NO784245L - Fremgangsmaate og anlegg til utnyttelse av undersjoeiske forekomster - Google Patents

Description

("Fremgangsmåte og anlegg til utnyttelse av undersjøiske forekomster"

Oppfinnelsen befatter seg med utnyttelsen av undersjøiske forekomster, særlig av jordolje, og gjelder nærmere bestemt en fremgangsmåte og et anlegg for boring til og utnyttelse av en slik forekomst.

Tiden frem til utnyttelse av en forekomst ved hjelp av en bore- og produksjonsplattform for hydrokarbon fra et undersjøisk leie avhenger av leveringstider for plattformen, anskaffelsen av bore- og produksjonsutstyr såvel som varigheten av boreoperasjonene. Erfaringen viser at de'mest sjenerende forsinkelser under de nuværende forhold gjelder anskaffelsen av produksjonsutstyr (separatorer, kompressorer, m.v.). For eksempel er leveringstiden for slike apparater og installasjoner av størrelsesorden to år, altså meget lenger enn hva selve byggingen av plattformen krever. Videre kan produksjonen først starte etter at boringen er gjennom-ført, dvs. at der i visse tilfeller kan gå med tre år eller mer fra første bestilling.

Hensikten med oppfinnelsen er å gjøre det mulig i betydelig grad å minske den nødvendige tid før start av en produksjon fra en undersjøisk forekomst ved å unngå at disse forskjellige forsinkelser adderer seg.

Ifølge oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte til utnyttelse av en undersjøisk forekomst følgende trinn:

a) Bygging og plassering av en plattformkonstruksjon som

før eller etter anbringelsen på bruksstedet utrustes med apparater

og installasjoner til boring,

b) utførelse av en boring ved hjelp av disse apparater og installasjoner, c) bygging og utrustning under utførelsen av trinn (a) og (b), av et dekk forsynt med de apparater<p>g installasjoner som

behøves for anlegget,

d) transport av dekket til bruksstedet og anbringelse av det på plattformkonstruksjonen, og e) å gå over til å starte produksjonen fra forekomsten. Byggingen av dekket er forholdsvis rask. Den kan således fordelaktig utføres under tidsfristene for fremstilling og anskaffelse av produksjonsutrustningen. Tiden frem til start av produksjonen fra forekomsten blir dermed redusert til det lengste av de to følgende varigheter - nødvendig varighet for å bygge og. anbringe plattformkonstruks jonen med boreutstyr, samt boring av en brønn, - nødvendig varighet av fremstilling, anskaffelse av produksjonsutrustningen, anbringelsen av dette på dekket og installasjonen

av dette på plattformen,

dvs. til en varighet som er betydelig kortere enn de tider man tidligere har behøvet.

Boreutstyret kan anbringes på et provisorisk dekk som festes til plattformkonstruksjonen for varigheten av borearbeidet, og som deretter fjernes for å gi plass til dekket med produksjonsutstyret. Dette dekk kan da være forsynt med utrustning til vedlikehold av brønnen. Imidlertid blir boreutstyret fortrinnsvis montert på et boredekk som forblir fastgjort til plattformkonstruksjonen under og etter anbringelsen av produksjonsdekket. Man kan dermed fortsette utførelsen av borearbeidene uten avbrudd.

Oppfinnelsen gjelder også et anlegg til utførelse av den ovenfor angitte fremgangsmåte, omfattende

- en plattformkonstruksjon som hviler på bunnen av en vannmasse, og som er utrustet med apparater og installasjoner til boring og

forsynt med understøttelser egnet til å motta et dekk,

- et dekk utstyrt med apparater og installasjoner til produksjon,

- og anordninger til å bringe dekket hen inn til plattformr konstruksjonen og anbringe det på de nevnte understøttelser.

Apparatene og installasjonene til boring kan monteres på et dekk som så anbringes på plattformkonstruksjonen før eller etter anbringelsen av denne. Understøttelsene kan være konstruert for senere å oppta en eller flere ytterligere dekk.

