[go: up one dir, main page]

NO169827B - Fremgangsmaate og anordning for presisjons-anbringelse paa en fast konstruksjon - Google Patents

Fremgangsmaate og anordning for presisjons-anbringelse paa en fast konstruksjon Download PDF

Info

Publication number
NO169827B
NO169827B NO885029A NO885029A NO169827B NO 169827 B NO169827 B NO 169827B NO 885029 A NO885029 A NO 885029A NO 885029 A NO885029 A NO 885029A NO 169827 B NO169827 B NO 169827B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
connection
seat
arm
seabed
reference seat
Prior art date
Application number
NO885029A
Other languages
English (en)
Other versions
NO885029D0 (no
NO885029L (no
NO169827C (no
Inventor
Paolo Vielmo
Attilio Brighenti
Original Assignee
Tecnomare Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tecnomare Spa filed Critical Tecnomare Spa
Publication of NO885029D0 publication Critical patent/NO885029D0/no
Publication of NO885029L publication Critical patent/NO885029L/no
Publication of NO169827B publication Critical patent/NO169827B/no
Publication of NO169827C publication Critical patent/NO169827C/no

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/10Programme-controlled manipulators characterised by positioning means for manipulator elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/02Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type
    • B25J9/04Programme-controlled manipulators characterised by movement of the arms, e.g. cartesian coordinate type by rotating at least one arm, excluding the head movement itself, e.g. cylindrical coordinate type or polar coordinate type
    • B25J9/046Revolute coordinate type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B17/00Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0007Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
    • E21B41/0014Underwater well locating or reentry systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/04Manipulators for underwater operations, e.g. temporarily connected to well heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og en anordning for presisjonsanbringelse på en fast konstruksjon på store dyp, av en gjenstanmd som senkes mot sjøbunnen hengende i kabler eller lignende holdeanordninger, idet konstruksjonen omfatter i det minste et referansesete og et posisjoneringssete. Gjenstandene kan for eksempel være tunge og ømfintlige gjenstander slik som deler av utstyr eller instrumentsystemer beregnet til bruk på sjøbunnen. Den foreliggende oppfinnelse kan med fordel benyttes for hvilke som helst undervannsinstallasjoner på dypt vann, både ved monteringen og under arbeid ved modifiseringer og vedlikehold, men for forklaring av særpregene og fordelene med oppfinnelsen skal det her refereres til en anvendelse ved utforskning av offshore-hydrokarbonfelter, i den hensikt å forklare oppfinnelsen, uten av den på noen måte er begrenset til en slik anvendelse.
Store dyp gjør arbeid av mennesker (dykkere) på sjøbunnen upraktisk, og alle operasjoner bør derfor utføres ved fjern-overføring fra drivanordninger og fjernstyring.
Problemene ved slike operasjoner skyldes mange tekniske og miljømessige faktorer, og de meste betydelige av disse skal nevnes i det følgende: avstanden til referansepunktet for gjenstanden som skal
anbringes i forhold til vannoverflaten,
behovet for tilgjengelig og pålitelig instrumentutstyr for bestemmelse av den innbyrdes stilling mellom gjenstanden
som skal anbringes og anbringelsespunktet,
frekvensen til strømmer og krefter som bevirkes av bølgebevegelsen og som kan endre stillingen til den hengende gjenstand i forhold til den faktiske vertikale
stilling,
bevegelsene til overflatefartøyer som styrer anbringelsen av gjenstanden og bevirker dynamiske påkjenninger i opphengningssystemet (den hengende gjenstand og kabelen,
kjettingen eller manøvreringsstangen),
stillingen til overflatefartøyet som utfører anbringelsen og som ikke nødvendigvis befinner seg nøyaktig vertikalt
over det punkt som den hengende gjenstand skal anbringes i.
Disse faktorer er særlig kritiske når det gjelder offshore-teknologi på dypt vann, og særlig ved utforskning og utnyttelse av hydrokarbonfelter på dypt vann.
Ved denne type aktivitet må utstyret og konstruksjon anbringes på sjøbunnen med forsiktighet og presisjon, og utstyret kan f.eks. være: deler av modulinstallasjoner, instrument- og styrekom- ponenter eller enheter som skal anbringes på undervanns-maler for produksjonsoperasjoner fra undervannsfelter, slik som utvinning av hydrokarboner og tilbakeinnsprøyt-ning av væsker eller gasser ved hjelp av undervannsutstyr, særskilt utstyr beregnet til å bestemme operasjoner, slik som f.eks. tilkobling og frakobling av hydrauliske eller elektriske forbindelser, fjernelse og utskifting av deler av utstyr for vedlikehold og reparasjoner, dannelse av
konstruksj onsforbindelser,
konstruksjonsdeler ved utførelse av byggeprosesser på
sjøbunnen, slik som f.eks. anbringelse av fundamentpeler i
føringer som må drives ned i sjøbunnen,
bor og stigerør med føringer,
utstyr for gjenvinning og anbringelse av detekterings-systemer med instrumenter på et bestemt sted.
I henhold til kjent teknikk utføres anbringelse av konstruksjoner eller gjenstander på dypt vann ved bruk av mange typer teknologi, og alle disse innebærer ulemper og kontraindika-sj oner.
