NO340759B1

NO340759B1 - Fortøyningssystem og fremgangsmåte for fortøyning av et fartøy ved bruk av sammenkoplede nedsenkede bøyer

Info

Publication number: NO340759B1
Application number: NO20100133A
Authority: NO
Inventors: Hugo Antonio Corvalan San Martin; Yile Li; King Him Lo; Joao Paulo Juliao Matsuura
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2017-06-12
Also published as: BRPI0813421A2; US20100212570A1; GB2462968A; MY153237A; US8156884B2; GB2462968B; CN101687532B; WO2009002995A1; AU2008268434B2; AU2008268434A1; NO20100133L; BRPI0813421A8; GB0921586D0; CN101687532A

Description

Teknisk felt

Oppfinnelsen angår generelt fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter. Især angår oppfinnelsen fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter for å kople et fartøy til annen struktur.

Bakgrunnsteknikk

I dokumentet US 6571723 Bl beskrives et system for forankring av et tankskip nær en offshore produksjonsenhet som er forankret ved hjelp av et antall ankerliner og tilhørende ankere, og fra hvilket et tankskip ved bruk av systemet tilføres olje eller gass. Systemet omfatter et første og et andre par av bunnforankret bøyer. Bøyene er plassert slik at et tankskip kan fortøyes i området mellom bøyene. Systemet omfatter videre en kollisjonsbarriere som strekker seg mellom bøyene.

Sammendrag av oppfinnelsen.

I henhold til den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et fortøyningssystem som angitt i krav 1 og en fremgangsmåte for fortøyning av et fartøy som angitt i krav 4.

I et aspekt angår oppfinnelsen et fortøyningssystem som omfatter en struktur i et legeme av vann, et fartøy i legemet av vann, et første anker i legemet av vann, et andre anker i legemet av vann, en første line koplet til det første anker og fartøyet, en andre line koplet til det andre anker og fartøyet, og en tredje line koplet til strukturen og fartøyet.

Fordeler med oppfinnelsen innbefatter én eller flere av følgende: Fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter med lavere driftskostnader. Fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter med lavere anleggsomkostninger. Fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter med en lavere risiko for fråkopling. Fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter som muliggjør raskere kopling og fråkopling.

Andre aspekt og/eller fordeler av oppfinnelsen vil bli innlysende fra den følgende beskrivelse og de medfølgende krav.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 2 er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 3a er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 3b er et grunnriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 3c er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 3d er et grunnriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 4 er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 5 er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Figur 6 er et sideriss av et fortøyningssystem for fartøy.

Detalj ert beskrivelse av oppfinnelsen

Figur 1

Figur 1 illustrerer system 100. System 100 omfatter offshore-struktur 102 i et legeme av vann 104 med sjøbunn 106. Som illustrert er struktur 102 en flytende struktur med fortøyningsliner av kjetting 108. Når det er ønskelig å laste eller lesse av materialer via en line 112 slik som væsker eller gasser kobler fartøy 114 til line 116 som er koblet til en bøye 110, som er koblet til line 112. Bøyen kan også bli tilveiebrakt med en kabel/trosse for å koble fartøyet 114 til bøyen 110. Bøyen 110 kan være beliggende i en avstand fra struktur 102 slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 102 og fartøy 114. Selv om denne tilnærmingen sørger for et sikkert overføringssystem mellom struktur 102 og fartøy 114 krever den konstruksjon av line 112 og bøye 110. Bøyer kan ha stasjonsholdende egenskaper ved å benytte én eller flere fortøyningsliner.

Figur 2

Figur 2 illustrerer system 200. System 200 omfatter offshorestruktur 202 i et legeme av vann 204 med sjøbunn 206. Som illustrert er struktur 202 en flytende struktur med fortøyningsliner av kjetting 208. Når det er ønskelig å laste eller lesse av materialer via en line 212, slik som væsker eller gasser, kobler fartøy 214 til line 212, og én eller flere andre mindre fartøy 216 kan benyttes for å holde fartøy 214 på stasjon slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 202 og fartøy 14. En eller flere liner, slik som slepeliner, kan benyttes for å koble fartøyer 214 og 216. Struktur 202 kan også tilveiebringes med en kabel for å koble fartøyet 214 til struktur 202. Selv om denne tilnærmingen sørger for et sikkert overføringssystem mellom struktur 202 og fartøy 214 krever den anvendelse av én eller flere ytterligere fartøyer 216.

US patent nummer 6,983,712 beskriver en fortøyningsanordning mellom et flytende lagringslegeme spredt fortøyning i dypt vann og en skytteltankskip, idet anordningen omfatter et enkeltpunkt flytende del som er tilpasset for fortøyning av en skytteltankskip i avlastingsposisjon relativt til et fartøy for flytende produksjon, lagring og avlasting (FPSO, floating production, storage and offloading) med en link mellom det flytende lagringslegeme og enkelpunktflytedelen. En utførelse benytter en nedsenket lenke som har én ende roterbart koplet til en FPSO og en andre ende støttet av en bøye. En fortøyningskabel strekker seg fra bøyen til skytteltankskipet, og produktslanger koplet skytteltankskipet med FPSOen og strekker seg langs med den nedsenkede lenken. Fortøyningsbøyen kan stasjoneres ved en tilbakeholdefortøyningssystem, og FPSOen og tankskipet eller begge er tilveiebrakt med en trekkinnretning for å flytte tankskipet inn i lasteposisjon med hensyn på FPSOen.

Det er et behov i feltet for forbedret fortøyningssystem for fartøy og fremgangsmåter. Det er et behov i feltet for fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter med lavere driftskostnader. Det er et behov i feltet for fortøyningssystemer for fartøy og fremgangsmåter med lavere ameggsomkostninger.

