroget 12 vippes eller rir lett på den ankommende is til kreftene på grunn av vekten av skroget 12 og ettergivenheten i linene 24a er tilstrekkelig til å bryte isen som er i kontakt med skroget 12. For en mere detaljert diskusjon med hensyn til isbrekkingsegenskapene til denne type konstruksjoner og hvordan isbrekking i realiteten gjennomføres, vises det til U.S. patent nr. 4.043.943. Vippingen eller hevingen av skroget 12 mot linene 24a kan During those times of the year when there is little or no ice formation in the operational area, the lines 24a will remain in their maximum stretched condition to provide a rigid mooring system for the hull 12. This allows the hull 12 to act as a stable platform for drilling operations in that any vertical movement due to wind or waves is essentially eliminated. As ice forms and the resulting masses of ice 44 (Fig. 1) begin to move into contact with the hull 12, the natural yield or stretch in the nylon lines 24a will allow the hull 12 to tilt or ride lightly on the oncoming ice to the forces due to its weight of the hull 12 and the compliance in the lines 24a is sufficient to break the ice in contact with the hull 12. For a more detailed discussion with respect to the ice breaking properties of this type of construction and how ice breaking is actually accomplished, reference is made to U.S. Pat. patent No. 4,043,943. The tilting or raising of the hull 12 against the lines 24a can

være tillegg til utgivning av ekstra line 24a fra spolen 30 og/eller ved først å fjerne ballast når skroget 12 stiger og tilføyelse av ballast når det beveger seg nedover under ettergivenheten til linene 24a. be addition to the release of extra line 24a from the spool 30 and/or by first removing ballast as the hull 12 rises and adding ballast as it moves downward under the compliance of the lines 24a.

Da kontinuerlig strekking og avlasting av lineneThen continuous stretching and unloading of the lines

24a eventuelt kan påvirke på uheldig måte ettergivenheten til linene 24a, kan det være nødvendig å gi ut ny line fra spol- 24a may adversely affect the flexibility of the lines 24a, it may be necessary to issue new line from the coil

en 30. Dette kan lett gjøres ved rotasjon av spolene 30 og 34. Når forrådet av line på en spole 30 er uttømt, vil en fullstendig ny lengde line kunne erstattes for en eksister-ende line ved skjøting av den nye line fra en ny fofråds- a 30. This can easily be done by rotating the spools 30 and 34. When the supply of line on a spool 30 is exhausted, a completely new length of line can be substituted for an existing line by splicing the new line from a new sub-line -

spole til enden på den gamle line og deretter å føre den nye line over til spolen 34 ved ganske enkelt å trekke den gamle line gjennom systemet. spool to the end of the old line and then feed the new line over to spool 34 by simply pulling the old line through the system.

På fig. 4 er det vist en modifikasjon av strekkinn-retningene 24. Strekkinnretningen 29c benyttes når enten stive ledninger (ikke vist) eller stålkabler 24b benyttes. Strekkinnretningen 29c som vist består av en fast understøt- telse 50 som er festet i ledningen 20. Understøttelsen 50 har en plate 51 méd en åpning 52 gjennom hvilken kabelen 24b lett kan passere. En glidende understøttelse 53 er glidbart montert for å begrense bevegelsessporet 54 som er dan-net i ledning 20 og har en plate 55 med åpning 56 gjennom hvilken kabelen 24b passerer. Hydrauliske innretninger, In fig. 4 shows a modification of the tensioning devices 24. The tensioning device 29c is used when either rigid wires (not shown) or steel cables 24b are used. The tensioning device 29c as shown consists of a fixed support 50 which is attached to the wire 20. The support 50 has a plate 51 with an opening 52 through which the cable 24b can easily pass. A sliding support 53 is slidably mounted to limit the movement track 54 formed in the wire 20 and has a plate 55 with an opening 56 through which the cable 24b passes. Hydraulic devices,

vist som hydrauliske sylindre 57, 58 er plassert mellom plat-ene 51 og 55 og er festet til disse for å gi en innretning for å bevege understøttelsen 54 i forhold til understøttel-sen 50. shown as hydraulic cylinders 57, 58 are placed between the plates 51 and 55 and are attached to these to provide a device for moving the support 54 in relation to the support 50.

Sylindrene 57, 58 er innbyrdes forbundet med de respektive sylindre (ikke vist) for alle de andre strekkinnretninger 29c som er plassert rundt ledningen 20, slik at når en ismasse kommer i kontakt med skroget 12 og derved ut-øver en kraft på dette, vil kablene 24b pa siden av den ankommende ismasse bli forlenget mens enhver slakk i kablene 24b på motsatt side kan opptas av de koordinerte virkning-ene for de respektive hydrauliske sylindrene. Denne virkning tillater at skroget 12 kan vippe opp til en horisontal akse, noe som gir en gunstig virkning med hensyn til oppbryting av den kontaktdannende ismasse. The cylinders 57, 58 are interconnected with the respective cylinders (not shown) for all the other stretching devices 29c which are placed around the line 20, so that when a mass of ice comes into contact with the hull 12 and thereby exerts a force on it, the cables 24b on the side of the arriving ice mass be extended while any slack in the cables 24b on the opposite side can be taken up by the coordinated actions of the respective hydraulic cylinders. This effect allows the hull 12 to tilt up to a horizontal axis, which gives a favorable effect with respect to breaking up the contact-forming ice mass.

