NO822460L - Taarn for bore- og/eller produksjonsplattform. - Google Patents

Description

• - -I i I norsk patentsøknad nr. 7 9 164 6 er det beskrevet en<!>fremgangsmåte for boring av en mineralolje- og/eller natiir-gassbrønn under vann og utvinning av olje og/eller gass fra denne, såvel som en anordning for gjennomføring av frem-gangsmåten. i Herunder blir det benyttet et tårn som er fremstilt av ringformede stålelementer, og som, i det minste i det| I i nedre parti, er stumpkjegleformet, idet det nedre parti ér forbundet med i det minste tre divergerende ben og med en bunn som lukker det indre rom, hvilke ben skal forbindes med jet fundament som er forankret til sjøbunnen og omgir brønn-jområdet, hvilken bunn må kunne motstå vanntrykket på de dyp det er tale om, og er forsynt med vanntette passasjer Jfor rør som skal forbindes med brønnen, idet de nedre ender ;av benene er forsynt med ballastanordninger, f.eks. kamre .hvis indre rom kan. fylles med vann. Etslikt tårn ér, | inår det er utstyrt med et overbygg eller plattformkonstruk-jsjon med maskinrom, mannskapsrom etc., som kan være konstruert jsom landingsplass for helikoptre, innrettet til å kunne taues flytende i vertikal stilling til borestedet og til der å senkes ned på fundamentet. Et slikt tårn kan bygges opp av elementenheter som er i fremstilt annetsteds, og etter at benene og til sist i det nedre element er bygget ferdig pa en slipp eller et annet egnet byggested, blir det hele senket ned i vannet og belastet ved hjelp av ballastrommene i benene, om nød4 li' • ' i i vendig, inntil den øvre flate stikker, litt opp over vannet, i i i • . < ; hvoretter det neste element settes på ved hjelp av en kran i i ; ieller pongtong og sveises fast til det parti som rager opp .\ i i || over vannet. Til sist kan overbygget fløtes på pongtonger i over det ferdige tårn og fo- rbindes med dette, hvoretter j i i: hele konstruksjonen kan taues bort ved hjelp av disse j ; pongtonger. Om nødvendig vil en ferdig del fra tid til annen kunne taues ut på dypere vann for å gjøres ferdig. Etter ankomsten til stedet hvor konstruksjonen skal benyttes^kan hele konstruksjonen senkes ved å belaste pongtongene,! I hvoretter disse kan fjernes.

I , 1 i i i Denne f„ remgangsmåte byr på mange fordeler fremfor<\>1';de fremgangsmåter som har vært vanlige hittil. Skjønt de i ' toitale omkostninger ved fremstilling og oppsetning av et slikt tårn vil bli betydelig lavere enn ved bruk av de j vanlige fremgangsmåter, vil det ikke desto mindre være ^ønskelig å oppnå ytterligere omkostningsbes.parelser ved i forenkling av konstruksjonen og/eller reduksjon av frem--Istillings- og oppsetningstiden.

I j For dette formål tilveiebringer oppfinnelsen en

i 1 I i forbedring av tårnet ifølge den ovennevnte tidligere patent-I søknad, hvilket tårn helt er bygget opp av ringformede i (elementer, idet det nederste element er utformet som eller jforsynt med en bærefot, som likeledes er ringformet, og som jer konstruert for å kunne bære vekten av tårnet, hvilken! bærefot er forsynt med seter for opptak av forankrings-! anordninger.

"I Et slikt tårn kan som sådan understøttes på en flat I sjøbunn, dg i almindelighet kreves det intet fundament. Fremstilling, oppsetning og.også vedlikehold av et slikt i jtårn er betydelig mer økonomisk enn i tilfellet av de j' vanlig tårn som er fremstilt av stålsøyler eller armert jjbetong.

På meget store dyp vil det imidlertid kunne reises innvendinger mot et slikt tårn som understøttes direkte på bunnen, f.eks. hvis de krefter som utøves på det av vannstrømmer vil forårsake uønskede vibrasjoner. I dette tilfelle kan først et fundament, f.eks. av betong, senkes ned på sjøbunnen og forbli forankret på denne ved sin egen vekt, hvilket fundament er forsynt med forankringsanordninger til hvilke foten av tårnet som er senket ned på fundamentet kan fikseres. Høyden av fundamentet blir da valgt slik at høyden av tårnet som skal plaseres på det vil bli tilstrekkelig redusert til at slike uønskede fenomener unngås. Omkostningene ved en slik konstruksjon blir allikevel betydelig gunstigere enn ved bruk av tårn av vanlig type.

