NO175359B - Offshore fluidoverföringssystem - Google Patents
Offshore fluidoverföringssystemInfo
- Publication number
- NO175359B NO175359B NO881837A NO881837A NO175359B NO 175359 B NO175359 B NO 175359B NO 881837 A NO881837 A NO 881837A NO 881837 A NO881837 A NO 881837A NO 175359 B NO175359 B NO 175359B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- riser
- vessel
- pipe
- joint
- seabed
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 claims 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 claims 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 241000013355 Mycteroperca interstitialis Species 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000001141 propulsive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/02—Buoys specially adapted for mooring a vessel
- B63B22/021—Buoys specially adapted for mooring a vessel and for transferring fluids, e.g. liquids
- B63B22/023—Buoys specially adapted for mooring a vessel and for transferring fluids, e.g. liquids submerged when not in use
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B22/00—Buoys
- B63B22/02—Buoys specially adapted for mooring a vessel
- B63B22/021—Buoys specially adapted for mooring a vessel and for transferring fluids, e.g. liquids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
- E21B17/015—Non-vertical risers, e.g. articulated or catenary-type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår et offshore fluidoverføringssystem til å overføre fluid mellom et rør på eller nær havbunnen og ved et sted i sjøen med kjent værstatistikk, og et dynamisk posisjonert fartøy på havoverflaten, hvor systemet omfatter en fortøyningsterminal som har et øvre parti forbundet med fartøyet og et nedre parti, holdt ved en rekke kjettinginnretninger som strekker seg i kjedelinjer ned til havbunnen og er forankret til denne, hvor terminalen omfatter en ledning som har en nedre ende forbundet med røret ved havbunnen og en øvre ende koblet til fartøyet, og hvor ledningen innbefatter et stigerør som har et øvre parti dreibart forbundet med fartøyet og et nedre parti som har et kjettingbord nærmere havbunnen enn havoverflaten og som er forbundet til kjettinginnretningene.
En type av kjente offshore-systemer for overføring av hydrokarboner mellom et undervannsrør og et fartøy benytter et ekstra kraftig stigerør til å fortøye fartøyet for å begrense avdrift, mens oljen overføres gjennom en separat ledning. US-PS 3 979 785 (Flory) viser et system av denne type hvor stigerøret er et ekstra kraftig kjede hvis nedre ende forankres av et kjettingbord fastholdt av kjedelinjekjettinger og hvis øvre ende holdes av en bøye som fortøyer et skip. I dette systemet strekker en separat fleksibel slange seg fra nær bunnen av stige-røret langs en separat vei til skipet. En annen måte er vist i US-PS 4 490 121 (Coppens) og viser et ekstra kraftig stige-rør i form av et rør med stor diameter eller et legeme med sin øvre ende båret av baugen på et fartøy og sin nedre ende forankret av kjedelinjekjettinger for å kunne utøve store krefter som forankrer et stort tankskip. Fluid føres av slangene som strekker seg gjennom det hule legemet, mens det hule legemet tar opp hovedsakelig all strekk som går gjennom stigerøret. Disse systemene er tunge og kostbare da de må holde et stort skip i posisjon.
Dessuten er kombinerte forankrings- og fluidoverføringssystemer kjent fra US-PS nr. 4 645 467 (Pollack) og EP søknad nr.
0 167 226 som viser et stigerør som ved hjelp av kjettinger eller kabler er forankret til sjøbunnen og over ledd koblet til et fartøy. Et kombinert forankrings- og fluidoverføringssystem er også kjent fra US-PS nr. 4 727 819 (Pollack) , idet dette
systemet viser en forankringskabel som strekker seg fra overf©ringsinnretningen og til et kjettingbord nær sjøbunnen. En vekt henger i kjettingbordet og bidrar til å holde fartøyet forankret, mens overføringskonstruksjonen innbefatter en plattform som kan rotere med hensyn til fartøyet.
Billigere terminaler for fluidoverføring og fortøyning kan konstrueres ved å benytte et dynamisk posisjonert fartøy som er forbundet til et rør på havbunnen gjennom en slange med nøytral oppdrift. Det dynamisk posisjonerte fartøy kan benytte et trådlinjeposisjonssystem (en tråd som strekker seg fra havbunnen til skipet og hvis vinkel angir avdrift) for å overvåke fartøysavdriften slik at et fremdriftssystem i far-tøyet kan bevege det for å unngå overdreven avdrift som ville skade slangen. Imidlertid er posisjonen til den fleksible slange hovedsakelig utenfor kontroll, slik at den kan skades og det kan føre til at trådlinen og slangen forstyrrer hverandre. En slik forstyrrelse er også sannsynlig om fartøyet tillates
å dreie med været for å redusere fremdriftskraften. Et fluid-overf øringssystem til bruk med et dynamisk posisjonert fartøy og som tillot kontroll av slangeposisjonen i et billig over-føringssystem og som muliggjorde måling av fartøysavdriften uten behov for en separat trådline, ville være av betydelig verdi.