En av disse teknikker, som anvendes på dyp som ikke er større enn 400 m, er basert på bruken av styrekabler som festes til sjøbunnen rundt anbringelsespunktet. Slike styrekabler er koblet til konstruksjonen som er montert på sjøbunnen, og strammes fra overflaten, og gjenstanden som skal anbringes forskyves langs kablene ved hjelp av glidekoblinger slik som styrende ringer eller hylser, mens gjenstanden som skal anbringes holdes i vertikal retning fra overflaten. Kablene kan styre gjenstanden for å anbringe denne i faste referanse-konstruksjoner, slik som styrestaver eller et sete, hvilket gjør det mulig å anbringe gjenstanden med meget små toleranser.
En slik operasjon, som er meget enkel og pålitelig, er på ingen måte uten ulemper, og disse blir mere og mere alvorlige med økende dybde.
En av disse ulemper består i at problemet med å anbringe gjenstanden overføres til anbringelse av enden av styrekablene, hvilket krever bruk av hjelpemidler på sjøbunnen for å utføre i det minste den første tilkobling.
En annen ulempe skyldes derimot behovet for å benytte kompliserte systemer for stramning av styrekablene for å holde disse i vertikal stilling, anbragt på korrekt måte i innbyrdes avstand, også når det opptrer strømmer og bevegelser av overflatefartøyet som utsettes for bølgepåvirkning. Slik stramning overføres, med klart negative følger, til konstruksjonen på sjøbunnen, og konstruksjonen må derfor være dimen-sjonert for å kunne motstå stramningen.
En annen teknikk for anbringelse som fremdeles ikke er fullt utviklet, men som er nevnt på et stort antall steder i litteraturen, anvender ikke styrekabler, men utfører anbringelsen av gjenstander på sjøbunnen ved hjelp av bevegelser av overflatefartøyet, eller av innretninger som dette er utstyrt med, for å heise gjenstandene som skal anbringes, for å kompensere for den innbyrdes avstand mellom gjenstanden som skal anbringes og dens sete på konstruksjonen som ligger på sjøbunnen. En slik teknikk krever kompliserte systemer med instrumenter (f.eks. hydroakustiske og/eller optiske systemer), som gjør det mulig å utføre målinger av avstanden (i henhold til de tre kartesiske koordinater) og rotasjoner i rommet mellom den hengende gjenstand og det sete som gjenstanden skal anbringes i. Dessuten er det nødvendig å anordne konstruksjoner som er problematiske å føre sammen (f.eks. konuser) som gjør det mulig å styre gjenstanden inn i setet under de siste trinn av anbringelsen.
Slike konstruksjoner må utføre en dobbelt funksjon: de må kompensere for de uunngåelige unøyaktigheter ved anbringelsen, ved at overflatefartøyet som holder den hengende konstruksjon beveges, og dessuten skal de beskytte de omgivende deler av utstyret mot eventuelle støt bevirket av gjenstanden som befinner seg i det siste trinn av anbringelsen. En mal anbringes for å inneholde flere utstyrsdeler.
Størrelsen til konstruksjonen for sammenføring og beskyttelse er derfor proporsjonal med en eventuell unøyaktighet ved anbringelsen. Ulempene ved en slik teknikk for anbringelse er unøyaktigheten ved anbringelsen som kan oppnås ved hjelp av overflatefartøyet, samt den nødvendige tid for å oppnå korrekt anbringelse, og dempningen av dynamiske fenomener uten fare for konstruksjonene for sammenføring. En slik teknikk for anbringelse er hittil blitt benyttet for anbringelse av en enkelt utstyrsdel, og ikke for maler med flere stillinger.
En senere teknikk for anbringelse medfører aktiv posisjonering, i det minste i horisontalplanet, ved hjelp av fremdrift. En slik teknikk gjør det mulig å styre den hengende gjenstand aktivt ved hjelp av fremdriftssystemet, basert på målinger av den innbyrdes stilling til den hengende gjenstand og setet for anbringelsen, for å oppnå den ønskede nøyaktighet ved anbringelsen.
Generelt er drivanordningen montert på en konstruksjon som henger sammen med kroken eller koblingen som holder den hengende gjenstand, og aktiveres ved hjelp av et system som tilføres energi og styres fra overflaten. I henhold til en enklere praktisk utførelsesform består et slikt drivsystem av en høytrykks vannstråle som tilføres fra overflaten ved hjelp av en metalledning og orienteres ved å dreie ledningen. I henhold til mere kompliserte varianter består et slikt system av flere elektrohydrauliske drivanordninger som styres fra overflaten ved hjelp av en kabel og en undervanns hydraulisk styreenhet.
I henhold til ovenfor nevnte teknikker styres for det meste bare bevegelsene i horisontalplanet, samt dreininger om den vertikale akse, mens bevegelser i vertikal retning derimot styres ved hjelp av den bærende kabel (eller lignende midler). Rotasjonene om horisontale akser styres derimot passivt ved hjelp av en passende fordeling av belastningene i forhold til opphengningspunktet.
