NO314250B1 - Dynamisk posisjonert lasteböye - Google Patents

Description

Lastebøye for overføring av væske fra en offshorekonstruksjon til et tankskip, hvilken lastebøye innbefatter et flytende skrog med væskeoverføirngsmidler på skroget for overføring av væske fra offshorekonstruksjonen til tankskipet.

Ved produksjon av olje fra offshore-brønner blir oljen enten lagret på produksjonsstedet eller transportert gjennom en rørledning til et annet sted offshore eller på land for lagring. Olje som lagres på et sted offshore må eventuelt lastes ombord i et tankskip for transport til et landanlegg og produksjonssted.

Tankskip som vanligvis benyttes for disse operasjoner er forsynt med baug- og akter-trustere som gir dem adekvat manøvreringsevne slik at de kan komme tett opp til laste-bøyen med bibehold av en sikker avstand fra lagringsplattformen. Dette ekstra utstyr øker kostnadene for tankskipet og gjør det uøkonomisk for vanlig last-operasjoner. Resultatet er at man har en "dedikert shuttle tanker", som bare benyttes for transport av olje fra en plattform og til et landanlegg. Det er en av hensiktene med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en lastebøye med manøvreringsevne slik at oljen på sikker måte kan lastes ombord i "vilkårlige tankskip", og transporteres over lengre avstander til losseterminaler. Konseptet medfører at det stilles lavere krav til tankskipet og dets fører, og at påliteligheten med hensyn til manøvrering overføres til bøyen og dens erfarne fører. Analogien er lik den man finner i systemet som innbefatter bruk av en havnelos som assisterer skipsføreren.

Tankskipet blir vanligvis fortøyet til en lastebøye som er permanent oppankret på et sted i en avstand fra offshorekonstruksjonen slik at tankskipet kan ligge på været i samsvar med vær og strømforhold. En slik lastebøye vil vanligvis være oppankret eksempelvis 1500 m fra offshorekonstruksjonen. En slik avstand er nødvendig for å gi en sikkerhets-margin slik at tankskipet hindres i å skade offshorekonstruksjonen i det tilfelle fortøyningskabelen mellom tankskipet og lastebøyen skulle brekke eller løsne.

En permanent oppankret lastebøye er beheftet med flere ulemper som særlig relaterer seg til kostnadene. Den mest åpenbare ulempe er at lastebøyens posisjon relativt lagringsplattformen er fiksert. Tankskipet må derfor ofte innta en posisjon i hvilken miljøkreftene vil kunne bringe tankskipet til en kollisjon med plattformen dersom fortøyningskabelen skulle brekke. Man må her huske på at under lastingen vil tankskipet ikke ha styringshastighet, og det er derfor totalt avhengig av bøyen for holding av posisjonen. I en slik avstand fra offshorekonstruksjonen vil lengden til overføringsslangen mellom konstruksjonen og bøyen representere en vesentlig kostnad.Med økende vanndyp vil det progressivt bli dyrere og dyrere å sette ankeret på havbunnen og strekke oppankringskabler fra ankerne og til bøyen.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det derfor en lastebøye for overføring av væske fra en offshorekonstruksjon til et tankskip, hvilken lastebøye innbefatter et flytende skrog med væskeoverføringsmidler på skroget for overføring av væske fra offshorekonstruksjonen til tankskipet, kjennetegnet ved fremdriftsmidler på skroget for dynamisk posisjonering av skroget og tankskipet, som er fortøyd til lastebøyen.

Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes det en dynamisk posisjonert lastebøye. Lastebøyen har form av et flytende skrog med et antall trustere som benyttes for posisjonering for lastebøyen og tankskipet i en sikker posisjon relativt offshorekonstruksjonen. Bruk av trustere ombord i lastebøyen eliminerer behovet for ankere og ankerkabler for laste-bøyen, og gjør det mulig for selve bøyen å kunne bevege seg i forhold til lagringsplattformen, slik at tankskipet vil kunne befinne seg i den sikreste posisjon ettersom miljøkreftene endrer seg (dvs. at bøyen bestemmer tankskipets posisjon).

Ved å benytte informasjon fra et antall strøm-, vind- og bølgeinstrumenter kan bøyens ønskede posisjon antisiperes, og det kan treffes antisipatoriske tiltak for bøyen for å sikre at tankskipet befinner seg i en sikker posisjon relativt lagringsplattformen.

