NL1009043C2 - Partially submergible vessel provides platform for oil or gas drilling operations - Google Patents

Abstract

The vessel (1) has a working deck (4) supported by legs which are connected to pontoons (2). The forward ends of the pontoons are linked by cross beams (8). In the center of the deck are a drill string tower (5) and a so-called Moonpool (7). Access (9) to the drill string (6) below the deck is between the other ends of the pontoons.

Description

Translated fromDutch

Titel: Gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig.Title: Partially submersible vessel.

De onderhavige uitvinding betreft een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig omvattende: twee evenwijdig aan en op afstand van elkaar geplaatste drijflichamen die 5 gecontroleerd kunnen worden afgezonken; een bovendek, waarbij het bovendek een moonpool omvat, ingericht voor het doorvoeren van buizen of overeenkomstige leidingen door het bovendek; en twee of meer tussen elk drijflichaam en het bovendek aangebrachte poten, waarbij die drijflichamen en/of die poten door middel van een of meer dwarsbalken zijn verbonden.The present invention relates to a partially submersible vessel comprising: two floating bodies arranged parallel to and at a distance from each other, which can be sunk in a controlled manner; an upper deck, the upper deck comprising a moonpool, adapted to pass pipes or corresponding conduits through the upper deck; and two or more legs arranged between each floating body and the upper deck, said floating bodies and / or said legs being connected by one or more cross beams.

1010

Uit het Amerikaanse octrooi 4.436.050 (Liden) is een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig bekend volgens van het in de inleiding genoemde type. Om het vaartuig voldoende stijfheid te geven, en te voorkomen dat de drijflichamen ten opzichte van elkaar kunnen bewegen, zijn in het vaartuig volgens dit Amerikaanse octrooi de poten in 15 een richting dwars op de vaarrichting met behulp van twee dwarsbalken met elkaar verbonden. Onder meer uit figuur 1 van dit Amerikaanse octrooi blijkt, dat deze dwarsbalken bij de half afgezonken gebruikstoestand van het vaartuig geheel onder water liggen.U.S. Pat. No. 4,436,050 (Liden) discloses a partially submersible vessel of the type mentioned in the preamble. In order to give the vessel sufficient rigidity and to prevent the floating bodies from moving relative to each other, in the vessel according to this US patent the legs are connected to each other in a direction transverse to the sailing direction by means of two transverse beams. It can be seen, inter alia, from Figure 1 of this US patent, that these cross beams are completely submerged in the semi-sunken state of use of the vessel.

In de praktijk zullen de dwarsbalken niet alleen de beweging van de drijflichamen ten 20 opzichte van elkaar, dwars op de vaarrichting van het vaartuig, voorkomen, maar ook torsiekrachten die in het vaartuig optreden opvangen. Daardoor ontstaan grote spanningsconcentraties in de poten ter hoogte van de aansluitingen met de dwarsbalken. Aangezien deze aansluitingen zich, in half afgezonken toestand van het vaartuig, onder water bevinden, is het controleren op schade van deze wat belastingen 25 betreft zeer kritische aansluitgedeelten moeilijk. De eventueel ontstane schade is daarbij niet of slechts met zeer veel moeite onder water te herstellen. Aangezien de dwarsbalken in het vaartuig volgens het genoemde Amerikaanse octrooi op relatief grote afstand van elkaar zijn gemonteerd, zullen de mechanische eigenschappen van het vaartuig door het eventueel bezwijken van een dwarsbalk ingrijpend veranderen. 30 Met andere woorden: door het plaatsen van twee dwarsbalken nabij de uiteinden van het vaartuig is de constructie niet redundant uitgevoerd voor het geval een van de dwarsbalken bezwijkt.In practice, the crossbeams will not only prevent the movement of the floating bodies relative to each other, transverse to the direction of travel of the vessel, but also absorb torsional forces that occur in the vessel. This creates large stress concentrations in the legs at the level of the connections with the crossbars. Since these connections are submerged in the semi-sunken state of the vessel, it is difficult to check for damage to these very critical connection parts with regard to loads. Any damage that may have occurred cannot be repaired under water or only with a great deal of effort. Since the transoms in the vessel according to the aforementioned US patent are mounted at a relatively great distance from each other, the mechanical properties of the vessel will radically change due to the possible collapse of a transverse beam. In other words, by placing two cross beams near the ends of the vessel, the construction is not redundant in case one of the cross beams collapses.