Det har også vært foreslått mere kompliserte praktiske utførelsesformer, som omfatter styring av den vertikale stilling til gjenstanden som skal anbringes på sjøbunnen ved hjelp av flytende legemer, eventuelt med varierbar skyvekraft, og/eller drivanordninger. Holderen til gjenstanden som skal anbringes er på denne måte et fjernstyrt, selvdrevet fartøy.
Systemet som er utstyrt med drivanordning medfører den fordel at det er meget fleksibelt under bruk med hensyn til presi-sjonen ved anbringelsen av overflatefartøyet i forhold til referansepunktet på sjøbunnen. Systemet krever imidlertid utstyr og konstruksjoner for den nøyaktige posisjonering i det siste trinn ved anbringelsen, og er meget komplisert med hensyn til funksjoner og bruk.
Det siste trinn ved anbringelsen krever, når det gjelder hengende gjenstander med betydelig masse, og med styring av den vertikale bevegelse utført ved hjelp av opphengningskabelen, utstyr og innretninger for å hindre for store støtpåkjenninger i kontaktøyeblikket på grunn av uunngåelige bevegelser forårsaket av oscillasjoner til overflatefartøyet som utsettes for bølgebevegelse. For dette formål benyttes det passende midler for dempning og kompensering av slike oscillasjoner.
Det må tas hensyn til at de nødvendige innretninger for utnyttelse av undersjøiske felter som må anbringes på sjøbunnen, slik som brønnhoder, innretninger for tilbakeinnsprøyt-ning, sammenkobling mellom rørledningen og brønnhodet, ventiler og styreinstrumenter o.s.v., har betydelige totale dimensjoner og vekter, som kan overstige 10 tonn. Det er derfor av vesentlig betydning å hindre at slike innretninger kolliderer under anbringelsen eller forstyrrer andre komponenter i utstyret som allerede er blitt montert på den samme malen eller referansekonstruksjonen på sjøbunnen.
Fremgangsmåten og anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse, for presisjonsanbringelse på store dyp, gjør det mulig å unngå ulempene, problemene og begrensningene som er knyttet til kjente fremgangsmåter og anordninger for anbringelse.
Fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen er definert i de etterfølgende patentkrav 1 og 3.
Ved bruk av fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen er det ved senkingen av gjenstanden bare nødvendig å utføre senkingen med tilstrekkelig nøyaktighet til at midlene for tilkobling kan føres til sammenkobling med referansesetet ved hjelp av armen. Deretter vil armen, med referansesetet som fast utgangspunkt, styre bevegelsen av gjenstanden slik at denne kan tilkobles posisjoneringssetet eller - setene. Gjenstanden er dermed anbrakt i korrekt stilling på den faste konstruksj onen.
Fremgangsmåten og anordningen i henhold til oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser den faste konstruksjon, sett henholdsvis i vertikalsnitt og ovenfra. Fig. 2 viser en utførelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen, sett i perspektiv. Fig. 3 viser et referansesete, sett i vertikalsnitt, samt midlene for tilkobling av armen under innføring i referansesetet. Figuren viser også en mekanisme for sperring av disse midler i referansesetet. Fig. 4 viser gjenstanden henholdsvis under nedsenking mot sjøbunnen og etter tilkobling til referansesetet. Fig. 5 viser en annen utførelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen, sett i perspektiv.
Den faste konstruksjon vist i fig. 1 er dannet av en hovedramme som består av et fagverk av rørelementer eller konstruksjons-stål 1, med mangekantet, fortrinnsvis regulær form, utstyrt med avstivninger 2 som beskytter den mot tilfeldige støt fra ankere eller andre elementer som synker ned til bunnen, og mot å hektes fast i tråler og lignende, og slik at den bærende undersiden på sjøbunnen utvides.
Fagverksrammen 1 er festet ved hjelp av fundamentpeler 3 som er drevet ned i sjøbunnen, og inne i rammen er det anordnet ytterligere rammer 4 som inneholder posisjoneringsseter 5 for de gjenstander som skal monteres på sjøbunnen.
Slike seter 5 er fortrinnsvis anordnet på en regelmessig og symmetrisk måte rundt midten av mangekanten. Rammen omfatter også, fortrinnsvis ved midten av det mangekantede fagverk, et referansesete 6 med konisk form, idet spissen til dette er rettet nedover, og inne i dette vil den leddede arm bli ført ned og festet med sin frie ende, for deretter å kunne utføre presisjonsanbringelsen med utgangspunkt i referansesetet 6.
I henhold til en foretrukket, praktisk utførelse er referansesetet 6 anbragt på høyere nivå enn posisjoneringssetene 5.
En utførelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen er vist i fig. 2.
Armen som inngår i anordningen holdes på en av sine ender av et holdeelement, eller en overgangsflens 10, som kan festes til heiseverktøyet eller -innretningen 11 som holder gjenstanden 12 som skal kobles til setene 5.
På overgangsflensen eller holderen 10 er det montert elementer som er nødvendige for å tilføre energi til aktivatorene på anordningen, og for å styre disse, samt en kobling 13 til kabelen 14, hvilket gjør det mulig at hele systemet kan fjernstyres fra overflaten. Armen består av langstrakte elementer 15 og 16 som er hengslet ved endene, idet dreining av elementene i forhold til hverandre styres ved hjelp av aktivatorer. —
Slike aktivatorer er vist i fig. 2 som hydrauliske sylindre, men de kan være mekaniske innretninger med tannstenger og hjul eller andre ekvivalente innretninger for å utføre forlengelse og forkortelse.
