NO145624B - Fremgangsmaate ved tilveiebringelse av understoettende kontakt av et fartoey paa havbunnen - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved tilveiebringelse av understøttende kontakt av et fartøy på havbunnen, hvor fartøyet omfatter et skrog med bærestøtter som kan føres ned til henholdsvis trekkes opp fra kontakt med havbunnen, hvorved virkningen av destruktive krefter som bærestøttene utsettes for under nedsenkningen til kontakt med havbunnen, søkes nedsatt.

Havgående borerigger som er selvdrevet eller taues

på vannet fra ett borested til et annet, har tidligere vært brukt. En type av sådanne fartøyer løftes klar av vannflaten og understøttes på havbunnen ved hjelp av senkbare støtter som senkes ned til havbunnen når det aktuelle borested er nådd. I denne løftede eller oppjekkede stilling blir fartøyet en stabil boreplattform. Imidlertid har sådanne senkbare støtter vært utsatt for stor ødeleggelse ved virkningen av destruktive krefter som støttene utsettes for, og er i enkelte tilfelle blitt satt ut av drift ved at de har støtt mot havbunnen selv i relativt rolig sjø, dvs.

i bølger på mellom 1 og 1,5 m. I enkelte havområder som Alaskagulfen eller Nordsjøen, er bølgehøydene sjelden under sikkerhetsgrensen for overføring av boreriggens vekt fra riggens flyteskrog til de senkbare støtter når et nytt borested er nådd, og overgangen fra de senkbare støtter og til det bærende skrog når boreriggen skal forlate borestedet.

Det eneste alternativ uten å ta store risikoer med hensyn

på ødeleggelse av de senkbare støtter, er den vanlige, men kostbare praksis, nemlig å avvente rolig sjø, hvilket imidlertid er kostbart, da oljeselskapene må betale for bruken av boreriggen, likegyldig om den er drift eller ikke. Til tross for den iboende sårbarhet ved de tidligere .havgående oppjekkbare rigger, har det vist seg at mange bore- og olje-selskaper foretrekker disse i forhold til andre typer borerigger, fordi de gir i alt vesentlig samme stabile arbeids-grunnlag som permanente, faste plattformer, og likevel kan transporteres til et annet sted på kort varsel uten store utgifter innen lønnsomheten av oljefunnet er fastlagt.

De tidligere nevnte støt- og brekk-krefter som støt-tene utsettes for når de senkes ned til havbunnen eller trekkes opp fra havbunnen når fartøyet skal forlate borestedet, dvs. i det tidsrom da den samlede vekt av fartøyet overføres fra det flytende skrog til havbunnen og omvendt,

er betydelige når fartøyet utsettes for rulling og hiving og kombinasjoner av disse bevegelser. Disse krefter fører til sterke vertikale og sidegående bevegelser samt kombinasjoner av disse for bærestøttene i forhold til havbunnen. Hvis vekten av skroget veksler fra oppdriftbærende til bunn-bærende på støttene, eller omvendt, når bølgehøyden er over 1 til 1,5 m, vil der oppstå voldsomme og noen ganger øde-leggende krefter som skyldes at støttene støter og bryter mot havbunnen.

Hensikten;med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en ny fremgangsmåte, og det særegne ved denne er angitt i kravene.

Fremgangsmåten ifølge hovedkravet gir optimal stabi-litet for fartøyet mens oppdriftorganene heves og/eller løfter fartøyet opp av vannet og klar av bølgene. I denne stilling vil oppdriftsorganene, som fortrinnsvis har form av søyler, overføre minimal bevegelse til den oppjekkede boreplattform og de senkede bærestøtter, særlig under den kritiske periode når fartøyets vekt: går over fra oppdrift til understøttelse av bærestøttene. Hovedgrunnen til at skrogets og støttenes bevegelse blir mindre, er at de opp- og nedadgående bølger beveger seg over et relativt lite vannfortrengende volum på oppdrifts-søyle-systemet, hvilket gir små oppdrifts-forandringer og følgelig små bevegelser på fartøy og støtter. Når bølgene derimot beveger seg opp og ned langs et massivt, vanlig skrog på vannoverflaten, vil den samme bølgebevegelse fremkalle større opi<p>drifts-forandrin<g>e<r> og følgelig større bevegelser av skrog og støtter.

Når bærestøttene er i stilling på havbunnen, trekkes oppdrifts-søylene opp. Hvis bærestøttene imidlertid krever kraftigere nedsenkning i havbunnen for å understøtte større boreutstyr eller andre belastninger, finnes en enkel belast-ningsmetode for fastere ansetting av støttene ved at opp-drif tssøy lene trekkes opp og fylles med ballast. På denne måten kan f. eks. det dobbelte av boregiggens vekt utøves på bærestøttene.