Spesielt er det indre rom av tårnet, i det minste'størstedelen, ikke lukket, slik at dette rom gjennomtrenges av vann. Bunnen av tårnet ifølge den ovennevnte tidligere I patentsøknad skulle, spesielt pa dypt vann, motstå betydelige trykk, slik at fremstillingen av dette kan bli Idyr. Også fremstilling av rørpassasjer gjennom den nevnte

•i ' 1

ibunn, som er motstandsdyktige overfor slike trykk, kan bli dyr. Til tross for at rørene i et tårn som ikke gjennom-itrenges av vann er beskyttet mot enhver korrosjon som følge jav sjøvann, vil rørene i et tårn som gjennomtrenges av vann

■i'det minste være skjermet mot strøm og bølger slik at opp-' Jspenning og understøttelse er enkelt, og beskyttelse mot korrosjon er forholdsvis enkelt i :det stillestående vann,

og kan med fordel sammenlignes med omkostningene ved en bunn som er motstandsdyktig mot trykk. Dette gjelder desto mer hvis forutgående boring fra et fundament anordnet på sjøbunnen ikke kreves eller synes fornuftig, og da vil ! i

! j boring ved hjelp av et innvendig åpent tårn i seg selv være mulig. En annen fordel ved et tårn som gjennomtrenges i

i i av vann er at nedsenkning av dykkerutstyr innvendig i tårnet j for utførelse av arbeider på eller nær brønnhodet er enkelt,! da slikt utstyr da ikke utsettes for strøm og bølger.

Innerveggen av bærefoten og/eller av de ringformede elementer kan være forsynt med stivere, som spesielt kan | være utført som deler av en dobbelt vegg, som på denne måte er delt opp i kamre,, slik at det, foruten øket stivhet, også er sørget for mulighet for å benytte disse kamre som ballast- eller flytekamre.

i

I midten av bærefoten, og også av ringformede ele-! menter anbragt på et høyere nivå, kan det anordnes en støttering som er beregnet på å omgi brønnhodeinnretningene resp. rør som er anbragt der, og som er forbundet med omkretspartiet av foten, resp. vedkommende element, hvilke ringer også kan benyttes for understøttelse og avskjermning av slike brønnhodeanordninger resp. rør.

Innvendig kan tårnet være utstyrt med én eller flere tversgående skillevegger, slik at det under transport kan, bibeholdes étt eller flere luftkamre, spesielt i tårnets øvre parti, idet disse kamre bidrar til oppdriften, idet ; disse tversgående skillevegger ikke blir utsatt for meget høye vanntrykk og derfor ikke behøver å være utført meget' kraftige.. De nevnte skillevegger kan eventuelt fjernes for frilegning av det indre slik at borestrenger, rør etc. kan passere. Hvis tårnet skal transporteres flytende i en hovedsakelig horisontal stilling, kan det innvendige romi |jlukkes nær den andre ende ved hjelp av ytterligere fjernbiare skillevegger. j Oppfinnelsen vil i det følgende bli forklart nærmere 'i i I forbindelse med de vedf. øyede tegninger.. i<:>Fig. 1 viser tverrsnitt med deler brutt bort av et tårn ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 og 3 viser delsnitt etter linjene II - II,| resp. III - III på fig. 1 i større målestokk, og : i

fig. 4 viser delsnitt i overensstemmelse.med fig. 2 av en annen utførelse av det nedre parti av et tårn ifølge , oppfinnelsen. \ På fig. 1-3 er skjematisk vist en første utførelse av, et tårn 1 ifølge oppfinnelsen med et overbygg 2 anordneti j på dette. i Dette tårn består av en flerhet av på hverandre anbragte, hovedsakelig stumpkjegleformede elementer 3 med ringformet,

tverrsnitt hvis tilgrensende, kanter har samme diameter, og som er innbyrdes forbundet ved hjelp av en sveiseforbindelse. De forskjellige elementers konisitet avtar oppad på en slik måte.at man oppnår optimal.motstand mot bøyemomenter som skyldes krefter som virker på den øvre ende. Foruten ved belastning på de utragende deler av overbygget 2, skapes slike momenter også av vindkrefter, bølgeslag og vann-strømmer som virker på tårnet 1.

Det nederste element 3 er forbundet med en ringformet bærefot 5 med en bunn 6 som er lagret på sjøbunnen 7. På grunn av vekten av tårnet, vil foten 5, ved en plan sjøbunn, trenge noe ned i bunnen 7. Vekten av tårnet 1 vil da bli jevnt fordelt over bærefoten 5. Diameteren av foten 5 og således også av den nedre kant av det tilstøtende element 3, er tilstrekkelig stor til midlertidig å sikre side-stabilitet av tårnet 1.

