NO333088B1 - Anordning og fremgangsmate for bruk til handtering av langstrakte elementer - Google Patents

Abstract

En anordning og en fremgangsmåte for å håndtere et langstrakt element slik som en kabel (1) mellom to steder har en bæreline (20) som forløper mellom stedene, og vinsjemekanismer (21a) og vikleinnretninger (32a) på hvert av stedene, for å tillate det langstrakte element (1) å bevege seg mellom de to steder i en viklet bunt som blir støttet mekanisk mot skade og avvik fra en kontrollert bane mellom stedene, og å tillate bunten å bli viklet av fra det andre sted for videre manipulering av det langstrakte element. Oppfinnelsen er spesielt anvendelig til heving og senking av en last, tauing og også håndtering av servicekabler, slanger eller andre langstrakte liner som er forbundet mellom to punkter. En foretrukket utførelse er beskrevet for undervanns utplassering av vaierline og utplassering av signal- og kraftkabler til undervannsbrønner.

Description

ANORDNING OG FREMGANGSMÅTE FOR BRUK TIL HÅNDTERING AV LANGSTRAKTE ELEMENTER

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for bruk ved håndtering av et langstrakt element slik som en kabel. Oppfinnelsen er spesielt anvendelig til heving og senking av en last, tauing og også håndtering av servicekabler, slanger eller andre langstrakte liner som er forbundet mellom to punkter. Oppfinnelsen er også anvendelig for utplassering av andre langstrakte elementer slik som rør og rørledninger. Oppfinnelsen er spesielt, men ikke utelukkende, anvendbar på undervanns utplassering av vaierline og utplassering av signal- og kraftkabler til undervannsbrønner.

Utlevering av langstrakte elementer så som kabler, rør og rørledninger over store avstander til undervannsutstyr innebærer ofte forberedelsen av en bestemt bunt med kabel/kabler og/eller slange(r) dedikert for hver applikasjon. For eksempel kan pneumatiske slanger, hydrauliske slanger, kraft, signal og styringsledninger trengs til å transportere kraft og instruksjoner til verktøyene på sjøbunnen eller i brønnen, og å lede data eller signaler fra verktøyet til overflaten, så vel som konstruksjonselementer så som kveilrør og borerørstrenger. Under en viss dybde overskrider til slutt vekten av den hengende kabel kabelens bruddstyrke, og av denne årsak er utplassering av slike kabler vanligvis begrenset til omkring 600m. Mange av de brukte kabler er også skjøre og kan ikke motstå de aksiale eller laterale krefter utøvet på dem av tidevannet og strømninger som forskyver dem fra deres tiltenkte kurs eller retning. En tilnærming på å løse disse problemer har vært å benytte armert kabel, men dette er ekstrem kostbart, vanskelige å spleise og forlenge om lengre eller mer kabel trengs, og vanskelig å håndtere på overflaten på grunn av dens svært høye hengende vekt. US5044826 kan være nyttig for forståelsen av oppfinnelsen og dens forhold til teknikkens stilling.

I samsvar med en side ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning for bruk ved håndtering av et langstrakt element, der anordningen omfatter: en bæreline som forløper mellom første og andre steder;

en første vinsjmekanisme på det første sted for å levere ut og hente inn bæreline;

en første vikleinnretning på det første sted for å rotere ett av det langstrakte element og bærelinen rundt den annen etter hvert som de leveres ut for å vikle de to sammen, og til å vikle dem ut fra hverandre når de blir hentet inn;

en andre vinsjemekanisme på det andre sted, for å hente inn og levere ut bæreline;

en andre vikleanordning på det andre sted for å rotere ett av det langstrakte element og bærelinen rundt det annet for å vikle dem ut fra hverandre når de blir hentet inn og å vikle dem sammen når de blir levert ut.

Det første sted kan være direkte over det andre, men dette er ikke nødvendig, og bærelinen kan forbindes mellom dem ved en vinkel til vertikalen. Bærelinen kan forbindes i en rett linje i noen utførelser, men dette er heller ikke nødvendig, og banen tatt av bærelinen kan avvikes eller bøyes ay. Bærelinen er vanligvis tilpasset til å bli strammet mellom to steder.

Mer enn ett langstrakt element kan eventuelt bli utplassert på en enkelt tur, ved å anordne en ytterligere vikleanordning på hvert sted for å vikle og vikle ut det ytterligere langstrakte element fra den viklede bunt. Å vikle ut bunten på det andre sted har den fordel (i visse utførelser) at bare visse deler av bunten (for eksempel det langstrakte element) blir da utplassert under det andre sted (for eksempel inn i brønnens borehull).

Eventuelt kan anordningen innbefatte en mekanisme for å holde og levere ut et festeelement, og festeelementet kan bli viklet rundt det langstrakte element og bærelinen på det første sted, og viklet ut fra dem på det andre. Festeelementet blir viklet rundt den viklede bunt av det langstrakte element og bærelinen for å holde de to sammen. Festeelementet kan være plant, i form av en strimmel, tape eller bånd, eller kan ha et sirkulært tverrsnitt, for eksempel i form av et rep eller tau. I noen utførelser er festeelementet ettergivende og blir med fordel påført bærelinen i strekk. I noen tilfeller kan festeelementet tilpasses til å endre sin faun når påført bærelinen. For eksempel, i noen tilfeller, kan festeelementet være et elastisk rep med et sirkulært tverrsnitt og når påført bunten av bæreelementet det langstrakte element, kan det endre sin tverrsnittsfoim for å innta en stort sett flat eller plan form, for eksempel når det er under strekk. I visse utførelser kan festeelementet virke som en andre bæreline, og kan hjelpe til å bære laster påført bærelinen. Festeelementet kan forbindes mellom det første og andre sted på en måte tilpasset til å bære lastene påført bærelinen. Festeelementet kan typisk bli viklet rundt bæreelementet i motsatt retning av den valgte vikleretning med den første vikleanordning.