Dreining a til hele den leddede arm muliggjøres ved hjelp av et lager 17 med horisontal dreieakse, med midler for dreining som ikke er vist i figuren, men som muliggjør en viss vinkeldrei-ning a.
Lageret 17 holder med sin bevegelige del et hengelledd 19, slik at elementet 16 kan utføre bevegelser i et vertikalplan styrt av aktivatoren 18, og dette vertikalplan kan dessuten dreie en viss vinkel.
Det annet element 15 kan svinge i forhold til det første element via et hengselledd 20, og svingebevegelsen vist med pilen (3 styres av en hydraulisk sylinder 21. Det annet element 15 holder på sin motsatte ende et leddsystem med to frihetsgrader, hvilket forbinder elementet med et langstrakt feste-element 22, som danner fysisk forbindelse med setet 6. Dette skal forklares i det følgende med henvisning til fig. 3.
Leddsystemet med to frihetsgrader består av hengselledd 23 som muliggjør dreining vist med pilen 7, styrt av en hydraulisk sylinder 24, samt et lager 25 med vertikal akse, som muliggjør dreining vist med pilen 6, i et asimutplan, ved hjelp av en rotasjonsdrivinnretning som ikke er vist i figuren. Dreieretningene 5 og E i asimutplanet styres av drivinnretninger (enten av stråletypen eller av propelltypen), som kan bevirke en skyvekraft i retningene f.
Drivinnretningene 26 er montert på holderen 10 ved hjelp av armer 27 som muliggjør at drivinnretningene 26 kan bevirke et dreiemoment i asimutplanet.
Når den forlengbare arm bare holdes av heiseinnretningen 11 og skal kobles til setet 6, bevirker den asimutale dreiearm en dreining vist med pilen E, rundt aksen til heiseinnretningen. Når derimot festeelementet 22 er ført inn i setet 6 kan kan et dreiemoment bevirkes av rotasjonsdrivinnretningen, ved hjelp av drivinnretningene 26, som kan bevirke dreining vist med pilen 5. Det fremgår umiddelbart av en analyse av den kinematiske konstruksjon til den leddede arm at stillingen i rommet til elementet 22 i forhold til holderen 10 bestemmes av vinklene a, 3, 7, 5 og 11, som igjen bestemmes av lengden til aktivatorene som styrer dreiningene. Derimot endrer vinkelen E, som bestemmes av drivinnretningene 26, ikke den innbyrdes stilling til holderen 10 og elementet 22, men beveger hele den leddede arm.
Graden av dreining i vinklene a, 0, 7, 6 og n mellom de forskjellige elementer til armen styres av et system som innstiller aktivatorene slik at det oppnås bestemte dreie-vinkler. En slik teknikk er imidlertid kjent når det gjelder fjernstyring. På den annen ende av den leddede arm er hengslet festeelementet 22, som i det følgende skal beskrives nærmere under henvisning til fig. 3.
Referansesetet 6 er fortrinnsvis utformet med en ytre form som ovenfra og nedover dannes av to konuser 30 og 31, med avtagende konisitet nedover, og med et nedre, sylindrisk sete 32 som er tilpasset det nedre endeparti 33 til festeelementet 22, som inneholder en sperreinnretning. Denne innretning kan f.eks. bestå av leddede armer 34 som er hengslet i hengsler 35', 35'', 35''', og aktiveres av hydrauliske sylindre 36, hvilket medfører at sperrer 37 føres inn i hulrom 38 anordnet inne i setet 32, slik som vist i de forstørrede utsnitt i fig. 3.
Fig. 3 viser tre forskjellige tilstander for sperresystemet, idet den første, øverste tilstand tilsvarer innføringen av elementet 22 i setet 6, i retningen g i fig. 2, den annen tilstand tilsvarer sammenkoblingen, samt aktiveringen av sperrene 37 for å føre disse inn i hulrommene 38. Den indre form til setet som elementet 33 festes i er slik at (på grunn av formen til hulrommet og på grunn av klaringer) elementet 33 kan innføres, og at sperrene 37 kan tilkobles også når delen 33 danner en vinkel V i forhold til vertikalretningen. I den viste utførelsesform i fig. 3 befinner hengselet 35'<1> seg inne i et kort spor dannet i sperren 37.
Elementet 22 er dessuten utstyrt med et element 39 med avkortet kegleform, idet konisiteten er tilpasset partiet 31 i referansesetet 6, og er montert på en forskyvbar hylse 40, som etter sammenkobling holder det kegleformede element 39 fast i setet 31, slik som vist i den tredje utførelse, og elementet 22 sperres derved, slik at det dannes en fastholding med absolutt sikkerhet. I denne tilstand inntar aksen til elementet 22 en vertikal stilling. Midlene for å styre stillingen til den forskyvbare hylsen er ikke vist i fig. 3, men slik styring kan utføres ved hjelp av en hydraulisk styreanordning, analog med de tidligere nevnte.