Når riggen skal forlate en avsluttet boreoperasjon, senkes oppdriftsstøttene ned til en sikker avstand over havbunnen, låses i denne stilling og befries for ballasten i den grad som er nødvendig for løfting av skroget og støttene. Hvis børestøttene overfører belastningen til en hard havbunn, byr hevingen av bærestøttene ikke på noe problem eller krever i høyden vanlig vakuum-oppbrytingstrykk under støttene.

Hvis bærestøttene derimot trenger dypt ned i havbunnen og/eller bunnmotstanden for oppløfting krever større oppad-gående krefter enn den som kan tilveiebringes maksimalt av oppdriftssøylene og det sugebrytende trykk, kan det bli nød-vendig å senke skroget ned på vannflaten for at dette kan med-virke ved sin større oppdrifts-kapasitet. Skrogets oppdrift brukes da til å bryte fri bærestøttene uten at de løftes helt opp av hullene. Skroget jekkes derpå igjen opp av vannet for at bærestøttene kan trekkes sikkert opp av vannet mens riggen bæres av de nedsenkede oppdriftssøyler. Så snart bærestøt-tene er tilstrekkelig høyt over havbunnen til at de ikke kan støte mot denne, senkes skroget igjen. Oppdriftssøylene trekkes helt opp og låses, hvoretter bærestøttene også trekkes helt opp og låses. Boreriggen kan nå beveges til neste borested.

En riktig bruk av foreliggende oppfinnelse vil i vesentlig grad redusere kostbar ventetid på borestedet og kostbare reparasjoner som skyldes mindre heldige forsøk på

å bringe boreriggen på plass eller frigjøre den i grovere sjø enn tillatt.

Noen andre eksempler på vanskeligheter som kan unngås ifølge oppfinnelsen, er ujevn plattformløfting som skyldes sperring i løfteorganene, ujevn havbunn og nedføring av en av bærestøttene i mykere bunn enn de andre bærestøtter.

Ifølge oppfinnelsen oppnås også mulighet til å

kunne kontrollere oppstått ødeleggelse. Hvis f. eks. en opp-jekket plattform, selv om den er sikkert understøttet av senkbare støtter på havbunnen, kommer ut for en katastrofe, kan oppfinnelsen tjene som en ekstra sikkerhetsfaktor som

kan settes i drift i slike tilfelle. En sådan katastrofe vil f. eks. være sammenstøt med et større forsyningsfartøy som treffer boreriggen med tilstrekkelig kraft til å ødelegge en eller flere av 1bærestøttene. Hvis dette skulle inntreffe, må resten av bærestøttene ikke bare overta hele belastningen, men hver bærestøtte må også motstå de kraftmomenter som opp-står ved deformasjon i skroget. Plattformen vil i tilfelle kunne bryte sammen fullstendig med tap av menneskeliv som følge. I slike tilfelle vil oppdriftssøylene i henhold til oppfinnelsen by på en mulighet til.ekstra og midlertidig bærende understøttelse som ville kunne bety forskjellen mellom å berge riggen og miste den.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal beskrives under henvisning tjil tegningene, hvis fig. 1 viser skjematisk et oppriss av en oppjekkingsrigg utført i henhold til oppfinnelsen, klar for tauing fra et sted til et annet, fig. 2 viser et planriss av riggen ifølge fig. 1, fig. 3 viser skjematisk bærestøttene og oppdriftssøylene delvis nedsenket og låst i stilling, og fig. 4 viser et skjematisk oppriss av oppdriftssøylene som løfter arbeidsplattformen på boreriggen klar av vannet og klar av bølgebevegelser til en stilling utsatt for små bevegelser; fig. 5 viser skjematisk et sideriss med bærestøttene senket ned i bærende stilling før oppdrifts-søylene er trukket lopp, fig. 6 viser et sideriss med bære-støttene i bærende!stilling og oppdriftssøylene helt trukket opp, fig. 7 viser et sideriss med riggen som boreplattform med boretårnet i borestilling, og fig. 8 viser boreriggen i perspektiv med ledningene for oppjekking og låsing av bære-støtter og oppdriftssøyler skjematisk angitt.

Den transporterbare oppjekkbare rigg 50 har sitt boreutstyr anbragt på skrogdekket 51 som danner plattformen 59 i stillingen ifølge fig. 4; boretårnet 52 er vist i ned-svingt stilling. Fartøyets samlede vekt omfatter vekten av plattformen 59, de senkbare støtter 56, oppdriftssøylene 57 og annet utstyr i eiller på fartøyet.

Gjennom skroget 53 og dekket 51 er der ifølge fig.