Posisjonspropellutstyret til et dynamisk posisjonert fartøy har en begrenset brukslevetid (før overhaling er nødvendig), idet levetiden er avhengig av det tidsrom under hvilket den brukes med mer enn meget lav effekt (benyttet for å smøre lagrene). Dette er en ulempe ved produksjon fra en undersjøisk brønn, da det generelt er meget kostbart å frakoble og tilkoble produksjonssystemer. Et produksjonssystem som unngår den be-grensede levetid for mye brukt posisjonspropellutstyr og sam-tidig unngår kostnadene ved et tungt, passivt fortøyningssystem^ ville være av betydelig verdi.
Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å
skaffe et offshorefluidoverføringssystem for å overføre fluid gjennom en ledning mellom et undervannsrør og et dynamisk posisjonert fartøy, noe som tillater enkel bestemmelse av fartøys-
avdriften og gjør at systemet kan konstrueres med moderat kost-nad. Systemet kan omfatte et fortøyningssystem som har tilstrekkelig styrke til å fortøye fartøyet i fra smul til noe opprørt sjø, men utilstrekkelig styrke til å fortøye fartøyet i grov sjø. I grov sjø benyttes fremdriftssystemet til dynamisk posisjonerte fartøy for å begrense fartøysavdriften. Levetiden for vedlikeholdsfri bruk av fremdriftssystemet blir sterkt øket av det faktum at det bare benyttes en gang i mellom ved moderate til høye effektnivåer.
Denne hensikt oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at stigerøret omfatter et fleksibelt midtre parti i form av en ledning som utgjør størstedelen av stigerørets lengde og strekker seg mellom korte, stive rør, idet den fleksible ledning er anordnet mellom henholdsvis stigerørets øvre og nedre parti og bærer i strekk det vektbelastede nedre parti på det øvre parti, og at det er anordnet et organ som kobler stigerøret til undervannsrøret.
Avdrift av fartøyet kan bestemmes ved å måle helningen av den øvre ende av stigerøret. Den dreibare montering av stigerørets øvre ende til fartøyet kan være ved et universalledd og dreiing av delene på universalleddet kan angi helningen av det øvre parti av stigerøret. Hvor mesteparten av stigerørets lengde opptas av en fleksibel slange, kan toppen av stigerøret omfatte et stivt rør på flere meter lengde, slik at helningen av det stive rør bedre representerer helningen av hele stige-røret .
Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i tilknytning til de nedenstående utførelseseksempler og med henvisninger til den ledsagende tegning. Fig. 1 viser et oppriss fra siden av et offshore fluidoverfø-ringssystem utført i samsvar med den foreliggende oppfinnelse og med stigerøret vist frakoblet fartøyet. Fig. 2 viser et riss tilsvarende det på fig. 1, men viser stige-røret forbundet med fartøyet og systemet i posisjoner med stor eller hovedsakelig null avdrift. Fig. 3 viser et delvis perspektivriss av en helningsmåleinn-retning i systemet på fig. 1. Fig. 4 viser et oppriss fra siden av et offshorefluidover-føringssystem konstruert i samsvar med en annen utførelse av oppf innelsen. Fig. 2 viser en offshorefluidoverføringsterminal eller -system 10 til å overføre fluid mellom et undervannsrør 12 som ligger nær havbunnen 14 og et dynamisk posisjonert fartøy 16 på havoverflaten 18. Fluid går fra rørledningen gjennom en nedre ledning 20 og gjennom en stigeledning 22 i et stigerør 24, gjennom en svivel 62 og gjennom en slange 26 til fartøyet.
Så lenge fartøyet er forbundet gjennom ledningene/ er det viktig at legemet ikke driver av for langt fra en ubevegelig stilling, angitt ved 16A hvor stigerøret ved 24A hovedsakelig er vertikalt, da ledningene ellers vil bli skadet. Selv om det er mulig å overføre store fortøyningskrefter gjennom et stigerør, kre-ver dette et ekstra kraftig stigerør for å motstå de store fortøyningskreftene ved et tankskip, noe som fører til et kostbart undervannssystem. Ved mange anvendelser er det foretrukket å benytte en billig undervannsinstallasjon for bare å over-føre fluidet og å benytte et fremdriftssystem såsom 30 på far-tøyet og som tillater fartøyet å manøvrere slik at overflødig avdrift unngås. Så lenge som terminalen ikke behøver å overføre fortøyningskrefter, ville det være mulig å overføre fluid ved en enkel fleksibel slange mellom havbunnsrøret og fartøyet. Imidlertid er posisjonen av en slik slange vanskelig å styre, ikke bare under fluidoverføringen, men også mens systemet er frakoblet fartøyet. Den frakoblede slange kan treffes av et skip i fart og skades, mens en tilkoblet slange kan skades ved kontakt med et trådlineposisjonssystem som kan brukes for å bestemme fartøyets avdrift.
