NO831567L - Anordning ved plattformdekk ved sjoebaserte installasjoner - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved plattformdekk ved sjøbaserte installasjoner, fortrinnsvis i tilknytning til olje- og/eller gasskilde i sjøbunnen og særlig i forbindelse med driftsaktiviteter på plattformdekket med olje og/eller gass som drivmiddel eller med olje og/eller gass som utvinnes fra en kilde i sjøbunnen.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er særlig tenkt anvendt

i forbindelse med olje- eller gassforekomster i sjøområder, så-som i Nordsjøen eller i Norskehavet, hvor arbeidsforholdene til tider kan være temmelig problematiske som følge av opptredende sterke naturkrefter i form av kraftig vind, sterk sjøgang, sterk kulde, m.m. Anordningen kan også tenkes anvendt i mer arktisk pregete forhold hvor sterk kulde og isproblemer kan være særlig fremherskende.

Generelt tar man sikte på å komme frem til en anordning hvor plattformdekket - mer eller mindre upåvirket av opptredende naturkrefter - kan holdes på plass på sjøoverflaten på kontrollert måte. Man tar spesielt sikte på en anordning hvor plattformdekket kan fremstilles særlig enkelt og prisbillig samtidig som det er velegnet for bruksformålet. Med andre ord tar man sikte på en anordning hvor det i og for seg kan anvendes vilkårlige typer av plattformdekk som kan utformes så å si uavhengig av vær- og vindforhold samt opptredende sjøgang og hvor plattformdekket er spesielt egnet for understøttelse av utstyr til leteaktiviteter, utvinningsaktiviteter, produksjonsaktiviter, m.m.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at plattformdekket er anordnet separat flytende på en væskesøyle innenfor et hylster som er vertikalstilt i sjøen og som rager et stykke vertikalt over sjøoverflaten samt et stykke vertikalt under sjøoverflaten og som har solid forankring til (sjøbunnen.

Ifølge oppfinnelsen har man mulighet for på toppen av den væskesøyle som er avgrenset innenfor det nevnte hylster, å skape' en stabil væskeoverflate med liten eller ingen bevegelse i væske-overflatens nivå. Nevnte anordning gir grunnlaget for en rekke forskjellige, fordelaktige konstruksjonsmessige og funksjons-messige løsninger så vel i forbindelse med plattformdekket som i forbindelse med hylsteret.

En vesentlig fordel som følge av at hylsteret rager et vesentlig stykke oppad over sjøoverflaten, er at hylsteret derved kan avskjerme plattformdekket ikke bare mot vær og vind, men også mot sjøgang. Resultatet.er at plattformdekket kan flyte i stabilisert tilstand i en smul lagune innenfor hylsteret med effektiv avskjerming mot vær og vind samt bølger og med mulighet for effektiv understøttelse av diverse utstyr, m.m.

En særlig fordel ifølge oppfinnelsen er at de belastninger som måtte oppstå på hylsteret, som følge av vær, vind og sjøgang, ikke overføres til selve plattformdekket eller til dettes væske-underlag. Tilsvarende vil heller ikke belastninger, som måtte opptre i plattformdekket, nødvendigvis overføres til hylsteret.

Det er mulig å benytte et hylster som er transporterbart til forskjellige bruksområder i sjøen og som kan være anordnet i et øvre nivå av sjøen i passende avstand fra sjøbunnen. En slik løsning kan anvendes ved utblåsninger ved en oljebrønn eller ved andre lokale bruddsteder på rørledninger m.m., men kan også anvendes i forbindelse med permanente produksjonssteder for forskjellige anvendelsesformål.

Ifølge oppfinnelsen foretrekkes det at hylsteret har sammenhengende rørformet konstruksjon og danner støtteanlegg direkte mot sjøbunnen, til dannelse av en avskjermet væskesøyle mellom sjøbunnen og væskeoverflaten som understøtter plattformdekket.

Herved har man mulighet for å avgrense en fullt avskjermet vannsøyle innenfor hylsteret, slik at man heller ikke behøver å påvirkes av tidevannsforskyvninger på sjøen utenfor hylsteret.

