NO821278L - J-roermetode og apparat - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører bruken av J-rør på offshore-plattformer for installering av vedlikeholdsledninger som forløper oppover fra sjøbunnen. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen bruken av J-rør for installering av et rørlednings-stigerør på ettergivende offshore-plattformer som står på sjøbunnen.

Ved offshore-petroleumsoperasjoner benyttes ofte

en bunnfundamentert plattform som en operasjonsbase og pro-duksjonsterminal for olje- og gassbrennere. For å forbinde undervannsrørledninger til plattformdekket blir det ofte installert en vertikal seksjon av rørledning, kalt et stigerør, langs plattformen. J-formede føringsrør, kjent som J-rør,

er blitt benyttet for å lette installasjon av slike stigerør. J-røret fører ned langs lengden av plattformen, bøyer seg rundt nær sjøbunnen og fører så i det vesentlige parallelt til sjøbunnen en kort strekning. Den nedre ende av J-røret omfatter ofte en utvidet del som betegnes som en klokkeåpning.

To hovedmetoder er kjent for installering av rør-ledningens stigerør i J-røret når J-røret er plassert. Ved den såkalte J-rørmetode innsettes stigerøret i sjøbunnsenden av røret og trekkes gjennom det med en kabel eller annen innretning. Ved den såkalte omvendte J-rørmetode, som er beskrevet i US patent nr. 3595312 (1971), blir en seksjon av stigerøret innsatt i dekkenden av røret og trekkes eller sky-ves ned gjennom det etterhvert som ekstra seksjoner av ledningen blir forbundet til stigerøret ved dekket. Begge disse metoder utøver spenningen på stigerøret når det tvinges gjennom J-røret. Uten motstand vil denne spenning kunne be-virke forskyvninger av stigerøret og J-røret som tilveiebrin-ger belastninger som overskrider grensene for materialet.og ^be-virker ødeleggelse på stigerøret eller J-røret.

I den senere tid er dette problem blitt angrepet ved stivt å feste J-røret til plattformen. Hele den vertikale lengde av røret er vanligvis fastklemt eller sveiset til kon-struksjonsdelene av plattformen. I mange tilfeller er avstøt-ninger også blitt plassert over den bøyede seksjon av røret for å forhindre forandringer i krumningen. Denne løsning er ikke forenlig med et ettergivende tårn, såsom et bardunavstivet tårn, som er utformet for å bevege seg i samsvar med om-givelseskreftene. Et slikt tårn vipper om et punkt på sin vertikale akse i en viss avstand over slamlinjen og forskyver det omgivende jordsmonn noe. Tårnet dreier seg også om sin vertikale akse. Bevegelsen til et ettergivende, bardunavstivet tårn er beskrevet i Finn, L.D., "A New Deep-Water Plat-form - The Guyed Tower", Journal of Petroleum Technology (april 1978), sidene 537 - 544. Etter at stigerøret er installert og forbundet til en undervannsrørledning, beveger det ettergivende tårn seg i forhold til undervannsrørlednin-gen. Hvis J-røret er stivt festet til tårnet og den relative bevegelse for tårnet og undervannsledningen ikke er tatt hen-syn til, kan stigerøret briste.

Installasjon av rørledningsstigerør gjennom J-røret krever vanligvis at den nedre ende av J-røret blir plassert i en avstand innenfor ca. 1,5 m fra sjøbunnen. Ved grunt vann kan J-røret monteres på plattformen ved hjelp av dykkere etter plassering av plattformen på et offshore-sted. Ved dypt vann vil imidlertid bruken av dykkere ikke være hensiktsmessig. Følgelig er i noen tilfeller J-røret blitt festet ved riktig høyde på plattformen under fremstillingen på land.

Ved noen plattformanvendelser imidlertid vil riktig hevning av J-røret på plattformen ikke kunne bestemmes på forhånd under landfabrikasjonsfasen. Det er f. eks. en klasse har fått plattformer som understøttes av dekkbelastede lagerfla-ter, kalt "spud cans", som trenger inn i sjøbunnen. Et eksem-pel på en "spud can"-fundamentert plattform er beskrevet i Finn, L.D. and Young, K.E., "Field Test of a Guyed Tower", OTC 3131, Offshore Technology Conference, mai 1978. "Spud-can"-fundamenterte plattformer kan sette seg så mye som 20 m etter plassering og graden av setting kan ikke forutbestemmes nøyaktig. I dypt vann kan dykkere ikke benyttes for å hjelpe til å bevege J-røret etter neddykking. Således er det nød-vendig med en innretning for fjernposisjonering av J-røret i forskjellige høyder på plattformen for å tilpasses til forskjellige grader av setting.

Det er kjent metoder for installering av et J-rør på en offshore-konstruksjon ved å senke det fra vannflaten.