Det foreliggende system 10 kontrollerer posisjonen og orien-teringen av mesteparten av stigeledningen 22 eller i det minste det parti som strekker seg ved eller under havoverflaten til en dybde som er halvparten av vanndybden, ved å innbefatte dette ledningsparti i stigerøret 24. Stigerøret 24 omfatter en øvre ende 32 som kan festes løsbart til fartøyet og en nedre ende 34 med et kjettingbord 36. Kjettingbordet tvinges til en hvilestil-ling 36A ved en gruppe av kjettinginnretninger slik som 40a, 40b og andre som strekker seg i forskjellige retninger fra kjettingbordet til havbunnen og som er forankret som ved 42 til havbunnen. I tillegg er det anordnet en dødvekt 44 som henger under kjettingbordet ved hjelp av en annen kjettinginnretning 46. Vekten av kjettingene og dødvekten 44 gir den nedre ende av stigerøret 24 negativ oppdrift med vekten overført gjennom stigerøret og båret av fartøyet.
Stigerøret 24 omfatter et stivt rør 50 ved sin øvre ende, et annet stivt rør 52 ved sin nedre ende og en fleksibel midtre ledningsparti 54 som strekker seg over mesteparten av stigerø-rets høyde H. Det fleksible midtre ledningsparti 54 holdes i en hovedsakelig rett linje, da den holdes under strekk på grunn av at den bærer den negative oppdrift av kjettingbordet og dødvekten 44 og kjettingene som henger herfra. Et stivt midtre ledningsparti kan benyttes istedenfor slangen 54 som ikke be-høver å ha stor styrke, da den konstant holdes i lavt til moderat strekk. Imidlertid er et fleksibelt midtre ledningsparti generelt foretrukket, da det kan bøye under sideveis belast-ning av strømmer og lignende for å unngå skade og allikevel fortsatt strekke seg i en hovedsakelig rett linje på grunn av strekket som overføres gjennom det. Dødvekten 44 som henger fra kjettingbordet,er stor nok til å levere tilstrekkelig strekk på det midtre ledningsparti for å sikre dets stabilitet. Kjettingene såsom 40a, 40b, vekten 44 og kjettingbordet 36 kan alle ha relativt lav vekt, da de ikke overfører store krefter som ville være nødvendig for å fortøye et tankskip, men bare holder stigerøret i strekk.
Toppen av stigerøret er festet i en låseanordning (ikke vist) som stivt forbinder det med det nedre parti av et universalledd 60. Fluid fra toppen av stigerøret kan passere gjennom en fluidsvivel 62 gjennom slangen 26 til fartøyet. I et enkelt fluidoverf©ringssystem hvor fluid overføres fra lageret til et tankskip (sammenlignet med et produksjonssystem hvor fluid produseres i undersjøiske brønner og fra starten av strømmer til fartøyet), kan toppen av stigerøret lett forbindes og senere løses fra universalledet 60 på fartøyet for å tillate at far-tøyet seiler bort etter at det er fullast med hydrokarboner. Fig. 1 viser posisjonen av fluidoverføringssystemet ved 10B etter at stigerøret er koblet fra. Toppen av stigerøret ter flottører 64 som har tilstrekkelig oppdrift til å bære vekten avistigerøret 24B (fig. 1) og kjettingbordet 36 og vekten av kjettingene såsom 40a og 40b som ligger over havbunnen. Imidlertid er oppdriften ikke tilstrekkelig til å bære dødvek-ten 44 og derfor synker stigerøret til en dybde hvor dødvekten 44 hviler på (eller til og med noe under) havbunnen.
Fig. 3 viser noen detaljer av universalledet 60 gjennom hvilket toppen av stigerøret 24 er koblet til en kobling 65 på far-tøyet. Universalleddet omfatter et øvre parti 66 som danner en aksel 68, et midtre parti 70 som kan dreie seg om en gyngeakse 7 2 ved akselen 6 8 på det øvre parti og et nedre parti 73 som kan dreie om en slingreakse 7 4 ved en aksel 7 6 i det midtre parti. Således kan det nedre parti 73 av leddet dreie seg om to perpendikulære, hovedsakelig horisontale akser 72,74. Stigerø-ret 2 4 er festet i det nedre leddparti.
Mengden og graden av helningen av stigerøret 24 angir størrel-sen og retningen av avdriften av fartøyet fra dens stilleliggende posisjon ved 16A (fig. 2). Fig. 3 viser et avdriftsindike-rende system eller mekanisme 80 som tillater personalet på fartøyet å bestemme fartøyets avdrift fra dets stilleliggende posisjon ved å registrere helningen av stigerøret 24. Graden av fartøysavdrift D (fig. 2) er omtrent lik sinus til helningsvinkelen A for stigerøret som målt ved det øvre rør 50 multipli-sert med høyden H av stigerøret pluss den horisontale bevegelse M av stigerørets bunn. Det fleksible midtre parti 54 av stige-røret får i tillegg en viss bøyning som det kan tas hensyn til. For et gitt system er det mulig å utvikle en korrelasjon mellom helningsvinkelen A for det øvre rør i stigerøret og avstanden D for avdriften av fartøyet og toppen av stigerøret. Det fleksible midtparti 54 av stigerøret bøyer seg bare litt
på grunn av det faktum at det er under strekk og fordi en relativt tynn kjetting såsom 40a som er tilbøyelig til å vippe kjettingbordet, og bunnen av stigerøret bare har lav vekt (og det er en liten forskjell i vekt mellom de bårede partier av de motsatte kjettinger 40a, 40b). Det faktum at det øvre parti av stigerøret omfatter et hardt rør, resulterer i en minimering av helningen av toppen av stigerøret på grunn av bølger og lignende. Selv om det er mulig å bestemme fartøyets virkelige
avdrift fra dets stilleliggende posisjon, er det ofte tilstrekkelig bare å bestemme helningen eller bestemme når stigerø-
ret har blitt vippet så langt bort fra vertikalen at det er fare for å skade terminalen i tilfelle av ytterligere avdrift av fartøyet. For et system av den art som er vist på fig. 2,
er det en fare for skade ved en helningsvinkel A på omtrent 40°. Den maksimalt tillatte helningsvinkel kan angis til ca.