Anordningen kan bli brukt til å senke deler til sjøbunnen for utplassering, slik at en enkelt tur er nødvendig for å utplassere det langstrakte element og eventuelle tilhørende deler av anordningen som trengs eller er ønsket på det andre sted.

Begrepet "langstrakt element" blir brukt her for å angi et fleksibelt langstrakt element som typisk blir brukt for å transportere kraft eller data, slik som en elektrisk kabel, en fiberoptisk kabel eller en pneumatisk eller hydraulisk slange. Flate eller rørformede slanger kan anordnes for å transportere metanol eller andre fluider fra overflaten til brønnhodet. Det omfatter også strukturelle elementer slik som rørliknende kveilrør og rør slik som borerørstrenger.

Bærelinen kan vær et tau slik som en stålkabel, eller i noen utførelser, kan være et håndlagd fibertau, som er bedre enn stål fordi det kan være flytende. Bærelinen blir typisk holdt i strekk i en rett linje mellom det første sted hvorfra det langstrakte element først blir utplassert, og det andre sted ved hvilket det langstrakte element blir viklet av fra bærelinen for plassering på det andre sted. Det første og andre sted kan ha ankere tilpasset til å fiksere anordningen slik at strammingen kan påføres bærelinen og/eller festeelementet. Bærelinen kan bli strammet ved påføring av en vekt, slik som under løfting eller senking av deler av anordningen, eller strekket kan påføres når bærelinen har en i hovedsak konstant lengde. I noen utførelser blir bærelinen levert ut fra en første vinsjetrommel på toppsiden av en brønn (det første sted) og blir hentet inn på en andre vinsjetrommel plassert på brønnhodet. De to vinsjetromler er typisk forankret med en kran eller A-ramme etc på overflaten, og med et forankringselement på brønnhodet. I noen utførelser kan en av vinsjetromlene (for eksempel den andre vinsjetrommel på brønnhodet) forbindes til forankringselementet via en strammeanordning, som er tilpasset til å holde strammingen i bærelinen innenfor et definert (og vanligvis smalt) område, slik at etter hvert som bærelinen blir levert ut fra overflaten og hentet in ved brønnhodet, er strammingen i den bevegelige bæreledning i hovedsak konstant, som avstanden mellom de to steder er.

Under utplassering er vanligvis bærelinen, det langstrakte element og (valgvis) festeelementet først atskilte, men blir viklet eller spolet sammen på det første sted ved bruk av den første vikleanordning, og beveger seg i følge som en enkeltstående, viklet bunt av liner mot det andre sted, ved hvilket de blir viklet ut fra hverandre ved den andre vikleanordning. Bærelinen og festeelementet blir vanligvis viklet ut fra tromler på det første (øvre) sted, og viklet tilbake på andre tromler på det andre (nedre) sted. Det langstrakte element blir vanligvis kontinuerlig levert ut med anordningen, inntil den fulle ønskede lengde er nådd, etter hvilket den kan bli hentet inn ved å betjene vinsjeanordningen i revers, for å vikle bunten sammen i den nedre (andre) ende, og skille og innhente de ulike ledninger i den øvre (første) ende.

Vikling av bærelinen og det langstrakte element sammen betyr at bæreelementet kan gi den mekaniske bæring for bunten under overføring mellom det første og andre sted, og det langstrakte element kan beregnes uten et krav om å motstå høye krefter. Dette er spesielt nyttig dersom bærelinen blir satt under strekk under overføringen mellom de to punkter, ettersom det da kan bli innstilt til å bevege seg i en rett linje (eller minst med forutsigbar og minimale avvik fra en rett linje), og kan lett bli konstruert til å motstå kreftene som tenderer til å få den til å avvike fra den bestemte kurs. Dette gjør at det langstrakte element kan bli levert fra det første sted til det andre sted med stor nøyaktighet og med tillit til at ethvert avvik fra den rette bane mellom det første og andre sted vil bli svært redusert, og at ethvert slikt avvik vil bli motstått ikke av det langstrakte element (som kunne være en skjør kabel slik som en Fiberoptisk kabel), men av bærelinen som kan være for eksempel et fibertau som er spesielt tilpasset til å motstå laterale og aksiale krefter (for eksempel tidevann og strømmer) som tenderer til å avvike den fra den rette bane. Naturligvis kan den viklede bunt med forsett bli strammet mellom ulike mellomliggende steder mellom det første og andre sted for å innta en bane som ikke er rett, men er for eksempel Z-formet eller har annen form, men i hvert tilfelle kan det laterale avvik til bærelinen (og dermed til resten av den viklede bunt) bli motstått av strammingen i bærelinen, og kreftene utøvet på bunten ved ethvert slikt avvik kan bli båret av bærelinen og ikke av de mer skjøre elementer i bunten. En ytterligere fordel med den foreliggende oppfinnelse er at leveringsvinkelen til det langstrakte element til det andre sted kan bli nøyaktig opprettholdt, ettersom bærelinen kan bli strammet for å tilveiebringe hele den viklede bunt med den samme innfallsvinkel med hensyn til brønnhodet eller annen struktur lokalisert på det andre sted. Dette er ekstremt nyttig for utplassering av langstrakte elementer slik som vaierline og kveilrør, der begge disse må entre brønnhodet ved en forutsigbar vinkel. Hastigheten på utplasseringen kan bestemmes av hastigheten til en eller hver av vikleanordningene. En av vinsjen eller vikleanordningene kan bli drevet og den andre kan gå på fri gang eller kan bli brukt til å innstille strammingen i bærelinen.

