NL8200232A - Toren voor het vormen van een boor- en/of winningseiland. - Google Patents

Description

' t .- 1

Lx 5842 a

Toren voor het vorrnen van een boor- en/of winningseiland·

In de oudere octrooiaanvrage 7805368 is een werkwijze voor het aanboren van een onder water gelegen bron van aardolie en/of aard-gas, en het daaruit winnen van olie en/of gas, alsmede een samenstel voor het uitvoeren van deze werkwijze beschreven.

5 Daarbij wordt gebruik gemaakt van een toren, die uit ring- vorraige stalen onderdelen is opgeboawd, en tenminste aan het onder-gedeelte afgeknot-kegelvormig is uitgevoerd, waarbij het onderste on-derdeel met tenminste drie uitstaande poten en met een de inwendige ruimte afsluitende bodem is verbonden, welke poten op een op de zee-10 bodem verankerde en de putplaats omgevende onderbouw dienen te worden bevestigd, terwijl de bodem tegen de waterdruk op de desbetreffende diepte bestand moet zijn, en van waterdichte doorvoeren voor met de put te verbinden leidingen is voorzien, welke poten aan hun onderzij-de van ballastmiddelen, zoals inwendige met water te vullen kamers, 15 zijn voorzien. Een dergelijke toren is ingericht om, voorzien van een bovenbouw of deksamenstel, dat een machineruimte, bemanningsverblij-ven e.d. omvat, en als landingsplaats voor hefschroefvliegtuigen kan zijn uitgevoerd, vertikaal drijvend naar het boorpunt te worden ge-voerd, en aldaar op de onderbouw te worden neergelaten.

20 I Een dergelijke toren kan daarbij worden opgebouwd uit el- ders vervaardigde eenheidsonderdelen, waarbij, nadat de poten en tenminste het onderste ringvormige onderdeel op een helling of een ande-re geschikte bouwplaats zijn voltooid, het geheel in het water wordt neergelaten, en eventueel door middel van de ballastruimten in de po-25 ten wordt verzwaard, totdat de bovenzijde nog enigszins boven het water uitsteekt, waarna een volgend onderdeel met behulp van een kraan of ponton wordt aangevoerd, en op het boven het water uitstekende ge-deelte wordt vastgelast. Tenslotte kan de bovenbouw op pontons boven de gerede toren worden gevaren, en daaraan worden bevestigd, waarna 30 bet geheel met deze pontons kan worden weggevaren. Zonodig kan tus-sentijds een gereed deel van de toren naar dieper water worden ge-voerd 00 verder te worden afgebouwd. Bij aankomst in het gebruiks-punt kan het geheel worden neergelaten door de pontons te verzwaren, waarna deze kunnen worden weggehaald.

35 Deze wijze van werken heeft vele voordelen boven de tot dan toe gebruikelijke. Hoewel nochtans de totale kosten van vervaardiging 8200232

« V

- 2 - en plaatsing van een dergelijke toren aanzienlijk minder zijn dan bij do gangbare wijzen van werken, kan het took gewenst zijn door ver-eenvoudiging van de opbouw en/of verkorting van de vervaardigings-en plaatsingstijd een verdere kostenbesparing te verkrijgen.

5 . De uitvinding verschaft in dit opzicht een verbetering van de toren volgens de voornoemde oudere aanvrage, waarbij de toren ge-heel uit ringvormige onderdelen is opgebouwd, en het onderste ring-vormige onderdeel is uitgevoerd als of is voorzien van een eveneens ringvormige steunvoet, die is ingericht om het gewicht Van de toren i 7b 10 toren te dragen, welke steunvoet van zittingen voor het opnemen van verankeringsmiddelen is voorzien*

Een dergelijke toren kan zonder meer op een vlakke zeebodem worden ondersteund, waarbij veelal geen onderbouw vereist is. Het vervaardigen en plaatsen en ook het onderhoud van een dergelijke to-15 ren is aanmerkelijk voordeliger dan bij de.gangbare torens uit stalen kolommen of uit gewapend baton*