US patent nr. 3298092 (1967) beskriver installasjonen av et J-rør på et undervannsbrønnhode. En føringsline er ført fra en lekter til brønnhodet. J-røret senkes langs føringslinen til det lander på føringsbolter på brønnhodet. En settskrue blir så tilstrammet i en føringstapp for å feste J-røret til brønnhodet. US patent nr. 3739592 (1973) beskriver installasjon av et J-rør med en enkeltskinne på hvilken koniske han-deler er glidbart montert. J-røret er plassert hosliggende til en plattform som er utstyrt med tilpassede koniske hunde-ler. Når J-røret senkes, vil handelene bli beveget langs enkeltskinnen for å komme i innretting og tilpasses til hun-delene på plattformen. J-røret blir så senket til sin endelige stilling ved å gli langs enkeltskinnen gjennom handelene. Det festes på plass ved låsing av handelene til enkeltskinnen. US patent nr. 3434296 (1969) beskriver metoder for installering av et J-rør som er utstyrt med en bærer ved å senke det på en sporføring som er festet til en plattform. Etter at J-røret er senket til den ønskede stilling, låses det til plattformen. De ovennevnte referanser sørger ikke for monter-ingen av et J-rør på en plattform i en første høyde før opp-føringen og deretter senking av J-røret ved fjernbetjente innretninger til en andre høyde etter en periode med setting.

Foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte og et apparat for installering av en serviceledning som utstrekker seg oppover fra sjøbunnen, såsom et rørledningsstigerør, ved

en offshore-plattform. I samsvar med oppfinnelsen er J-røret montert på en plattform ved et sted fjerntliggende fra platt-formens installasjonssted, vanligvis på et sted på land. Det plasseres i en høyde på plattformen over den maksimale forventede slamlinje. En øvre langsgående del av J-røret er forbundet til plattformen på en måte som forhindrer den i å bevege seg i sideretning, men tillater den å senkes langs plattformen. En vesentlig lavere langsgående del av J-røret holdes fri for plattformen. En nedre ende av J-røret holdes tilbake på en måte som forhindrer siderettet bevegelse i for-

hold til plattformen, mens den samtidig tillater at røret kan senkes langs plattformen. Etter at plattformen er plassert på sjøbunnen, setter den seg i sjøbunnen til sin endelige slutt-høyde, slik at slamlinjen etableres.

Når det er ønsket å installere serviceledningen i J-røret, blir hele J-røret senket langs plattformen til dets nedre ende er plassert i en liten avstand over slamlinjen. Ledningen blir så trukket eller skjøvet gjennom J-røret ved anvendelse av kjente metoder. Mens ledningen tvinges gjennom J-røret vil den nedre ende av J-røret holdes tilbake for å hindre for sterk belastning i ledningen og J-røret.

Etter at serviceledningen er installert og før operasjon av ledningen påbegynnes, vil den nedre ende av J-røret frigis fra tilbakholdingen og tillates å synke ned mot sjøbunnen. I denne stilling for J-røret vil bare dets øvre langsgående del være forbundet til plattformen. Den rester-ende del av J-røret er fritt til å bøye seg. Fleksibiliteten for J-røret tilpasser seg bevegelsen for plattformen som be-virkes av omgivelseskrefter uten ødeleggelse av serviceledningen, J-røret eller tilhørende utstyr.

Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen er den nedre del av J-røret fastholdt før og under installasjonen av serviceledningen med en frigivbar sperre som er festet til plattformen. Sperren holder tilbake siderettet bevegelse for den nedre ende i forhold til plattformen, men tillater den nedre ende å beveges i lengderetning i forhold til plattformen. Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av apparatet ifølge oppfinnelsen innbefattende en plattform, et J-rør og en sperremekanisme i en utgangsstilling før plattformen har satt seg. Fig. 2 viser et frontriss av sperren som er festet til plattformen og holder den nedre ende av J-røret. Fig. 3 er et horisontalt tverrsnitt av sperren langs linjen 3 - 3 på fig. 2. Fig. 4 er en forstørrelse av en del av fig. 2 som viser plasseringen av den nedre ende av J-røret i sperren. Fig. 5 viser et tverrsnitt sett fra siden av sperren og den nedre ende av J-røret langs linjen 5 - 5 på fig. 4. Fig. 6 er et tverrsnitt sett ovenfra av sperren og den nedre ende av J-røret langs linjen 6 - 6 på fig. 4. Fig. 7 er et frontriss av en alternativ utførelse av sperren vist på fig. 2. Fig. 8 - 10 er riss av apparatet vist på fig. 1, men ved et etterfølgende trinn under operasjonen.

Fig. 8 viser apparatet i en andre stilling etter

at plattformen har satt seg.

Fig. 9 viser apparatet i en tredje stilling med J-røret senket og et rørledningsstigerør installert i J-røret. Fig. 10 viser apparatet i en fjerde stilling med den nedre ende av J-røret frigitt mot sjøbunnen. Fig. 1 viser en plattform 20 plassert i sin opprettstående stilling på sjøbunnen. Plattformen 10 er en ettergivende konstruksjon, såsom et bardunavstivet tårn, som er understøttet av forankrede avstivningsliner (ikke vist).

En del av plattformen 2 innbefattende et arbeidsdekk 22 utstrekker seg over sjøflaten 12. Hoveddelen av plattformen 2 er et åpent plattformunderstell 24 av konstruksjonselementer. Den nedre del av plattformen er en "spud can" 26. Denne "spud can" 26 er et avstivet skall, som når det presses ned i sjø-bunnen 10 tjener som et fundament. Toppen av "spud can" 26

er beliggende ved den maksimalt forventede slamlinje 28 på plattformen 20 etter inntrengning i sjøbunnen 10. Uttrykket slamlinje benyttes for å angi en linje på plattformen som danner grenseflaten for sjøbunnen 10. Hvis således den maksimalt ventede setting for plattformen opptrer, vil toppen av "spud can" 26 være ved flaten til sjøbunnen 10. Så lenge den aktuelle setting for plattformen ikke overskrider den maksimalt forventede setting til toppen av "spud can" ikke synke under sjøbunnen.