Anordningen kan bli plassert på en rigg, eller på et fartøy, og noen utførelser (spesielt de utplassert på fartøyer) kan ha hivkompensatormekanismer valgvis innarbeidet i den eller hver vinsjetrommel.

Det langstrakte element kan bli levert ut under varsomt eller intet strekk, fra en matningsinnretning, som kan i visse utførelser omfatte en skiveanordning arrangert til å mate det langstrakte element inni anordningen langs en sentral akse.

I noen utførelser blir det langstrakte element viklet rundt aksen til bærelinen, men i andre utførelser kan det langstrakte element bli utplassert langs en sentral akse og bærelinen kan bli viklet rundt den. Strammingen i bærelinen overført under overføringen vil tendere til å rette ut bærelinen og få det langstrakte element til å kveile seg rundt dens akse i en helisk form.

I noen utførelser tilpasset for utplassering av et lettvektig langstrakt element i form av en kabel, kan den første vikleanordning omfatte en kabeltrommel som er arrangert for rotasjon omkring sin egen akse som sammenfaller med den sentrale akse til bærelinen. Kabelen kan bli ledet av skiver eller trinsehjul fra trommelen. I stedet for å rotere på sin akse kan kabeltrommelen være statisk og kan ha en vikleanordning som roterer rundt den for å levere ut kabel. Bærelinetrommelen kan ha en sentral åpning gjennom hvilken bærelinen passerer.

I andre utførelser kan kabeltrommelen være roterbart montert på et konstruksjonselement slik at dens akse ikke er sammenfallende med aksen til bærelinen, og slik at den forflyttes i en sirkulær bane rundt aksen til bærelinen etter hvert som kabelen blir gitt ut eller hentet inn. Skiver og/eller trinsehjul kan igjen lede kabelen når den blir levert ut eller hentet inn. Aksen til kabeltrommelen i slike utførelser kan være vertikal slik at den er parallell med aksen til bærelinen, eller horisontal, slik at den er vinkelrett på aksen til bærelinen.

Valgvis har kabeltrommelen en akse som sammenfaller med aksen til den lastbærende bæreline, der kabeltrommelen typisk har en sentral åpning gjennom hvilken den lastbærende bæreline passerer, med kabelen passerende over en kabelskive som er montert for bevegelse i en sirkulær bane rundt aksen til bærelinen.

Valgvis blir festeelementet lagret på en trommel som har en akse som sammenfaller med aksen til den lastbærende bæreline, der festeelementtrommelen vanligvis har en sentral åpning gjennom hvilken det lastbærende rep eller tau passerer, idet festeelementet passerer over en skive som er montert for bevegelse i en sirkulær bane rundt aksen til den lastbærende bæreline.

Valgvis innbefatter den første og andre vikleanordning respektive armer arrangert for rotasjon omkring den lastbærende bæreline. Valgvis bærer mene spolegir.

Valgvis forlater festeelementet festeelementtlommelen og eventuell tilhørende skive radialt utad fra det langstrakte element for å vikle festeelementet rundt utsiden av både det langstrakte element og den lastbærende bæreledning.

Valgvis har festeelementet elastiske egenskaper. Vanligvis er festeelementet tilvirket av neopren med en nylonforsterket strimmel eller kappe. Festeelementet kan ha en nylonforsterket strimmel vevet inn i den for å begrense den maksimale forlengelse av elementet, eller kan være mantlet i nylon. Festeelementet kan være plant og kan innbefatte et adhesiv for å holde festeelementet til tauet.

Valgvis har vinsjemekanismene hver en respektiv drivmotor.

Valgvis kan mer enn ett langstrakt element bli utplassert samtidig, hvert vanligvis forløpende fra en respektiv trammel. Mer enn ett festeelement kan være anordnet.

Vanligvis blir festeelementet viklet på bunten med bæreline og det langstrakte element i en rotasjonsretning som er motsatt av rotasjonsretningen benyttet for den første vikling. Ytterligere festeelementer kan bli påført i ulike rotasjonsretninger.

Valgvis er kabeltrommelen og festeelementtrommelen begge koaksiale med den lastbærende bæreline, en er plassert over den andre og den lastbærende bæreline forløper gjennom senteret. Alternativt er en av kabeltrommelen og festeelementtrommelen koaksial med den lastbærende bæreline og den andre er arrangert for bevegelse i en sirkulær bane rundt tauet på en viklemekanisme. Alternativt er verken kabeltrommelen eller festeelementtrommelen koaksial med den lastbærende bæreline og begge forflyttes i en sirkulær bane rundt tauet på viklemekanismer. I alle disse tilfeller kan aksene til kabelen og festeelementtrommelen være enten parallelle med eller vinkelrett på aksen til bærelinen.

Valgvis innbefatter anordningen også en føringsinnretning for å lede det lastbærende bæreelement. Vanligvis omfatter føringsinnretningene minst en rulle eller skive. Valgvis er mer enn en rulle anordnet. Valgvis er fire ruller anordnet rundt omkretsen til linen som former et rullebur eller -bane som omslutter den lastbærende bæreline.