Bij een zeer grote waterdiepte kunnen nochtans bezwaren te-gen een dergelijke rechtstreeks op de bodem ondersteunde toren be-' staan, bijv* wanneer de door waterstromen daarop uitgeoefencle krach-20 ten tot ongewenste trillingen aanleiding geven* In dat geval kan eerst een onderbouw, bijv. uit beton, op de bodem worden neergelaten, die door het eigen gewicht daarop verankerd blijft, welke onderbouw van verankeringsmiddelen is voorzien, waarop de voet van de op daze onderbouw neergelaten toren kan worden vastgezet* De hoogte van de on-25 derbouw wordt daarbij zodanig gekozen, dat de hoogte van de daarop te plaatsen toren voldoende wordt verkleind om de ongewenste ver.schijn-i selen te kunnen vermijden* De kosten van een dergleijk saaenstel zijn dan nog aanmerkelijk gunstiger dan bij toepassing van torens van de gangbare- soort.

In het bijzonder is de inwendige ruimte van de toren ten- minste voor een aanmerkelijk gedeelte niet afgesloten, zodat deze ruimte met water is doorvloeid. De bodem van de toren volgens de voor- noerade oudere aanvrage moet namelijk, in het bijzonder in diep water, zeer aanmerkelijke drukken kunnen weerstaan, zodat het vervaardigen 35 daarvan kostbaar kan zijn. Ook het maken van tegen dergelijke drukken bestand zijnde doorvoeren door deze bodem is betrekkelijk kostbaar.

Hoewel bij een niet-doorvloeide toren de leidingen tegen elke inwer- v-i van het zeewater zijn beschermd, zijn deze bij een doorvloelde toren in elk geval tegen waterstromen afgeschermd, zodat de ophanging % * · .

8200232 - 5-- i -f en ondersteuning ervan eenvoudig is, terwijl in het stilstaande water beveiliging tegen aantasting betrekkelijk eenvoudig.is, en kan opwegen tegen de kosten van een drukvaste bodem. Dit geldt des te sterker, wanneer bet vooraf boren vanaf de op de zeebodem aangebrachte onder-5 bouw niet noodzakelijk of zinvol is, waarbij dan bet boren met bebulp van een aan de binnenzijde open toren zonder meer mogelijk is. Sen verder voordeel van een doorvloeide toren is, dat ook bet neerlaten van duiktoestellen voor bet uitvoeren van de werkzaambeden aan of na-bij de putafsluiting door bet inwendige van de toren eenvoudig is, daar 10 -deze toestellen dan niet aan waterstrom.en' ondeiyorpen zijn.

De binnenwand van de steunvoet en/of van de ringvormige wandonderdelen kan van verstijvingen zijn voorzien, die in bet bij-zonder ook kunnen zijn uitgevoerd als onderdelen van een dubbele wand, die aldus in kamers is verdeeld, waardoor, behalve een grotere .

stijfheid, ook de mogelijkbeid wordt verscbaft om deze kamers als drijf- dan wel als ballastkamers te gebruiken.

In bet midden van de steunvoet en ook van boger gelegen ringvormige onderdelen kan een steunring zijn aangebracht, die de daar aanwezige putafsluitmiddelen reap, leidingen kan omgeven, en die met bet omtreksgedeelte van de voet resp. van bet desbetreffende onderdeel is verbonden, welke ringen kunnen worden gebruikt voor bet .... afsteunen en afschermen van dergelijke putafsluitmiddelen resp. leidingen.

!Het inwendige van de toren kan door middel van een of meer dwarsscbotten zijn voorzien, teneinde tijdens bet vervoer een of meer lucbtkamers, in bet bijzonder in bet bovengedeelte van de toren, te kunnen handbaven, die tot het drijfvermogen bijdragen, welke dwars-sehotten niet aan zeer boge waterdrukken zijn blootgesteld, en dus niet zeer sterk beboeven te worden uitgevoerd, welke scbotten ten-slotte worden verwijderd om bet inwendige voor bet doorvoeren van boorkolommen, leidingen e.d. vrij te maken. Wanneer de toren in hoofd-zaak horizontaal drijvend moet worden vervoerd, kan de inwendige ruim-te door middel van bijkomende verwijderbare schotten ook nabij bet andere uiteinde worden afgesloten.

De uitvinding zal in bet onderstaande nader worden toege-licbt aan de band van een tekening; bierin toont: fig. 1 een aanzicbt met weggebroken gedeelten van een toren volgens de uitvinding; 8200232 - 4 - fig· 2 en 3 deeldoorsneden volgens de lijn II-II resp.