1009043 21009043 2

Een ander en eveneens zeer groot nadeel van de plaatsing van de dwarsbalken volgens US 4.436.050 is, dat kleinere vaartuigen zoals werkschepen, niet tussen beide drijflichamen van het vaartuig kunnen varen.Another and also very great disadvantage of the placement of the crossbars according to US 4,436,050 is that smaller vessels, such as work ships, cannot sail between the two floating bodies of the vessel.

5 Het is het doel van de onderhavige uitvinding om een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig zodanig te ontwerpen, dat de hierboven beschreven problemen, die optreden bij gedeeltelijk afzinkbare vaartuigen volgens de stand van de techniek, worden vermeden.It is the object of the present invention to design a partially submersible vessel so as to avoid the above-described problems encountered in prior art partially submersible vessels.

10 Dat doel wordt in de onderhavige uitvinding bereikt doordat die dwarsbalk of dwarsbalken slechts aan een zijde van een zich dwars op de drijflichamen uitstrekkend, door de verticale hartlijn door de moonpool gaand denkbeeldig vlak zijn aangebracht.This object is achieved in the present invention in that said transverse beam or transverse beams are arranged on one side of an imaginary plane extending transversely of the floating bodies, passing through the vertical axis through the moonpool.

15 Door deze maatregel zal de moonpool altijd tenminste van een zijde bereikbaar zijn voor bijvoorbeeld werkschepen.15 Due to this measure, the moonpool will always be accessible from at least one side for work ships, for example.

Een ander voordeel is dat de constructie van het vaartuig ontworpen is om slechts aan een zijde te worden versterkt met behulp van de dwarsbalken. Wanneer nu twee of meer dwarsbalken geplaatst worden, zullen de mechanische eigenschappen van het 20 vaartuig, nagenoeg niet veranderen wanneer een van de dwarsbalken mocht bezwijken. Het vaartuig is immers ontworpen met slechts aan een zijde dwarsbalken en aan die zijde blijft, ondanks de breuk, tenminste een dwarsbalk over. Dat betekent dat door deze maatregelen het vaartuig, wat betreft de dwarsbalken, wel redundant is uitgevoerd.Another advantage is that the construction of the vessel is designed to be reinforced on one side only by means of the cross beams. When two or more cross beams are placed, the mechanical properties of the vessel will hardly change if one of the cross beams should collapse. After all, the vessel is designed with cross members on one side only, and on that side, despite the break, at least one cross member remains. This means that, as a result of these measures, the vessel is redundant with regard to the cross beams.

2525

De onderhavige uitvinding zal verder worden beschreven aan de hand van de bijgaande tekeningen waarin:The present invention will be further described with reference to the accompanying drawings, in which:

Figuur 1 een perspectivisch aanzicht is, gedeeltelijk weggelaten, van een mogelijke 30 uitvoeringsvorm van het gedeeltelijk afzinkbare vaartuig volgens de onderhavige uitvinding.Figure 1 is a perspective view, partially omitted, of a possible embodiment of the partially submersible vessel of the present invention.

Figuur 2 een schematisch aanzicht is - gezien in de vaarrichting - van een gedeeltelijk 1009043 3 afzinkbaar vaartuig volgens de stand van de techniek.Figure 2 is a schematic view - seen in the sailing direction - of a partially 1009043 3 submersible vessel according to the prior art.

Figuur 3 een schematisch aanzicht is - gezien in de vaarrichting - van het gedeeltelijk afzinkbare vaartuig volgens de onderhavige uitvinding.Figure 3 is a schematic view - viewed in the sailing direction - of the partially submersible vessel according to the present invention.

5 Figuur 4 een bovenaanzicht is van een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig volgens de stand van de techniek, voorzien van twee dwarsbalken.Figure 4 is a top view of a partially submersible vessel according to the prior art, provided with two cross beams.

Figuur 5 een bovenaanzicht is van een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig volgens de onderhavige uitvinding voorzien van twee dwarsbalken.Figure 5 is a top view of a partially submersible vessel according to the present invention provided with two cross beams.

