NO311075B1 - Fartöy som kan veksle mellom å operere som produksjonsskip for hydrokarbonproduksjon/lagerskip på felter til havs og somskytteltanker - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et fartøy som kan veksle mellom å operere som produksjonsskip for hydrokarbonproduksjon/lagerskip på felter til havs og som skytteltanker, omfattende et neddykket, nedad åpent opptaksrom som er anordnet ved fartøyets fremre ende, for opptak av en bunnforankret undervannsbøye for overføring av hydrokarboner, en servicesjakt som strekker seg mellom opptaksrommet og skipets dekk, og en ved servicesjaktens nedre ende anordnet svivelenhet for kopling av undervannsbøyen til et rørsystem på fartøyet, idet svivelenheten er bevegelig anordnet, for å føres bort fra sjakten og frigjøre denne når svivelen ikke er i bruk.

Det er tidligere kjent skip som anvendes for transport av olje fra lastebøyer til havs til f.eks. en landbasert oljeterminal (skytteltankere). Disse laster olje via en lasteslange fra lastebøyen, idet slangen trekkes over skipets baug og tilkoples til et koplingshode på skipet.

I den senere tid er det også blitt kjent skyttel-tankere som er innrettet til å kople seg opp mot undervannslastebøyer som samtidig holder skipet forankret. Det er også foreslått en slik bøye som omfatter en svivelenhet med flere rørløp og som er tilpasset for produksjonsformål.

Det er også kjent lagerskip som er fast forankret, og er tilkoplet til en produksjonsplattform via en slange eller rørledning. Lossing foregår via et lastesystem som er plassert i skipets akterende hvor det koples til en lasteslange som er trekkes over baugen på en skytteltanker.

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe et fartøy som ved hjelp av meget enkle midler kan veksle mellom å operere som a) et produksjonsskip som er tilkoplet til en undervannsbøye ved hjelp av en svivel,

b) en skytteltanker som kopler seg til en neddykket lastebøye,

c) et lagerskip som er permanent tilkoplet til en undervannsbøye, og som

samtidig har losseutstyr ved skipets akterende for å losse olje, og

d) en skytteltanker som kopler seg til lasteslanger som trekkes over tankerens dekk.

Ovennevnte formål oppnås med et fartøy av den innledningsvis angitte type som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det ved fartøyets bakre ende på et dekk er anordnet et koplingshode og utstyr for tilkopling av en slange for lasting/lossing av olje, fra f.eks. et skip, et lastetårn eller en undersjøisk slange, og at det ved fartøyets bakre ende også er anordnet utstyr for utførelse av operasjoner på havbunnsinstallasjoner eller brønner samtidig med at fartøyet er forankret i undervannsbøyen. En fordelaktig utførelse av fartøyet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at dets akterende i grunnriss har spiss, avrundet form (baugform). Ved hjelp av denne utførelse oppnås at de krefter som virker på akterenden på grunn av bølger og vind, reduseres mest mulig. En ytterligere fordel med denne skrogform oppnås dersom det skal foretas lastoverføring mellom to fartøyer. Dersom fartøyene under lastoverføringen skulle komme i kontakt med hverandre, vil eventuelle skader bli vesentlig redusert sammenliknet med om fartøyet har en tradisjonell, tverr akterende som det bakenfor-liggende fartøy renner inn i.

Plassering av laste/losseutstyr ved fartøyets akterende har en ytterligere fordel dersom fartøyet går som tradisjonell skytteltanker og skal laste fra en neddykket slange, for eksempel i forbindelse med en bøye av UKOLS-typen. I slike situasjoner vil fartøyet ligge med baugen mot vinden og kople seg til lasteslangen med akterenden i le.

Ved tradisjonell tilkopling med lasteutstyr anordnet på baugen, og baugen plassert i posisjon mot vinden ved tilkopling, vil det som begrenser lasteoperasjonen, når skipet kan kople seg til lasteslangen og forbli tilkoplet, være sikkerheten for mannskapene som beveger seg på dekk og foretar tilkoplingen. Ved bølgehøyder på rundt 5,5 m signifikant bølgehøyde blir man i dag hindret i å foreta lasting.