Videre gir de hydrauliske sylindre 57, 58 ved hjelp av en trykkontrollinnretning (ikke vist) en primær sik-kerhetsmekanisme for å begrense kreftene til under de som er nødvendige for å bryte kablene 24b og også begrense skrå-stillingen for skroget 12 under vippevirkningen som er beskrevet ovenfor. Dette betyr at når kraften i kablene 24b utstrekker seg over en forutbestemt belastning, vil sylindrene tømmes for å tillate begrenset bevegelse av skroget 12 i forhold til kablene 24b og for å forhindre en brytning av disse. Furthermore, the hydraulic cylinders 57, 58 by means of a pressure control device (not shown) provide a primary safety mechanism to limit the forces to below those necessary to break the cables 24b and also limit the tilting of the hull 12 during the tilting action which is described above. This means that when the force in the cables 24b extends beyond a predetermined load, the cylinders will deflate to allow limited movement of the hull 12 relative to the cables 24b and to prevent their breakage.

På platen 55 er en sekundær sikkerhetsinnretningOn plate 55 is a secondary safety device

60 plassert, som er vist som én eller flere (to er vist) på hverandre.stablede, stive belglignende, sporforsynte sylindre 60a som er utformet for å falle sammen med anvendelsen av en forutbestemt belastning. Kabelen 24b passerer gjennom sylindrene 60a og gjennom en plate 61. Kiler 62 samvirker med skråstilte flater gjennom platen 61 for å låse kabelen 24b til platen 61. Hvis stive ledninger benyttes istedenfor kabel, er strekkinnretningen 29c identisk med unntak av en mutter (ikke vist) som er gjenget på den øvre enden til den stive ledning for å sikre den stive ledning til strekkinnretningen 29c istedenfor platen 61 og kilene 62. 60 positioned, which are shown as one or more (two are shown) stacked, rigid bellows-like, grooved cylinders 60a which are designed to coincide with the application of a predetermined load. The cable 24b passes through the cylinders 60a and through a plate 61. Wedges 62 cooperate with inclined surfaces through the plate 61 to lock the cable 24b to the plate 61. If rigid wires are used instead of cable, the tensioning device 29c is identical except for a nut (not shown) which is threaded on the upper end of the rigid wire to secure the rigid wire to the tension device 29c instead of the plate 61 and the wedges 62.

Ved drift vil de nedre ender til den stive ledning eller stålkabel 24b være forbundet ved hjelp av fr.igiv-bare forbindelser, f.eks. innstikkingsforbindelser (ikke vist) til basisen 26. Med hydrauliske sylindre 57, 58 i deres tilbaketrukne stillinger er de øvre ender til den stive, ledning eller stålkabel 24b festet til en respektiv strekkinnretning 29c. Hydrauliske sylindre 57, 58 blir påvirket for å bevege understøttelsen 55 oppover og derved strekke den stive ledning eller stålkabel 24b, for således å trekke skroget 12 nedover ned i vannet 11 til en stilling lavere enn den normale oppdriftsstilling for skroget 12. Igjen vil en riktig ballastering av skroget 12 kunne kombineres med denne operasjon. I denne stilling danner skroget 12 en stabil plattform som er istand til å gjennomføre boreoperasjoner. In operation, the lower ends of the rigid wire or steel cable 24b will be connected by means of releasable connections, e.g. push-in connections (not shown) to the base 26. With the hydraulic cylinders 57, 58 in their retracted positions, the upper ends of the rigid wire or steel cable 24b are attached to a respective tensioning device 29c. Hydraulic cylinders 57, 58 are affected to move the support 55 upwards and thereby stretch the rigid wire or steel cable 24b, thus pulling the hull 12 downwards into the water 11 to a position lower than the normal buoyancy position for the hull 12. Again, a correct ballasting of hull 12 could be combined with this operation. In this position, the hull 12 forms a stable platform which is able to carry out drilling operations.

Når en ismasse kommer i kontakt med skroget 12, vil operasjon av respektive hydrauliske sylindre 57, 58 som beskrevet sørge for den ettergivenhet som er nødvendig for skroget 12 for å vippe og/eller heve seg for derved å utvik-le krefter til å bryte ismassene. Igjen, hvis nødvendig, kan ballast fjernes fra skroget 12 når det vipper oppover og kan tilføyes når det vipper nedover for å hjelpe til med oppbrytin.g av isen. Videre kan de hydrauliske sylindre 57, 58 bli betjent når skroget 12 vipper nedover for å trekke tilbake kablene 24b og for å hjelpe til å gi en positiv kraft for isbrytingsoperasjonen. When a mass of ice comes into contact with the hull 12, operation of the respective hydraulic cylinders 57, 58 as described will provide the compliance necessary for the hull 12 to tilt and/or rise to thereby develop forces to break the ice masses . Again, if necessary, ballast can be removed from the hull 12 as it tilts up and can be added as it tilts down to aid in breaking up the ice. Furthermore, the hydraulic cylinders 57, 58 can be operated when the hull 12 tilts downward to retract the cables 24b and to help provide a positive force for the ice breaking operation.

