NO854340L

NO854340L - HALF SUBMITABLE OFFSHORE CONSTRUCTION.

Info

Publication number: NO854340L
Application number: NO85854340A
Authority: NO
Inventors: Masaru Mokunaka; Yoshihiro Kudomi; Chiaki Kishida; Nobuo Murakami; Junichi Tsujitani
Original assignee: Hitachi Shipbuilding Eng Co
Priority date: 1985-02-06
Filing date: 1985-10-30
Publication date: 1986-08-07
Also published as: SE8504528D0; GB2170451A; GB8524358D0; FI853794A0; NL8502894A; FR2576869A1; SE8504528L; JPS61131396U; FI853794L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en halvt nedsenkbar offshorekonstruksjon slik som en halvt nedsenkbar oljeborerigg. The present invention relates to a semi-submersible offshore construction such as a semi-submersible oil drilling rig.

Forskjellige halvt nedsenkbare konstruksjoner har til nå vært utviklet som offshorekonstruksjoner med tilfreds-stillende bevegelseskarakteristikker. Slike konstruksjoner er vanligvis av den type med doble nedre skrog og innbefatter et par nedsenkbare nedre skrog, et øvre skrog over vannet og flere søyler eller skaft som sammenknytter disse skrog. Konvensjonelle offshorekonstruksjoner av denne art har vanligvis seks til åtte stabiliseringssøyler (f.eks. se US-patent nr. 3.490.406). Imidlertid har mange av disse stabiliserings-søyler et stort tverrsnitt, er vanligvis utstyrt med et stort antall støtter eller støttestag, og påstøter derfor stor vannmotstand og krever videre mye byggearbeider og store arbeids-mengder med inspeksjon etter tretthetsskader på styrkeelementene før navigering. Videre dersom det er mulig å posisjonere en lekter eller lignende straks under det øvre skrog, f.eks. Various semi-submersible structures have until now been developed as offshore structures with satisfactory movement characteristics. Such structures are usually of the double lower hull type and include a pair of submersible lower hulls, an upper hull above the water and several columns or shafts connecting these hulls. Conventional offshore structures of this nature typically have six to eight stabilization columns (eg, see US Patent No. 3,490,406). However, many of these stabilization columns have a large cross-section, are usually equipped with a large number of supports or support struts, and therefore encounter large water resistance and further require a lot of construction work and large amounts of work with inspection for fatigue damage on the strength elements before navigation. Furthermore, if it is possible to position a barge or similar immediately under the upper hull, e.g.

i det tilfelle hvor konstruksjonen er en oljeborerigg, kan arbeid utføres med enkelhet som når der heises boremaler, hvorved den konvensjonelle halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon omtalt som har mange støttesta_g, ikke er i stand til å slippe lekteren inn i rommet straks under det øvre skrog. For å eliminere disse problemer, har det nylig vært en tendens til et ønske å minske antallet søyler såvel som støtter. Faktisk har oppmerksomheten blitt fokusert på konstruksjoner med fire søyler hvor fire stabiliseringssøyler er arrangert ved det fremre og bakre parti av de nedre skrog, en søyle ved hvert parti (se f.eks. US-patent nr. 4.436.050). I dette tilfelle er imidlertid de nedre skrog forbundet til det øvre skrog kun ved de fire søyler, slik at et tilstrekkelig rom ikke er tilgjengelig for elektriske ledningssystemer, røropplegg, luftkanaler, passasje, elevator osv., hvilke derfor må arrangeres store begrensninger. Når en halvt nedsenkbar offshorekonstruksjon med store dimensjoner av den typen med fire søyler skal bygges, blir avstanden mellom de fremre og bakre søyler på hvert nedre skrog for stor til å støtte det in the case where the structure is an oil drilling rig, work can be carried out with ease as when drilling templates are hoisted, whereby the conventional semi-submersible offshore structure mentioned which has many support rods is not able to drop the barge into the space immediately below the upper hull. In order to eliminate these problems, there has recently been a tendency towards a desire to reduce the number of columns as well as supports. In fact, attention has been focused on four-column designs where four stabilizing columns are arranged at the forward and aft portions of the lower hulls, one column at each portion (see, e.g., US Patent No. 4,436,050). In this case, however, the lower hulls are connected to the upper hull only by the four columns, so that a sufficient space is not available for electrical wiring systems, piping, air ducts, passageways, elevators, etc., which must therefore be arranged with great restrictions. When a semi-submersible offshore structure of large dimensions of the four-column type is to be built, the distance between the fore and aft columns of each lower hull becomes too great to support it

øvre skrog uten problemer. Siden det er umulig å bringe de fremre og bakre søyler langt fra hverandre, har konstruksjonen det problem at den er utsatt for rulling. upper hull without problems. Since it is impossible to bring the front and rear pillars far apart, the structure has the problem of being prone to rolling.