Det foretrekkes videre at hylsteret er utstyrt med ventilstyrte eller på annen måte kontrollerte væskepassasjer i et nivå under sjøoverflaten fra sjøen utenfor hylsteret til væskesøylen innenfor hylsteret. Herved har man mulighet for å regulere vann-standen inne i hylsteret etter behov eller f.eks. å holde plattformdekket permanent på et forholdsvis høyt nivå (tilsvarende flo sjø) eller på et forholdsvis lavt nivå (tilsvarende fjære sjø), uavhengig av nivåforskjellen utenfor hylsteret. Alternativt kan man f.eks. la plattformdekket bevege seg på kontrollert måte inne i hylsteret i takt med tidevannsforskyvningene for vannivået utenfor hylsteret.

Det er videre gunstig at hylsteret sammen med plattformdekket, som fortrinnsvis slutter tett 'Sammen via samvirkende tetningsorganer, danner en silo for lagring av olje eller en blanding av gass og olje og/eller oppvarmet væske på toppen av en nedre sjøvannssøyle.

Olje og/eller gass som er ansamlet i lagringssiloen som dannes av hylsteret og plattformdekket kan f.eks. anvendes som drivstoff for drift av kraftverk eller drift av annen energifor-brukende industri direkte på plattformdekket som er beskyttet av hylsteret. Den produserte elektriske energi eller andeler av denne kan eventuelt overføres til landanlegg via sjøkabler.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etter-følgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende tegnin-ger, hvori: Fig. 1 viser i et skjematisk vertikalsnitt anordningen ifølge oppfinnelsen i et første utførelseseksempel.

Fig. 2 viser samme som i fig. 1 vist i planriss.

Fig. 3 viser i et skjematisk vertikalsnitt anordningen ifølge oppfinnelsen i et annet utførelseseksempel. Fig. 4-7 viser forskjellige anvendelsesformer for anordningen ifølge fig. 3. Fig. 8 viser et modifisert utførelseseksempel for anordningen ifølge fig. 3. Fig. 9 viser et ytterligere modifisert utførelseseksempel for anordningen ifølge fig. 3. .1 fig. 1 og 2 er det vist skjematisk en løsning ifølge oppfinnelsen, basert på et ellipse'f ormet hylster 10 med inne-byggete oppdriftstanker. Alternativt kan hylsteret ha mangekant-formet tverrsnitt. Hylsterets øvre ende 10a rager et stykke over sjøoverflaten 11 og hvor hylsterets nedre ende 10b rager et be-tydelig stykke under sjøoverflaten 11. Hylsteret 10 har lengde-aksen 10c orientert i en bestemt strømningsretning eller i en bestemt vindretning, f.eks. i nord/syd-retningen, idet hylsteret 10 er forankret til sjøbunnen 12 med en rekke kabler eller kjettinger 13 .

Innenfor hylsteret 10 er det avgrenset en væskesøyle 14 hvis toppflate 14a danner en smul lagune, beskyttet mot den uten-forliggende sjøs bølger og strømninger samt mot opptredende vind. På væskesøylens 14 toppflate flyter det et plattformdekk 15 som dekker så å si hele arealet av væskesøylens toppflate, idet dekket 15 har motsvarende form (ellipseform) til hylsterets 10 innerkontur. Mellom hylsterets 10 innerflate og dekkets 15 ytter-flate kan det være anordnet elastisk ettergivende tetningsanord-ninger (ikke nærmere vist) hvormed det sikres at dekket 15 danner et tett lokk på toppen av væskesøylen 14 i hylsteret 10. Ved hjelp av hylsteret 10 og det lokkdannende dekk 15 har man mulighet for å avgrense en væske (olje henholdsvis vann) henholdsvis gass- og væskefraksjoner i hylsteret på enkel måte, samtidig som man har mulighet til å få fjernet væsken, gassen eller gass-væske-blandingen fra hylsteret igjen på kontrollert måte via ventiler og ledninger i forbindelse med dekket 15.