1 og 2 tatt ut åpninger som ved den foretrukne utførelse ut-gjøres av loddrette' hylser 55a og 55b. Det første hylsesett 55a tjener som vertikale føringer for heving og senking av bærestøttene 56, og det annet hylsesett 55b tjener til føring av de spesielle oppdriftssøyler 57. Hylsene 55a og 55b er hule rørformede deler av stål eller annet egnet materiale og er sveiset til eller på annen måte festet til skroget 53. Oppdriftssøylene 57 er hule, vanntette deler, hvis oppdrift kan reguleres, således at skroget løftes opp av vannet, eller eventuelt fylles med ballast, idet de senkes ned i vannet. Oppdriftssøylene 57 er av stål eller lignende og kan utformes som sylindre med lukket nedre ende og med den ende 66 som kommer i kontakt med vannet, utvidet som en stor sylinder 67 konsentrisk med og permanent festet til den øvre mindre sylinder 68, se fig. 3. Ovenstående er en beskrivelse av en utførelse av oppdriftssøyler i henhold til oppfiennelsen.

Når oppdriftssøylene 57 og bærestøttene 56 inntar øverste stilling som vist på fig. 1, kan den sjøgående oppjekkingsrigg 50 taues på sjøen eller gå for egen motor fra et sted til et annet. Så snart et borested er nådd, senkes bærestøttene 56, etter eventuell :;LnnfyIling av ballast, så langt ned som mulig uten fare for sammenstøt med bunnen ved bevegelse av skroget, se fig. 3, og låses i denne stilling for å gi optimal skrogstabilitet mens skroget løftes over vannflaten av de nedsenkbare oppdriftssøyler 57.

Oppdriftssøylene 57 senkes ved ifylling av ballast eller nedjekking eller en kombinasjon av disse fremgangsmåter og låses i stilling som vist på fig. 3. Jekke- og låsemekanismen 58 som gir den ønskede regulerte bevegelse gjennom det annet hylsesett 55b, er av vanlig konstruksjon, enten mekanisk, hydraulisk eller pneumatisk eller kombinasjoner av disse.

Et skjematisk arrangement med kontrollbord 60, energikilde 64 og ledninger 61 er vist på fig. 8. I denne senkede stilling, vist på fig. 4, gis oppdriftssøylene 57 oppdrift ved utpumping eller andre ekvivalente fremgangsmåter. Oppdriften gjør at skroget 53 hever seg opp over vannet, se fig. 4. I denne nye stilling blir skroget 53 en plattform 59 og de senkbare søyler 57 de eneste understøttelser, hvis ikke de delvis nedsenkede støtter 56 gis oppdrift som hjelper til. Den nye stilling gir mindre hiving og rulling av plattformen 59 enn hvis den fløt på vannet. Følgelig vil overgangen fra oppdrifts-understøttelse av oppdriftssøylene 57 til bæreunderstøttelse mot bunnen ved hjelp av bærestøttene 56, eller en overgang fra bære-understøttelse 56 til oppdrifts-understøttelse, foregå sikkert og uten fare for ødeleggelse av støttene 56

i grovere sjø, enn hva som var mulig uten oppdriftssøylene 57.

Den avstand som skroget 53 heves over vannflaten, vil avhenge av de mulige bølgehøyder som kan bli aktuelle i løpet av boretideh på borestedet, siden bølgeslag mot skroget 53 ville kunne forårsake store ødeleggelser. I stille sjø kan avstanden være 3 m eller mindre. I kraftigere sjø,

i

f. eks. i Nordsjøen, kan bølgene ha en høyde på 10 i eller mer. I alle tilfelle vil en kyndig operatør heve skroget 53 til sikker høyde over de høyeste bølger som vil kunne forekomme i løpet av den aktuelle boreperiode på stedet.

Deretter blir bærestøttene 56 frigjort fra den delvis nedsenkede stilling, senket eller jekket ned til fast stilling mot bunnen, som vist på fig. 5, og låst fast. Derpå følger en forsøksavlastning av oppdriftssøylene 57 for å finne om en eller flere av bærestøttene 56 befinner seg på svak eller lett sammentrykkbar bunn, hvilket krever ytter-ligere ned jekk ing av disse spesielle støtter; hvis ikke trekkes oppdriftssøylene 57 helt opp, låses og fylles med ballast om ønsket for neddriving og/eller belastning av bærestøttene 56. Oppjekkings- og låsemekanismen 54 som sikrer den regulerte bevegelse av bærestøttene 56 gjennom første hylsesett 55a, er vist på fig.<;>8 hvor kontrolltavlen 63, energikilden 64 og ledningene 65 er vist skjematisk.