Plattformen 20 er utstyrt med et J-formet førings-rør 40, vanligvis kalt et J-rør. J-røret 4 0 har en øvre åpning 42 som er plassert over havflaten 12 for hensiktsmessig tilgang fra dekket 22. En øvre, i det vesentlige langsgående seksjon 44 av J-røret 40 passerer gjennom et antall førings-ringer 46 som er festet til plattformen 20. Som benyttet her er det med uttrykket langsgående ment langs den største dimensjon for plattformen. Uttrykket siderettet er benyttet for å angi perpendikulæren til den største dimensjon for plattformen. Når således plattformen er opprettstående som på fig. 1, vil de langsgående deler av J-røret være plassert vertikalt og siderettede deler er plassert horisontalt. Før-ingsringene 46 forhindrer horisontalbeveglese for seksjonen 44 i forhold til plattformen 20. Imidlertid kan seksjonen 44 beveges vertikalt gjennom føringsringene 4 6 og kan dreie om sin vertikale akse. En i det vesentlige lavere, generelt langsgående seksjon 48 av J-røret 40 er fritt fra plattformen 20 og derfor istand til å bevege seg i forhold til denne. Under seksjonen 48 er det en bøyet seksjon 50 som danner en ca. 90° krumning i J-røret 40. Den bøyede seksjon 50 er også fri fra plattformen 20. Lengden til den nedre langsgående seksjon 48 er fortrinnsvis større enn krumningsradien for den bøyede seksjon 50. Under den bøyede seksjon 50 er det en i det vesentlig siderettet seksjon 42 på J-røret 40. En nedre ende 54 av J-røret 4 0 innbefatter en utvidet del, ofte beteg-net som en klokkeåpning, og ender i en nedre åpning 56. Plattformen 20 er også utstyrt med en sperre 70 plassert nær bunnen av plattformen. Med det formål å samvirke med sperren 70 er den nedre ende 54 av J-røret nær festet til to sylind-riske kraver 58 som danner to hevede overflater på omkretsen til J-røret 40. De to kraver 58 er avstandsplassert langs lengden til den nedre ende 54, slik at en smal nakke 60 på den nedre ende forblir mellom kravene 58. Sperren 70 innbefatter et åk 71 i hvilket nakken 60 på J-røret holdes. Åket 71 er understøttet av en kabel 72 som er ført fra plattformdekket 22 og passerer gjennom en føring 73 som er festet til plattformen 20. Åket 71 er derfor i fast siderettet forhold til plattformen.

Et frontriss av sperren 7 0 som holder den nedre ende 54 er vist på fig. 2. Åket 71 er utstyrt med to nedover forløpende armer 74 med rektangulært tverrsnitt. Åkarmene 74 kan være hule og kan være fylt etter neddykking. Armene 74 passerer gjennom føringer 73 som er festet til plattformunderstellet 24 og utstrekker seg i sideretning fra plattformen 20. For å tilpasse armene 74 er to rektangulære spor 76 anordnet

i føringen 73 som vist i detalj på fig. 3. Sporene 76 er noe større enn armene 74, slik at armene passerer glidbart gjennom føringen 73.

Åket 71 og nedre ende 54 kan være plassert ved forskjellige høyder ved heving og senking av kabelen 72 ved bruk av en vinsj eller en annen innretning på dekket 22 med armene 74 glidende gjennom sporene 76. Åket 71 er tilstrekkelig langt til å tillate plassering av enden 54 over den maksimalt forventede slamlinje 28 eller ved enhver lavere høyde langs "spud can" 26. Alternative innretninger kan være anordnet på sperren 7 0 for bevegelse av åket 71 vertikalt. F. eks.

kan et føringsspor være festet på plattformunderstellet 24

og en bærer festet på åket 71 (ikke vist). I tillegg kan en slik,anordning tillate tilbaketrekning av hele åket 71 til havoverflaten.12. Forskjellige fjernstyrte mekaniske innretninger kan erstatte kabelen 72.

Det vises til fig. 2 hvor åket 71 og føringen 73

er plassert vinkelrett til lengden for den nedre ende 54. Avstanden mellom åkarmene 74 danner en passasje 78 mellom seg for opptak av enden 54. Plasseringen av enden 54 i sperren 70 er vist i detalj i front-, side- og toppriss på fig. 4, 5

og 6 respektivt. Som vist på fig. 4 er bredden til passasjen

78 større enn diameteren for nakken 60 på den nedre ende 54, slik at nakken 60 passer i passasjen 78. Bredden til passasjen 78 er imidlertid mindre enn diameteren for kravene 58, slik at kravene 58 ikke går inn i passasjen 78. Som vist på fig. 6, er tykkelsen for armene 74 mindre enn avstanden mellom de to kraver 58, slik at armene kan plasseres på motsatte sider av nakken 60 mellom kravene 58. Når nakken 60 er an-bragt i passasjen 78, er enden 54 forhindret i å bevege seg langs sin langsgående akse A og langs en diametral akse B vinkelrett til aksen A (vist .på fig. 6). En kraft som utøves på enden 54 langs aksen A i en av retningene skyver en av kravene 58 mot armene 74. Armene 74 yirker som anslagsflater mot en krave 58 for å stoppe bevegelsen for enden 54 langs aksen A. Ved utøvelsen av kraften på enden 54 langs aksen B

i en av retningene, blir nakken 6 0 skjøvet mot en av åkarmene 74 som stopper bevegelsen for enden 54. Således vil åket 71 tilbakeholde enhver siderettet bevegelse for J-rørets nedre ende i forhold til plattformen 20 og kan betegnes som en innretning for fastholding av den nedre ende av J-røret.