Ved en utførelsesform omfatter plattformkonstruksjonen et fundament som inngrenser et utstrakt volum passende inndelt i tette avdelinger som danner flottører egnet til å forsynes med ballast,

et hult tårn som strekker seg loddrett opp nær en ende av fundamentet

og bærer et boredekk som selv bærer apparatene og installasjonene til utførelse av borearbeidene gjennom det hule tårn, samt en flerhet av fortrinnsvis hule søyler som står opp vertikalt og er bestemt til å understøtte produksjonsdekket ved siden av boredekket.

Takket være sin store utstrekning kan fundamentet ved denne anordning danne en flottør som er istand til å bære fundament-konstruksjonen og eventuelt dekket på vannet. Forøvrig behøver det hule tårn ikke å danne flottør, og det er ikke nødvendig å lukke det nedentil med noen bunnplate, noe som er gunstig i områder som er utsatt for seismiske rystelser, som det vil bli forklart senere.

Den følgende beskrivelse, som anføres som ikke-begrensende eksempel under henvisning til tegningen, vil gjøre oppfinnelsens fordeler såvel som måten den kan utføres på, godt forståelige. Alle særtrekk som fremgår av tekst og tegning, inngår selvsagt i oppfinnelsen. Fig. 1 er et skjematisk sideriss av en plattformkonstruksjon ifølge oppfinnelsen, og fig. la viser et tilsvarende skjematisk horisontalsnitt etter linjen A-A på fig. 1. Fig. 2 er et skjematisk frontoppriss sett i retningen for pilen II på fig. 1 og anskueliggjør anbringelsen av boredekket.

Fig. 3 er et riss i likhet med fig. 1 og viser delvis i

snitt boredekket båret av plattformkonstruksjonen, mens fig. 3a er et tilsvarende skjematisk grunnriss. Fig. 4 er et oppriss i likhet med fig. 1 og 3 og anskueliggjør anbringelsen av produksjonsdekket. Fig. 5 er likeledes et riss i likhet med fig. 3 og viser plattformkonstruksjonen idet den bærer både boredekket og produksjonsdekket, mens fig. 5a er et tilsvarende grunnriss.

Den plattformkonstruksjon som er vist skjematisk ved 1 på

fig. 1 og 2, er av typen med tungt fundament, altså istand til å hvile på havbunnen ved sin egen tyngde. Den er bestemt for utnyttelse av en oljeforekornst. Konstruksjonen 1 er bygget i

betong og har et horisontalt fundament 2 med stort sett rektangulær grunnrissform, et hult tårn 3 som strekker seg loddrett opp fra et sted nær midten av en av rektangelets kortsider, to hule søyler 4 og 5 som rager vertikalt opp nær de to hjørner ved den motstående kortside, og tb ytterligere vertikale søyler 6 og 7 som har mindre diameter og er plassert innbyrdes symmetrisk på

en linje 8 som løper parallelt med kortsidene og i en avstand fra det hule tårn 3 lik dettes radius, mens avstanden mellom søylene 6 og 7 omtrent er lik det hule tårns diameter. Som det ses på tegningen, strekker søylene 4, 5, 6, 7 seg opp til samme nivå som tårnet 3.

Fundamentet 2 omfatter en sokkel 9 som nedentil er lukket med en plate 10 som danner bunnplate, og oventil med en annen plate 11 som danner såle og bærer en loddrett vegg 12 i form av et buktet triangel og forsynt med et tak 13, for å danne et tett rom som er oppdelt i avdelinger 14 med tette skott 15. Det hule tårn 3 har en sylindrisk vegg 3a uten lukning oventil og er nedentil innspent i fundamentet 2, men fritt åpent ved sin nedre ende. Med andre ord er platene 10, 11 og 13 avbrutt av den sylindriske vegg 3a som det fremgår av fig. 3. Hulsøylene 4, 5, 6, 7 er tette og er likeledes nedentil innfestet i fundamentet 2.