I en ytterligere utførelse, i stedet for bæreline som blir gitt ut langs en senterakse og det langstrakte element som er viklet rundt det, er det ofte mulig for det langstrakte element å bli levert ut langs den sentrale akse for å unngå laterale avvik av det ikke understøttede langstrakte element, og å vikle bærelinen rundt det langstrakte element i stedet for omvendt. I slike utførelser kan det langstrakte element bli levert ut fra en vinsjeinnretning og matet inn i en sentral akse, og bærelinen kan bli levert ut fra en vinsjetrommel som blir rotert på en arm som beveger seg i en sirkulær bane rundt aksen. Bærelinen kan bli matet over på en skive som leverer bærelinen nær ved senteraksen til det langstrakte element, og når strammingen blir påført den viklede bunt kan bærelinen sneppe stramt inn i en rett linje, som tvinger det langstrakte element (som er i hovedsak fri fra enhver stramming) til å vikle rundt den i stedet for omvendt. Stigningen til viklingen kan være løs, f. eks 1 omdreining per 20m, og slik er kreftene som blir påført det langstrakte element under vekslingen mellom de aksiale og heliske formasjoner svake og kan lett bæres av mer skjøre langstrakte elementer.

Den andre vinsj og omhyllingsmekanismer på det andre sted er vanligvis identiske med den første vinsj og omhyllingsmekanismer, men blir betjent i revers og er opp ned i forhold til den første mekanisme. Således, når det langstrakte element og bærelinen blir viklet sammen fra de i utgangspunktet atskilte elementer ved den første mekanisme plassert på overflaten av brønnen, kveiler den andre mekanisme ved brønnhodet den ut til separate elementer igjen, slik at det langstrakte element kan bli viklet ut fra sin beskyttede bunt, og plassert ned i brønnen. Ved den andre viklemekanisme blir bærelinen og festeelementet vanligvis kveilet ut fra bunten og viklet på lagersneller eller tromler, klare for å bli kveilet tilbake på bunten når det langstrakte element skal bli hentet inn igjen.

I samsvar med et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for bruk i håndtering av et langstrakt element mellom et første og andre sted som er plassert i avstand fra hverandre, der fremgangsmåten omfatter: levere ut en bæreline mellom de to punkter; levere ut et langstrakt element mellom de to punkter; vikle en av bærelinen og det langstrakte element rundt det annet etter hvert som de blir levert ut fra det første sted; vikle bærelinen og det langstrakte element av fra hverandre etter hvert som de blir hentet inn på det andre sted. Eksempler på anordninger og en fremgangsmåte for bruk ved håndtering av et langstrakt element i samsvar med oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til tegningene, hvor; Fig. 1 er et skjematisk perspektivriss som illustrerer et første eksempel på en anordning for håndtering av et langstrakt element; Fig. 2 og 3 er næravbildinger av en første viklemekanisme av anordningen ifølge fig. 1; Fig. 4 er en næravbilding av en andre viklemekanisme av anordningen ifølge fig. 1; og Fig. 5 er et detaljert sideriss av en omhyllet bunt med langstrakte elementer som er utplassert med anordningen vist i fig. 1.

Med henvisning til fig. 1 er et håndteringssystem for vaierlinekabel vist, for bruk på en rigg eller ideelt på et vaierlinestøttefartøy uten et behov for en rigg. I vaierlineoperasjoner blir en brønntraktor forbundet til overflaten ved hjelp av en vaier eller kabel 1, som tilveiebringer en kraftledning for brønntraktoren (ikke vist) og kan transportere signaler fra traktoren, tilbake opp til fartøyet. Kabelen kan inneholde flere kjerner for disse formål. Kabelen må passere gjennom en pakkboks i en lubrikator 5 og gjennom en boresikringsanordning (BOP) og må for de founål være forholdsvis trang.

Hensiktsmessig har lubrikatoren 50 en kraftig ramme med ventiler og tetninger for å styre brønntrykket mens den tillater kabelen å passere gjennom inn i brønnen, så vel som et hus for vaierlinetraktoren, og den blir vanligvis senket ned i brønnhodet på føringsvaiere fra et dedikert løftefartøy. Vaierlineoperasj onene blir så utført på en separat tur og ofte ved bruk av et annet fartøy.

Anordningen vist i figurene har en første vikleinnretning og vinsjemekanisme på overflaten (på det første sted) for å vikle de ulike kabler sammen, og andre vikleinnretninger og vinsjemekanisme på brønnhodet (det andre sted) for å vikle dem ut når vaierlinekabelen blir innført i brønnen.

Vaierline servicekabelen 1 forløper vanligvis fra en servicekabel oppbevaringstrommel (ikke vist, men vanligvis plassert på dekket til fartøyet) over en servicekabelskive 4 for å forbindes til slutt til traktoren, som ikke er vist i tegningene, men befinner seg i et hus på lubrikatoren 50. Skiven 4 er montert på en ramme 5 som bærer en første vinsjemekanisme og en første vikleanordning, og befinner seg på et første (øvre) sted på anordningen. Rammen 5 er vanligvis montert på en A-ramme som strekker seg over siden eller akterenden av fartøyet, eller fra en underdekksåpning, og kan vanligvis være opphengt fra løfteøyer eller liknende i den øvre del av rammen 5.

Servicekabelen 1 kan være enhver egnet form for servicekabel slik som fleksibelt ståltau eller syntetisk fibertau, for eksempel av "Kevlar". Servicekabelen 1 kan ha flere trådkjerner for å lede kraft eller signaler i ulike retninger, fiberoptiske linjer og/eller hydrauliske eller pneumatisk ledninger etc for å transportere fluider. Servicekabelen 1 kommer av fra enden av skiven 4 i flukt med en sentralakse til anordningen, og har en bæreline 20 som leder den mellom et første sted på enden av skiven 4 og et andre sted ved lubrikatoren 50.