Bærefoten 5 er dessuten forsynt med hylser eller seter 8 anbragt rundt omkretsen og innrettet til å oppta

.neddrivningspæler 9, idet de øvre ender 10 av hylsene 8

kan være utvidet for å lette innføringen av pælene 9.

Pælene 9 er på egnet måte fiksert i foten, f.eks. ved hjelp av cement. Disse pæler 9 tjener ikke bare til forankring av bærefoten 5 mot sideveis forskyvning, men også til å oppta krengemomenter, idet pælene strekkbelastes. i Innvendig i foten 5 er anbragt en ring 11 som ved; hjelp av tverrforbindelser 12 er forbundet med yttersiden av foten. Denne ring inneholder et areal 13 i hvilket rør og/eller brønnhode-lukkeanordninger er anbragt,. noe ;som er skjematisk vist ved 14 på fig. 2. Denne ring 11 ! kan tjene bære- og fikseringsformål og avskjermer brørin-i hodepartiet i sideretningen. j Også de ovenforliggende veggelementer kan utstyres

-med lignende.ringer 11' og tversgående forbindelser 12',I

r ved hvis hjelp rør kan avstøttes. De øvre elementer 3 kan eventuelt ha en diameter som hovedsakelig, svarer til i diameteren av ringene 11 og 11', således at slike ringer) her vil være overflødig. Spesielt kan disse ringer 11 og 11' utføres slik at rørbundten som er ført oppad vil ha gradvis redusert diameter. , Bærefoten 5 kan dessuten omfatte en indre vegg 15, som sammen med ytterveggen definerer et mellomrom som ved hjelp av tversgående skillevegger 16 er delt opp i kamre, 17, idet hele konstruksjonen da avstives, samtidig som disse kamre kan lukkes helt ved hjelp av endevegger 18, slik at de kan virke som ballastrom. Også elementene 3 kan for-synes med en innvendig vegg 15' og skillevegger 16', såvel som med endevegger 18', slik at det oppnås veggavstivning, og kamrene 17 og 17', spesielt i de nedre veggelementer,1 kan kobles til pumper, således at.de etter ønske•kan fylles med vann eller tømmes igjen for å styre oppdriften.

På fig. 3 er vist tverrsnitt av det øvre parti av. tårnet, hvor veggen kan være enkel og det bare er anordnet vertikalt forløpende avstivningsanordninger 19 på inner-siden, hvilke om nødvendig kan forbindes innbyrdes ved hjelp av ringformede tverrstivere 20.

Det indre rom 21 i tårnet forblir åpent slik at det er fylt med vann. Dette tårn kan f.eks. med overbygget anbragt derpå taues i opprettstående stilling til bruksstedet. Oppdriften er tilveiebragt bl.a. ved hjelp av de iluftfylte kamre 17 og 17 1 i bærefoten og i de ytterligere ; i jeiementer 3, og om nødvendig kan ytterligere flytelegemef • i;<:>forbindes med tårnet. Når det er kommet frem til bruksstedet, !kan vann tillates å strømme , inn i kamrene 17 og, alt etter .forholdene, også i kamrene 17' i de nedre elementer, slik at tårnet kan senkes i opprettstående stilling inntil foten 5;når bunnen, hvoretter foten kan forankres ved hjelp av; •neddrivningspælene 9. i i<1>|

For å tilveiebringe en mulig nødvendig ytterligere i oppdrift, kan det av og til være hensiktsmessig å lukke i j ,det øvre parti av rommet 21 vanntett ved hjelp av en tvers-1gående skillevegg, slik at vann da ikke kan trenge inn i I

det ovenforliggende parti av det indre rom. Denne skillevegg må fjernes før rørene anordnes. En slik skillevegg ■'• blir fortrinnsvis anbragt så høyt som mulig slik at den j j utsettes for et lavest mulig vanntrykk. ': Et slikt tårn kan sammenbygges på samme måte som tårnet ifølge den ovennevnte tidligere patentsøknad, dvs.' ved først å bygge opp det nedre parti på en slipp eller et annet egnet byggested, sjøsette det. og deretter anbringe på hverandre følgende elementer 3 under stadig kontroll av oppdriften slik' at et neste element kan anbringes på et foregående ved hjelp av pongtonger eller en kran, og kan sveises til dette over vannflaten. Om nødvendig kan en ferdigbygget del taues ut på dypere vann for å avslutte arbeidet der. Sluttelig blir overbygget 2 anbragt i deler,

og blir, avhengig av forholdene, montert på det ferdige tårn, noe.som, om nødvendig, også kan gjøres etter at tårnet er senket ned på sjøbunnen på bruksstedet.