Festeinnretningen med en slik utforming er i stand til å bevirke fullstendig fastholding av festeelementet 22 i konstruksjonen som er festet til sjøbunnen.
I denne tilstand er det mulig, ved å påvirke leddene og de bevegelige elementer i anordningen, å styre stillingen til holderen 10 i rommet, idet denne er tilkoblet heiseanordningen 11 for gjenstanden 12 som skal anbringes, og kan derfor nøyaktig styre gjenstanden slik at den kommer til ønsket stilling for tilkobling til setet 5.
Anordningen for anbringelse i henhold til den foreliggende oppfinnelsen gjør det mulig at anbringelse kan utføres etter en meget enkel og effektiv prosedyre. En slik prosedyre skal forklares med henvisning til fig. 4, som viser anbringelse av en komplett brønnhodeinnretning 41 for et undervanns hydro-karbonfelt som skal monteres nøyaktig, idet en bunntilkobling 42 skal kobles til en koblingsdel 43 som befinner seg inne i setet 5.
I det første trinn ved monteringen holdes fortrinnsvis hele anordningen med leddarmer sammenfoldet i en tilstand med minst mulige ytterdimensjoner, slik som angitt med A, for at den enkelt skal kunne håndteres ombord på overflatefartøyet, og for å kunne føres gjennom en åpning i fartøyet for nedsenking, vanligvis kalt "moon pool".
Trinnet med nedsenking og foreløpig anbringelse utføres ved hjelp av kabelen eller andre holdeinnretninger.
Som nevnt ovenfor, er anordningen utstyrt med en gruppe drivanordninger 26, hvilke gjør det mulig å orientere hele den hengende enhet i asimutplanet også når den hengende enhet holdes av en kabel eller andre midler som ikke har noen vesentlig vridningsstivhet. Denne gruppe av drivanordninger styres ved hjelp av indikasjoner fra et referansesystem (et magnetisk kompass eller et gyrokompass), slik at orienteringen til den hengende enhet holdes konstant i en bestemt asimutstil-ling.
Før den nærmer seg sjøbunnen omstilles fortrinnsvis anordningen, slik at den forlenges til tilstanden B, for å anbringe festeelementet 22 på et lavere nivå enn det laveste nivå til den nedre ende 42 av den hengende gjenstand som utgjøres av brønnhodet 41.
På denne måte kan det unngås utilsiktede støt fra gjenstanden mot den faste konstruksjon, før det er opprettet den første sammenkobling mellom festeelementet 22 og setet 6. Fortrinnsvis er anordningen med leddarmer og festeelementet laget av materialer som har et høyt forholdstall mellom mekanisk styrke og vekt, slik som f.eks. lette legeringer, titan, komposittmaterialer, og/eller materialene inneholder flytelegemer, slik at deres vekt i vann blir neglisjerbar eller null, hvorved det oppnås at tyngdepunktet til hele den hengende enhet gis neglisjerbare forskyvninger når formen til den forlengbare arm endres.
Trinnet med grovanbringelse slutter når den hengende enhet er i en slik stilling at setet 6 er innen rekkevidde for den leddede arm, og nærmere bestemt festeelementet 22 på denne.
I nærheten av den faste konstruksjon, og når den hengende last oscillerer, beveges festeelementet 22 for (ved hjelp av den leddede arm) å holdes vertikalt over setet 6 med entrings-konusen 30.
Når det er i en passende stilling senkes festeelementet 22, og føres ned i setet 32, slik at det kan forskyves ned langs veggene til de to konuspartier 3 0 og 31 som danner sentrerings-konusen.
Sperring av sperrene inne i setet utføres deretter, i de trinn som er vist i fig. 3.
Når festeelementet 22 er festet inne i setet 6, slik som vist
i stillingen C, kan trinnet med presisjonsanbringelse av den hengende gjenstand, dannet f.eks. av brønnhodeenheten 41,
starte. Kraften som utøves av anordningen kan være i stand til å bære hele vekten av gjenstanden som skal anbringes, eller den kan bære den vekten av gjenstanden som ikke holdes av bærekabelen (eller strengen). På denne måte er det mulig å eliminere
eller hovedsakelig å minske de vertikale bevegelser til den hengende gjenstand som skyldes bevegelser av overflatefartøyet
på grunn av bølgebevegelse, og som også inntreffer når det benyttes innretninger for å kompensere for endringer i strekket i bærekabelen. Det fremgår av det ovenstående at påkjenninger under presisjonsanbringelsen og tilkoblingen i setet 5 kan minskes vesentlig.
Operasjonen med presisjonsanbringelse utfores ved aktivering av de leddede armer, som ved at festeelementet 22 nå er i en fast stilling, ved hjelp av dreiningene a, b, y og 5, styrt av tilhørende aktivatorer, og eventuelt hjulpet av drivanord-ningene 26, bevirker for stillingsforskyvning av gjenstanden 41, slik at dens nedre koblingsparti 42 bringes til vertikal overensstemmelse med setet 5 og munnstykket 43.
De ovenfor beskrevne operasjoner for anbringelse utføres under fjernstyring av optisk, hydroakustisk eller mekanisk type, med målesystemer som består av kjente instrumenter.