Løsningen ifølge oppfinnelsen kan f.eks. anvendes til å samle opp olje eller en gass-olje-blanding som strømmer ut fra en oljebrønn eller gass-olje-brønn eller fra en ledning for olje eller gass-olje-blanding, f.eks. etter et brudd på ventilarrangé-ment, ledning, tank eller liknende på sjøbunnen. Alternativt kan hylsteret danne permanent lagringsanordning i forbindelse med en olje- eller gass-olje-utvinningskilde, spesielt beregnet for omlasting til tankskip eller for videre transport til tanker på land via rørledninger. Hylsteret kan også tjene som gassut-skiller, idet gassen kan samles på toppen av væskesøylen 14 i en f.eks. dom-formet del av dekket 15 og ved hjelp av ventiler og ledninger kan det transporteres videre til gasstankskip eller til tanker på land. Alternativt kan gassen anvendes i et varmekraftverk bygget på dekket 15 for produksjon av elektrisk strøm som kan transporteres via strømkabler til lands.

I fig. 3 er det vist skjematisk en annen løsning ifølge oppfinnelsen, basert på et sylindrisk hylster 20, hvis øvre ende 20a rager et stykke oppad over sjøoverflaten 11 og hvis nedre ende 20b hviler direkte mot sjøbunnen 12. Også i dette tilfelle kan hylsteret være forankret til sjøbunnen med kabler eller kjettinger (ikke vist). I tillegg kan oppdriftstanker som er innebygget i hylsteret være ifylt sjøvann eller annen ballast i form av sand eller steinmasser, etter at hylsteret er fraktet på plass fra byggestedet til bruksstedet i flytende tilstand. Hylsteret kan f.eks. være fremstilt av flere seksjoner som mon-teres sammen på bruksstedet, den ene seksjon over "den andre. Konstruksjonen kan f.eks. gradvis senkes nedad i sjøen ved å utøve et strekk mot konstruksjonen via kjettinger festet til bunnen og mot kraften som utøves fra visse oppdriftstanker i de forskjellige seksjoner. Selve dekket 15a kan eksempelvis være fremstilt inne i hylsteret 20 på bruksstedet eller kan være fremstilt inne i en hylsterseksjon på byggestedet og derfra fraktet ut til bruksstedet sammen med den tilhørende hylsterseksjon.

Dekket 15a ifølge fig. 3 dekker på tilsvarende måte som dekket 15 ifølge fig. 1 hele arealet på toppflaten av væskesøy-len 14a som avgrenses inne i hylsteret 20. Med andre ord har dekket 15a sirkulært omriss tilsvarende hylsterets 20 innerkontur. Ifølge fig. 3 kan dekket 15a dreies med glidepasning og tetningsanlegg mot hylsterets 20 innerside til vilkårlige vinkelstillinger inne i hylsteret. Alternativt kan dekket 15a fastlåses i bestemte vinkelstillinger i forhold til hylsteret 20 ved hjelp av samvirkende styreorganer i dekket og i hylsteret, slik at dekket kan hindres i å dreies i forhold til hylsteret, men kan tillates en bevegelse vertikalt i forhold til hylsteret i takt med nivåforskyvninger på væskesøylen inne i hylsteret 20.

Ved utførelsen ifølge fig. 3 er hylsteret 20 utstyrt med en ristformet bunn 21. Den ristformete bunn 21 er innrettet til å skape forholdsvis stor friksjon mot underlaget ved at det ifylles sand, steinmasser eller liknende fyllmasser i mellom-rommene mellom ristdelene i bunnen 21 henholdsvis i området like utenfor hylsterets nedre ende.

I det viste utførelseseksempel er hylsteret 20 forbundet

i relativt tett forbindelse med underlaget slik at det skjer minimal væskepassasje mellom væskesøylen 14 og den utenforlig-gende sjø. Herved kan man la dekket holdes temmelig stabilt på plass i hylsteret også i høyderetningen ved å gjøre væskesøylen 14 uavhengig av tidevannsforskjeller m.m. Det vil være mulig å anvende turbiner i forbindelse med kontrollerte strømnings-passasjer i hylsteret 20 slik at man kan utnytte tidevannsstrøm-ninger til produksjon av elektrisk strøm i dynamoer plassert på dekket 15a og transport av elektrisk strøm kan foregå via sjøkabler til anlegg på land.