En bæreline 20 er lagret på en første bærelinetrommel 21a som er montert på en L-foimet arm 22a som er roterbart montert på rammen 5 under skiven 4, slik at armen 22a roterer rundt aksen til kabelen 1. Den L-formede arm 22a tilveiebringer en første viklemekanisme, eller omhyllingsmekanisme, for å vikle, eller slå, bærelinen 20 rundt kabelen 1. Armen 22a har en horisontal gren som forløper radialt fra sin rotasjonsakse til et sted utad fra aksen. Den har også en vertikal gren som forløper nedad fra den radialt ytterste enden av den horisontale gren, for slik å være parallell med rotasjonsaksen til kabelen 1. Bærelinetrommelen 21a er montert på den vertikale gren, for å opphenge bærelinetrommelen 21a radialt utad fra aksen. Bærelinetrommelen 21a er anordnet til å rotere sin egen horisontale akse på den vertikale gren av armen 22a, slik at når den roterer, kommer bærelinen 20 av fra trommelen 21a på en skive 23a montert på den samme arm 22a. Skiven 23a avbøyer bærelinen 20 nær ved aksen til kabelen 1, men brakt i avstand radialt utad fra den. Trommelen 21a er også anordnet til å bevege seg i en sirkulær bane rundt aksen til kabelen 1 fordi den er radialt i avstand fra kabelaksen ved den roterende arm 22a. Armen 22a er innrettet til å rotere rundt kabelen 1 når bærelinen 20 kommer av fra trommelen 21a, slik at bærelinen 20 blir viklet rundt kabelen 1 når hver av dem blir gitt ut. I denne utførelsen blir bærelinetrommelen 21a drevet på sin horisontale akse med en navmontert vinsjmotor (ikke vist) som sammen med trommelen 21a tilveiebringer en første vinsjeanordning for å levere ut og hente inn bæreline 20.

Et festeelement i form av en plan strimmel 30 av elastisk materiale slik som neopren blir lagret på en festeelementtrommel 31a. Trommelen 31a er montert på rammen 5 over armen 22a og bærelinetrommelen 21a, og er festet til rammen 5 på en vertikal akse som sammenfaller med aksen til kabelen 1, slik at den er vinkelrett på bærelinetrommelen 21 a. I noen utførelser er trommelen 31a roterbart montert på rammen og en liten størrelse på momentet kan valgvis påføres trommelen 31a med en elektrisk motor som tjener til å drive trommelen i rotasjon tilstrekkelig til å opprettholde strammingen på festeelementet 30 når den vikles på bunten. Festeelementtrommelen 31a har en sentral åpning gjennom hvilken kabelen 1 passerer på sin akse. Trommelen 31a har en spolingsann 32a for å vikle festeelementet 30 av fra trommelen 31a og vikle den på den viklede bunt av bæreelementet 20 og kabelen 1. Spolingsarmen 32a har en horisontal og en vertikal gren i likhet med almen 22a, og er også roterbart montert for bevegelse i en sirkulær bane rundt kabelen 1 på en liknende måte. Den horisontale gren til spolingsarmen 32a er vanligvis lenger enn den til armen 22a slik at den vertikale gren til armen 32a er brakt i avstand radialt utad fra den vertikale gren til armen 22a.

Neoprenstrimmelen 30 (eller annet festeelement) forløper radialt utad fra trommelen 31a på en føringssløyfe på den ytre enden av den horisontale gren til spolingsarmen 32a, hvorfra den blir ledet vertikalt nedad til en ytterligere føringssløyfe på den nedre enden av den vertikale gren, etter hvilket forlater den spolingsarmen 32a ved en posisjon radialt i avstand fra kabelen 1, og vikles rundt de omtvunne bæreline 20 og kabel 1 ved rotasjon av spolingsanuen 32a, vanligvis ved en annen stigning eller i en annen retning (ved den samme eller en annen stigning) sammenliknet med bærelinen 20. Armene 22a og 32a er valgvis roterbare uavhengige av hverandre ved bruk av separate motorer, men de kunne være roterbare sammen.

Valgvis kunne ytterligere bæreliner bli viklet rundt servicekabelen 1 fra ytterligere tromler roterbart montert rundt servicekabelen 1 på en liknende måte til festeelementet. Ytterligere servicekabler kan også vikles på den viklede bunt ved bruk av liknende vikleinnretninger, og i slike tilfeller, kunne festeelementet 30 typisk bli viklet rundt den eneste eller ytterste line på bunten.

Strimmelen 30 er eventuelt elastisk, men dette er ikke vesentlig. Visse former for festeelement slik som strimmelen 30 kan også være klebrig eller adhesiv.

Bærelinen forløper nedad fra vinsjetrommelen 21a til å bære vekten av lubrikatoren 50 i den nedre enden av anordningen. Lubrikatoren har en nedre ramme SOL til å romme traktoren og låse seg på brønnhodet. En pakkboks (ikke vist) med en ventil og tetningsmekanisme er anordnet i den nedre ramme for å motta virelinekabelen 1 og for å tette rundt den ytre overflate av kabelen 1 under innsettelse av kabelen i brønnen. Kabelen 1 blir vanligvis tredd gjennom pakkboksen og forbundet til traktoren i huset før utplassering.

Lubrikatoren 50 har en øvre ramme 50U som bærer den andre vikle- og vinsjemekanisme for å løse opp bunten med kabler ved brønnhodet, slik at vaierlinekabelen da kan bli matet gjennom pakkboksen og ned i brønnen.

Den andre vikle- og vinsjemekanisme er grunnleggende lik med de første mekanismer, men er arrangert opp ned med hensyn til de første mekanismer. Like deler er her gitt de samme henvisningstall, bortsett fra at de første (øvre) mekanismer har et suffiks "a" og de andre (nedre) mekanismer har suffiks "b".