I steden for kraver 58 kan hvilke som helst hevede flater være anordnet på enden 54, såsom stopptapper eller firkantplater, som hver har en sirkulær åpning for tilpasning av enden 54. Likeledes kan sperren 70 innbefatte avvekslende fastholdingsinnretninger med forskjellige former i steden for et åk. Det er bare nødvendig at tilbakeholdingsinnretningen på sperren 7 0 kommer i kontakt med de hevede flater på enden 54 for å forhindre bevegelse langs aksen A, som beskrevet. Hvis en kraft nu utøves på enden 54 langs aksen A i bare en retning og hvis denne retning er kjent på forhånd, er det bare nødvendig å anordne én hevet flate.

Fig. 4-6 viser hvorledes J-rørets nedre ende 54 er understøttet i sperren 70 av to glidende horisontale bjelker 80 som er festet til åket 71. De to bjelker 80 er plassert på hver sin side av åket 71 og spennpassasjen 78. Ved den spesielle utførelse av sperren som er vist på fig. 4 - 6, er hver av de to kraver 58 på enden 54 i kontakt med en av bjelkene 80, slik at den nedre ende 54 er understøttet av bjelkene. Åket 71 er utstyrt med fire braketter 82 og hver av bjelkene 80 passerer glidbart gjennom to av brakettene 82. Bjelkene 80 rager ut over åket 71 og er forbundet ved deres fremstående ender av endeflaten 84. Bjelkene er gjort til-baketrekkbare ved hjelp av en hydraulisk sylinder 8 6 som er plassert mellom bjelkene 80 og er festet til en av åkarmene 74. Som vist på fig. 6, utstrekker et stempel 88 seg i den hydrauliske sylinder 86 utover sylinderen 86 og er festet til endeplaten 84. Sylinderen 86 er i stand til å bli hydraulisk betjent, slik at stemplet 88 tvinges ut av sylinderen 86 og beveger endeplaten 84 og bjelkene 80 bort fra åket 71.

Bjelkene 80 er i stand til å gli gjennom braketter 82 klar

av passasjen 78. Sperren 70 er derfor i stand til å frigi enden 54 fra åket 71. Sylinderen 86 er i stand til å bli deaktivert for å føre tilbake bjelkene 80 til deres opprinne-lige stillinger over passasjen 78.

Den hydrauliske sylinder 86 er bare en av mange egnede innretninger som kan anordnes for tilbaketrekking av bjelkene 80. En alternativ innretning er en hengslet forbind--else ved en ende av bjelken 80, som når den aktiveres tillater bjelken i å svinge nedover til en vertikal stilling klar av passasjen 78. I steden for å bli understøttet av bjelker 80, kan den nedre ende 54 være understøttet av en andre kabel (ikke vist) som går fra dekket 22. Enden 54 kan så frigis

fra åket 71 når denne andre kabel senkes. Åket 71 er så til-baketrekkbart til havoverflaten 12 på grunn av at hele armen 74 er i stand til å passere gjennom sporene 76 uten hindring.

En alternativ utførelse av sperren på fig. 2 er vist på fig. 7. Sperren 170 er vist festet til en plattform 12 0 som har en vanlig pelfundamentering (ikke vist), i steden for en "spud can". Ved denne utførelse er åket 171 fast forbundet med plattformunderstellet 124. Nakken 160 til enden 154 er fastholdt i passasjen 178 av åkarmer 174 og kraver 158, som i den tidligere beskrevne utførelse. Den nedre ende 154 er understøttet av en kabel 166 i steden for av bjelker. Ved heving eller senking av kabelen 166 vil enden 154 bli plassert i forskjellige høyder i passasjen 178. Enden 154

kan frigis fra sperren 170 til sjøbunnen 110 ved å senke kabelen 166 under åket 171. Alternativt kan fjerndrivbare innretninger benyttes for vertikal posisjonering av den nedre ende 154.

Bruken av foreliggende oppfinnelse er vist i etter hverandre følgende trinn på fig. 1, 8, 9 og 10. Ved bruk er J-røret 40 og sperren 70 montert på plattformen 20 under land-fremstillingen, og det unngås således behov for dykkerassi-stanse etter neddykking. Den øvre langsgående del 44 av J-røret 4 0 føres gjennom føringsringer 46, som beskrevet ovenfor. Sperren 70 monteres ved festing av overføringen 73 til platt formunderstellet 24. Enden 54 plasseres i sin tilbakeholdte stilling i sperren 70. I avhengighet av den spesielle metode som velges for installasjon av rørledningsstigerøret, som er diskutert nedenfor, kan det være ønskelig å installere på forhånd en del av stigerøret i seksjonene 44 og 48 av J-røret ved dette tidspunkt. Før plattformoppstillingen vil graden av plattformsetting som vil opptre ikke kunne nøyaktig forutbestemmes, selv om et område kan vurderes. Den endelige plassering av slamlinjen på plattformen 20 er derfor ukjent, og bare den maksimalt forventede slamlinje 28 er kjent. For å tilpasse den maksimale setting på plattformen 20 uten å tvinge J-røret ned i sjøbunnen 10, er alle deler av J-røret 4 0 og sperren 7 0 plassert over den maksimalt forventede slamlinje 28, som vist på fig. 1. Plasseringen gjennomføres ved å la J-rørseksjonen 44..gli gjennom føringsringer 46 og å la åket 71 som bærer J-rørets nedre ende 54 gli gjennom føringen 73. Plattformen 20 blir så plassert på sjøbunnen 10 ved det valge offshore-sted med kabelen 72 som understøtter åket 71 og enden 54. Vekten til J-røret kan understøttes av en kran eller annen innretning på dekket 22. Plattformen 20 er vist umiddelbart etter plassering på fig. 1. Deretter blir "spud can" 26 vektbelastet ved å pumpe boreslam inn i skallkonstruk-sjonen. Plattformen 20 vil så sette seg etterhvert som "spud can" 26 trenger inn i sjøbunnen 10.