30°, og da bør frakobling foretas om ikke fartøyets fremdriftssystem kan hindre ytterligere avdrift.
På fig. 3 kan helningen av stigerøret 24 som er stivt festet
ved en kobling 79 til det nedre leddparti 73 på universalleddet, bestemmes ved å registrere helningen av partier av leddet. Helning av stigerøret og leddet i gynging om aksen 72 bestemmes ved rotasjon av en posisjonssensor 90 forbundet til akselen 6 8 og det midtre leddparti 7 0 for å detektere rotasjon av det midtre leddparti omkring gyngeaksen.
Dreining av stigerøret om en perpendikulær slingreakse 74 måles av en annen rotasjonssensor 98 som detekterer rotasjon om det nedre leddparti 73 relativt til den annen aksel 76.. Naturligvis påvirkes rotasjonen registrert av sensoren 98 ikke bare ved dreining omkring slingreaksen 74, men også omkring den perpendikulære gyngeakse 72. Utgangssignalene fra sensorene 90, 98 gis til en helningsberegnende mikroprosessor 100. I et system er mikroprosessoren forbundet med en oppslagstabell 102 som skaffer en indikasjon på helningen av stigerøret 24 og/eller avdriften av fartøyet ved enhver gitt kombinasjon av utgangssignaler fra sensorene 90,98. Mikroprosessoren 100 har utganger 104, 110 som står i forbindelse med indikatorene 106, 112 som henholdsvis angir helningsvinkelen i gynging og slingring av den øvre ende av stigerøret 24. Signalene på' linjene 104, 110 representerer fartøyets avdrift så vel som stigerørshelning, da det er en nær korrelasjon mellom dem. Det er mulig å la en besetningsmedlem passe indikatorene 106, 112 og betjene dynamiske prosisjons-utstyr på fartøyet for å motvirke drift av fartøyet som angitt ved helning av stigerøret, ved å sette i gang fremdriftssystemet når helningen i enhver retning overstiger 7°. En alarm 114 går når helningen i enhver retning når 30°. Imidlertid er det generelt ønskelig å la utverdiene fra mikroprosessoren 100 styre det dynamiske posisjonsfremdriftssystem til f artøyéx^ ^ ^ ^ direkte, da styringen ved et besetningsmedlem kan være vanskelig i uvær. En utgang 115 er vist å gå direkte fra mikroprosessoren til fremdriftssystemet 30 for å styre størrelsen og retningen av skyvekraft.
I et system til bruk i farvann med en dybde S (fig. 2) på 180 meter, hadde stigerøret 24 en høyde H på omtrent 150 meter med det øvre rør 50 og stigerøret av en lengde på omtrent 30 meter og det nedre rør 52 av en lengde på omtrent 15 meter.
Det øvre rør 50 strekker seg flere meter under vannet for alle fartøyer som kan forbindes med det. Dødvekten 44 som skaffer vekt på en billig måte, har en vekt på ca. 50 tonn. Kjettingene 40a har en vekt pr. meter på ca. 23 kg. Da stigerøret ikke er ment å skulle skaffe større fortøyningskrefter til et fartøy, kunne terminalen benyttes med dynamisk posisjonerte tankskip av en rekke størrelser. Et lignende system som dette, men i stand til å fortøye et tankskip, kan ha kjettinger med en vekt på ca. 98 kg/m og en dødvekt på 200 tonn, eller med andre ord være omtrent 4-5 ganger så tunge.
En måte å utføre terminalen påy er å konstruere en terminal sterk og tung nok til å fortøye en tanker uten en dynamisk posisjonspropell. En annen fremgangsmåte er å konstruere en terminal som har lav vekt og er billig og som skaffer meget liten fortøyningskraft, mens en dynamisk posisjonspropell på fartøyet leverer hovedsakelig alle fortøyningskrefter. Det kan være fordelaktig å skaffe en utførelse omtrent midt mellom disse to ytterpunkter. Det vil si at det kan være svært fordelaktig å skaffe en terminal med midlere styrke og som skaffer moderate fortøyningskrefter som nesten hele tiden er tilstrekke-lige, sammen med et dynamisk posisjonert fartøy hvis posisjonspropell leverer kraften som fra tid til annen er nødvendig.