III-III van fig· 1 op grot ere schaal; en fig. h een met fig. 2 overeenkomende deeldoorsnede van een andere uitvoeringsvorm van het benedengedeelte van de toren volgens 5 de uitvinding.

In fig. 1..3 is een eerste uitvoeringsvorm van een toren 1 volgens de uitvinding met een daarop aangebrachte bovenbouw 2 schema-tisch weergegeven

Deze toren bestaat uit een aantal op elkaar geplaatste in 10 hoofdzaak afgeknot-kegelvormige 'Onderdelen 3 met ringvormige doorsnede, waarvan aansluitende randen 4- dezelfde middellijn hebben, en door een lasverbinding met elkaar zijn verbonden. De kegelhoek- van de verschil-lende onderdelen neemt naar boven toe af, een en ander zodanig, dat een zo goed mogelijke weerstand tegen buigmomenten tengevolge van op het boveneinde werkende krachten wordt verkregen. Behalve door be-lasting van de overkragende delen van de bovenbouw 2 ontstaan derge-lijke momenten ook door de op de toren 1 inwerkende windkracht, golf-slag en waterstromingen. ^

Het onderste onderdeel 3 sluit aan op een ringvormige steun-20 voet 5, waarvan de bodem 6 op de zeebodem 7 steunt. Door het gewicht van de toren 1 zal de voet 3 op een vlakke zeebodem enigszins in de bodem 7 dringen. Het gewicht van de toren 1 wordt dan gelijkmatig over de steunvoet 5 verdeeld. De middellijn van de voet 5 en dus ook die van de benedenrand van het aansluitende onderdeel 3 is voldoende 25 groot om tijdelijk de zijdelingse stabiliteit van de toren 1 te ver-zekeren.

De steunvoet 5 is verder voorzien van over de omtrek ver-deelde hulzen of zittingen 8, die bestemd zijn voor het opnemen van heipalen 9» waarbij het boveneinde 10 van de hulzen 8 kan zijn ver-50 wijd om het invoeren van de palen 9 te vergemakkelijken. De palen 9 worden op een geschikte wijze in de voet vastgezet, bijvoorbeeld met behulp van cement. Deze palen 9 dienen niet alleen voor het tegen zijdelingse verplaatsingen verankeren van de steunvoet 5> doch ook voor het opnemen van kantelmomenten, waarbij deze palen op trek wor-55 den belast.

Binnen de voet 5 bevindt zich een ring 11, die door middel van dwarsverbindingen 12 met de buitenzijde van de voet is verbonden. Deze ring omvat een gebied 13j waar zich leidingen en/of boorputaf-sluitmiddelen bevinden, die in fig. 2 schematisch bij 'ih zijn aange- 8200232 - 5 - ί > duid. Deze ring 11 kan voor ondersteunings- en bevestigingsdoeleinden dienen, en schermt het putafsluitgedeelte zijdelings af.

Ook de hogere wandonderdelen kunnen van dergelijke ringen 11' en dwarsverbindingen 12* zijn voorzien, waarmede leidingen e.d.

5 kunnen worden afgesteund. De hogere onderdelen 3 bereiken tenslotte een middellijn, die nagenoeg met die van de ringen 11 en 11* overeen- komt, zodat daar dergelijke ringen overbodig worden. In het bijzonder kunnen deze ringen 11 en 11* zodanig zijn uitgevoerd, dat de naar boil . . . ' iven gevoerde leidingbundel een geleidelijk afnemende middellijn heeft· 10 De steunvoet 5 kan verder een binnenwand 15 omvatten, die met de buitenwand een tussenruimte begrenst, die door middel van dwarsschotten 16 in kamers 17 is verdeeld, waardoor het geheel verder wordt verstijfd, terwijl bovendien door middel van eindwanden 18 deze kamers geheel kunnen worden afgeslotenT zodat deze als ballastruimten 15 kunnen dienen. Ook de onderdelen 3 kunnen van een binnenwand 15* en schotten 16* alsmede eindwanden 18* worden voorzien, teneinde een wandverstijving te verkrijgen, waarbij de ruimten 17 en 17’, in het bijzonder bij de lagere wandonderdelen, met pompen kunnen worden ver-bonden, teneinde deze naar behoefte met water te vullen of te ledigen, 20 ο» aldus het drijfvermogen te regelen.