Hvis av en eller annen grunn ismassen beveger skroget 12 en avstand som overskrider det normale området for kabelen 24b og sylindrene 57, 58, vil den fortsettende kraft på kabelen 24b bevirke at sikkerhetsbelgene 60a vil falle sammen og derved tillate en ekstra vei uten å bryte kablene 24b. Belgene 60a er fortrinnsvis fremstilt i lengder, f.eks. 1 m, slik at flere kan stables for å gi en maksimal ønsket sikker-hetsfaktor for et spesielt skrog 12. Selv om en hydraulisk innretning er vist, kan andre innretninger såsom kortslags-jekker (ikke vist) også bli benyttet for å bevege understøt-telsen 53 i forhold til understøttelsen 50. If for some reason the ice mass moves the hull 12 a distance that exceeds the normal range of the cable 24b and cylinders 57, 58, the continued force on the cable 24b will cause the safety bellows 60a to collapse thereby allowing an additional path without breaking the cables 24b. The bellows 60a are preferably produced in lengths, e.g. 1 m, so that several can be stacked to give a maximum desired safety factor for a particular hull 12. Although a hydraulic device is shown, other devices such as short-stroke jacks (not shown) can also be used to move supports number 53 in relation to support 50.

Det fremgår av ovenstående beskrivelse av en konstruksjon er utstyrt slik at den ikke bare kan fortøyes stivt i et arktisk offshoreområde i måneder hvor det er liten eller ingen isaktivitet for å gi en stabil plattform som kreves for boreoperasjoner, men den kan også gi kompen-sasjon for bevegede ismasser når denne situasjonen fremkommer. Videre, og like viktig, er at ved at de nedre ender av for-tøyningslinene er forankret direkte under skroget 12, vil enhver reparasjon eller utskifting av line kunne gjennom-føres relativt lett ved hjelp av en dykkerklokke, dykkere hvor det er mulig, eller fjernbetjening fra skroget 12 gjennom ledningen 20 selv når overflaten er dekket med bevegede ismasser. It appears from the above description of a structure equipped so that it can not only be rigidly moored in an Arctic offshore area for months when there is little or no ice activity to provide a stable platform required for drilling operations, but it can also provide compensation for moving ice masses when this situation arises. Furthermore, and equally important, is that by the fact that the lower ends of the mooring lines are anchored directly under the hull 12, any repair or replacement of line will be able to be carried out relatively easily with the help of a diving bell, divers where possible, or remote control from the hull 12 through the wire 20 even when the surface is covered with moving masses of ice.

Claims

1. Offshore construction, especially for use in waters where there are floating ice masses for at least part of the year, which construction comprises a floating hull with downward sloping sides for breaking up the ice masses and mooring lines to keep the hull in its desired position, characterized by the mooring lines (24) extend substantially vertically from the hull (12) to the seabed (27) and are attached to a tensioning device (29) for pulling the hull (12) down into the water to a position below the normal buoyancy position.

2. Offshore construction according to claim 1, characterized in that the mooring lines (24, 24a) are elastic nylon lines.

3. Offshore construction according to claim 2, characterized in that the tensioning device (29) comprises a number of individual tensioning devices (29), one on each mooring line (24), with each individual tensioning device comprising a release spool (30) on which one end of the line is stored , a take-up reel (34) on which the other end of the line is stored, the line (24) passing through a sheave (32) which is mounted on a base (26) on the seabed (27). -

4. Offshore construction according to claim 3, characterized in that each tension device (29) includes a pair of spaced blocks (37, 38? 39, 40) mounted on the hull (12) over which the line passes, one of the blocks (3 8, 40) in each pair is driven.

5. Offshore construction according to claim ^ characterized in that the mooring lines (24, 24a) comprise a number of steel cables.

6. Offshore construction according to claim 5, characterized in that the tensioning device (29) comprises several individual tensioning devices (29c), one for each steel cable (24b), each individual tensioning device (29c) comprising a first support (51) attached to the hull (12) with an opening through which the steel cable (24b) passes, a second support (55) to which the steel cable (24b) is attached and which is slidably mounted on the hull (12) above the first support (51), devices (57, 58) for movement of the second support (55) in relation to the first support (51).

7. Offshore construction according to claim 6, characterized in that the steel cable (24b) is attached to the second support (55) by means of a collapsible connection (60) on the second support (55) over an opening (56) in the second support (55) through which the steel cable (24b) passes, the collapsible connection (60) being designed to collapse upon the application of a predetermined load.

8. Offshore construction according to one or more of claims 1-7, characterized in that the mooring lines (24) pass through a wire (20) which passes vertically through the hull (12) and in which the tensioning devices (29) are placed.

9. Offshore construction according to claim 1, characterized in that the mooring lines comprise several rigid cables.