In figuur 1 is het gedeeltelijk afzinkbare vaartuig 1 volgens de onderhavige 10 uitvinding weergegeven. Het vaartuig 1 bestaat uit ten minste twee drijflichamen 2. Op elk drijflichaam 2 zijn ten minste twee poten 3 aangebracht, waarbij de poten 3 ten opzichte van elkaar in de vaarrichting van het vaartuig 1 op een zekere afstand zijn geplaatst. De poten 3 zijn aan de bovenzijde daarvan met elkaar verbonden door een bovendek 4. Op het bovendek 4 kunnen voorzieningen worden aangebracht zoals 15 een toren of mast 5 (schematisch weergegeven). Aan deze toren 5, kan een boorstreng of een overeenkomstige leiding verticaal omlaag worden opgehangen. De boorstreng verloopt daarbij in hoofdzaak volgens de lijn 6. Het gebied op het vaartuig 1, dat moet worden gereserveerd voor de doorgang van de boorstreng en overeenkomstige leidingen wordt ook wel de ’moonpool’ genoemd. De moonpool is 20 in figuur 1 schematisch weergegeven door cirkel 7.Figure 1 shows the partially submersible vessel 1 according to the present invention. The vessel 1 consists of at least two floating bodies 2. At least two legs 3 are arranged on each floating body 2, the legs 3 being placed at a certain distance relative to each other in the sailing direction of the vessel 1. The legs 3 are connected to each other at the top thereof by an upper deck 4. On the upper deck 4 provisions can be arranged, such as a tower or mast 5 (shown schematically). A drill string or a corresponding pipe can be suspended vertically downwards on this tower 5. The drilling string proceeds essentially along the line 6. The area on the vessel 1, which must be reserved for the passage of the drilling string and corresponding pipes, is also referred to as the "moonpool". The moonpool is shown schematically by circle 7 in figure 1.

De twee drijflichamen 2 zijn in het vaartuig 1 zijn verbonden door middel van een dwarsbalk 8. Deze dwarsbalk 8 wordt in de regel een ’bracing’ genoemd.The two floating bodies 2 are connected in the vessel 1 by means of a cross beam 8. This cross beam 8 is generally called a "bracing".

In figuur 1 is het geval weergegeven dat tussen de drijflichamen 2 slechts een dwarsbalk 8 is geplaatst. Tussen de drijflichamen 2 kunnen echter ook twee of meer 25 dwarsbalken 8 geplaatst worden. Kenmerkend voor het vaartuig 1 volgens de 1009043 4 onderhavige uitvinding is daarbij, dat deze dwarsbalken 8 zich allemaal aan een zijde bevinden van de verticale hartlijn 6 die is te trekken door de moonpool 7. Het effect daarvan is, onder andere, dat het mogelijk is vanaf de tegenoverliggende zijde met andere vaartuigen tussen de drijflichamen 2 te kunnen varen. Dit is in figuur 1 5 weergegeven met behulp van de pijl 9.Figure 1 shows the case that only one cross beam 8 is placed between the floating bodies 2. However, two or more cross beams 8 can also be placed between the floating bodies 2. A characteristic of the vessel 1 according to the 1009043 4 present invention is that these cross beams 8 are all located on one side of the vertical centerline 6 which can be drawn by the moonpool 7. The effect thereof is, inter alia, that it is possible to be able to sail between the floating bodies 2 with other vessels from the opposite side. This is shown in figure 1 5 using the arrow 9.

In figuur 2 is een schematisch aanzicht - gezien in de vaarrichting - weergegeven van een gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig 20 volgens de stand van de techniek. Het vaartuig 20 omvat twee drijflichamen 22 waarop poten 23 zijn aangebracht die aan de 10 bovenzijde verbonden zijn door middel van een bovendek 24, met een relatief beperkte stijfheid. Om te voorkomen dat de drijflichamen 22 ten opzichte van elkaar kunnen bewegen in de richting van de pijlen A of B zijn de drijflichamen 22 in de richting dwars op de vaarrichting met elkaar verbonden door middel van twee dwarsbalken 28, één aan elk uiteinde van het vaartuig.Figure 2 shows a schematic view - seen in the sailing direction - of a partially submersible vessel 20 according to the prior art. The vessel 20 comprises two floating bodies 22 on which legs 23 are mounted, which are connected at the top by means of an upper deck 24, with a relatively limited stiffness. In order to prevent the floating bodies 22 from moving relative to each other in the direction of arrows A or B, the floating bodies 22 are connected to each other in the direction transverse to the sailing direction by means of two cross beams 28, one at each end of the vessel .

1515

In figuur 3 is een schematische dwarsdoorsnede te zien van het gedeeltelijk afzinkbare vaartuig 1 volgens de onderhavige uitvinding. De bovenzijde van de poten 3 en het bovendek 4 van het vaartuig 1 volgens de onderhavige uitvinding 1 zijn relatief sterk uitgevoerd. Daardoor leveren deze onderdelen van het vaartuig een 20 aanzienlijke bijdrage om bewegingen van de drijflichamen 2 in de richting van de pijlen C en D te voorkomen. Daardoor kan worden volstaan worden met een of meer dwarsbalken 8 aan slechts een zijde van het vaartuig 1, waarbij het vaartuig 1 voldoende stijfheid en sterkte heeft om succesvol te kunnen opereren.Figure 3 shows a schematic cross-section of the partially submersible vessel 1 according to the present invention. The top of the legs 3 and the upper deck 4 of the vessel 1 according to the present invention 1 are of relatively strong design. As a result, these parts of the vessel make a significant contribution to preventing movements of the floating bodies 2 in the direction of the arrows C and D. As a result, one or more cross beams 8 on only one side of the vessel 1 will suffice, the vessel 1 having sufficient rigidity and strength to be able to operate successfully.