I den viste utførelsesform har fundamentets kamre 14 tilstrekkelig volum til i luftfull tilstand å danne en flottør som er istand til å bære plattformkonstruksjonen 1 på vannoverflaten. De er forsynt med (ikke viste) innretninger til å fylle dem med ballast etter ønske. Plattformkonstruksjonen 1 bygges på kysten, f.eks. i en forsenkning som kan settes i forbindelse med sjøen, og slepes derfra flytende ved hjelp av fundamentet til oppførelses-stedet hvor man har. funnet en oljeforekomst. På dette sted fyller man avdelingene 14 suksessivt med ballast for varsomt å stille fundamentet 2 ned på havbunnen 16 (fig. 2 og 3). Under denne operasjon sikres stabiliteten av konstruksjonen ved hjelp av de flottører som dannes av hulsøylene 4, 5, 6, 7, såsnart fundamentet 2 er fullstendig neddykket. Som det ses på tegningen, har tårnet

3 og søylene 4, 5, 6 og 7 slik høyde at de når opp et stykke på

ca. 10 meter over vannoverflaten 17 når bunnplaten 10 hviler på havbunnen 16.

Samtidig med byggingen av konstruksjonen 1 bygget man et boredekk 18 og utrustet dette med de.apparater og installasjoner som behøves for borearbeidet (derrik eller boretårn, enhet for tilberedelse av injeksjonen av slam, lagring av pulvermaterialer, stangforråd, kraftstasjon, oppholdsrom for borearbeidere, m.v.). Dette materiell er konvensjonelt og kan skaffes ganske raskt. Dekket 18 festes ved sine sidekanter til støtter 19, 20 anbragt på flottører henholdsvis 21 og 22 (fig. 2), slik at der fremkommer en slags katamaran som slepes ut til konstruksjonen 1 og sluttelig fastgjøres over denne slik at dekket 18 blir liggende over tårnet 3 og halvparten av toppen av søylene 6 og 7. Støttene 19 og 20 er forsynt med ikke viste anordninger som gjør det mulig å la dekket synke langsomt inntil det kommer til hvile på tårnet 3 og søylene 6, 7 (fig. 3 og 3a). Etter å ha festet dekket til disse hulelementer går man igang med boring på vanlig måte.

Det bør påpekes at borestengene f.eks. 23, da det indre

av det hule tårn 3 ikke innbefatter noen horisontal bunn, ikke blir innspent ved utgangen fra bunnen 16 og ikke risikerer å bli klippet over ved relative forskyvninger av plattformen 1 og grunnen 16 forårsaket av seismiske rystelser. Borestengene, som 23, holdes fortrinnsvis av føringer 24 anordnet i det hule tårn 3

i en viss høyde over grunnen 16.

Under bygging og utrustning av plattformkonstruksjonen 1

og boredekket 18 og i det minste under begynnelsen av borearbeidene går man igang med å skaffe tilveie apparater og installasjoner til produksjon, bygge et produksjonsdekk 25 og anbringe disse apparater og installasjoner på dette dekk. Dekket 25 anbringes på en under-støttelse 26 montert på en pram 27 (fig. 4), og mens boringen pågår, sleper man prammen 26 ut til konstruksjonen 1 og bringer den inn gjennom en side av dette mellom søyleparet 4, 5 og søyleparet 6, 7, slik at dekket 25 stiller seg over søylene 4, 5 og den frie halvpart av toppen av søylene 6, 7 som ikke opptas av dekket 16. Man forsyner så prammen 27 med ballast, slik at dekket 25 legger seg ovenpå disse søyler (se fig. 5 og 5a) , hvoretter man fester det til toppen av disse.

Man kan dermed gå igang med å sette brønnen i produksjon.