Et forsøk ble utført for å studere settingen av en "spud can"-fundamentert plattform i oktober 1975. Forsøks-plattformen var en 6,1 x 6,1 m i firkant "spud can"-fundamen-tert bardunavstivet tårnkonstruksjon. Forsøket ble gjennom-ført i Mexicogolfen ved en vanndybde på 89,4 m. Etter plassering av konstruksjonen på sjøbunnen ble 145000 kg boreslam pumpet inn i "spud can" og bragte den totale belastning som utøves på plattformen opp til 3 05000 kg. Umiddelbart etter anvendelsen av denne maksimale belastning trengte'

"spud can" 6,7 m ned i sjøbunnen. I løpet av de følgende 47 dager trengte "spud can" ekstra 1,1 m ned og bragte den totale avstand for settingen opp i 7,8 m.

Fig. 8 viser plattformen 20 på et senere tidspunkt etter at "spud can" 26 har trengt ned i sjøbunnen 10. Under settingen holdt J-røret 40 og sperren 70 deres stilling på plattformen 20 og ble senket med denne. J-rørseksjonen 44 tillates ikke å bevege seg gjennom føringsringene 4 6, og åket 71 tillates ikke å bevege seg gjennom føringen 73. Selv om mindre langtidssetting fremdeles kan opptre, er plattformen

20 i det vesentlige ved sin slutthøyde og boreslammet kan fjernes fra "spud can" 26. En aktuell slamlinje 30 blir nå dannet og er under den maksimalt forventede slamlinje 28. J-røranordningen kan holdes ved sin høyde på plattformen over den maksimale slamlinje 28 til det er behov for dette for installasjon av et rørledningsstigerør før produksjonsopera-sjonene. Hvis det ikke skal benyttes over en lang tidsperi-ode under hvilken undersøkelse og boringsoperasjoner gjennom, kan den øvre åpning 42 på J-røret temporært bli festet stivt

til plattformen ved sveising (ikke vist) eller ved andre innretninger. Under denne inaktive periode vil tilbakeholdelsen av J-rørets nedre ende 54 i sperren 70 fiksere utformingen av J-røret. Imidlertid er fleksibilitet for J-røret ikke krevet under denne periode, da J-røret ikke er operasjonsforbundet med en undersjøisk rørledning, og J-røret som helhet beveger seg med plattformen som reaksjon på omgivelseskrefter.

Når J-røret 40 er nødvendig for installasjon av et oljeproduksjonsstigerør, blir det senket langs plattformen 20 til en høyde ved hvilken den nedre ende 54 ligger i en kort avstand over den aktuelle slamlinje 3 0 som er egnet for stige-rørsinstallasjon, som vist på fig. 9. Denne egnede avstand er generelt ikke større enn 1,5 m. Hvis J-røret er blitt temporært sveiset til plattformen, blir sveisene skåret over for å muliggjøre en senking. Alle deler av J-røret, innbefattende enden 54, blir senket den samme avstand, slik at J-røret holder på sin form. J-rørseksjonen 44 glir gjennom føringsringene 46. Kabelen 72 senkes ved dekket 22, slik at åket 71 glir i føringen 73 og enden 54 blir senket. For lett-vint håndtering kan seksjonen 44 og enden 54 bli senket i trinnvise avdelinger, alternerende mellom senking av seksjonen 44 og enden 54. Enden 54 fortsetter å bli holdt tilbake fra siderettet bevegelse ved hjelp av sperren 70. Ved dette tidspunkt er J-rørseksjonen 44 festet til plattformen ved den øvre åpning 42 av sveiser 62, da den ikke vil bli senket mer. J-røret blir nå posisjonert for installasjon av et rørlednings-stigerør 90. Senkingen av enden 54 til en høyde når sjøbunnen 10 forhindrer produksjon av for store momenter i det frie spenn 92 av stigerøret 90 mellom J-rørenden 54 og slamlinjen

30 under stigerørsinstallasjonen. Se fig. 9.

