NO861784L - Halvt nedsenkbar plattform for forskning og/eller exploitering av undersjoeiske avleiringer i kolde hav. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en halvt nedsenkbar plattform, spesielt for forskning og/eller eksploatering av undersjøiske avleiringer i kalde hav. Oppfinnelsen kan spesielt dreie seg om eksploatering av olje og gass.

T

Ren<f>e generelt omfatter denne type plattformer en bro eller

et antall broer med forskjellig utstyr, forbundet av en mellomstruktur på en basis som omfatter en eller flere flo-tører samt fortøyningsmidler og de egentlige midler for å forbinde fartøyet med havbunnnen for avtrekking fra av-leiringene. Mellomkonstruksjonen har hyppigst som hoved-rolle, hvis ikke den eneste rolle, å være broen og utstyret, og den består således av et antall tverrbjelker, stag eller diagonaler med relativt redusert tverrsnitt som forbinder de forskjellige flotærer seg imellom og flotørene med broen.

Manglende ved slike plattformer ligger i det faktum at de viser seg relativt dårlig tilpasset til alvorlige bruksbe-tingelser slik disse må regnes med på høye breddegrader,

dvs. de spesielle atmosfæriske betingelser i disse områder (kull, vind, uvær), samt havets tilstand (bølgekraft, strøm-mer og ikke minst flytende is).

Spesielt er de kjente, plattformer av den type som er beskrevet ovenfor meget følsomme overfor vind og store isakumuler-inger kan dannes oppstrøms (i forhold til vind- og strøm-retning) elementene med relativ diameter som utgjør mellomstrukturen. Dette resulterer i en vesentlig økning av vek-ten av plattformen og dens vindfang, og en svekning av mel-lomstrukturene. Videre er denne konstruksjon, idet den spesielt er konsipert som en bærerkonstruksjon, ikke tilpasset uten skade å være gjenstand for vesentlige støt slik disse kan skje på grunn av supplyfartøy som legger til plattformen og ikke minst på grunn av drivis som kan forekomme.

Videre er hele den del av utstyret som fortøyer plattformen (spesielt forankringslinjer og deres fester, hydrokarbon-

Viktig informasjon

Av arkivmessige grunner har Patentstyret for denne allment tilgjengelige patentsøknad kun tilgjengelig dokumenter som inneholder håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, eller som kan være stemplet "Utgår" eller lignende. Vi har derfor måtte benytte disse dokumentene til skanning for å lage en elektronisk utgave.

Håndskrevne anmerkninger eller kommentarer har vært en del av saksbehandlingen, og skal ikke benyttes til å tolke innholdet i dokumentet.

Overstrykninger og stemplinger med "Utgår" e.l. indikerer at det under saksbehandlingen er kommet inn nyere dokumenter til erstatning for det tidligere dokumentet. Slik overstrykning eller stempling må ikke forstås slik at den aktuelle delen av dokumentet ikke gjelder.

Vennligst se bort fra håndskrevne anmerkninger, kommentarer eller overstrykninger, samt eventuelle stemplinger med "Utgår" e.l. som har samme betydning. ledninger og deres koblinger) direkte påvirket av vind, bølger og drivis, noe som i vesentlig grad øker risikoen for diverse skader og gjør tilgangen til utstyret meget vanskelig, likeledes utstyrets betjening.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe

en ny type plattform som bedre enn dagens er tilpasset til kalde hav.

I henhold til dette blir en halvnedsenbar plattform av den type som er beskrevet innledningsvis, i henhold til oppfinnelsenkarakterisert vedat mallomkonstruksjonen oppviser minst et dobbeltvegget ben med åpen nedre ende som således gir en beskyttet indre tilgang til sjøen.

Når det gjelder en mellomkonstruksjon med flere ben kan man som generell regel tenke seg to ben utstyrt på denne måte, et som tillater passasje av materiell, f.eks. for boring, eller stigerør når det gjelder eksploateringsplattform, rørverk, kabler, forankringskjettinger osv., mens^d den andre kan tjene som passasje for en dykkerklokke og for forbindelse med dykkere, og således tillate fri tilgang for dykkere til bunnen, slik at alle operasjoner kan gjen-nomføres fjernt fra is.