Et system hvor skipets posisjonspropellutstyr leverer hovedsakelig alle fortøyningskreftene slik at det mesteparten av tiden opererer med moderate til høye effektnivåer (dvs. over 5% av den maksimale skyvekraft som posisjonspropellen kan gi), kan ikke ventes å vare mer enn ca. 3 år mellom tidspunktene som kreves for overhaling. På den annen side ventes en posisjonspropell som sjelden benyttes ved mere enn lave nivåer (for å holde
I W W V-»
lagrene smurt) a vare ca. 10 ar mellom nødvendige overhalinger. Når terminalen ikke benyttes til å produsere olje fra undersjø-iske brønner, er kostnadene for frakobling og dødtid store og det er ønskelig å redusere muligheten for og forekomstene av slik dødtid. Når posisjonspropelldødtiden unngås ved å benytte et ekstra kraftig fortøyningssystem som ikke behøver et dynamisk posisjonert fartøy, blir kostnaden for å fremstille og installere en slik terminal høy.
Et fluidoverføringssystem, spesielt for produksjon av hydrokarboner fra undersjøiske brønner, kan konstrueres og ved-likeholdes økonomisk ved bruk av en terminal med moderat fortøy-ningskapasitet for å skaffe moderate passive fortøyningskrefter kombinert med et fartøys dynamiske posisjonspropell som benyttes bare en gang i mellom.
F.eks. kan systemet på fig. 2 konstrueres med en vekt på kjettinger såsom 40a, 40b på 53 kg/m, en dødvekt 44 på 100 tonn og et stigerør 24 som omfatter en kjetting som motstår belast-ningen og med ledninger som ligger rundt kjettingen og ikke er under stort strekk. Et slikt system kan benyttes i et miljø hvor det skaffer tilstrekkelig styrke til å fortøye fartøyet unntatt i vind av en slik styrke at den ikke er kjent å fore-komme i gjennomsnitt mer enn en gang i året på dette sted. Terminalen vil ikke overbelastes ved helninger på under 30° fra vertikalen. Fig. 4 viser et system 118 av denne art som omfatter en passiv fortøyningsterminal 119 for å fortøye et fartøy 130. Terminalen omfatter et stigerør 120 som har en sentral kjede 122 og ledninger 124 rundt kjeden. Ledningene er koblet til en undersjøisk brønn 126. Prosisjonspropellens utstyr 128 på det fortøyde fartøy 13 0 blir bare sjelden benyttet.
Følgelig benyttes ikke fartøyets posisjonspropell for å frem-bringe betydelig skyvekraft (over 5% av dets maksimum), bortsett fra ca. tre dager pr. år når ettårs-vindstyrken forekommer, og terminalen skaffer tilstrekkelig fortøyning 99% av tiden. Vær-statistikken for området hvor terminalen er installert vil være kjent. Avdriftsindikasjonssystemet på fig. 3 kan konstrueres slik at alarmen 114 bare går når stigerørhelningen når 30°
og på det tidspunkt aktiveres fremdriftssystemet 30 for å begrense stigerørhelningen og dermed fartøysavdriften. Hvor det
lites på terminalstyrken, er det tilstrekkelig å skaffe de nød-vendige fortøyningskrefter minst 90% av tiden for den gitte posisjon og fartøy, mens den dynamiske posisjonsmekanisme på fartøyet skaffer tilstrekkelig kraft for i alt vesentlig den resterende tid. Bare i meget kraftig storm, f.eks. med en styrke som bare forekommer en gang på 2 0 år på dette sted, må fartøyet frakobles stigerøret, da dets posisjonspropeller ikke kan holde fartøysposisjonen. Posisjonspropellutstyret på far-tøyet leverer tilstrekkelig skyvekraft til å begrense fartøysav-driften (i kombinasjon med terminalen) under minst ca. 99% av tiden.
Således skaffer oppfinnelsen et offshorefluidoverf©ringssystem til å overføre fluid gjennom ledninger mellom et undervannsrør og et dynamisk posisjonert fartøy i et relativt billig system. Ledningen eller ledningene som strekker seg opp til fartøyet, kan holdes i strekk ved at mesteparten av den eller dem er dannet som et stigerør som strekker seg over størstedelen av avstanden mellom havbunnen og havoverflaten og som holdes i strekk ved å vektbelaste dets nedre ende. Den nedre ende er i stand til å bevege seg vertikalt og horisontalt i begrenset grad ved at den er festet med kjedelinjekjettinginnretninger. Mesteparten av ledningen til stigerøret kan være i form av en fleksibel ledning som holdes relativt rett ved strekket i den. En indikasjon på retningen og graden for manøvrering av fartøyet for å unngå unødig avdrift kan bestemmes ved å måle helningen av det øvre parti av stigerøret. Dette kan oppnås ved å måle helningen av et universalledd som kobler den øvre ende av stigerøret til fartøyet. Systemet kan omfatte en terminal dannet av stigerøret, kjettingbordet og ankerkjettingene og som kan skaffe tilstrekkelig fortøyningskraft til sikkert å holde fartøyet mesteparten av tiden og fortrinnsvis 90 % av tiden. Fartøyet har da en dynamisk posisjonpropell som kan benyttes i mindre enn 10 % av tiden, noe som sikrer en lang brukslevetid.