In fig. 3 is sen doorsnede van het hogere gedeelte van de toren weergegeven, waar de wand enkelvoudig kan zijn, en alleen verti-kaal gerichte verstijvingsmiddelen 19 aan de binnenzijde zijn aange-bracht, die zonodig door middel van ringvormige dwarsverstijvingen 20 25 nog met elkaar kunnen worden verbonden.

De inwendige ruimte 21 van de toren blijft open, zodat deze niet met water is gevuld. De toren kan bijvoorbeeld met de daarop aangebrachte bovenbouw rechtstandig naar het gebruikspunt worden ge-voerd. Het drijfvermogen wordt o.a. door de met lucht gevulde ruimten 50 17 van de steunvoet resp. 17* van overige onderdelen 3 verschaft, ter-wijl zonodig nog bijkomende drijvers met de toren kunnen worden ver-bonden. In het gebruikspunt aangekomen kan dan water in de kamers 1? en eventueel ook in de kamers 17 * van lager gelegen onderdelen worden toegelaten om de toren rechtstandig te laten zinken, totdat de voet 35 5 de bodem bereikt, waarna deze dan met de heipalen 9 wordt verankerd.

Teneinde eventueel bijkomend drijfvermogen te verschaffen, kan het soms gunstig zijn het hogere gedeelte van de ruimte 21 met ieen losneembaar dwarsschot waterdicht af te sluiten, zodat dan geen water in het bovenliggende gedeelte van de inwendige ruimte kan bin- 8200232 - 6 - nendringen. Dit schot dient te worden verwijderd, voordat de leidingen worden aangebracht. Sen dergelijk schot wordt bij voorkeur zo hoog mogelijk aangebracht, teneinde aan een zo laag mogelijke waterdruk onderworpen te zijn.

5 Een dergelijke toren kan op dezelfde wijze worden opgebouwd als de toren volgens de voornoemde oudere aanvrage, door eerst op een helling of andere geschikte bouwplaats het onderste gedeelte op te bouwen, dit vervolgens te water te laten, en daarna de volgende on- . derdelen 3 aan te brengen, waarbij het drijfvermogen steeds zo wordt 10 geregeld', dat een volgend onderdeel door middel van pontons of van een kraan op het voorgaande gedeelte kan worden geplaatst, en boven water kan worden vastgelast. Zonodig wordt een gereed gedeelte naar dieper water gesleept om aldaar verder te worden afgewerkt. Tenslotte wordt de bovenbouw 2 in delen aangevoerd, en afhankelijk van de om-15 standigheden op de gerede toren bevestigd, hetgeen zonodig ook kan geschieden, nadat de toren in het gebruikspunt op de zeebodem is neergelaten.

Het is ook mogelijk deze toren zonder bovenbouw horizontaal drijvend te vervoeren, waarbij dan bijkomende dwarsschotten 21 kun-20 nen worden aangebracht om een grotere luchtruimte en daardoor een beter drijfvermogen te verkrijgen. De bovenbouw wordt dan afzonderlijk naar het gebruikspunt gevoerd, en aldaar op de toren bevestigd, nadat deze rechtstandig tot zinken is gebracht.

Bij een zeer grote waterdiepte kan het voorkomen, dat door 25 de door het zeewater uitgeoefende krachten in de toren periodieke be-wegingen gaan optreden, die hinderlijk zijn voor het personeel en/of tot vermoeiingsversohijnselen in het materiaal aanleiding kunnen ge-ven* In dat geval kan eerst een onderbouw op de zeebodem worden aan-; gebracht, die bijv· uit beton bestaat, en die door het'laten vollopen 30 van ballastruimten op de bodem wordt neergelaten, waarbij deze onderbouw door het eigen gewicht op de bodem verankerd blijft. De hoogte van deze onderbouw wordt dan zodanig gekozen, dat de daarop neer te laten toren een hoogte heeft, waarbij de ongewenste verschijnselen niet meer optreden* De onderbouw is daarbij voorzien vnn bevestiginge-middelen, die in de hulzen 8 van de voet 5 kunnen worden vastgezet.