Bærelinen 20 forløper fra skiven 23a ved den første (øvre) trommel 21a til den andre (nedre) skive 23b nær den andre bærelinetrommel 21b. Trommelen 21b er montert på en nedre ramme 22b som er innrettet til å rotere på den samme måte som den øvre ramme 22a, men i den motsatte retning. Likeledes er trommelen 21b innrettet til å rotere på en horisontal akse på den samme måte som trommelen 21a, men i den motsatte retning, slik at bærelinen 20 blir viklet av fra den viklede bunt og på trommelen 21b når trommelen 21b roterer rundt kabelens akse.

På en lik måte er festeelementet 30 viklet av fra den viklede bunt med en spolingsarm 32b på en festeelementtrommel 31b som er montert på en vertikal akse likt med trommelen 31a, slik at festeelementet 30 blir viklet av fra bunten først, ved den øvre ende av den vertikale gren til spolingsarmen, over skiven 23b. Spolingsarmen 32b roterer i en retning motsatt av armen 32a. Trommelen 31b kan eventuelt bli roter og dreiet av en elektrisk motor for å opprettholde strammingen på en liknende måte til trommelen 31a.

En forskjell mellom den første og andre vinsj- og viklemekanisme er at den andre (nedre) vinsjetrommel 21b ikke behøver å være drevet, skjønt den eventuelt kan være drevet av en navmotor på samme måte som trommelen 21a. I noen utførelser kan den nedre trommel 21b innstilles til å rotere ved en hastighet tilstrekkelig til å opprettholde strammingen i bærelinen 20 slik at den strekker seg stram mellom skivene 23 i en rett linje og bærer all vekten. Hastigheten ved hvilken bærelinen 20 utleveres kan styres av hastigheten ved hvilken den første (øvre) trommel 21a blir drevet, og strammingen i linen 20 opprettholdt ved innstillingen ved brønnhodet. Vanligvis er drivgiret som styrer bevegelsen til den nedre vinsj- og viklemekanisme sammenknyttet, slik at de ulike kabler blir avkveilet ved den samme hastighet, skjønt dette kan bli kjørt fra separate motorer etter behov.

Dermed blir servicekabelen 1 matet fra skiven 4 langs aksen til kabelbunten, bærelinen 20 og festeelementet vikles helisk rundt den i den sentrale viklede bunt, hvor de forskjellige liner blir levert ut sammen langs aksen. Når lubrikatoren først blir utplasser, kan kablene bli satt sammen på måten som er beskrevet ovenfor, med servicekabelen 1 forbundet til traktoren i huset til lubrikatoren, og bærelinen 20 som forløper mellom skivene 23. Strammingen i servicekabelen 1 er typisk etterlatt slakk, slik at lasten til lubrikatoren og delene i enheten under rammen 5 blir alt overført til bærelinen 20, som strekker seg ut under stramming i en rett linje mellom skivene 23. Derfor, til tross for det faktum at servicekabelen 1 blir levert ut langs den sentrale akse til enheten, trekker det høye strekk i bærelinen 20 den til en rett line, og tvinger den aksiale kabel til å innta en helisk konfigurasjon rundt aksen til den strukne bæreline 20. Stigningen til heliksen (først påført ved vikling av bærelinen 20 rundt den aksiale kabel 1), er vanligvis veldig liten, for slik å unngå skade på kabelen 1, og festeelementet 30 blir så viklet på toppen av bunten (vanligvis ved en annen stigning eller retning sammenliknet med bærelinen 20) for å motstå oppløsning, som vist i figur 5. En omdreining per 20m med bæreline er vanligvis en akseptabel stigning for hver av kabelen og festeelementet.

I de mest foretrukne utførelser har festeelementet 30 en elastisk komponent og blir påført bunten i strekk, slik at når påført festeelementet 30 holder det kabelen 1 nær inntil bærelinen 20. Strekket påført strimmelen ved for eksempel en selvstrammende innretning på viklemekanismen er vanligvis ikke tilstrekkelig til å overvinne strekket i hovedservicekabelen, og påvirker slik ikke sammenstillingen av bærelinen 20, kabelen 1 og festeelementet 30.

Dermed blir lubrikatoren 50 senket fra overflatn klar for bruk med vaierlinekabel som bli spolet ut fra dekket og som bærer lite eller ingen strekk. Bærelinen 20, festeelementet 30 og kabelen 1 kan alle bli levert ut ved samme hastighet fra den øvre vikle- og vinsjemekanisme, med liten eller ingen stramming som blir påført kabeltrommelen på dekket, slik at servicekabelen blir spolet ut fra kabeltrommelen etter hvert som lubrikatoren 50 senkes mot brønnhodet. Også, fordi bærelinen 20 blir holdt i en rett linje av den tunge vekt til lubrikatoren 50, er den viklede bunt av kabler motstadig mot laterale avvik av krefter fra tidevann eller strømmer, og den skjøre kabel 1 er beskyttet mot skade under utplassering av enheten. Servicekabelen 1 blir typisk holdt innenfor den viklede bunt ved friksjon, og strekket påført kabelen 1 ved overflaten er utilstrekkelig til å trekke kabelen fra bunten slik at kabelen 1 beveger seg sammen med den bevegelige bæreline 20.