Deretter blir stigerøret 90 installert i J-røret 40 ved bruk av kjente metoder. Det kan innsettes i den nedre J-røråpning 56 og tvinges opp gjennom røret eller innsettes i den øvre J-røråpning 4 2 og tvinges ned gjennom røret. Under stigerørsinstallasjonen blir betydelige krefter utøvet på rør-ledningsstigerøret 90 og J-røret 40. Sperren 70 sørger for de . nødvendige reaksjoner på disse krefter for reduksjon av siderettede forskyvninger av J-rørets nedre ende 54 og derved redusere belastningen i J-røret og stigerøret, særlig i stige-røret nær den nedre ende 54 og i stigerøret og J-røret ved et punkt 64 under den nederste føringsring 46. Når stigerøret 90 tvinges gjennom J-røret langs aksen A (vist på fig. 6), er en av kravene 58 tvunget mot åkarmene 74 som låser bevegelsen for den nedre ende. Da den nedre ende holdes tilbake fra siderettet bevegelse i forhold til plattformen 20, vil en buling av stigerøret og J-røret ved punktet 64 bli forhindret. Be-lastningene holdes under de tillatbare grenser for materialene og ødeleggelse av rørledningsstigerøret 90, J-røret 40 og annet utstyr unngås.

Etter installasjon av rørledningsstigerøret 90 i J-røret, blir den nedre ende 54 frigitt fra sperren 70 og bøyer seg ned mot sjøbunnen 10, som vist på fig. 10, for å tillate en riktig funksjonering av J-røret under produksjonsoperasjoner. For å frigjøre J-rørenden, blir den hydrauliske sylinder 86 til sperren 70 aktivert og tvinger stemplet 88

ut av sylinderen (se fig. 61. Stemplet 88 skyver endeplaten 84 og lar bjelkene 80 gli bort fra åket 71. Når bjelkene 80 er. trukket tilbake klar av passasjen 78, vil den uavstøttede

ende 54 synke ned mot sjøbunnen 10. Hvis ønsket kan egnede mekaniske innretninger bli: benyttet i tillegg til tyngdekraf-ten for å bevege den nedre ende nedover mot sjøbunnen. Under nedsenkingen av enden 54 blir bare den bøyde seksjon 50 og sideseksjonen 52 av J-røret 40 beveget nedover. De langsgående seksjoner 44 og 48 av J-røret holdes i konstant høyde på plattformen ved hjelp av sveiser 62. J-røret er nå i stilling for produksjon av olje gjennom stigerøret 90. En nedre ende 94 av stigerøret 90 er operasjonsmessig forbundet til en undersjøisk rørledning for transport av utvunnet olje bort fra plattformen 20. En øvre ende 96 av stigerøret er forbundet til anordninger på dekket 22, som tilføres olje som er produsert i de undersjøiske brønner. Ved den foreliggende diskusjon er det beskrevet installasjon av et rørlednings-stigerør for transport av utvunnet olje bort fra plattformen. Imidlertid kan foreliggende J-røranordning også benyttes for installasjon av en hvilken som helst service-ledning som utstrekker seg oppover fra sjøbunnen til vannflaten. Noen slike service-ledninger er rørledninger for transport av fluider fra en undersjøisk brønn til en. plattform eller bort fra en plattform til en undersjøisk rørledning, en annen offshore-anordning eller en anordning på land. Andre service-ledninger som kan installeres i J-røret er elektriske kabler og hydrauliske styringsledninger.

Under produksjonsoperasjoner beveger den ettergivende plattform 20 seg som reaksjon på kreftene .'' fra vind, . bøl-ger og strøm. En ettergivende plattform dreier seg om et punkt på sin vertikale akse en viss avstand under slamlinjen og forskyver det omgivende jordsmonn lett. Typiske utslag fra loddrett er i størrelsesorden to eller tre grader. Plattformen dreier seg også om sin vertikale akse. Den øvre ende 96 av stigerøret 90 beveger seg i forhold til undervannsrør-ledningen som er forbundet til den nedre ende 94 av stigerø-ret. I henhold til oppfinnelsen vil J-røret 40 tilpasse

seg disse bevegelser. Med J-rørets nedre ende 54 frigitt fra sperren, vil den nedre langsgående seksjon 48, den bøyede seksjon 50 og den siderettede seksjon 52 av J-røret være fri

fra plattformen 20. Disse tre seksjoner er derfor i stand til å gi en fleksibilitet når plattformen beveger seg i forhold til undervannsrørledningen. Hele lengden til J-røret under sveisene 62, innbefattende seksjonene 44, 48, 50 og 52, er i stand til å dreie seg om sin langsgående akse. Den glidbare måte som seksjonen 44 passerer ..gjennom f øringsringe-ne 46 på tillater at seksjonen 44 kan dreie seg. Fleksibiliteten for J-røret tillater forskyvninger av plattformen, slik at de fordeles over en betydelig lengde av J-røret og stige-røret, slik at utstrakte belastninger unngås. Bevegelsen av plattformen blir ikke hindret, og ødeleggelse av J-røret og stigerøret forhindres. Det fleksible J-rør er også tilpasset termisk ekspansjon og sammentrekning av stigerøret 90 og en langtidssetting for plattformen 20.

For anvendelse på en pelfundamentert ettergivende plattform i steden for en "spud can"-fundamentert plattform, kan en alternativ driftsmetode ved bruk av alternative sperre-utførelser, som vist på fig. 7, bli benyttet. Da den pelfun-damenterte plattform 120 ikke vil sette seg vesentlig, vil stedet for den aktuelle slamlinje 130 være i det vesentlige kjent før plattformoppstillingen. Åket 171 behøver ikke senkes langs plattformen 120 og er derfor festet permanent til understellet 124 over den aktuelle slamlinje 130. Før plattformoppstillingen er J-røret 140 plassert i en høyde ved hvilken den nedre ende 154 er en kort avstand over slamlinjen 130, som er egnet for rørledningsstigerørsinstallasjon, som på fig. 9. Plattformen 120 blir så oppstilt, og et rørled-ningsstigerør installeres i J-røret. J-rørets nedre ende 154 er frigitt fra sperren 170 ved senking av kabelen 166.