Det sier seg selv at den beskrevne utførelsesform bare utgjør et eksempel, og at det vil være mulig å modifisere den, særlig ved erstatning med ekvivalente teknikker, uten derfor å overskride oppfinnelsens ramme. Således vil det hule tårn 3,.hvis plattformen skal installeres i en jordskjelvtruet sone og fundamentets flottørvolum er utilstrekkelig til alene å bære plattformkonstruks jonen, kunne forsynes med skott i form av horisontale bunner plassert i en viss høyde over dets fot for å danne en tilleggsflottør uten fare for å klippe borstengene. Skjønt den beskrevne plattform er bygget i betong, ville det heller ikke ligge utenfor oppfinnelsens ramme å bygge den med andre materialer, f.eks. metall, eller i blandet utførelse av betong og metall.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte til utnyttelse av en undersjøisk forekomst, omfattende de følgende trinn: a) å bygge og bringe på plass en plattformkonstruksjon som før eller etter anbringelsen utrustes med apparater og installasjoner til boring, b) å utføre et borearbeide ved hjelp av disse apparater og installasjoner, c) under utførelsen av trinn a) of b) å bygge og utruste et dekk forsynt med de nødvendige apparater og installasjoner for produksjonen, d) å bringe dette dekk til plattformkonstruksjonen og bringe den på plass på denne, e) og å gå igang med produksjonen fra forekomsten.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at boreapparatene og -installasjonene anbringes på et boredekk som forblir på plass under utførelsen av trinn d) og e).

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at boreapparatene og -installasjonene anbringes på et boredekk som fjernes før utførelsen av trinn c) for å gi plass til produksjonsdekket, som er forsynt med utrustning til vedlikehold av brønnen.

4. Anlegg til utførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1, omfattende: - en plattformkonstruksjon som hviler på bunnen av et hav eller annen vannmasse og er utrustet med apparater og installasjoner til boring og forsynt med understøttelser egnet til å motta et produksjonsdekk, - et produksjonsdekk utrustet med produksjonsapparater og -installasjoner - og anordninger til å bringe dette dekk til plattformkonstruksjonen og til å bringe det på plass på de nevnte understøttelser.

5. Anlegg som angitt i krav 4, karakterisert ved at boreapparatene og -installasjonene er montert på et dekk, og at dette så er anbragt på konstruksjonen før eller etter opp-setningen av denne.

6. Anlegg som angitt i krav 4 eller 5, karakterisert ved at understøttelsene er konstruert for senere å oppta et eller flere andre dekk.

7. Anlegg som angitt i krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at plattformkonstruksjonen omfatter et fundament som inngrenser et utstrakt volum passende oppdelt i tette kamre som danner flottører egnet til å forsynes med ballast, et hult tårn som står vertikalt opp nær en ende av fundamentet og bærer et boredekk som selv bærer apparater og installasjoner som gjør det mulig å utføre borearbeider gjennom det hule tårn, samt en flerhet av fortrinnsvis hule søyler som står opp vertikalt og er bestemt til å bære produksjonsdekket ved siden av boredekket.

8. Anlegg som angitt i krav 7, karakterisert ved at søylene er fordelt i to grupper som mellom seg levner tilstrekkelig plass til å tillate gjennomføring av en flottør som bærer produksjonsdekket, slik at dette kan anbringes på søylene.

9. Anlegg som angitt i krav 7 eller 8, karakterisert ved at boreapparatene og -installasjonene er anbragt på et boredekk som bæres av det.hule tårn og av to søyler som er plassert i en innbyrdes avstand stort sett lik tårnets diameter, slik at produksjonsdekket kan bringes på plass ved hjelp av to flottører som sammen med det danner en katamaran som skrver over tårnet og søylene.

10. Anlegg som angitt i krav 7, 8 eller 9, hvor fundamentet hviler på bunnen av vannmassen med en avstivende bunnplate, karakterisert ved at denne bunnplate er avbrutt i det indre av det hule tårn slik at borestengene ikke kommer i fare for å bli, klippet av ved seismiske rystelser.