Videre skal det tas i betraktning at når geometrien til den leddede arm er kjent muliggjør måling av forlengelsene til aktivatorene at dreiningene a, b, f, 6 og n kan måles, og derfor kan den nøyaktige stilling til koblingspartiet 42 i forhold til setet 6 bestemmes. Kravene til utstyr for fjernstyring er meget forenklet i forhold til tidligere kjente prosesyrer for anbringelse.
Når anbringelsen er utført kan anordningen frakobles gjenstanden 12, ved at festeelementet 22 frakobles fra setet 6, og bringes til overflaten ved hjelp av bærekabelen.
En annen utførelsesform av en anordning i henhold til oppfinnelsen skal i det følgende beskrives under henvisning til fig. 5.
De elementer som utførelsesformen vist i fig. 5 har til felles med utførelsesformen i fig. 3 er gitt de samme henvisningstall.
Anordningen i fig. 5 er hovedsakelig dannet av to staver 51 og 52, som hovedsakelig befinner seg langs akser som er vinkelrett på hverandre, idet stavene kan beveges ved hjelp av prismatiske koblingselementer i en koblingsblokk 53, som også omfatter innretninger 54 og 55 for å bevege staven 52 i forhold til staven 51.
Stavene er utstyrt med tannstangsysterner, som drives av fjernstyrte elektromotorer eller hydrauliske motorer.
Nærmere bestemt beveger drivinnretningen 54 blokken 53 og følgelig staven 52 i forhold til staven 51 i retningen h, mens drivinnretningen 55 beveger staven 52 i forhold til blokken 53 i retningen i-
Staven 51 er festet til holderen 10 ved hjelp av et aksiallager 17 med horisontal akse, idet lageret er motordrevet ved hjelp av en drivinnretning 55, f.eks. bestående av tannhjul som drives av en elektromotor eller en hydraulisk motor, hvilket gjør det mulig å utføre dreiningen a.
Den nedre ende av staven 52 er tilkoblet festeanordningen 22 ved hjelp av et kardanledd 56 og et aksiallager 57 med vertikal akse.
Dreiningene y og 6 om kardanleddet kan fjernstyres ved hjelp av aktivatorer 58 og 59.
Drivinnretningene 26 sikrer styring av orienteringen i asimutplanet.
Det siste trinn ved presisjonsanbringelsen utføres ved hjelp av anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse meget enkelt og med stor nøyaktighet, praktisk talt uavhengig av dybden til sjøbunnen.
Derimot vil dybden når det gjelder kjente fremgangsmåter og anordninger være kritisk, og i noen tilfeller utelukke bruken av disse.
Disse fordeler er avgjørende når det gjelder offshore-teknologi på store dyp, fordi de gir maksimal frihet ved anbringelsen av gjenstander som danner produksjonsutstyr på sjøbunnen, særlig når dette utstyr er komplisert og ømfintlig, f.eks. slikt utstyr som benyttes for utnyttelse av hydrokarbonfelter på
store dyp.
Når det gjelder særdeles komplisert utstyr kan konstruksjonen
ha flere referanseseter 6, i stedet for bare ett referansesete. Med en konstruksjon av en slik type muliggjøres, foruten økningen av antall posisjoneringsseter 5 som kan betjenes av anordningen, at det samtidig kan benyttes flere anordninger for anbringelse på den samme konstruksjon, idet disse kan arbeide enten innbyrdes uavhengig eller i innbyrdes samvirke.

Claims (11)

1. Fremgangsmåte for presisjonsanbringelse på en fast konstruksjon på store dyp, av en gjenstand som senkes mot sjøbunnen hengende i kabler eller lignende holdeanordninger, idet konstruksjonen omfatter i det minste et referansesete og i det minste et posisjoneringssete, karakterisert ved at gjenstanden senkes mot sjøbunnen, og styres slik at referansesetet eller - setene befinner seg innen rekkevidde for midler for tilkobling til dette eller disse, hvilke midler holdes av den frie enden til en innstillbar arm som er festet til gjenstanden, at armen innstilles slik at midlene for tilkobling kan innføres i referansesetet eller - setene, at midlene for tilkobling innføres i referansesetet eller - setene og sperres i dette eller disse, og at gjenstanden beveges ved hjelp av armen, slik at gjenstanden bringes i en stilling for tilkobling til posisjoneringssetet eller - setene.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at styringen av gjenstanden utføres ved senkning ved hjelp av holdeanordningene og innstilling av armen.
3. Anordning for presisjonsanbringelse på en fast konstruksjon på sjøbunnen, på store dyp, av en gjenstand (12) som senkes mot sjøbunnen hengende i kabler eller lignende holdeanordninger, idet konstruksjonen omfatter i det minste et referansesete (6) og i det minste et posisjoneringssete (5), karakterisert ved at anordningen omfatter en innstillbar arm med en første ende festet til en holder (10) som er koblet til gjenstanden (12), mens den andre enden omfatter midler (22) for, ved innføring i referansesetet eller - setene (6) og sperring i innført stilling, å kobles til den faste konstruksjon, mens den innstillbare arm er innrettet til styrt bevegelse av gjenstanden for tilkobling av denne til posisjoneringssetet eller - setene (5).