Den overføringsslange som benyttes for overføring av olje mellom offshorekonstruksjonen og lastebøyen kan være lagret på lastebøyen eller offshorekonstruksjonen, eller deler av den kan befinne seg på begge fartøy. Den overføringsslange som benyttes for overføring av olje mellom lastebøyen og tankskipet lagres fortrinnsvis på en trommel på lastebøyen.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et perspektivriss av oppfinnelsen,

fig. 2 viser et perspektivriss av oppfinnelsen sett undenifra,

fig. 3 viser et skjematisk sideriss av oppfinnelsen på plass mellom et tankskip og en offshorekonstruksjon, og

fig. 4 viser bruk av oppfinnelsen under skiftende værforhold.

I fig. 1 er oppfinnelsen vist i form av en dynamisk posisjonert lastebøye 10 som innbefatter et flytende skrog 12, fremdriftsmidler 14, og væske-overføringsmidler 16 for overføring av væske fra en offshorekonstruksjon til et tankskip.

I sin foretrukne utførelsesform har skroget 12 et lekterlignende skrog med en butt baug, en lengde på ca. 60 m og en bredde på fra 18 til 27 m. Andre skrogformer og dimensjoner er mulige. Skrogets 12 form og dimensjon bestemmes i hovedsaken av den plass som er nødvendig for væske-overføringsmidlene 16 og for fremdriftsmidlene 14, og av de miljøbetingelser som hersker der hvor bøyen 12 skal operere. Det er anordnet et kontrollområde 20 for personell som overvåker operasjonene og bestemmer skrogets 12 posisjon, under utnyttelse av fremdriftsmidlene 14.

Skroget 12 har også en vinsj 28 med tilhørende trosse 26 for tilveiebringelse av en forbindelse mellom skroget 12 og et tankskip under lasting. Dette er et vesentlig trekk, fordi tankskipet trekkes mot bøyen ved hjelp av trossen. Man bemerker også at trosse-vinsjen befinner seg ombord i den dynamisk posisjonerte bøye. Dette er i samsvar med konseptet som tar sikte på å muliggjøre lasting av olje ombord i "vilkårlige tankskip" som har minimale manøvreringsevner.

Som best vist i fig. 2 kan fremdriftsmidlene 14 bestå av et antall trustere 18 som er anordnet i skrogets 12 fire hjørner. En ikke vist kraftkilde for trusterne 18 er anordnet i skroget 12.

Væske-overføringsmidlene 16 består her av to separate forråd av slanger 22,24 for overføring av væske fra offshorekonstruksjonen til tankskipet. De nødvendige rør og ventiler som benyttes for å tilveiebringe fluidumforbindelse mellom de to slangeforråd er her ikke vist eller beskrevet, da det dreier seg om velkjent teknikk.

Det første slangeforråd 22 benyttes for overføring av væske mellom offshorekonstruksjonen og lastebøyen 10. Dette første slangeforråd 22 kan være lagret på offshorekonstruksjonen eller kan være lagret på en trommel på skroget 12.