Claims (5)
1. Offshorefluidoverf©ringssystem til å overføre fluid mellom et rør (12) på eller nær en havbunn og ved et sted i sjøen med kjent værstatistikk, og et dynamisk posisjonert fartøy (16) på havoverflaten, hvor systemet omfatter en fortøyningsterminal (10) som har et øvre parti (32) forbundet med fartøyet og et nedre parti (34), holdt ved en rekke kjettinginnretninger (40a,40b) som strekker seg i kjedelinjer ned til havbunnen og er forankret til denne, hvor terminalen (10) omfatter en ledning (22) som har en nedre ende forbundet med røret (12) ved havbunnen og en øvre ende koblet til fartøyet (16), og hvor ledningen (22) innbefatter et stigerør (24) som har et øvre parti (32) dreibart forbundet med fartøyet (16) og et nedre parti (34) som har et kjettingbord (36) nærmere havbunnen enn havoverflaten og som er forbundet til kjettinginnretningene (40a, 40b), karakterisert ved at stige-røret (24) omfatter et fleksibelt midtre parti i form av en ledning (54) som utgjør størstedelen av stigerørets lengde og strekker seg mellom korte, stive rør (50, 52), idet den fleksible ledning (54) er anordnet mellom henholdsvis stige-rørets (24) øvre og nedre parti (32, 34) og bærer i strekk det vektbelastede nedre parti (34, 44, 46) på det øvre parti (32), og at det er anordnet et organ (20) som kobler stigerøret (24) til undervannsrøret (12).
2. System i henhold til krav 1,
karakterisert ved at stigerøret (24) har en høyde på mer enn halvparten av vanndybden på stedet.
3. System i henhold til krav 2,
karakterisert ved at fartøyet omfatter et dreieledd (60) som kobler toppen av stigerøret (24) til fartøyet og tillater stigerøret til å vippe om to horisontale akser (72,74) relativt til fartøyet (16), at stigerørets (24) øvre parti (32) omfatter det stive rør (50) som har en lengde stor nok til at den strekker seg fra leddet (60) til havoverflaten og flere meter under havoverflaten, og at det på dreieleddet (60) er anbragt en posisjonsindikerende anordning (80) med organer (90,98;100,102) som reagerer på helningen av stigerørets (24) øvre parti (32) for å styre et posisjonspropellutstyr eller spesielt på helningen av det stive rør (50) bort fra vertikalen for å indikere fartøyets (16) avdrift.
4. System i henhold til krav 3,
karakterisert ved at dreieleddet (60) omfatter organer for dreibart å koble den øvre parti (32) av stigerøret (24) til fartøyet (16) for å tillate relativ dreining av stigerørets øvre ende i forhold til fartøyet om de to horisontale akser (72,74), at det er anordnet organer (36,40a,40b,44,46) som kobler den nedre parti (34) av stige-røret (24) til havbunnen for å tillate den nedre stigerørende å dreie seg om horisontale akser og bevege seg i begrenset omfang både horisontalt og vertikalt og for å belaste bunnen av stigerøret for å holde det under strekk, at organet (20) som kobler stigerøret (24) til undervannsrøret (12) , utgjøres av en fluidledning (20) som strekker seg mellom røret (12) nær havbunnen og fartøyet (16), og at anordningens (80) organer (100,102) som reagerer på helning av stigerørets øvre parti (32) fra vertikalen, er innrettet til å generere signaler som representerer retning og grad av avdrift for fartøyet (16) fra en posisjon hvor stigerøret (24) strekker seg hovedsakelig vertikalt.