25 In de figuren 4 en 5 is een bovenaanzicht afgebeeld van respectievelijk een vaartuig 1009043 ’ » 5 volgens de stand van de techniek, uitgerust met twee dwarsbalken 28 tussen de drijflichamen 22 en een uitvoeringsvorm van het vaartuig volgens de onderhavige uitvinding uitgerust met twee dwarsbalken 8 tussen de drijflichamen 2.Figures 4 and 5 show a top view of a vessel 1009043 '' 5 according to the prior art, respectively, equipped with two transverse beams 28 between the floating bodies 22 and an embodiment of the vessel according to the present invention equipped with two transverse beams 8 between the floats 2.

5 De uitvoeringsvorm volgens figuur 5 is bijzonder voordelig. Het is namelijk mogelijk om het gehele vaartuig 1 zodanig te ontwerpen, dat wat sterkte en stijfheidsvereisten betreft een enkele dwarsbalk 8 voldoende is. Door toch twee dwarsbalken 8 te monteren ontstaat een constructie met een ingebouwde redundantie. Mocht de eerste dwarsbalk 8 bezwijken, dan resteert altijd nog de centraal gelegen tweede dwarsbalk 10 8. Aangezien de constructie met opzet is ontworpen om slechts aan een zijde van het vaartuig te zijn uitgerust met een dwarsbalk 8, zullen door het bezwijken van die ene dwarsbalk 8 de mechanische eigenschappen van het vaartuig 1 maar in zeer geringe mate veranderen.The embodiment according to figure 5 is particularly advantageous. Namely, it is possible to design the entire vessel 1 such that a single crossbar 8 is sufficient in terms of strength and stiffness requirements. By mounting two cross beams 8, a construction is created with a built-in redundancy. Should the first cross beam 8 collapse, the centrally located second cross beam 10 still remains. Since the construction is deliberately designed to be equipped with a cross beam 8 on only one side of the vessel, the collapse of that one cross beam 8 the mechanical properties of the vessel 1 change only very slightly.

15 Door deze effecten heeft het vaartuig 1 volgens de onderhavige uitvinding een groot veiligheidsvoordeel boven het vaartuig 20 volgens de stand van de techniek uit figuur 4. Deze laatste is immers ontworpen om aan beide zijden te worden voorzien van een dwarsbalk 28. Zou bij een dergelijke constructie een dwarsbalk 28 bezwijken, dan veranderen de mechanische eigenschappen van het vaartuig aanzienlijk.Due to these effects, the vessel 1 according to the present invention has a great safety advantage over the prior art vessel 20 of figure 4. The latter is after all designed to be provided with a cross beam 28 on both sides. When a transverse beam 28 fails, the mechanical properties of the vessel change considerably.

10090431009043

Claims (1)

Translated fromDutch

Gedeeltelijk afzinkbaar vaartuig omvattende: 5 twee evenwijdig aan en op afstand van elkaar geplaatste drijflichamen die gecontroleerd kunnen worden afgezonken; een bovendek, waarbij het bovendek een moonpool omvat, ingericht voor het doorvoeren van buizen of overeenkomstige leidingen door het bovendek; en twee of meer tussen elk drijflichaam en het bovendek aangebrachte poten, waarbij die drijflichamen en/of die poten door middel 10 van een of meer dwarsbalken zijn verbonden, met het kenmerk, dat die dwarsbalk of dwarsbalken (8) slechts aan een zijde van een zich dwars op de drijflichamen (2) uitstrekkend, door de verticale hartlijn (6) door de moonpool (7) gaand denkbeeldig vlak zijn aangebracht. 1009043Partially submersible vessel, comprising: two buoyancyally arranged floats parallel to and spaced from each other; an upper deck, the upper deck comprising a moonpool, adapted to pass pipes or corresponding conduits through the upper deck; and two or more legs arranged between each floating body and the upper deck, said floating bodies and / or said legs being connected by means of one or more cross beams, characterized in that said cross beam or cross beams (8) only on one side of a extending transversely to the floating bodies (2), are arranged in an imaginary plane passing through the vertical axis (6) through the moonpool (7). 1009043