Takket være oppfinnelsen kan således forankringslinjer og forskjellige forbindelser som forbinder havbunnen med broen være i ly fordi man kan la dem passere gjennom det indre av et av bena til mellomkonstruksjonen og man kan således holde alt unna påvirkningsbelastningene på grunn av vind, bølger og is. Alt tilhørende utstyr (vinsjer, koblinger osv.) er likeledes i ly, og der er mye lettere å få tilgang til dette enn på de klassiske plattformer. Personalets arbeid blir meget mindre ubehagelig fordi de ikke lenger utsettes for værpåvirkning. Man kan likeledes, for å gjøre arbeidsbetingelsene mindre harde og for å unngå kuldepro-blemer, å varme opp det indre av de angjeldende ben, og dette uten store vanskeligheter fordi de under broen danner lukkede eller praktisk talt lukkede rom.

Videre er det mulig å bringe slike ben med åpen nedre ende undertrykk for ved hjelp av klokkevirkningen å lette inspek-sjon og også i et gitt tilfelle å optimalisere plattformens hydrostatiske karakteristika.

Fortrinnsvis beholder de forskjellige ben med relativt stor diameter broen i bunnen og kanten uten luftavstivere, slik at man oppnår en plattform som totalt er mindre følsom overfor vind enn de kjente plattformer, idet luftturbulensene blir meget mindre når de treffer store overflater enn når de går gjennom en konstruksjon som består av et stort antall elementer som krysser hverandre. Man kan likeledes oppnå

at akkumuleringen av is på bena i mellomkonstruksjonen redu-seres meget vesentlig, isen dannes vanskeligere på en stor enhetsoverflate enn på konstruksjonselementer med relativt lite tverrsnitt. Når det gjelder dobbeltveggkonstruksjonen gjør denne bena fullstendig egnet til å motstå harde støt fra ethvert flytelegeme som kan treffe plattformen, dette ved uhell (supplyskip) eller på mere regulær måte (isflak),

i tilfelle harde støt vil den indre vegg i benet ved deforma-sjon på samme måte som radialavstiverne mellom de to vegger også delta i støtabsorbsjonen.

I henhold til en annen utførelsesform av oppfinnelsen og

som tillater å oppnå den samme type fordeler, kan man tenke seg at mellomkonstruksjonen omfatter et enkelt ben med lukket tverrsnitt slik at det under broen dannes et indre basseng praktisk talt isolert mot sjøen. I dette tilfellet kan de andre karakteristika ved oppfinnelsen slik det skal ses bedre nedenfor, likeledes angå broen og basisformen.

Forskjellige måter for gjennomføring av oppfinnelsen på

vil fremgå av ikke begrensende ekesmpler som vist i figurene der:

Fig. 1 skjematisk og i aksialsnitt viser en plattform ifølge oppfinnelsen av typen etaVben der mellomkonstruksjonen med dobbeltvegg har generell sylindrisk form; Fig. 2 er et delriss i plan som viser en måte for oppstøting av broen på den sylindriske mellomkonstruksjon; Fig. 3 viser et skjematisk riss i aksialsnitt av en annen utførelsesform av mellomkonstruksjonen av type med ett ben med generelt kvadratisk tverrsnitt; Fig. 4 er et skjematisk riss i tverrsnitt ifølge linjen 4-4 i fig. 3; Fig. 5 er et skjematisk riss i aksialsnitt av en annen variant av plattformen ifølge oppfinnelsen der mellomkonstruksjonen med ett ben omfatter, spesielt på fIotasjonslinjen, et konisk parti; Fig. 6 er et skjematisk riss i plan av ytterligere en type plattform med en mellomkonstruksjon med ett ben som generelt er sylindrisk og som hviler på flere flotører; Fig. 7 skjematisk og i oppriss viser en annen plattform form ifølge oppfinnelsen av typen med flere ben der to er åpne i den nedre ende; Fig. 8 er et skjematisk snitt langs linjen 7-7 i fig. 7; Fig. 9 er et snitt av plattformen i fig.. 7 langs linjen 9-9 i fig. 8; Fig. 10 og 11 er detaljriss i aksialsnitt av et ben med åpen nedre ende og som viser et eksempel på to forskjellige typer føring av stigerør; og Fig. 12 er et detaljriss i aksialsnitt som viser anordningen av et magasin for ankerkjetting i det indre av et annet ben med nedre åpen ende på plattformen.

I fig. 1 henvises det (generelt^ med tallet 1^generelb til

et eller flere dekk på plattformen som alt. ettersom består av et øvre dekk la og et nedre dekk lb og som bærer forskjellig nødvendig utstyr for de funksjoner plattformen skal oppfylle, på samme måte som de forskjellige konstruk-sjoner for boliger o.l. for mannskapet, alt etter formål. Det øvre dekk la kan videre være utstyrt med et helikopter-

dekk.