Hylsteret 20 kan også anvendes til lagring av olje og gass på tilsvarende måte som angitt i forbindelse med hylsteret 10 i fig. 1, bare med den forskjell at man kan la så å si hele væske-søylen fra bunnen og opp til dekket bestå av olje "dersom behovet måtte tilsi dette. Med den store høydeforskjell på hylsteret kan den spesifikke vekt på olje i forhold til vannets spesifikke vekt, medføre at dekket 15a inntar et høyere nivå innenfor enn sjøoverflaten inntar utenfor hylsteret. Ved tilstrekkelig avtet-ning i hylsterets bunnparti kan man eventuelt la dekket innta et ennå høyere nivå eller eventuelt et lavere nivå i hylsteret 20 enn oljens spesifikke vekt tilsier, ved oppfylling av henholdsvis ved avtapping av olje fra beholderen. Tilsvarende kan man regulere nivået på væskeoverflaten ved å tillate kontrollert innstrømning av sjøvann til hylsteret via ventilstyrte passasjer gjennom hylsteret henholdsvis ved å fylle henholdsvis tømme sjøvann fra hylsterets nedre område via pumper og tilhørende rørledninger.

Det vil også være mulig ifølge oppfinnelsen å la det luk-kete hylster 20 med tilhørende lokkdannende dekk 15a danne et varmtvannsreservoar i forbindelse med et varmekraftverk som drives av olje eller gass fra en nærliggende olje- eller gass-brønn i sjøbunnen, idet varmekraftverket kan bæres direkte på dekket 15a.

I fig. 4 er det vist'et boretårn 25 plassert direkte på dekket 15a i et hylster 20 tilsvarende til det som er vist i fig. 2. Dekket 15a kan anvendes til lagringsplass for forskjellig utstyr i forbindelse med boreoperasjonene.

I fig. 5 er det vist et gass- og oljeutvinningsanlegg 26 plassert direkte på dekket 15a i et hylster 20 tilsvarende til det som er vist i fig. 2, idet det i selve dekket 15a er anordnet separate kamre til opptakelse av utvunnete oljefraksjoner og eventuelle gassfraksjoner.

I fig. 6 er det vist et dekk 15b som kan forskyves vertikalt i forhold til et kombinert bore- og gass/olje-utvinningstårn 27 som er understøttet direkte mot sjøbunnen uavhengig av dekket 15b og av hylsteret 20, idet tårnet 27 er opptatt i en utsparing 28 i dekket 15b. I dette tilfelle kan tårnet 27 være fullstendig avskjermet fra enhver bølgebevegelse og strømningsbevegelse i sjøen utenfor hylsteret 20 på tilsvarende måte som dekket 15b, mens dekket kan tillates å beveges oppad og nedad i forhold til tårnet 27 i takt med tidevannsskyvninger eller ved regulering av dekkets nivå til et nivå under eller over nivået for sjøvannet utenfor hylsteret etter behov. Dekkets nivå kan reguleres ved hjelp av ventilstyrte eller pumpestyrte passasjer."

I fig. 7 er det vist 'et dekk 15c som bare dekker et mindre areal av væskesøylens toppflate og som kan holdes på plass i en ønsket stilling på sjøoverflaten i passende- avstand fra hylsterets vegger via kjettinger eller andre forbindelsesorganer. Dekket 15c kan f.eks. danne feste for en lastebøye 29 for over-føring av olje direkte til en oljetanker 30 som kan fortøyes på hylsterets 20 utside.

Det er videre vist i fig. 7 et kranarrangement 31 som kan overføre last fra et skip 32 på utsiden av hylsteret 20 til et annet, separat dekk 15d som er anbrakt like innenfor hylsteret 20.

I fig. 8 er det vist et hylster 40 som ved sitt øvre kant-parti danner en skinneføring 41 for et kranarrangement i form

av en brokonstruksjon 42 som kan dreies til forskjellige vinkelstillinger på hylsteret 40, alt etter bruksformål og vindretning. Toppen 43 av brokonstruksjonen 42 kan f.eks. anvendes til småflyplass, idet kranarrangementets heiseutstyr 44 kan anvendes til å frakte last og passasjerer fra flyplassen på brokonstruksjonen direkte til dekket 15a. Eventuelt kan brokonstruksjonen være festet direkte til dekket 15a og kan innstilles i forskjellige vinkelstillinger i forhold til hylsteret ved tilsvarende orientering av dekket 15a inne i hylsteret 30.