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse erThe main purpose of the present invention is

å overkomme alle de foran nevnte problemer og å tilveiebringe en halvt nedsenkbar offshorekonstruksjon med både fordelene av den konvensjonelle konstruksjon med fire søyler og fordelen av den tidligere kjente konstruksjon med minst seks stabiliserende søyler. to overcome all the aforementioned problems and to provide a semi-submersible offshore structure with both the advantages of the conventional construction with four columns and the advantage of the previously known construction with at least six stabilizing columns.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en halvt nedsenkbar offshorekonstruksjon som innbefatter et par motstående nedsenkbare nedre skrog, et øvre skrog over vannet og et flertall søyler som sammenknytter de nedre skrog til det øvre skrog, hvor konstruksjonen karakteriseres ved at konstruksjonen innbefatter fire stabiliserende hovedsøyler arrangert ved det fremre og bakre parti av de nedre skrog hhv., to hjelpe-søyler som har et mindre tverrsnittsareal enn hovedsøylene og hvor hver er arrangert ved et mellomliggende parti mellom den fremre og bakre hovedsøyle på hvert nedre skrog, og et nedsenkbart horisontalt støttestag som sammenknytter hvert i tverretningen korresponderende par hovedsøyler ved deres nedre partier. The present invention provides a semi-submersible offshore structure that includes a pair of opposed submersible lower hulls, an upper hull above the water and a plurality of columns connecting the lower hulls to the upper hull, the structure being characterized in that the structure includes four main stabilizing columns arranged at the front and rear part of the lower hulls respectively, two auxiliary columns which have a smaller cross-sectional area than the main columns and where each is arranged at an intermediate part between the front and rear main column on each lower hull, and a submersible horizontal support strut which connects each in transversely corresponding pairs of main columns at their lower parts.

Den halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon ifølge den foreliggende oppfinnelse er sammenlignbar med den konvensjonelle konstruksjon med fire søyler fordi den har fordelen av å ha mindre vannmotstand, har redusert arbeidsmengde som kreves for bygging såvel som inspeksjon etter utmattelses-skader og styrkeelementene før navigering, og tillater adkomst av lektere inn i rommet like under det øvre skrog. Uansett har den foreliggende konstruksjon også den samme fordel som den kjente halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon forskynt med minst seks stabiliserende søyler, ved at det øvre skrog enkelt kan fabrikeres og støttes på søylene og at konstruksjonen straks tilveiebringer tilstrekkelig rom for elektrisk ledningsopplegg, rørsystem, luftkanaler, passasjer, ele-vatorer, etc. og har en øket avstand mellom den fremre og bakre hovedsøyle for å motstå rulling. Således tilveiebrin ger den foreliggende oppfinnelse en uten sidestykke utmerket halvt nedsenkbar konstruksjon som har både fordelen av den konvensjonelle konstruksjon med fire søyler og fordelen av den kjente konstruksjon utstyrt med minst seks stabiliserende søyler. The semi-submersible offshore structure according to the present invention is comparable to the conventional four-column structure because it has the advantage of having less water resistance, has reduced labor required for construction as well as inspection for fatigue damage and the strength elements before navigation, and allows access of barges into the space just below the upper hull. In any case, the present construction also has the same advantage as the known semi-submersible offshore construction provided with at least six stabilizing columns, in that the upper hull can be easily manufactured and supported on the columns and that the construction immediately provides sufficient space for electrical wiring, piping, air ducts, passengers , elevators, etc. and has an increased distance between the front and rear main column to resist rolling. Thus, the present invention provides an unparalleled semi-submersible structure which has both the advantage of the conventional structure with four columns and the advantage of the known structure equipped with at least six stabilizing columns.

Fig. 1 er en skisse i horisontalsnitt som viser en halvt nedsenkbar offshorekonstruksjon som innehar oppfinnelsen, Fig. 1 is a sketch in horizontal section showing a semi-submersible offshore structure that incorporates the invention,

fig. 2 er et frontriss delvis bortbrudt og viser den samme, og fig. 2 is a front elevation partially broken away showing the same, and

fig. 3 er et sideriss av den samme.fig. 3 is a side view of the same.

Den foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet nedenfor i nærmere detalj med henvisning til de vedlagte teg-ninger. The present invention will be described below in more detail with reference to the attached drawings.

Den halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon som er vist innbefatter et par motstående nedre skrog 10 nedsenket under sjøoverflaten L, et øvre skrog (plattform) 11 posisjo-nerbar over overflaten L, og fire stabiliserende hovedsøyler 12 og to hjelpesøyler 13 som sammenknytter de nedre skrog The semi-submersible offshore structure shown includes a pair of opposing lower hulls 10 submerged below the sea surface L, an upper hull (platform) 11 positionable above the surface L, and four stabilizing main columns 12 and two auxiliary columns 13 connecting the lower hulls

1 0 til det øvre skrog- 11 .1 0 to the upper hull- 11 .