5. System i henhold til krav 4,
karakterisert ved at organet (60) for dreibar kobling av den øvre parti av stigerøret (32) i fartøyet utgjøres av et universalledd som omfatter et øvre leddparti (66) montert til fartøyet (16) , et midtre leddparti (70) som er dreibart montert om en første hovedsakelig horisontal akse (72) på øvre leddparti (66), et nedre leddparti (73) som er dreibart montert på det midtre leddparti (70) omkring en annen akse (74) som er hovedsakelig horisontal og perpendikulær til den første akse (72) , idet det øvre parti (32) av stigerøret (24) er festet til det nedre leddparti (73) slik at de begge kan dreie omkring horisontale akser (72,74), og at organene som reagerer på helning, omfatter organer (90,98) koblet til i det minste det nedre leddparti (73) for å registrere dettes helning.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/043,174 US4802431A (en) | 1985-11-27 | 1987-04-27 | Lightweight transfer referencing and mooring system |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO881837D0 NO881837D0 (no) | 1988-04-27 |
NO881837L NO881837L (no) | 1988-10-28 |
NO175359B true NO175359B (no) | 1994-06-27 |
NO175359C NO175359C (no) | 1994-10-05 |
Family
ID=21925870
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO881837A NO175359C (no) | 1987-04-27 | 1988-04-27 | Offshore fluidoverföringssystem |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4802431A (no) |
AU (1) | AU620544B2 (no) |
BR (1) | BR8801998A (no) |
CA (1) | CA1307704C (no) |
ES (1) | ES2009904A6 (no) |
GB (1) | GB2204291B (no) |
NO (1) | NO175359C (no) |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5041038A (en) * | 1989-11-20 | 1991-08-20 | Single Buoy Moorings Inc. | Offshore loading system |
NO318172B1 (no) * | 1990-01-30 | 2005-02-14 | Advanced Prod & Loading As | Lastearrangement for lasting av fluider i et fartoy til havs |
US5237948A (en) * | 1992-06-10 | 1993-08-24 | Nortrans Shipping And Trading Far East Pte Ltd. | Mooring system for oil tanker storage vessel or the like |
US5288253A (en) * | 1992-08-07 | 1994-02-22 | Nortrans Shipping And Trading Far East Pte Ltd. | Single point mooring system employing a submerged buoy and a vessel mounted fluid swivel |
US5927224A (en) * | 1996-06-21 | 1999-07-27 | Fmc Corporation | Dual function mooring lines for storage vessel |
NL1006223C2 (nl) * | 1997-06-04 | 1998-12-16 | Ihc Holland Nv | Werkwijze voor het meten van de trekkracht die tijdens het bedrijf van een baggervaartuig op een baggerarm daarvan wordt uitgeoefend. |
GB9715537D0 (en) * | 1997-07-24 | 1997-10-01 | Coflexip Stena Offshore Ltd | Marine riser and method of use |
FR2790054B1 (fr) * | 1999-02-19 | 2001-05-25 | Bouygues Offshore | Procede et dispositif de liaison fond-surface par conduite sous marine installee a grande profondeur |
GB9915998D0 (en) * | 1999-07-09 | 1999-09-08 | Dixon Roche Keith | Riser system |
US6126501A (en) * | 1999-09-15 | 2000-10-03 | Nortrans Offshore(S) Pte Ltd | Mooring system for tanker vessels |
NO310605B1 (no) * | 2000-02-14 | 2001-07-30 | Ingenium As | Fremgangsmåte og anordning ved offshore lasting av hydrokarboner |
NO315284B1 (no) * | 2001-10-19 | 2003-08-11 | Inocean As | Stigerör for forbindelse mellom et fartöy og et punkt på havbunnen |
AU2002348952B2 (en) * | 2001-10-12 | 2007-01-25 | Bluewater Energy Services B.V. | Offshore fluid transfer system |
US6688348B2 (en) * | 2001-11-06 | 2004-02-10 | Fmc Technologies, Inc. | Submerged flowline termination buoy with direct connection to shuttle tanker |
EP1467906B1 (en) * | 2002-01-24 | 2008-03-19 | Single Buoy Moorings Inc. | Wave motion absorbing offloading system comprising a slender mooring buoy |
GB0421795D0 (en) | 2004-10-01 | 2004-11-03 | Baross John S | Full weathervaning bow mooring and riser inboarding assembly |
US7793723B2 (en) * | 2006-01-19 | 2010-09-14 | Single Buoy Moorings, Inc. | Submerged loading system |
US7717762B2 (en) * | 2006-04-24 | 2010-05-18 | Sofec, Inc. | Detachable mooring system with bearings mounted on submerged buoy |
NO20064900L (no) * | 2006-10-26 | 2008-04-28 | Sevan Marine Asa | Forankringssystem for en lastestasjon |
US7959480B2 (en) * | 2007-01-05 | 2011-06-14 | Sofec, Inc. | Detachable mooring and fluid transfer system |
WO2008095106A2 (en) * | 2007-01-31 | 2008-08-07 | Sofec, Inc. | Mooring arrangement with bearing isolation ring |
JP2013506098A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-21 | レイモンド フレイジャー,スコット | 水中に圧縮流体エネルギを貯蔵するシステムおよび同システムを配置する方法 |
ATE544666T1 (de) * | 2009-12-14 | 2012-02-15 | Converteam Technology Ltd | Verfahren zur steuerung der position von vertäuten wasserfahrzeugen |
BR112013026988B1 (pt) | 2011-04-18 | 2020-07-21 | Magma Global Limited | sistema de tubo ascendente submarino em catenária e método para estabelecer comunicação entre uma embarcação na superfície e um suporte submarino |