Man kan videre anta det nedenfor følgende at det dreier

seg om en eksploateringsplattform for oljeavsetninger i hav på høye breddegrader og at plattformen kan omfatte f.eks. forskjellige reservoarer for lagring.

Dekkskonstruksjonen 1 "vil på en flottør 2 ved hjelp av en mellomkonstruksjon med etTenkelt ben 3. Det dreier seg om et ben med rundt tverrsnitt av generell sylindrisk form, man kan videre med fordel ha en flottør 2 som i plan har generell form av en ring (lukket sirkulær sløyfe), for å utgjøre en bærer for hele periferien av bunnen av konstruksjonen med dobbeltvegg 3. Denne flottør 2 kan selvfølgelig oppvise en ytre kontinuerlig konstruksjon men innvendig være oppdelt i tallrike adskilte ballastrom og disse kan også tjene til lagringsformål.

Når det gjelder benet i mellomkonstruksjonen 3 består dette av to sylindriske konsentriske vegger, nemlig en ytre vegg 3a og en indre vegg 3b, som begge kan være utstyrt med innvendige forsterkninger 4a og 4b. Hele plattformkonstruk-sjonen er av stål.

Man ser at man således under hele dekk-konstruksjonen 1 oppnår et indre basseng 5 som praktisk talt er isolert fra sjøen. I det lukkede eller praktisk talt lukkede rom 12

som således dannes under dekket 1 og således er i le for uvær og bølger, kan man anordne alt det materiale som skal sikre forbindelse mellom dekk og havbunnen. Det dreier seg spesielt om oljerør eller stigerør 6, disses koblinger osv., samt de forskjellige forankringslinjer, f.eks. i et antall av 8-12, slik som referanse 7, videre dermed forbundet utstyr, f.eks. vinsjer 8, ruller 9 osv., idet de forskjellige r^uller kan være anordnet på flottøren 2. Med 10 er det vist en maskinkonstruksjon som også yyæres av flot-tøren og som driver en orienterbar propell 11 (det kan f.eks.

være 6 til 8 slike motorer fordelt på flottøren).

Det er verd å merke seg at generelt er det indre rommet

12 som avgrenses av dekket 1 og av dobbeltveggkonstruksjonen

3 ikke heltYe-r^isolert fra det ytre, dette spesielt for

a unngå dannelse av vibresjoner og overtrykk. Det indre rom 12 kan stå i forbindelse med det ytre enten ved at ikke viste forbindelsesåpninger anordnet i den øvre del av mel-lomkonstruks j onen 3, eller via en sentral åpning slik som 13 i dekket 1, idet broen idag får generelt ringform og den sentrale åpning samtidig utgjør en hensiktsmessig passasje til rommet 12, det være seg for personell eller materiell (f.eks. fjernstyrt utstyr).

Andre heller ikke viste åpninger kan også være anordnet

i veggene til mellomkonstruksjonen 2 på nivå med flotasjons-linjen eller ^lett under denne for å gi en kommunikasjon mellom det indre basseng 5 og havet, dette for å unngå akku-mulering av avfall på bassengoverflaten.

Utformingen til plattformen slik den nettopp er beskrevet kan benytte alle de kjente montasjeteknikker og spesielt anvendelse av alle egnede autoelevatorsystemer.

Plattformens basis bestående av flottøren 2 kan uten ballast f .eks. være -f-o-r—feø-r-r- ved et verft og anbringelsen pa denne basis av dobbeltveggbenet 3 kan skje progressivt fra verftet ved ganske enkelt å dreie basisen 2 rundt sin akse. Hva gjelder dekket 1 kan dette settes på platt enten ved kraner i det indre av mellomkonstruksjonen 3, eller ved sleping

på toppen av denne konstruksjon bragt til en senkning på grunn av egnet ballast i flottøren.

I fig. 2 er det partielt og i snitt vist en mellomkonstruksjon 3 og et dekk i to deler, dvs. en sentral del lc og en ytre del ld i form av en krone, idet den sentrale del lc f.eks. kan bære produksjonsinstallasjoner og den ytre krone ld boligkvarterene. Når dekket lc,ld er bragt til ønsket nivå i forhold til mellomkonstruksjonen 3, f.eks.

ved kraner, vil en dreining av den ene i forhold til den andre, se pilene, kunne bringe dekket til anlegg ved inn-hakkene 14 i mellomkonstruksjonen for derved å sikre et umiddelbart opptak av dekkvekten på konstruksjonen 3. Basis 2 kan så tømmes for ballast, noe som hever dekket til det tørre, hvoretter den eventuelle definitive festing på mellom-konstruks j onen 3 kan gjennomføres ved ytterligere forbindelsesmidler.