35 Een bijkomend voordeel van een dergelijke onderbouw is, dat dan niet op zeer grote diepte behoeft te worden geheid, en het ver-ankeren van de voet 5 op een geringere diepte kan plaats^inden, ter-wijl uiteraard de sterkte van de toren &a.m een geringere diepte be- 8200232 * /. > - 7 - hoeft te wordexx aangepast. De totale kosten van een dergelijk samen-stel zijn nochtans gunstiger dan bij toepassing van een toren van de gangbare soort.

Overigens kan een dergelijke onderbouw ook worden toegepast, 3 wanneer de zeebodem niet geschikt is om de voet van de toren recht-stre.eks .daarop te verankeren, waarbij uiteraard de boogte van cfle onderbouw zo klein mogelijk kan worden gekozen als net let vereiste ge-wicht van de onderbouw verenigbaar is* " Fig. 4 toont een enigszins gewijzigdeuitvoeringsvorm- van 10 bet benedengedeelte van een dergelijke toren, waarbij de voet 3 bui-tenwaarts is verbreed, en de hulzen 8 nu binnen de omtrek daarvan zijn gelegen. In bet afgebeelde geval raaken deze bulzen 8 deel uit van de dwarsschotten 16. t

De verscbillende leidingen kunnen binnen de toren op een-13 voudige wijze worden afgesteund, en worden door de toren gebeel tegen de invloed van waterstromen afgeschormd.

Daar bet inwendige van de toren na bet verwijderen van mo-gelijkerwijs aanwezige dwarsscbotten gebeel open is, kan bet boren zonder meer vanaf de bovenbouw 2 gescbieden, waarbij de ringen 11 en 20 hi van bijkomende middelen voor bet afsteunen van de boorkolom kun-nen zijn voorzien.

8200232

Claims (6)

1. Toren voor het vorraen van een boor- ©η/of winningseiland, op-gebouwd uit in hoofdzaak ringvormige stalen onderdelen met tenminste nabij de onderzijde een afgeknot-ke gelvormige dwarsdoorsnede, welke toren is ingericht om drijvend naar bet gebruikspunt te worden ge- 5 voerd, en daar te worden neergelaten en .te w&rden verankerd, ter*· · wijl binnen deze toren vertikale leidingen zijn of Kunnen worden aan-gebracht, die met een boorputafsluiting kunnen worden verbonden, met bet kenmerk, dat de toren gebeel uit ringvormige onderdelen is opgebouwd, en bet onderste ringvormige onderdeel is uitgevoerd als 10 of is verbonden met een eveneens ringvormige steunvoet, die is ingericht oa bet gewicht van de toren te dragen, welke steunvoet van zittingen voor bet op'nemen van verankeringsmiddelen is voorzien*

2. Toren volgens conclusie 1, met bet kenmerk, dat de steunvoet is ingericht om rechtstreeks op de zeebodem te worden neer- 15 gelaten, en om daarop met in de bodem te drijven verankeringsmiddelen te worden verankerd.

5. Toren volgens conclusie 1, met he t kenmerk, dat de steunvoet is ingericht om op een onderbouw te worden neergelaten en op daarop aanwezige verankeringsmiddelen te worden verankerd, welke •20onderbouw voordien op de zeebodem is neergelaten, en door het eigen gewicht daarop is vastgelegd* 4-. Toren volgens eenvan.de conclusies 1..3» met het kenmerk , dat de inwendige ruimte ervan tenminste voor een aanmerkelijk gedeelte niet is afgesloten 25 5· Toren volgens een van de conclusies 1..4-, me t het ke n- me r k, dat de binnenwand van de steunvoet en/of van de ringvormige onderdelen is voorzien van verstijvingsmiddelen,

6. Toren volgens eenclusie 5« met het kenmerk, dat ten minste de steunvoet dubbelwandig is uitgevoerd, en door middel van 30 schotten in waterdichte kamers is verdeeld.

7· Toren volgens een van de conclusies 1..6, met het kenmerk, dat in bet midden van de steunvoet en/of van de ringvormige onderdelen een ring is aangebracbt, die met de wand van de voet resp. bet desbetreffende onderdeel is verbonden, en is ingericht voor bet 35 afsteunen en/of afschermen van putafsluitmiddelen en/of leidingen of boorkolommen of dergelijke.

8. Toren volgens een van de conclusies 4-..7, gekenmerkt door een of meer verwijderbare waterdichte dwarsschotten in de inwendige ruimte ervan. β 2 0 0 2 32