Det andre slangeforråd 24 benyttes for overføring av væske mellom lastebøyen 10 og tankskipet. Dette andre slangeforråd 24 har fortrinnsvis en lengde tilstrekkelig til å muliggjøre en midtskipslasting uavhengig av om lastebøyen 10 har trossen 26 forbundet med tankskipets baug eller akterstevn. Fig. 3 og 4 viser lastebøyen 10 i operasjon. Fig. 3 viser et skjematisk riss hvor lastebøyen 10 og tankskipet 30 er vist sammen med en offshorekonstruksjon 32. Tankskipet 30 vil nærme seg offshorekonstruksjonen 32 fra lesiden og i en forskjøvet retning, under utnyttelse av en minimal styrehastighet. I en bestemt avstand fra offshorekonstruksjonen plukker tankskipet 30 opp trossen 26 fra lastebøyen 10 og tankskipets propell reverseres helt til trossen 26 er strammet. Lastebøyen 10 vil nå kunne kontrollere tankskipets 30 posisjon ved bruk av sine trustere 18. Avhengig av størrelsen til de miljøkrefter som virker på tankskipet 30 stopper tankskipet sin propell eller opprettholder en viss reversering for å utøve et trekk i retning fra lastebøyen 10. Fordelen med lastebøyen 10 er at den har tilstrekkelig kraft til å kunne kontrollere tankskipets posisjon. Lastebøyen 10 går med tankskipet 30 til en posisjon for overføring av slangen 22 fra offshorekonstruksjonen. Slange 22 beveges mellom lastebøyen 10 og offshorekonstruksjonen 32 ved hjelp av en line og koples til lasteutstyret ombord i offshorekonstruksjonen. Samtidig overføres den andre slange 24 til tankskipet 30 og forbindes med tankskipets lasteutstyr. Etter at koplingene er kontrollert kan lastingen begynne og væske kan pumpes fra offshorekonstruksjonen 32 til tankskipet 30 via lastebøyen 10. Fig. 4 viser en situasjon hvor miljøkreftene endrer seg under lastingen. Tankskipet 30 befinner seg til å begynne med i en posisjon som er betegnet med 1 i sirkelen. I denne posisjon vil miljøkreftene i hovedsaken virke mot baugen til tankskipet 30. Etter som miljøkreftene endrer retning kan trusterne 18 på lastebøyen 10 benyttes for å flytte lastebøyen 10 og tankskipet 30 slik at miljøkreftene fremdeles i hovedsaken vil virke mot tankskipets 30 baug. Tankskipet i denne stilling er betegnet med 2 i en sirkel.

Lastebøyens evne til å kunne omstille såvel seg selv som tankskipet vil hindre at tankskipet svinger eller rir på været rundt lastebøyen og eventuelt går til en farlig posisjon nær offshorekonstruksjonen 32. Det er derfor mulig å plassere lastebøyen 10 meget nærmere offshorekonstruksjonen 32, så nær som eksempelvis 150 og 300 m, i motsetning til den avstand på 1500 m som vanligvis kreves når det benyttes en fast posisjonert lastebøye.

Den foran nevnte operative beskrivelse gjelder i samme grad for en fortøynings-forbindelse med tankskipets 30 akterstevn, og er altså ikke begrenset til en baug-fortøyning for tankskipet 30.1 det tilfelle at lastebøyen 10 forbindes med akterstevnen til tankskipet 30 vil akterstevnen være den del av skipet som er rettet mot miljøkreftene. I begge tilfeller vil den skyvkraft som utøves av tankskipets propell være rettet vekk fra offshorekonstruksjonen 32. Naturligvis bør miljøkreftene overvåkes konstant slik at operatøren ombord i lastebøyen 10 kan treffe de nødvendige tiltak.

Selv om det her er vist overføringsslager i form av flytende slanger, kan det også benyttes neddykkede slanger. Den viste flytende offshorekonstruksjon 32 er bare ment som et eksempel. Den dynamisk posisjonerte lastebøye kan benyttes i forbindelse med alle typer offshorekonstruksjoner.

Den nye lastebøye byr på flere fordeler sammenlignet med de fast plasserte lastebøyer. Den dynamiske posisjonering eliminerer behovet for en shuttletanker og muliggjør bruk av et større vilkårlig tankskip. Sikkerheten i forbindelse med lasting av olje ombord i tankskipet vil økes, særlig når det benyttes et stort vilkårlig tankskip. Investerings-behovet for lastesystemet vil være relativt lite, fordi det begrenser seg til den dynamiske posisjonerbare lastebøye og ikke krever noen modifikasjon av tankskip eller alternativ installering av en dypvanns-lastebøye med tilhørende ankerledninger og lange overføringsslanger til offshorekonstruksjonen.

Claims (3)

1. Lastebøye for overføring av væske fra en offshorekonstruksjon (32) til et tankskip (30), hvilken lastebøye innbefatter et flytende skrog (12) med væskeoverføringsmidler (22, 24) på skroget (12) for overføring av væske fra offshorekonstruksjonen (32) til tankskipet (30), karakterisert ved fremdriftsmidler (14) på skroget (12) for dynamisk posisjonering av skroget (12) og tankskipet (30), som er fortøyd til lastebøyen (10).

2. Lastebøye ifølge krav 1, karakterisert ved at fremdritfsmidlene (14) innbefatter DP-trustere.

3. Lastebøye ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at tanskskipet (30) holdes i posisjon ved hjelp av en trosse (26) mellom tankskipet (30) og lastebøyen (10).