Fremgangsmåten og apparatet ifølge oppfinnelsen og den mest hensiktsmessige utførelse av metoden er blitt beskrevet. Det skal forstås at det ovenstående bare er ment som illustrasjon og at andre innretninger og åpenbare modifika-sjoner kan benyttes innenfor den virkelige ramme av oppfinnelsen som angitt i kravene.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for installasjon av en service-.-, ledning som utstrekker seg oppover fra sjøbunnen gjennom et krummet føringsrør på en offshore-konstruksjon, hvilket før-ingsrør innbefatter et i det vesentlige langsgående øvre segment, et i det vesentlige, hovedsakelig langsgående nedre segment, et i det vesentlige siderettet segment og en nedre ende, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: forbindelse av nevnte øvre segment til konstruksjonen, slik at det ikke kan bevege seg vesentlig i sideretning i forhold til konstruksjonen, men kan beveges i lengderetning i forhold til konstruksjonen, hvorved det nedre segment og det siderettede segment holdes fri fra konstruksjonen, at nevnte nedre ende holdes tilbake, slik at den ikke kan bevege seg vesentlig i sideretning i forhold til konstruksjonen, men kan beveges i lengderetning i forhold til konstruksjonen, at røret beveges i forhold til konstruksjonene til en høyde ved hvilken nevnte siderettede segment befinner seg over den høyest forventede slamlinje på konstruksjonen etter setting, at konstruksjonen plasseres på sjøbunnen, at konstruksjonen tillates å sette seg til sin i det vesentlige endelige høyde, at røret senkes i forhold til konstruksjonen til nevnte nedre ende befinner seg en kort avstand over sjøbunnen, at service-ledningene trekkes gjennom røret, og at den nedre ende frigis og derved tillater at den nedre ende kan synke ned mot sjøbunnen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trinnet med å forbinde nevnte øvre segment med konstruksjonen utøves slik at det øvre segment kan rotere om sin lengdeakse.

3. Fremgangsmåte for installasjon av et J-rør på en offshore-plattform, hvilken plattform innbefatter minst en føringsring, hvor J-røret innbefatter en øvre langsgående seksjon, en i det vesentlige nedre langsgående seksjon, en bøyet seksjon og en siderettet seksjon, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter: føring av nevnte langsgående seksjon av J-røret løst gjennom nevnte f øringsring., og opprettholdelse av den nedre langsgående seksjon, nevnte bøye-de seksjon og nevnte siderettede seksjon av J-røret fri fra plattformen og derved tillate at nevnte nedre langsgående seksjon, nevnte bøyede seksjon og nevnte siderettede seksjon kan beveges i forhold til plattformen.

4. Fremgangsmåte for installasjon av et J-rør på en offshore-plattform, hvilket J-rør innbefatter en nedre ytterdel, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter : montering av J-røret ved en høyde på plattformen, slik at den nedre ytterdel ligger over den høyest forventede slamlinje på plattformen etter setting, at plattformen tillates å sette seg til sin i det vesentlige endelige høyde, og at J-røret senkes til en høyde på plattformen, slik at den nedre ytterdel er plassert i nærheten av sjøbunnen.

5. Fremgangsmåte for installasjon av et stigerør i et J-rør på en offshore-plattform, hvilket J-rør har en nedre ende, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter : festing av nevnte nedre ende av J-røret til plattformen og over sjøbunnen for å forhindre siderettet bevegelse av den nedre ende i forhold til plattformen, trekking av stigerøret gjennom J-røret, og frigivning av den nedre ende fra plattformen og derved tillate at den nedre ende kan synke ned mot sjøbunnen.

6. Offshore-plattformanordning, karakterisert ved at den omfatter: en plattform, minst en føringsring festet til plattformen, og et J-rør montert på plattformen omfattende: et øvre langsgående segment som er ført løst gjennom nevnte føringsring, og et nedre segment som er fri fra plattformen og i stand til å bøye seg, hvilket nedre segment innbefatter: en i det vesentlige langsgående del, en bøyet del, og en i det vesentlige siderettet del.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at lengden til den langsgående del av nevnte nedre segment er større enn radien for krumningen av den bøyede del i nevnte nedre segment.

8. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at J-røret er bevegelig i lengderetning i forhold til plattformen.

9. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at J-røret videre omfatter en nedre ende, og at anordningen videre omfatter en frigivbar sperre festet til plattformen, hvilken sperre er tilknyttbar til den nedre ende for å tilbakeholde siderettet bevegelse for den nedre ende i forhold til plattformen.

10. Offshore-plattformanordning, karakterisert ved at den omfatter: en plattform, et J-rør montert på plattformen og med en nedre ende, og en sperre festet til plattformen, hvilken sperre kan tilknyt-..: tes til den nedre ende for tilbakeholding av siderettet bevegelse for den nedre ende i forhold til plattformen.

11. Anordning ifølge krav 10, karakterisert ved at J-røret og nevnte sperre er bevegelig i lengderetning i forhold til plattformen.