Når lubrikatoren 50 når brønnhodet kan den øvre vinsjmekanisme stoppes når lubrikatoren nedsettes på brønnhodet og er behørig forbundet. Når lubrikatoren har blitt forbundet og integritet testet, kan traktoren bli frigjort fra huset og integriteten testet, traktoren kan frigjøres fra huset i lubrikatoren og plassert i brønnen. Opp til det punkt har enden av servicekabelen 1 vært statisk med hensyn til lubrikatoren 50, og har blitt utplassert til sjøbunnen ved den samme hastighet som de andre kabler, slik at den nedre vinsje- og viklemekanisme ikke er nødvendig og de nedre ender av bærelinen 20 og festeelementet 30 er typisk bare forbundet til tromlene 21b og 31b uten noen bevegelse av tromlene. Ettersom traktoren nå vil bevege se ned gjennom brønnen fra lubrikatoren ved brønnhodet, behøver nå enden av servicekabelen 1 å bevege seg med den i forhold til lubrikatoren 50. Dette oppnås ved betjening av den nedre vinsj- og viklemekanisme som følger: Etter hvert som traktoren beveger seg ned brønnen som trekker kabelen 1 bak seg, blir viklemekanismene 21,22 i den øvre og nedre end betjent ved den samme hastighet som bevegelsen til traktoren, slik at kabelen 1 blir matet inn i den viklede bunt på overflaten ved den samme hastighet som traktoren, som dermed unngår belastning i kabelen 1. Samtidig blir bærelinen 20 og festeelementet 30 viklet ut fra den nedre enden av bunten slik at kabelen 1 kan bli matet kontinuerlig inn i pakkboksen på lubrikatoren 50 ved en hastighet som sikrer at lite eller ingen aksial belastning blir påført kabelen 1 under lubrikatoren under bevegelse av traktoren. Servicekabelen 1 er dermed beskyttet av den omhyllede bunt under transitt mellom skivene 23 og på grunn av strammingen i bærelinen 20 blir kabelen 1 matet inn i pakkboksen ved en orientering som er i hovedsak parallell med rørledningen gjennom pakkboksen, som derved forsterker tetningen og reduserer farene for skade på kabelen 1. Når traktoren har ferdig sin reise og reverserer retningen for å bevege seg tilbake til brønnhodet, blir retningene til vikle-og vinsjemekanismen reversert, slik at bærelinen 20 og festeelementet blir viklet på den nedre enden av bunten og hentet inn fra den øvre enden, og kabelen 1 blir gjenvunnet igjen, hvor mesteparten av lasten under innhenting blir plassert på bærelinen 20 snarere enn den mer skjøre kabel 1. Om ønsket kan hele lubrikatoren 50 bli innhentet på den måte, som bærer vekten i bærelinen 20. Dersom lubrikatoren 50 skal bli hentet inn med bærelinen 20 stoppes den nedre vinsj- og viklemekanisme etter at traktoren er innhentet i huset på lubrikatoren, og bare den øvre vinsj- og viklemekanisme blir betjent for å hente opp lubrikatoren 50 til overflaten.

Motorene kan bli drevet ved hastigheter relatert til den aksiale hastighet til servicekabelen 1. Hastighetskorrelasjonen kan fikseres. Valgvis vil imidlertid den korrelering være mulig å styre til å endre både slagningslengden (stigningen) til festeelementet 30 på servicekabelen 1, og strammingen i festeelementet 30 servicekabelen 1 er på en trommel og bærelinen 2 blir matet fra en vinsj på dekket, til å vikle servicekabelen 1 rundt den aksiale bæreline 20. Når strekk blir satt på bærelinen 20, retter den seg ut og servicekabelen 1 blir viklet rundt bærelinen uansett.

Flere bæreliner, festeelement eller servicekabeltromler kunne anordnes. Nærmere bestemt kan flere enn en bæreline bli brukt for å bære en tung umbilical. Ytterligere bærelinetromler kunne anordnes roterbart montert rundt servicekabelen 1, eller ytterligere miner kunne forløpe radialt utad fra servicekabelaksen, hver med en respektiv kabelskive. Ytterligere hydrauliske ledninger kan anordnes i den viklede bunt for å levere metanol eller andre kjemikalier til brønnhodet.

Ytterligere ruller og/eller føringsskiver kunne bli brukt for å hensiktsmessig posisjonere kabelen i forhold til tauet, for eksempel for å avbøye en vei fra aksen til den andre, eller å føre kabelen rundt kanten på en auii for å innrette kabelen med tauet.

Festeelementet 30 er eventuelt viklet rundt servicekabelen 1 i motsatt retning av viklingen til den ytre eller bare bærelinen 20, men dette er ikke vesentlig, og festeelementet kunne bli viklet på tauet og kabelen med en forskjellig stigning til kabelen. Tape eller bånd kunne også bli viklet rundt de sammentvunne kabel/tau, enten ved intervaller eller i en lang kontinuerlig lengde. For å vikle kabel/tauene ut kan båndet bli viklet av eller kappet av.

I noen utførelser kan den første lengde av bærelinen 20 som blir levert ut for å senke lubrikatoren ha en større diameter og en høy kapasitet for å senke den tunge lubrikator på plass; den påfølgende lengde av bærelinen 20 kan være tilspisset til å ha en lavere kapasitet og en lavere bruddfasthet, ettersom det bare er behov for å opprettholde strekk i linen 20 og å bære kabelen 1; lengden av den høykapasitets bæreline 20 kan typisk være noe lengre enn dybden ved hvilken lubrikatoren 50 vil bli utplassert, slik at den nedre kapasitet bæreline ikke kommer av fra den øvre vinsj- og viklemekanisme før lubrikatoren er sikkert landet eller nedsatt på brønnhodet.

Bærelinen 20, festeelementet 30 og kabelen 1 kan alle være snodd på forhånd på deres respektive lagringstromler for å unngå aksial dreining og knekking når de går av fra tromlene.