Det er også mulig å transportere tårnet uten overbygget, flytende horisontalt, og da kan ytterligere skillevegger anordnes for å oppnå et større luftfylt rom og dermed en bedre oppdrift. Overbygget kan da transporteres separat til bruksstedet og blir der festet på tårnet etter at dette er senket i opprettstående stilling.

På meget store vanndybder kan det, på grunn av krefter utøvet av sjøvannet, forekomme periodiske bevegelser som er generende for mannskapet og/eller som vil føre til trett- i hetsfenomener i materialet. I et slikt tilfelle kan et fundament bestående av f.eks. betong først anbringes på sjøbunnen, hvilket fundament senkes ned på sjøbunnen ved >

å fylle ballastkamrene, således at dette fundament vil forbli forankret til sjøbunnen ved sin egen vekt.

i Høyden av dette fundament blir valgt slik at tårnet som skal senkes ned på det får en høyde ved hvilken detunevnte uønskede, fenomen ikke forekommer. Fundamentet blir så forsynt med festeanordninger som kan festes i hylsene 8

på foten 5.

En ytterligere fordel ved et slikt fundament er at neddrivningspæling på stort dyp ikke lenger er nødvendig,

og forankring av foten 5 kan finne sted på et mindre dyp,

og, selvsagt, at tårnets styrke kan tilpasses en mindre dybde. De totale omkostninger ved en slik konstruksjon vil ikke desto mindre være gunstigere enn ved bruk av et tårn av den vanlige type.

Videre vil et slikt fundament også kunne benyttes

hvis sjøbunnen ikke er egnet for forankring av foten av tårnet direkte på denne, og selvsagt må høyden av fundamentet velges så liten som mulig i avhengighet av den nødvendige vekt av fundamentet.

Fig. 4 viser en noe modifisert utførelse av det

nedre parti av et slikt tårn, hvor foten 5 er utvidet utad og hylsene 8 er anbragt innenfor dens omkrets. I det viste tilfelle danner hylsene en del av de tversgående skillevegger 16.

De forskjellige rør kan avstøttes i tårnet på enkel måte, og er fullstendig avskjermet av tårnet mot påvirkning fra vannstrømmer..

Da tårnets indre, etter fjernelse av de mulig tilstedeværende tversgående skillevegger/er fullstendig åpent, kan boring gjennomføres uten vanskeligheter fra overbygget 2, og ringene 11 og 11' kan utstyres med tilleggsanordninger

for avstøtning av borestrengen.

Claims (8)

1. Tårn for dannelse av en bore- og/eller produksjonsplattform, oppbygget av hovedsakelig ringformede stålelementer, som i det minste nær den nedre ende har stumpkjegleformet tverrsnitt, hvilket tårn er egnet til å kunne transporteres flytende til bruksstedet, og å senkes ned og forankres der, og hvor vertikale rør er eller kan anbringes og kan forbindes med et brønnhode, karakterisert ved at tårnet (1) helt er bygget opp av ringformede elementer (3), og det nederste element er utformet som, eller er forbundet med en bærefot (5) som likeledes er ringformet, og som er innrettet til å kunne bære vekten av tårnet (1), hvilken bærefot (5) er forsynt med seter (8) for opptak av forankringsanordninger (9).

2. Tårn ifølge krav karakterisert ved at bærefoten (5) er innrettet til å kunne senkes ned direkte på sjøbunnen (7) og forankres til denne ved hjelp av for-ankringsanordningene (9) som drives ned i sjøbunnen (7).

3. Tårn ifølge krav 1, karakterisert ved at bærefoten (5) er innrettet til å senkes ned på et fundament og forankres på forankringsanordninger på dette, idet fundamentet tidligere er blitt nedsenket på sjøbunnen . (7) og festet til denne ved sin egen vekt.

4. Tårn ifølge et av kravene 1-3, karakterisert ved at dets indre rom (21),i det minste når det gjelder størstedelen, ikke er lukket.

5. Tårn ifølge et av kravene 1-4, karakterisert ved at innerveggene (15, 15') av bærefoten (5) og/eller av de ringformede elementer (3) er forsynt med avstivningsanordninger (19).

6. Tårn ifølge krav 5, karakterisert ved at i det minste bærefoten (5) er en dobbeltvegget konstruksjon og er oppdelt i vanntette kamre (17) ved hjelp av skillevegger (16).

7. Tårn ifølge et av kravene 1-6, karakterisert ved at det i midten av bærefoten (5) og/eller av det ringformede element (3) er anordnet en ring (11, 11') som er forbundet med veggen av vedkommende element, og som er innrettet til å understøtte og/eller avskjerme brønnhode-' anordninger og/eller rør eller borestrenger e.l. (14).

8. Tårn ifølge et av kravene 1-7, karakterisert ved én eller flere vanntette, tversgående skillevegger anordnet i dets indre rom (21).