4. Anordning som angitt i til krav 3, karakterisert ved at armen er dannet av to langstrakte elementer (15,16) som er hengslet til hverandre ved tilgrensende ender, for å muliggjøre innbyrdes svingning, mens elementene på de motsatte ender er utstyrt med ledd (23,25;
17,19) som har to frihetsgrader.
5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at de to langstrakte elementer (15, 16) på sine ytre ender holder henholdsvis et aksiallager (17) med horisontal akse, for å muliggjøre en dreining , samt et hengsel (19) som gjør det det mulig å bevege elementet (16) i vertikalplanet, mens det annet element holder et hengsel (23) som muliggjør en dreining, samt et aksiallager (25) med vertikal akse som muliggjør en dreining.
6. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at midlene (22) for tilkobling er innrettet til å samvirke med et referansesete (6) som er konisk og smalner av nedover.
7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at midlene (22) for tilkobling er innrettet til å samvirke med et referansesete (6) som har avtagende konisitet ovenfra og nedover.
8. Anordning som angitt i krav 3 eller 7, karakterisert ved at midlene (22) for tilkobling omfatter ett eller flere ekspanderbare koblingselementer innrettet til innføring i ett eller flere hulrom (38) i referansesetet (6).
9. Anordning som angitt i ett av kravene 3 - 8, karakterisert ved at midlene (22) for tilkobling omfatter en hylse og et konisk element som kan forskyves på hylsen, og som etter at koblingen er utført kan sperres i sin nederste stilling på hylsen.
10. Anordning som angitt i krav 3, karakterisert ved at armen omfatter to staver (51,52) som er sammenkoblet ved hjelp av en forbindelsesblokk (53) og befinner seg hovedsakelig langs akser som er vinkelrett på hverandre, idet den ene stav (51) er tilkoblet holderen (10) via et motordrevet aksiallager med horisontal akse, mens den annen stav (52) er koblet til midlene (22) for tilkobling ved hjelp av et hengselledd (56).
11. Anordning som angitt i krav 3 eller 10, karakterisert ved at den er utstyrt med drivinnretninger (26) for å tilføres et dreiemoment, for å styres med hensyn til asimutal orientering.
NO885029A 1987-11-13 1988-11-11 Fremgangsmaate og anordning for presisjons-anbringelse paa en fast konstruksjon NO169827C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT22627/87A IT1223120B (it) 1987-11-13 1987-11-13 Procedimento e dispositivo per il posizionamento di precisione di corpi su strutture fisse in alte profondita'

Publications (4)

Publication Number Publication Date
NO885029D0 NO885029D0 (no) 1988-11-11
NO885029L NO885029L (no) 1989-05-16
NO169827B true NO169827B (no) 1992-05-04
NO169827C NO169827C (no) 1992-08-12

Family

ID=11198594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO885029A NO169827C (no) 1987-11-13 1988-11-11 Fremgangsmaate og anordning for presisjons-anbringelse paa en fast konstruksjon

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4974996A (no)
AU (1) AU610657B2 (no)
BR (1) BR8805963A (no)
FR (1) FR2628141B1 (no)
GB (1) GB2212538B (no)
IT (1) IT1223120B (no)
NO (1) NO169827C (no)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2645788B1 (fr) * 1989-04-13 1995-07-28 Sit Innovations Tech Engin de telemanipulation prevu pour etre suspendu a une unite de levage
BR8905595A (pt) * 1989-11-01 1991-05-07 Petroleo Brasileiro Sa Sistema de intervecao expansao e reparos de linhas submarinas operador por veiculo de operacao remota
BR9005131A (pt) * 1990-10-12 1992-04-14 Petroleo Brasileiro Sa Ferramenta para conexoes simultaneas
US5203645A (en) * 1992-01-10 1993-04-20 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Underwater manipulator
GB9324229D0 (en) * 1993-11-25 1994-01-12 Subsea Offshore Ltd A control mechanism
NL1009277C2 (nl) 1998-05-28 1999-11-30 Francois Bernard Werkwijze en inrichting voor het nauwkeurig plaatsen van relatief zware voorwerpen op en wegnemen van zware voorwerpen van de zeebodem.