Hvert nedre skrog 10 forløper horisontalt i retning fremkant til bakkant og har ballasttanker osv. arrangert på egnet måte i sitt indre selv om _dette ikke er vist. Each lower hull 10 extends horizontally in the direction from leading edge to trailing edge and has ballast tanks etc. arranged in a suitable manner in its interior although this is not shown.

Det øvre skrog 11 er i form av en horisontal boks med liten høyde. Selv om det ikke er vist, forefinnes bolig-kvarterer og forskjellige enheter av arbeidsutstyr i det indre av skroget 11 og på dekkdelen av denne. The upper hull 11 is in the form of a horizontal box with a small height. Although not shown, there are living quarters and various units of work equipment in the interior of the hull 11 and on the deck portion thereof.

De fire hovedsøyler 12 er hule og sylindriske og hver er arrangert ved de .. fremre og bakre partier av de nedre skrog 10 hhv. De to fremre hovedsøyler 12 er sammenknyttet ved deres nedre partier ved et horisontalt støttestag 14 The four main pillars 12 are hollow and cylindrical and each is arranged at the .. front and rear parts of the lower hull 10 respectively. The two front main columns 12 are connected at their lower parts by a horizontal support strut 14

som er nedsenket under sjøoverflaten L. Likeledes er de to bakre hovedsøyler 12 sammenknyttet ved nok et støttestag 14. De to hjelpesøylene 13 er hule og sylindriske og er hver plassert ved et mellomliggende parti mellom de to fremre og bakre hovedsøyler 12 på hvert nedre skrog 10. Hjelpesøylen 13 er mindre enn hovedsøylen 12 i tverrsnittsareal og har en diameter som er, f.eks. halvparten av den til hovedsøylen 12. which is submerged below the sea surface L. Likewise, the two rear main columns 12 are connected by yet another support strut 14. The two auxiliary columns 13 are hollow and cylindrical and are each located at an intermediate part between the two front and rear main columns 12 on each lower hull 10 The auxiliary column 13 is smaller than the main column 12 in cross-sectional area and has a diameter which is, e.g. half of it to the main pillar 12.

Selv om det ikke er vist, har hovedsøylen 12 ballasttanker etc. som er arrangert på egnet måte i dets indre, mens det indre rom til hjelpesøylen 13 er brukt for elektrisk ledningsopplegg, rørsystem, luftkanal, passasje, elevator osv. Although not shown, the main pillar 12 has ballast tanks etc. suitably arranged in its interior, while the inner space of the auxiliary pillar 13 is used for electrical wiring, pipe system, air duct, passage, elevator, etc.

Den halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon beskrevet ovenfor har f.eks. de følgende dimensjoner. Hovedsøylen 12 har en diameter på omkring 14 m, hjelpesøylen 13 har en diameter på omkring 7 m, senter-til-senter-avstanden mellom den fremre og bakre hovedsøyle 12 er omkring 6 5 m, senter-til-senter-avstanden mellom de i tverretningen motstående hovedsøyler 12 er omkring 6 0 m, det nedre skrog 10 har en totallengde på.omkring 97 m, og konstruksjonen innbefattende paret av nedre skrog 10 har en total bredde på omkring 78 m. Disse dimensjonenene er varierbare etter behov. The semi-submersible offshore construction described above has e.g. the following dimensions. The main column 12 has a diameter of about 14 m, the auxiliary column 13 has a diameter of about 7 m, the center-to-center distance between the front and rear main column 12 is about 6 5 m, the center-to-center distance between the i the transversely opposed main columns 12 are about 60 m, the lower hull 10 has a total length of about 97 m, and the structure including the pair of lower hulls 10 has a total width of about 78 m. These dimensions are variable as needed.

For navigering til et arbeidsområde, er de nedre skrog 10 bygd for å flyte på overflaten L ved ballastjuster-ing. Konstruksjonen blir så bragt til arbeidsområdet ved å bruke fremdriftsinnretninger (ikke vist) festet til det nedre skrog 10 for å vende konstruksjonen mot den ønskede retning. Siden støttestagene 14 er fullstendig over vannflaten L under navigering, er fremdriftsmotstanden lav. Fremdriftsinnret-ningen kan utelates; konstruksjonen vil da måtte taues av en båt. For navigation to a work area, the lower hulls 10 are built to float on the surface L by ballast adjustment. The structure is then brought to the work area using propulsion devices (not shown) attached to the lower hull 10 to turn the structure towards the desired direction. Since the struts 14 are completely above the water surface L during navigation, the propulsion resistance is low. The propulsion device can be omitted; the structure will then have to be towed by a boat.