12. Anordning for installasjon av en service-ledning som utstrekker seg oppover fra sjøbunnen på en offshore-plattform, karakterisert ved at den omfatter: et J-rør montert på plattformen og innbefattende en nedre ende, hvilken nedre ende innbefatter en hevet flate, en understøttelse for å holde den nedre ende av J-røret over sjøbunnen, og en innretning i fast siderettet forhold til plattformen for tilbakeholding av den nedre ende fra å bevege seg i sideret ning i forhold til plattformen, hvilken innretning er i stand til å komme i kontakt med nevnte hevede flate på den nedre ende.

13. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at understøttelsen er en kabel som er ført fra havoverflaten og er festbar til den nedre ende.

14. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at understøttelsen er en bjelke som er festet til nevnte tilbakeholdinsinnretning og utstrekker seg tvers over en bunnende av tilbakeholdinsinnretningen.

15.A nordning ifølge krav 12, karakterisert ved at understøttelsen er frigivbar for å tillate at den nedre ende kan senke seg ned til sjøbunnen.

16. Anordning ifølge krav 12, karakterisert ved at den dessuten omfatter innretninger for bevegelse av den nevnte nedre ende i lengderetning i forhold til plattformen .

17. Anordning ifølge krav 16, karakterisert ved at innretningen for å bevege den nevnte nedre ende omfatter : en kabel som er ført fra havoverflaten og kan festes til nevnte tilbakeholdingsinnretning for heving og senking av nevnte tilbakeholdingsinnretning, og en vertikal forlengelse av nevnte tilbakeholdingsinnretning langs hvilken nevnte nedre ende føres.

18. Anordning for installasjon av et stigerør på en offshore-plattform, hvilken plattform har et plattformdekk, karakterisert ved at anordningen omfatter: et J-rør med en nedre ende, to kraver som er festet rundt nevnte nedre ende og avstandsplassert langs lengden av nevnte nedre ende, minst en føring festet til en. nedre del av plattformen og for-løpende horisontalt fra denne, et åk beregnet på å passere glidbart gjennom nevnte føring, hvilket åk innbefatter to nedover forløpende armer som er avstandsplassert horisontalt og beregnet på å passere mellom nevnte to kraver og over nevnte nedre ende, hvilket åk derved samvirker med nevnte to kraver for å begrense horisontal bevegelse for nevnte nedre ende, en kabel som er ført fra plattformdekket og festet til nevnte åk for vertikal bevegelse av nevnte åk gjennom nevnte føring, og en støttebjelke montert på en nedre del av nevnte åk og for-løpende over nevnte to armer for å holde nevnte nedre ende i åket, hvilken bjelke er tilbaketrekkbar for frigivning av nevnte nedre ende fra åket til sjøbunnen.

19. Anordning ifølge krav 18, karakterisert ved at den dessuten omfatter en fjernbetjent hydraulisk sylinder for tilbaketrekking av nevnte bjelke.

20. Anordning for installasjon av et stigerør på en offshore-plattform, hvilken plattform har et plattformdekk, karakterisert ved at anordningen omfatter: et J-rør med en nedre ende, to kraver festet rundt nevnte nedre ende og avstandsplassert langs lengden av den nevnte nedre ende, et åk festet på plattformen, hvilket åk innbefatter to nedover forløpende armer, som er avstandsplassert horisontalt og beregnet på å passere mellom nevnte to kraver og over nevnte nedre ende, hvilket åk derved samvirker med nevnte to kraver for å begrense horisontal bevegelse av nevnte nedre ende, og en støttekabel som er ført fra plattformdekket og festet til nevnte nedre ende for vertikal bevegelse av nevnte nedre ende i en passasje mellom nevnte to armer og for senking av den nedre ende for frigivning av den nedre ende fra åket til sjø-bunnen.

21. Apparat for å lette installasjon av et stigerør i et J-rør montert på en offshore-plattform, hvilket J-rør har en nedre ende, hvilken nedre ende innbefatter en hevet flate, karakterisert ved at apparatet omfatter: innretninger i fast siderettet forhold til plattformen for fastholding av den nedre ende mot å bevege seg i sideretning i forhold til plattformen, hvilken innretning er i stand til å komme i kontakt med nevnte hevede flate på den nedre ende.

22. Apparat ifølge krav 21, karakterisert ved at det videre omfatter en understøttelse for å holde nevnte nedre ende av J-røret over sjøbunnen.

23. Produksjonsstigerøranordning beregnet på å bli benyttet på en offshore-konstruksjon, hvilken konstruksjon utstrekker seg fra sjøbunnen til over vannflaten, karakterisert ved at anordningen omfatter: et første rør med en øvre ende og en nedre ende som er i det vesentlige rett og i stand til å bli festet til nevnte konstruksjon ved valgte punkter langs lengden av nevnte første rør, hvilket første rør er orientert i det vesentlige parallelt til den langsgående akse for nevnte konstruksjon, et andre rør med en rett del og en krummet del, hvilken rette del er minst så lang som radien for krumningen av den krummede del, hvilken rette del innbefatter en øvre ende som kan festes til den nedre ende av det første rør og hvor den krummede del utstrekker seg nedover mot sjøbunnen med lengdeaksen for det andre rør ved sjøbunnen i det vesentlige parallelt med sjø-bunnen, og frigivbare innretninger for fastholding i sideretning av en nedre ende av det andre rør nær sjøbunnen, hvilket andre rør kan utføre en fleksibel bevegelse i et plan i det vesentlige parallelt til den langsgående akse for konstruksjonen når innretningen frigis.