Når bærestøttene 56 står i bærende stilling, bringes skroget 50 på bærestøttene 56 til sikker høyde over de høyeste bølgetopper som kan forekomme i perioden, belastningene på bærestøttene jevnes ut og de låses i stilling ved hjelp av kjente mekaniske, hydrauliske eller pneumatiske innretninger 54 som er vist skjematisk på fig. 8 sammen med kontrolltavlen 63, energikilden 64 og ledningene 65. Den beskrevne oppjekkingsmetode garanterer ikke bare at dekket 51 vil be-finne seg i en ønsket^ høyde, men tjener også som prøve på

at bærestøttene 56 er istand til å bære den maksimale belast-

ning som kan forekomme under boreoperasjonen. De opptrukne oppdriftssøylene 5 7 befris deretter for ballast. Med opptrukne oppdriftssøyler 57, fig. 6, vil disse ikke overføre side-bevegelser til bærestøttene 56 ved eventuelt sammenstøt med bølger lavere enn den ventede maksimale bølgehøyde. Boretårnet 52 svinges deretter opp i arbeidsstilling som vist på fig. 7.

Skroget 53 kan ved riktig og koordinert arbeide

med jekk- og låsemekanismene 58 og oppdriftssøylene 57 beveges opp eller ned på bærestøttene 56.

I tilfelle uhell, hvis en eller flere bærestøtter

56 settes ut av stand til å bære belastningen, kan de nær-meste eller andre oppdriftssøyler 57 senkes ned for på samme måten å gi skroget oppdrift og avlaste den vekt som bære-støttene 56 ellers måtte bære. Etter at nødvendige reparasjoner er utført, hvis sådanne kan gjøres på stedet, trekkes oppdriftsstøttene 57 opp og boringen kan fortsette.

Når fartøyet skal føres til et nytt borested, senkes oppdriftssøylene 57 til en sikker avstand over bunnen, låses og befris for ballast således at skroget 53 og bære-støttene 56 løftes, i likhet med situasjonen vist på fig. 5. Hvis bærestøttene 56 står på hard havbunn, vil hevingen av støttene ikke by på vanskeligheter. Hvis imidlertid støttene 56 har trengt dypt ned i bunnen eller denne under vannet yter kraftigere motstand mot opptrekking av støttene enn den oppdrift som ytes av oppdriftssøylene 57 og vanlige opptrekks-hjelpemetoder som sugebrytende trekk (ikke vist), senkes skroget 53 ned i vannet for å tilveiebringe større oppdrifts-volum. Disse trinn brukes for å gi akkurat den oppdrift som er nødvendig for å løsne bærestøttene 56 uten at de trekkes helt opp av hullene 69. Skroget 53 heves derpå igjen opp av vannet for at støttene 56 derpå kan trekkes opp av hullene 69 mens fartøyet hviler på oppdriftssøylene 57. Så snart støttene 56 er høyt nok over bunnen til at de ikke kan komme i kontakt med bunnen, låses bærestøttene 56, fig. 4, og skroget 53 bringes igjen til å flyte på vannet, fig. 3.

De senkbare oppdriftssøyler 57 trekkes derpå helt opp og låses, hvoretter bærestøttene 56 også trekkes helt inn og låses, fig. 1. I denne stilling kan fartøyet 50 seile for egen maskin eller taues til et nytt sted.

Claims (3)

1. Fremgangsmåté ved tilveiebringelse av understøt-tende kontakt av et fartøy på havbunnen, hvor fartøyet omfatter et skrog med bærestøtter som kan føres ned til henholdsvis trekkes opp fra kontakt med havbunnen, hvorved virkningen av destruktive krefter som bærestøttene utsettes for under nedsenkningen til kontakt medhavbunnen, søkes nedsatt, karakterisert ved følgende trinn: (a) bære-støttene senkes ned i vannet til en stilling over bunnen uten kontakt med denne,! (b) oppdriftsorganer med regulerbar oppdrift og operativ og regulerbar forbindelse med fartøyet, føres ned i vannet, (c) oppdriftsorganenes oppdrift økes for heving av fartøyets'skrog til en bestemt høyde over vannet, (d) bærestøttene bringes i plattform-bærende kontakt med bunnen, hvoretter (e) oppdriftsorganene trekkes inn i skroget.

2. Fremgangsmåte.: i henhold til krav 1, karakterisert ved at bærestøttene fylles med ballast •før de senkes til stillingen over bunnen og deretter tømmes for ballasten i samme stilling for å bidra til oppdriften sammen med oppdriftsorganene.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at oppdriftsorganene fylles med ballast etter at bærestøttene eri bragt i bærende kontakt med bunnen for å påføre bærestøttene en ekstra kraft og tilveiebringe en prøvebelastning på disse.