I visse utførelser av oppfinnelsen behøver fartøyet ikke å være direkte over brønnhodet.

Claims (20)

1. Anordning for bruk ved håndtering av et langstrakt element (1), der anordningen omfatter: en bæreline (20) som forløper mellom første og andre steder; og en første vinsjmekanisme (21a) på det første sted for å levere ut og hente inn bæreline (20);karakterisert veden første vikle innretning (22a) på det første sted for å rotere ett av det langstrakte element (1) og bærelinen (20) rundt det annet etter hvert som de leveres ut for å vikle de to sammen, og til å vikle dem ut fra hverandre når de blir hentet inn; en andre vinsjemekanisme (21b) på det andre sted, for å hente inn og levere ut bæreline (20); og en andre vikleanordning (22b) på det andre sted for å rotere ett av det langstrakte element (1) og bærelinen (20) rundt det annet for å vikle dem ut fra hverandre når de blir hentet inn og å vikle dem sammen når de blir levert ut.

2. Anordning som angitt i krav 1,karakterisert vedat den har en strammeanordning for å stramme bærelinen (20) mellom de to steder.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller krav 2,karakterisert vedat den har et ytterligere langstrakt element og en ytterligere vikleanordning på hvert sted for å vikle og vikle ut det ytterligere langstrakte element fra bærelinen (20).

4. Anordning som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat den innbefatter minst et festeelement (30) og en mekanisme (31) for å holde og levere ut festeelementet (30), hvorved festeelementet (30) er viklet rundt det langstrakte element (1) og bærelinen (20) på det første sted, og viklet ut fra dem på det andre sted.

5. Anordning som angitt i krav 4,karakterisert vedat festeelementet (30) er i form av en strimmel, tape eller bånd.

6. Anordning som angitt i krav 4 eller krav 5,karakterisert vedat festeelementet (30) ettergivende og at anordningen innbefatter en strammeinnretning for festeelementet (30) for å stramme festeelementet når det blir påført bærelinen (20).

7. Anordning som angitt i krav 4,5 eller 6,karakterisert vedat festeelementet (30) er ettergivende eller elastisk.

8. Anordning som angitt i krav 7,karakterisert vedat festeelementet (30) har en forsterkende innretning for å begrense den maksimale forlengelse av festeelementet (30).

9. Anordning som angitt i ett av kravene 4-8,karakterisert vedat festeelementet (30) har adhesivegenskaper og blir holdt til det langstrakte element (1) eller til bærelinen (20) med adhesiv.

10. Anordning som angitt i ett av kravene 4-9,karakterisert vedat minst to festeelementer er viklet rundt det langstrakte element (1) og bærelinen (20) i forskjellige rotasjonsretninger.

11. Anordning som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat det langstrakte element (1) er plassert langs etter en sentral akse og bærelinen (20) blir viklet rundt det.

12. Anordning som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat den har: minst to bæreliner som respektivt forløper mellom det første og andre sted; minst to første vinsjemekanismer på det første sted, hver av de to første vinsjemekanismer konfigurert for å levere ut og hente inn en respektive en av de to bærelinene; og minst to andre vinsjemekanismer på det andre sted, hver av de to andre vinsjemekanismer konfigurert for å hente inn og levere ut en respective en av de to bærelinene.

13. Anordning som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat vikleinnretningene omfatter kabeltromler som er arrangert for rotasjon omkring deres egne akser som sammenfaller med bærelinens (20) sentralakse.

14. Anordning som angitt i ett av de foregående krav,karakterisert vedat minst ett langstrakte element (1), minst en bæreline (20) og/eller minst ett festeelement (30) blir ledet av skiver eller trinser bort fra senteraksen mellom det første og andre sted.

15. Anordning som angitt i ett av kravene 1-12,karakterisert vedat minst ett langstrakte element (1), minst en bæreline (20) og/eller minst ett festeelement (30) blir spolet av fra tromler som er roterbart montert bort fra aksen til bærelinen (20), og som er anordnet til å bevege seg i en sirkulær bane rundt aksen til bærelinen (20) etter hvert som det langstrakte element (1) blir levert ut eller hentet inn.

16. Fremgangsmåte for bruk i håndtering av et langstrakt element (1) mellom et første og andre sted som er plassert i avstand fra hverandre, hvorin fremgangsmåten omfatter: levere ut en bæreline (20) mellom de to punkter;karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: levere ut et langstrakt element (1) mellom de to punkter; vikle en av bærelinen (20) og det langstrakte element (1) rundt det annet etter hvert som de blir levert ut fra det første sted; vikle bærelinen (20) og det langstrakte element (1) av fra hverandre etter hvert som de blir hentet inn på det andre sted.

17. Fremgangsmåte som angitt i krav 16,karakterisert vedat et festeelement blir viklet rundt det langstrakte element (1) og bærelinen (20) på det første sted, og viklet av fra dem på det andre.

18. Fremgangsmåte som angitt i krav 17,karakterisert vedat festeelementet (30) blir viklet rundt det bærelinen (20) i den motsatte retning av den valgte vikleretning med den første vikleinnretning.

19. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 16-18,karakterisert vedat det langstrakte element (1), bærelinen (20) og/eller festeelementet (30) blir viklet ut under strekk eller stramming.

20. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 16-19,karakterisert vedat det langstrakte element (1) blir utplassert langs en senterakse og bærelinen (20) blir viklet rundt den, hvorved strammingen i bærelinen (20) påført under transitt vil tendere tll 4 rette ut bære,inen ^ ^ & ^ rundt sin akse i en helisk formasjon. I J ni a sno seg