US6695539B2 (en) * 2001-10-19 2004-02-24 Shell Oil Company Apparatus and methods for remote installation of devices for reducing drag and vortex induced vibration
US20070227740A1 (en) * 2004-05-14 2007-10-04 Fontenette Lionel M Flying Lead Connector and Method for Making Subsea Connections
US20100044052A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Schlumberger Technology Corporation System and method for connecting and aligning a compliant guide
NO20091359A (no) * 2009-04-02 2010-09-27 Aker Subsea As Brønnramme for beskyttelse av havbunns brønnutstyr, samt fremgangsmåte
US8376049B2 (en) * 2010-09-30 2013-02-19 Vetco Gray Inc. Running tool for deep water
NO333245B1 (no) * 2011-04-07 2013-04-15 Oilfield Technology Group As Anordning for operasjoner ved en undervannsinstallasjon
GB201216344D0 (en) * 2012-09-13 2012-10-24 Magma Global Ltd Connection apparatus
BR102014016364A2 (pt) * 2014-07-01 2016-02-10 Fmc Technologies Do Brasil Ltda sistema de atuação compartilhada
US9840886B1 (en) * 2016-06-22 2017-12-12 Onesubsea Ip Uk Limited Robotic manipulators for subsea, topside, and onshore operations
CN106420257B (zh) * 2016-09-05 2018-11-09 南京航空航天大学 基于串联弹性驱动器的上肢用康复外骨骼机器人
CN109566549B (zh) * 2019-01-28 2020-07-10 西北工业大学 一种水下自主敏捷捕捞装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3179176A (en) * 1963-09-18 1965-04-20 Shell Oil Co Method and apparatus for carrying out operations at underwater installations
US3451224A (en) * 1967-06-20 1969-06-24 Gen Dynamics Corp Stowable underwater manipulator
US3717000A (en) * 1971-04-26 1973-02-20 Telecheck Int Inc Jig for performing work in a weightless medium
AU453269B2 (en) * 1971-06-30 1974-09-11 Mobil Oil Corp. Pipe connecting system for the remote connection of pipe ends
GB1501981A (en) * 1975-03-15 1978-02-22 British Aircraft Corp Ltd Submersible vehicles
US4402773A (en) * 1977-09-15 1983-09-06 Smith International, Inc. Remote automatic make-up stab-in sealing system
FR2500406A1 (fr) * 1981-02-25 1982-08-27 Petroles Cie Francaise Connecteur de reintervention sur outil immerge
IT1172825B (it) * 1983-04-18 1987-06-18 Tecnomare Spa Dima sottomarina per la perforazione di pozzi per lo sfruttamento di giacimenti di idrocarburi in mare
FR2555248B1 (fr) * 1983-11-21 1986-02-21 Elf Aquitaine Engin de pose, d'activation et de connexion des modules d'une station de production petroliere sous-marine
FR2555249B1 (fr) * 1983-11-21 1986-02-21 Elf Aquitaine Installation de production petroliere d'une station sous-marine de conception modulaire
GB2159922B (en) * 1984-06-05 1988-07-06 Shell Int Research An apparatus and a method for removing a component from, or placing a component on, an underwater valve
NL8402530A (nl) * 1984-08-17 1985-08-01 Shell Int Research Inrichting voor het installeren van een leidingdeel nabij de zeebodem.
US4674915A (en) * 1985-11-19 1987-06-23 Shell Offshore Inc. Manipulator apparatus for gripping submerged objects

Also Published As

Publication number Publication date
NO885029D0 (no) 1988-11-11
NO885029L (no) 1989-05-16
US4974996A (en) 1990-12-04
GB2212538A (en) 1989-07-26
FR2628141B1 (fr) 1991-01-11
GB2212538B (en) 1991-07-10
IT1223120B (it) 1990-09-12
GB8826601D0 (en) 1988-12-21
FR2628141A1 (fr) 1989-09-08
AU2512088A (en) 1989-05-18
NO169827C (no) 1992-08-12
BR8805963A (pt) 1989-08-08
AU610657B2 (en) 1991-05-23
IT8722627A0 (it) 1987-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO169827B (no) Fremgangsmaate og anordning for presisjons-anbringelse paa en fast konstruksjon
AU2019214833B2 (en) Device and method for providing a sizeable, slender object with a longitudinal direction into an underwater bottom
US4176722A (en) Marine riser system with dual purpose lift and heave compensator mechanism
OA10224A (en) Subsea wellhead connections
NO324255B1 (no) Spolbar, ettergivende leder og kveilror for innforing av et injektorkveilror i en bronn
NO762133L (no)
BR112014028802B1 (pt) Método de overboarding e abaixamento de uma carga de uma embarcação, aparelho condutor montável em guindaste, guindaste, embarcação e método de adaptar um guindaste montado em embarcação
JPH0610516B2 (ja) エルボ継手を遠隔位置出しする装置
EP3645380A1 (en) Continuous vertical tubular handling and hoisting buoyant structure
EP4229241A1 (en) Pile holding system and method
NO782854L (no) Anordning for anbringelse av en konstruksjon paa en enhet paa sjoebunnen
NO821278L (no) J-roermetode og apparat
NO810148L (no) Anker.
NO153683B (no) Koblingsinnretning og fremgangsmaate for sammenkobling av foerste og andre koblingsdeler
AU593088B2 (en) System for offshore operations
NO174662B (no) Innretning for fortoeyning av en flytende strekkstagplattform
BRPI0711911A2 (pt) sistema de lanÇamento para lanÇar equipamento a partir de uma embarcaÇço, e, embarcaÇço
CN208789914U (zh) 深潜救生艇多机械手水下对接装置
NO842405L (no) Anordning og fremgangsmaate for fortoeyning av et hydrokarbon-produksjonssystem tilknyttet et skip
GB2175946A (en) Offshore production systems
KR101659289B1 (ko) 자력파지구를 이용한 해양 시추용 파이프 운반장치
GB2175945A (en) Offshore production systems
EP2871285B1 (en) Device and method for performing well interventions offshore
NO176369B (no) Anordning til å forbinde ledninger tilknyttet fralands-boreutstyr
NO772926L (no) Fremgangmsaate for neddriving av peler i sjoebunnen