I fig. 9 er det vist et hylster 50 som er spesielt beregnet på anvendelse i sjøområder med sterk kulde og mer eller mindre arktiske forhold, hvor man blant annet må ta hensyn til drivis og andre isdannelser. Det er vist en vernering 51 som er oppstilt radialt utenfor hylsteret 50. Verneringen 51 har fortrinnsvis et øvre parti med konusstumpformet fasong,' med en på yttersiden skrått oppad og innad løpende ledeflate 52 og med toppkanten 53 avsluttet i et nivå under hylsterets 50 øvre kant 50a og i

en viss avstand fra hylsterets ytterside. Verneringens øvre kant vil danne bølgebryter som vil tillate at forholdsvis store bølge-slag slår over verneringens toppkant og faller i mer eller mindre nøytralisert tilstand ned i den ringformete sump 54 som omslutter hylsteret 50 mellom verneringen 51 og hylsteret. Verneringen

51 er fortrinnsvis utstyrt med en rekke tversløpende vannpas-sasjer for å lede vannet bort igjen fra sumpen. Vannpassasjene kan være anordnet så vel i som over og under normalt tidevanns- nivå. Ismasser forventes å ledes sideveis langs verneringen og i bare mindre utstrekning via ledeflaten 52 over verneringens toppkant.

Claims (8)

1. Anordning ved plattformdekk (15,15a,15b,15c,15d) ved sjø-baserte installasjoner, fortrinnsvis i tilknytning til olje-og/eller gasskilde i sjøbunnen og særlig i forbindelse med driftsaktiviteter med olje og/eller gass som drivmiddel, karakterisert ved

at plattformdekket (15,15a,15b,15c,15d) er anordnet separat flytende på en væskesøyle (14,14a) innenfor et hylster (10,20, 40,50) som er vertikalstilt i sjøen og som rager et stykke vertikalt over sjøoverflaten (11) samt et stykke vertikalt nedad under sjøoverflaten (11) og som har solid forankring til sjøbunnen (12) via separate festeorganer (13).

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved

at hylsteret (20,40,50) har sammenhengende rørformet konstruksjon og danner støtteanlegg direkte mot sjøbunnen (12),

til dannelse av en avskjermet væskesøyle (14a) mellom sjøbunnen (12) og væskeoverflaten som understøtter plattformdekket (15a-15d) .

3. Anordning i samsvar med krav 2, karakterisert ved

at hylsteret (20,40,50) er utstyrt med ventilstyrte eller på annen måte kontrollerte væskepassasjer i et nivå under sjø-overf laten fra sjøen utenfor hylsteret til væskesøylen (14a) innenfor hylsteret.

4. Anordning i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved

at hylsteret (10,20,40,50) sammen med plattformdekket (15,

15a), som fortrinnsvis slutter tett sammen via samvirkende tetningsorganer, danner en silo for lagring av olje eller en blanding av gass og olje og/eller oppvarmet væske på toppen av en nedre sjøvannssøyle.

5. Anordning i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved

at hylsteret (20) er utstyrt med et nedre ristformet bunnparti (21) som ved hjelp av innbyrdes avvinklete støtteflater er innrettet til å frembringe relativ stor friksjon mot underlaget og som fortrinnsvis er utstyrt med vertikalt gjennomgående mellomrom for ifylling av fyllmasse til bunnpartiets underside.

6. Anordning i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved

at hylsteret (20,40,50) har sirkulært ringformet tverrsnitt og det omsluttede plattformdekk (15a) har motsvarende sirkulær omkretsform, slik at plattformdekket kan beveges på kontrollert måte så vel direkte som vertikalforskyvbart i hylsteret, fortrinnsvis med tetningsanlegg mot hylsterets innerside.

7. Anordning i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved

at hylsteret (40) er utstyrt med en sirkulær ringformet skinneføring (41) langs hylsterets toppkant til understøttelse av en broformet konstruksjon (42) som løper tvers over hylsterets toppkant og rager endeveis utenfor hylsteret på dettes motsatte sider til dannelse av et kranarrangement og/eller småflyplass.

8. Anordning i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved

at hylsteret (50) omsluttes av en ringformet vernekonstruk-sjon (51) i avstand fra hylsteret.