Konstruksjonen forankres ved arbeidsområdet forThe construction is anchored at the work area for

å utføre det ønskede arbeid, med de nedre skrog 10 og støtte-stagene 14 nedsenket til en forutbestemt dybde under overflaten L som vist i fig. 2 og 3. Vannmotstanden som skapes i denne situasjon er liten fordi de nedre skrog 10 er forbundet til det øvre skrog 11 kun ved de fire hovedsøyler 12 og de to hjelpesøyler 13 som er mindre i tverrsnitt og videre fordi støttestagene 14 som i tverretningen sammenknytter hovedsøylene 12 er nedsenket under overflaten 11. to perform the desired work, with the lower hull 10 and support struts 14 submerged to a predetermined depth below the surface L as shown in fig. 2 and 3. The water resistance created in this situation is small because the lower hulls 10 are connected to the upper hull 11 only by the four main columns 12 and the two auxiliary columns 13 which are smaller in cross-section and further because the support struts 14 which transversely connect the main columns 12 is submerged below the surface 11.

Med ingen støttestag tilstede i nærheten av vannoverflaten L over denne eller under denne, kan en lekter eller lignende tillates adgang inn i rommet mellom de motstående rekker av søyler, 12, 13 like under det øvre skrog 11 fra frontsiden eller akterenden for å utføre forskjellige operasjoner. With no support struts present near the water surface L above or below it, a barge or the like may be allowed to enter the space between the opposing rows of columns, 12, 13 just below the upper hull 11 from the fore or aft end to perform various operations .

Med den halvt nedsenkbare offshorekonstruksjon beskrevet ovenfor, blir de nedre skrog 10 forbundet til det øvre skrog 11 kun ved de fire hovedsøyler 12 og to hjelpesøy-ler 13, og med hver i tverretningen motstående par hovedsøyler 12 sammenknyttet med et støttestag 14. Dette reduserer arbeidsmengden for å bygge konstruksjonen såvel som inspek-sjonen etter utmattelsesskade på styrkeelementene før navigering. Fordi hjelpesøylen 13 er plassert mellom den fremre og bakre hovedsøyle 13 på hvert nedre skrog 10, kan det øvre skrog 11 installeres med stor enkelhet. Videre kan det indre rom til hjelpesøylen brukes for elektrisk ledningsopplegg, rørsystem, luftkanal, passasje, elevator osv. slik at arrangementet i hovedsøylene 12 involverer ingen begrensning, men kan realiseres effektivt og enkelt. Nærværet av hjelpesøylen 13 tjener til å øke avstanden mellom den fremre og bakre hovedsøyle 12 for å minske rulling. Siden halvt nedsenkbare offshorekonstruksjoner vanligvis blir forankret med orientering mot retningen av hovedbølgene, sikrer redusert rulling, effektiv fordelaktig operering. With the semi-submersible offshore construction described above, the lower hull 10 is connected to the upper hull 11 only by the four main columns 12 and two auxiliary columns 13, and with each transversely opposed pair of main columns 12 connected by a support strut 14. This reduces the amount of work to build the structure as well as the inspection for fatigue damage on the strength elements before navigation. Because the auxiliary column 13 is located between the front and rear main column 13 of each lower hull 10, the upper hull 11 can be installed with great ease. Furthermore, the inner space of the auxiliary column can be used for electrical wiring, pipe system, air duct, passage, elevator, etc., so that the arrangement in the main columns 12 involves no limitation, but can be realized efficiently and easily. The presence of the auxiliary column 13 serves to increase the distance between the front and rear main column 12 to reduce rolling. Since semi-submersible offshore structures are usually anchored with an orientation against the direction of the main waves, reduced rolling ensures efficient advantageous operation.

Byggingen av konstruksjonen ifølge oppfinnelsen er ikke begrenset til den foranstående utførelse, men kan varieres hensiktsmessig. The construction of the structure according to the invention is not limited to the above embodiment, but can be varied appropriately.

Claims

1. Semi-submersible offshore structure including a pair of opposing submersible lower hulls, an upper hull above the water and several columns connecting the lower hulls to the upper hull, characterized in that the structure includes four main stabilizing columns, arranged at the .. forward and aft portions of the lower hulls, respectively, two auxiliary columns with a smaller cross-sectional area than the main column and each arranged at an intermediate portion between the front and rear main columns on each lower hull, and a submersible horizontal support brace connecting each transversely corresponding pair of main columns with their lower portions.

2. Construction according to claim 1, characterized in that the main column and the auxiliary column are hollow and cylindrical, and that the auxiliary column has a diameter of about half the diameter of the main column.