Ved å foreta lasting i fartøyets le-ende, kan man foreta tilkopling og fortsette lasting ved bølgehøyder opp mot 8 m signifikant bølgehøyde.

En ytterligere fordelaktig utførelse av fartøyet ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det har et styrehus som er plassert nær fartøyets baug, og at opptaksrommet for bøyen og servicesjakten opp fra opptaksrommet er plassert like bak styrehuset, slik at mannskap som skal ned i sjakten, vil være i le bak styrehuset. Ved en slik konfigurasjon oppnår man samtidig et stort dekksareal fra den bakre del av styrehuset og bakover til det bakre dekksområde. Når fartøyet skal anvendes som produksjonsskip, vil dette område kunne benyttes for nødvendig prosessutstyr og utstyr for brannkontroll.

Da fartøyet skal kunne veksle mellom forskjellige virksomhetsområder, er det å foretrekke at hele prosessanlegget er inndelt i mindre, flyttbare moduler.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende under henvisning til tegningene, der fig. 1 viser et sideriss av et fartøy ifølge oppfinnelsen, fig. 2 viser et sideriss av fartøyet hvor det produseres olje fra en manifold på havbunnen, samtidig som det foretas vedlikehold av en oljebrønn som er forbundet med manifolden, fig. 3 viser et sideriss av fartøyet ved lasting fra en lasteslange som er tilkoplet til en undersjøisk bøye, fig. 4 viser et sideriss av fartøyets bakre del, fig. 5 viser et grunnriss av fartøyets akterende, fig. 6 viser et grunnriss av fartøyets poop-dekk, og fig. 7 viser et sideriss av fartøyets fremre del.

Et fartøy 1 ifølge oppfinnelsen er skjematisk vist i sideriss på fig. 1. Slik det fremgår, er det ved fartøyets fremre ende anordnet et neddykket, nedad åpent opptaksrom 2 for opptak av en undervannsbøye 3, og en servicesjakt 4 strekker seg mellom opptaksrommet 2 og fartøyets dekk 5. Arrangementet er utformet slik at det i opptaksrommet kan trekkes opp og fastgjøres en neddykket bøye for lasting/lossing av hydrokarboner, slik som nærmere vist og beskrevet i de norske patentsøknader nr. 923814 - 923816, og videre slik at det kan opptrekkes og fastgjøres en bøye som er innrettet til å samvirke med en svivelenhet som er anordnet ved sjaktens nedre ende, for benyttelse av fartøyet som produksjonsskip, slik som nærmere vist og beskrevet i de norske patentsøknader nr. 922043 - 922045. Det henvises her til de nevnte søknader for nærmere beskrivelse av de aktuelle utførelser.

Da fartøyets fremre del i det vesentlige er konstruert i overensstemmelse med tidligere kjent teknikk, skal det her bare gis en oversikt over de mest vesentlige av de deler og elementer som er vist på figuren.

Slik det fremgår, er fartøyets styrehus 6 plassert nær fartøyets baug 7, og videre er maskinrommet 8 med dettes dieselektriske hovedmaskinen plassert under styrehuset. Servicesjakten 4, som strekker seg mellom bøyen 3 og fartøyets dekk 5, er plassert like bak styrehuset, slik at mannskap som skal ned i sjakten, vil være i le bak styrehuset.

Over bøyen er det vist å være anordnet en lastemanifold/svivel 9 for tilkopling til bøyen 3, og videre et tilkoplingsrør med en oljeledningsventil 10. Det er videre vist overvåkingsanordninger 11, f.eks. TV-kameraer, en luke 12 for avstenging av sjakten 4 over opptaksrommet, og en ledeanordning 13 for bruk i forbindelse med opptrekking av bøyen. På dekket er det videre vist anordnet en trekkevinsj 14, en lagringsenhet 15 og en servicekran 16 for benyttelse i forbindelse med blant annet vedlikehold. I fartøyets baug er det anordnet to baugpropeller 17.