US10378331B2 (en) * | 2012-05-30 | 2019-08-13 | Onesubsea Ip Uk Limited | Monitoring integrity of a riser pipe network |
BR102013012413B1 (pt) * | 2013-05-20 | 2021-09-08 | Petróleo Brasileiro S.A. / Petrobras | Sistema de transferência híbrido reverso |
US9499249B2 (en) * | 2014-01-15 | 2016-11-22 | Steven Clary Bowhay | Pumping system for transporting fresh water in a seawater environment |
WO2015168432A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Seahorse Equipment Corp | Bundled, articulated riser system for fpso vessel |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3407416A (en) * | 1966-10-13 | 1968-10-29 | Trans Arabian Pipe Line Compan | Buoyant mooring tower |
US3543526A (en) * | 1968-05-20 | 1970-12-01 | Westinghouse Electric Corp | Underwater submersible chamber system |
US3602174A (en) * | 1969-06-27 | 1971-08-31 | North American Rockwell | Transfer riser system for deep suboceanic oilfields |
US3834432A (en) * | 1969-09-11 | 1974-09-10 | Subsea Equipment Ass Ltd | Transfer system for suboceanic oil production |
IT1009574B (it) * | 1974-01-21 | 1976-12-20 | Saipem Spa | Metodo perfezionato per il posizio namento di un natante in particola re di una nave di perforazione e relativi dispositvi |
US3979785A (en) * | 1974-08-09 | 1976-09-14 | Exxon Research And Engineering Company | Combined catenary and single anchor leg mooring system |
US4205379A (en) * | 1977-05-16 | 1980-05-27 | TRW Inc., Systems & Energy | Position determining and dynamic positioning method and system for floating marine well drill platforms and the like |
US4153112A (en) * | 1977-07-01 | 1979-05-08 | Cameron Iron Works, Inc. | Flex joint |
US4281614A (en) * | 1978-08-21 | 1981-08-04 | Global Marine, Inc. | Connection of the upper end of an ocean upwelling pipe to a floating structure |
US4448266A (en) * | 1980-11-14 | 1984-05-15 | Potts Harold L | Deep water riser system for offshore drilling |
NL8100936A (nl) * | 1981-02-26 | 1982-09-16 | Single Buoy Moorings | Afmeersysteem. |
US4645467A (en) * | 1984-04-24 | 1987-02-24 | Amtel, Inc. | Detachable mooring and cargo transfer system |
KR910004761B1 (ko) * | 1984-09-04 | 1991-07-13 | 가와사끼 주고교 가부시끼가이샤 | 정박중인 선박의 닻의 움직임을 자동적으로 제어하는 장치 |
-
1987
- 1987-04-27 US US07/043,174 patent/US4802431A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-04-12 AU AU14515/88A patent/AU620544B2/en not_active Ceased
- 1988-04-26 BR BR8801998A patent/BR8801998A/pt not_active IP Right Cessation
- 1988-04-26 CA CA000565169A patent/CA1307704C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-27 GB GB8809996A patent/GB2204291B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-04-27 ES ES8801290A patent/ES2009904A6/es not_active Expired
- 1988-04-27 NO NO881837A patent/NO175359C/no unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8809996D0 (en) | 1988-06-02 |
NO881837L (no) | 1988-10-28 |
US4802431A (en) | 1989-02-07 |
GB2204291B (en) | 1991-06-26 |
NO881837D0 (no) | 1988-04-27 |
BR8801998A (pt) | 1988-11-29 |
GB2204291A (en) | 1988-11-09 |
AU620544B2 (en) | 1992-02-20 |
NO175359C (no) | 1994-10-05 |
CA1307704C (en) | 1992-09-22 |
ES2009904A6 (es) | 1989-10-16 |
AU1451588A (en) | 1988-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO175359B (no) | Offshore fluidoverföringssystem | |
EP2025591B1 (en) | Weathervaning LNG offloading system | |
US6517290B1 (en) | Loading arrangement for floating production storage and offloading vessel | |
US7066219B2 (en) | Hydrocarbon fluid transfer system | |
US4650431A (en) | Quick disconnect storage production terminal | |
CA2637832C (en) | Submerged loading system | |
NO154993B (no) | Fortoeyningssystem. | |
NO339494B1 (no) | System for fortøyning av et fartøy til havs og innenbords anordning av stigerør | |
NO149275B (no) | Fortoeyningssystem for et flytende legeme, saasom et skip | |
NO333841B1 (no) | Lastesystem | |
NO125842B (no) | ||
AU2006249255B2 (en) | Offshore fluid transfer system | |
US4546721A (en) | Submerged single point mooring system | |
GB2328197A (en) | Fluid transfer system | |
NO319918B1 (no) | Forankringssystem til havs | |
AU2002348952A1 (en) | Offshore fluid transfer system | |
NO319945B1 (no) | Lasteboye | |
EP0134313A1 (en) | A mooring system | |
NO311295B1 (no) | Utrustning for lagring av en lasteslange i en vannmasse, og fremgangsmåte ved overföring av slangen fra lagringsstillingen tilen bruksstilling | |
WO2001058749A1 (en) | Method and device for offshore loading of hydrocarbons | |
GB2382809A (en) | Offshore fluid transfer system | |
NO313088B1 (no) | System til forankring av skip | |
JPS6322796A (ja) | 船体の洋上係留装置 | |
NO783228L (no) | Fortoeyningsboeye for lasting av flytende gass |