Plattformene ifølge oppfinnelsen hvis mellomkonstruksjon

er et sylindrisk ben, oppviser spesielle fordeler for å oppnå en total symmetri i konstruksjonen vis-a-vis de ytre belastninger og derved, i forankret posisjon, en identisk reaksjon i alle retninger overfor strømmer samt, alt etter som, drivis.

Videre, og ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen, kan det likeledes være fordelaktig, spesielt for benet til mellomkonstruksjonen 3, å ha et generelt firekantet tverrsnitt, eventuelt kvadratisk, slik dette skjematisk er vist i fig. 3 og 4. Den spesielle fordel ved en slik konstruksjon i forhold til en sylindrisk eller konisk konstruksjon, ligger i en større fabrikkasjonsenkelhet fordi de vesentlige konstruksjonselementer alltid består av flate elementer istedet for sylindriske elementer.

I fig. 3 og 4 benyttes de samme henvisningstall som i fig.

1 for å angi de samme deler eller analoge deler av plattformene. Slik det kan ses av fig. 4, har dekket 1 og flottøren 2 på samme måte som mellomkonstruksjonen 3 en generelt kvadratisk form.

Med 3c vises videre partier med forstørret tverrsnitt av mellomkonstruksjonen 3, hvilke strekker seg mellom basen eller flottøren 2 og dekket 1, i de indre vinkler av kon- j struksjonen 3. Disse partier med forstørrev</>tverrsnitt 3c \ tillater i betydelig grad å øke tregheten til plattformen under flottering ved å øke det totale deplassementsvolum til konstruksjonen 3, men uten samtidig i vesentlig grad å øke slingreamplityden på grunn av bølger. Økning av tregheten til plattformen under flotasjon, ønskelig for å sikre en god stabilitet, er grunnen til at det er hensiktsmessig at partiene med forstørret tverrsnitt 3c er innrettet^ maksi-malt med den vertikale sentrale akse til plattformen, slik tilfellet er når, i en kvadratisk eller firkantet konstruksjon partiene 3c befinner seg i endene av diagonalene til tverrsnittet av mellomkonstruksjonen.

I fig. 5 vises ytterligere en annen variant med sirkulært tverrsnitt av benet til mellomkonstruksjonen 3 men dette tverrsnitt innsnevres mot høyden slik at benet således, spesielt på vannlinjenivå, oppviser et konisk parti. I dette tilfellet kan dekket 1 ha en generelt flat form og flottøren 2 en generell sirkulær ringform, slik tilfellet er i utførelsesformen i fig. 1. Hvis det foreligger fare for vesentlig isdannelse og hvis man ønsker å unngå at isen kommer i direkte kontakt med det koniske parti av mellom-konstruks j onen 3, kan man f.eks. tilveiebringe ikke viste beskyttelseskabler mellom dekket 1 og.basen 2.

I fig. 6 vises ytterligere en annen variant av en plattform ifølge oppfinnelsen med et generelt sylindrisk ben i mellom-konstruks j onen 3 men omfattende en basis med et antall flot-tører 2a, 2b, 2c, 2d, hver med form av en sylindrisk flat kasse. I et slikt tilfelle er det interessant å tenke på at områdene med forstørret tverrsnitt 3c strekker seg i forlengelsen av de forskjellige flottører 2 i det indre av konstruksjonen mellom flottørene og dekket 1. Ved denne utførelsesform har man vist et dekk 1 med sentral åpning 13 som tillater enkel kommunikasjon med det indre rom 12.

1 den plattform som skjematisk er vist som variant i fig.

7 og 8 består mellomkonstruksjonen mellom dekket 1 og basen 2 av seks ben eller søyler med sirkulært tverrsnitt der fire ben i hjørnene er angitt med 3d og de to mellomliggende med 3e. Dekket 1 kan ha generelt rektangulær form og basis 2 kan bestå av to laterale flottører 2a og 2b, forbundet med tverrstag 2c og 2d.

De to midtre dobbeltveggben 3e har den nedre ende åpen,

noe som tillater å ha direkte tilgang til sjøen, via en indre beskyttet passasje, som på den ene side er i ly _fqr_ vær og som på den annen side ikke nødvendiggjør å trenge gjennom et issjikt.