Ved fartøyets bakre ende er det bl.a. anordnet utstyr for lasting/lossing av olje ved hjelp av utrustning som også i det vesentlige er basert på kjent teknikk. Sådan utmstning er på de tidligere kjente, konvensjonelle fartøyer anordnet i disses baugparti, mens den på det foreliggende fartøy er anordnet ved fartøyets akterende. Dette innebærer vesentlige operasjonsmessige fordeler, slik som også innledningsvis omtalt, og i kombinasjon med det foran omtalte opptaksrom og den tilhørende utmstning i fartøyets fremre ende oppnås vesentlige fordeler med hensyn til fleksibilitet og allsidig anvendelse av fartøyet.

Av de hovedelementer som er anordnet på dekket i fartøyets akterende, viser fig. 1 et koplingshode i form av en lastemanifold 20 med svivel, en slangevinde 21, en slangehåndteringsvinsj 22 og TV-overvåkingsutstyr 23. Det er videre vist et kontrollrom 24 og et hydraulikkrom 25. Ytterligere elementer som inngår i laste/losseutmstningen i akterenden, skal omtales i forbindelse med fig. 4-6.

Prosessutstyr for prosessering av olje er anordnet på dekket mellom den fremre og den bakre del av fartøyet. Dette utstyr er vist i form av et antall flyttbare moduler 26. Mellom den fremre og den bakre del inneholder fartøyet et antall lasterom eller tanker 28.1 det bakre område er det også vist anordnet en flammebom 27. Fartøyets hovedpropell 29 er vist å være koplet til en elektrisk drivmotor 30.

Noen av de forskjellige kombinasjonsmuligheter når det gjelder anvendelser av fartøyet ifølge oppfinnelsen, skal omtales i det følgende.

Fig. 2 viser en anvendelse hvor produsert olje fra en oljebrønn tilføres til fartøyet fra en manifold 35 på havbunnen 36, samtidig som det utføres vedlikehold av en oljebrønn 37 som er forbundet med manifolden 35.1 dette tilfelle er det i fartøyets akterende anordnet nødvendig utstyr for utførelse av vedlikeholdsoperasj onene, hvor utstyret ved hjelp av passende hjelpemidler 38 føres ned til brønnhodet via f.eks. en vaier eller rørledning 39. Manifolden 35 på havbunnen er forbundet med bøyen 3 via fleksible stigerør 40. Slik som beskrevet i de forannevnte patentsøknader, er bøyen 3 bunnforankret ved hjelp av et passende ankersystem (ikke vist på tegningene), slik at bøyen også utgjør en forankringsbøye for fartøyet.

Denne anvendelse av fartøyet er særlig fordelaktig når et antall brønner 37 er anordnet i sirkelform på havbunnen rundt manifolden 35, og avstanden mellom manifolden og brønnene er i hovedsaken lik lengden av fartøyet. Fartøyet kan da være permanent tilkoplet til manifolden 35 via bøyen 3, og produsere olje fra manifolden, samtidig som det kan utføres vedlikehold av de forskjellige brønner fra fartøyets akterende, idet fartøyet kan dreies om bøyen etter behov, slik at dets akterende plasseres over den aktuelle brønn. På denne måte kan det under produksjonen utføres vedlikehold/kontroll med bunnmontert flerfaseutstyr og prosessutstyr, hvilket er meget fordelaktig, særlig på dypt vann.

Fartøyet kan selvsagt også benyttes bare for produksjon fra en oljebrønn via bøyen i opptaksrommet, eller bare for brønnvedlikehold via fartøyets bakre ende, uten å kombinere disse operasjoner. Eventuelt kan brønnvedlikehold utføres via servicesjakten 4 og opptaksrommet 2, med dynamisk posisjonering av fartøyet.

Fig. 3 viser en annen anvendelse hvor olje lastes fra en lasteslange 41 som er tilkoplet til en undersjøisk bøye 42, idet slangen er trukket opp på fartøyets dekk og koplet til lastemanifolden 20. Sådan bøyelasting utføres hensiktsmessig slik at fartøyet forut for tilkoplingen posisjoneres med baugen mot vinden på bøyens lo-side, og at fartøyet forflyttes fra denne posisjon slik at dets akterende kommer i posisjon for å tilkoples til lasteslangen.

Olje kan også lastes via en overføringsledning eller et stigerør som er koplet til en lastebøye i opptaksrommet, hvor bøyen er av den type som f.eks. er omtalt i den forannevnte patentsøknad nr. 923815.

Oljelasting kan også skje via fartøyets akterende i forbindelse med andre typer av lasteanordriinger, f.eks. bøyestakebøyer ("spar"-bøyer), bøyer som flyter på vannets overflate, eller leddede (bøye)søyler.

Fartøyet kan også benyttes til å utføre brønntester, både via den fremre servicesjakt og fra fartøyets akterende, i begge tilfeller med dynamisk posisjonering.

Fartøyet kan også utgjøre lager for olje, og ved behov losse oljen over i f.eks. en skytteltanker ved hjelp av en slangeforbindelse mellom fartøyets akterende og skytteltankeren.

De forskjellige deler og elementer som er anordnet på fartøyet ifølge oppfinnelsen, er tydeligere vist i de forstørrede riss på fig. 4-7.

I tillegg til de elementer som er omtalt foran, er det i siderisset på fig. 4 og i grunnrisset på fig. 5 vist en lederull 45, en hydraulisk pumpestasjon 46, en lagringsenhet 47, en servicekran 48, en trekkevinsj 49, en veiviser 50, bunkerlinetromler 51 og en kjettingstopper 52.

Fig. 6 viser fartøyets poopdekk hvor lastemanifolden 20 og slangehåndteringsvinsjen 22 er anordnet. Videre viser figuren en manifold-styrekonsoll 53 og en lagringsenhet 54.

På fig. 7, som viser fartøyets fremre del, er bøyen 3 utelatt. I tillegg til de foran omtalte deler og elementer er det i forbindelse med styrehuset 6 antydet en styrekonsoll 55 som er anordnet på kommandobroen, og det er videre antydet en hydraulisk pumpestasjon 56 og starterkabinetter 57. For øvrig henvises det til de forannevnte patentsøknader for nærmere beskrivelse av de konstruktive utførelser av bøyen, og den ulnistning som er anordnet i forbindelse med opptaksrommet og servicesj akten.

Claims (4)

1. Fartøy som kan veksle mellom å operere som produksjonsskip for hydrokarbonproduksjon/lagerskip på felter til havs og som skytteltanker, omfattende et neddykket, nedad åpnet opptaksrom (2) som er anordnet ved fartøyets (1) fremre ende, for opptak av en bunnforankret undervannsbøye (3) for overføring av hydrokarboner, en servicesjakt (4) som strekker seg mellom opptaksrommet (2) og skipets (1) dekk (5), og en ved servicesjaktens (4) nedre ende anordnet svivelenhet (9) for kopling av undervannsbøyen (3) til et rørsystem på fartøyet (1), idet svivelenheten (9) er bevegelig anordnet, for å føres bort fra sjakten (4) og frigjøre denne når svivelen ikke er i bruk, karakterisert ved at det ved fartøyets (1) bakre ende på et dekk er anordnet et koplingshode (20) og utstyr (21, 22) for tilkopling av en slange (41) for lasting/lossing av olje, fra f.eks. et skip, et lastetårn eller en undersjøisk slange, og at det ved fartøyets (1) bakre ende også er anordnet utstyr for utførelse av operasjoner på havbunnsinstallasjoner eller brønner samtidig med at fartøyet er forankret i undervannsbøyen (3).

2. Fartøy ifølge krav 1, karakterisert ved at dets akterende i grunnriss har spiss, avrundet form (baugform).

3. Fartøy ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det har et styrehus (6) som er plassert nær fartøyets (1) baug, og at opptaksrommet (2) for bøyen (3) og servicesj akten (4) opp fra opptaksrommet (2) er plassert like bak styrehuset (6), slik at mannskap som skal ned i sjakten, vil være i le bak styrehuset.

4. Fartøy ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at utstyr for utførelse av operasjoner på havbuiininstallasjoner eller brønner også er anordnet i forbindelse med servicesjakten (4).