I denne utførelsesform kan man f.eks. ta sikte på at den indre passasje 3e^i benet 3a til venstre i fig. 9 kan benyttes for forankring eller produksjon, mens den indre passasje 3e£til benet 3e til høyre benyttes som dykkerka-nal for nedstigning ved hjelp av en dykkerklokke. Det er likeledes via denne kanal man kan la klokkens forbindelses-ledninger løpe.

Man skal merke seg at de to passasjer 3e^og 3e^kan stå under trykk for å senke deres vannnivå, for å lette inspek-sjon eller for å modifisere plattformens hydrostatiske karakteristika .

I fig. 7 og 9 har man til slutt henvisningen 14 til avskjer-minger eller beskyttelser anordnet på bena 3d og 3e i vannlinjen .

I fig. 10-12 vises i aksiale snitt ytterligere mulige anvend-elser av dobbeltveggben med nedre åpen ende analogt bena 3e i utførelsesformen i fig. 7-9. I fig. 10 har benet 3e kanaler 3e^for stigeledninger 15 som bærer sentrerings-organer og oppdriftslegemer 16 ført i kanalen. I den høyre delen av figuren er det vist et forbindelseselement 17 for stigeledningen koblet til det faste konnektorelement 18

på plattformen, disse er vist adskilt på den høyre del av figuren.

I fig. 11 har man som variant vist tre stive stigeledninger 19 som løper gjennom en felles passasje 3e^i et ben 3e med åpen nedre ende, og med 20 vises deres koblinger. Rommet 21 i bunnen av benet på høyde med basis 2, utgjør et inspeksjonskammer som man kan inspisere via koøyne 22.

Med 23 er vist en manøverarm i kammeret 21.

I fig. 12 vises ytterligere en mulig utførelsesform av det indre rom 3e^der en ytre nederste åpen søyle likeledes kan være en del av mellomkonstruksjonen til en plattform ifølge oppfinnelsen. I den nedre del av dette rom tenker man seg et kjettingkammer 24. Ankerkjettingen, henvisningstall 25, passerer gjennom kjettingløpene 26 som, for å unngå geldannelse, kan mates med varmt vann. Ved 27 er vist en kjettingløperull som kan befinne seg i et helt og holdent utelukket rom, og med 28 er vist en vanlig løperull.

Det skal være klart at oppfinnelsen ikke er begrenset til de beskrevne utførelsesformer, oppfinnelsens tanke og ramme er definert av de ledsagende krav.

Claims (10)

1. Halvt nedsenkbar plattform, spesielt for forskning og/eller eksploatering av undersjøiske avleiringer i kalde hav, av den type som omfatter et eller flere dekk med forskjellig utstyr, forbundet via en mellomkonstruksjon med en basis bestående av en eller flere flottører, samt foran-kringsmidler og midler for å forbinde dekket med havbunnen for uttrekking fra avsetningene, karakterisert ved at mellomkonstruksjonen omfatter minst et ben med dobbelt vegg (3a,3b,3e) med en åpen nedre ende som innvendig gir en beskyttet passasje til sjøen.

2. Plattform ifølge krav 1, karakterisert ved at mellomkonstruksjonen 3 omfatter et enkelt ben med lukket tverrsnitt som under broen 1 danner et basseng 5 praktisk talt isolert med sjøen.

3. Plattform ifølge krav 2, karakterisert ved at tverrsnittet er rundt.

4. Plattform ifølge krav 3, karakterisert ved at dobbeltveggen 3a,3b omfatter en konisk del, spesielt i vannlinjen.

5. Plattform ifølge krav 2, karakterisert ved at tverrsnittet er firkantet.

6. Plattform ifølge krav 5, karakterisert ved at tverrsnittet er kvadratisk.

7. Plattform ifølge et hvilket som helst av kravene 2-6, karakterisert ved at basisen består av en flottør 2 som i plan generelt har form av en lukket løkke hvis omkrets totalt tilsvarer den til basisen for dobbeltveggen 3a, 3b som den er festet til.

8. Plattform ifølge et hvilket som helst av kravene 2-7, karakterisert ved at mellomkonstruksjonen 3 omfatter partier med forstørret tverrsnitt 3c som strekker seg i det minste på begge sider av vannlinjen.

9. Plattform ifølge krav 8, sett i lys av kravene 5 og 6, karakterisert ved at partiene med forstørret tverrsnitt befinner seg ved endene av diagonalen til tverrsnittet.

10. Plattform ifølge krav 8 eller 9, karakterisert ved at basen omfatter flere flottører 2 og at partiene med forstørret tverrsnitt strekker seg i forlengelsen av disse flottører 2 i det indre av mellom-konstruks j onen 3.