Figurer 3a-3d

Figur 3a illustrerer system 300. System 300 omfatter offshorestruktur 302 i et legeme av vann 304 med sjøbunn 306. Struktur 302 kan være en flytende struktur slik som en FPSO, en spar, en TLP, et skip, en halv nedsenkbar, eller andre flytende strukturer som er kjent i feltet. Struktur 302 kan koples til sjøbunnen med kjetting- eller stramfortøyningsliner. Alternativt kan strukturen være en fast struktur slik som en stolpe, tårn eller plattform som støtter mot sjøbunnen 306.

Som illustrert er struktur 302 en flytende struktur med fortøyningsliner med kjetting 308. Når det er ønsket å laste eller losse av materialer fra struktur 302, slik som væsker eller gasser, kan et fartøy bli koplet til liner 312, 316 og 318 for å holde fartøyet på stasjon slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 302 og fartøyet. Line 316 kan koplet til lineposisjonsindikatorbøyer 320, og line 318 kan være koplet til lineposisjonsindikatorbøye 322. Lineposisjonsindikatorbøyer 320 og 322 kan benyttes av et fartøy for å lokalisere linene 316 og 318, og/eller å styre tilnærmingen av fartøyet mot struktur 302. Figur 3b viser et grunnriss av fartøy 314 som kan bevege seg i retning av pil 315 mellom bøyene 320 og 322 mot struktur 302 og line 312. Siden fartøy 314 trekker langsmed bøye 320 kan den trekke opp bøye 320 og kople til line 316. På lignende vis, siden fartøy 314 trekker langsmed bøye 322 kan den trekke opp bøye 322 og kople til line 318. Fartøy 314 kan så nærme seg og koplet til line 312 og trekke alle linene 316, 318 og 312 stramt, for så overføre til fartøy 314 fra struktur 302, og/eller fra fartøy 314 til struktur 302. Figur 3 c viser fartøy 314 koplet til line 312 med alle linene 316, 318 og 312 stramme slik at en overføring kan utføres til fartøy 314 fra struktur 302, og/eller fra fartøy 314 til struktur 302. Figur 3d viser en grunnriss av fartøy 314 koplet til liner 316, 318 og 312, der slange 320 benyttes til å overføre fluider til og/eller fra struktur 302 til og/eller fra fartøy 314.

Figur 4

Figur 4 illustrerer system 400. System 400 omfatter offshorestruktur 402 i et legeme av vann 404 med sjøbunn 406. Struktur 402 kan være en flytende struktur slik som en FPSO, en spar, en TLP, et skip, en halv nedsenkbar, eller andre flytende strukturer som er kjent i feltet. Struktur 402 kan være koplet til sjøbunnen med kjetting- eller stramfortøyningsliner. Alternativt kan struktur være en fast struktur slik som en stolpe, tårn eller plattform som støtter mot sjøbunnen 406.

Som illustrert er struktur 402 en flytende struktur med stram fortøyningsliner 408. Når det er ønsket å laste eller lesse av materialer fra struktur 402 slik som væsker eller gasser kan et fartøy koples til liner 412, 440 og 442 for å holde fartøyet på stasjon slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 402 og fartøyet. Line 416 kan koples til bøye 420, og line 418 kan koples til bøye 422. Bøyene 420 og 422 kan benyttes av et fartøy for å lokalisere linene 440 og 442, og/eller å styre tilnærmingen av fartøyet mot struktur 402.

Bøye 420 kan benyttes til å holde line 416 stramt, mens line 440 er slakk. På lignende vis kan bøye 422 benyttes for å holde line 418 stramt, mens line 442 er slakk. Ved drift nærmer et fartøy seg bøye 420 og lokaliserer line 440 og fester den til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så bøye 422 og lokaliserer line 442 og fester den til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så line 412 og fester den til fartøyet. Struktur 402 og/eller fartøyet kan tilveiebringes med en vinsj eller annen strammemekanisme for å tilføre spenning på line 412 og trekke fartøyet til en ønsket beliggenhet, noe som også strammer liner 440 og 442 for å holde fartøyet på stasjon. Etter ferdiggjøring av operasjonene kan line 412 slakkes, og alle linene 412,440 og 442 frakoples fra fartøyet, slik at fartøyet kan forlate beliggenheten etter lasting og/eller avlossing.

Figur 5

Figur 5 illustrerer system 500. System 500 omfatter offshorestruktur 502 i et legeme av vann 504 med sjøbunn 506. Struktur 502 kan være en flytende struktur slik som en FPSO, en spar, en TLP, et skip, en halv nedsenkbar, eller andre flytende strukturer som er kjent i feltet. Struktur 502 kan koples til sjøbunnen med kjetting- eller stramfortøyningsliner. Alternativt kan struktur være en fast struktur slik som en stolpe, tårn, eller plattform som hviler mot sjøbunnen 506.

Som illustrert er struktur 502 en flytende struktur med stramme fortøyningsliner 508. Når det ønskes å laste eller losse av materialer fra struktur 502 slik som væsker eller gasser kan et fartøy koples til liner 512, 540 og 542 for å holde fartøyet på stasjon, slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 502 og fartøyet. Line 516 kan koples til bøye 520, og line 518 kan koples til bøye 522. Line 540 kan koples mellom bøyene 520 og 541, og line 542 kan koples mellom bøyer 522 og 542. Bøyer 541 og 542 kan benyttes av et fartøy for å lokalisere linene 540 og 542, og/eller å styre tilnærmingen av fartøyet mot struktur 502.

Bøye 520 kan benyttes for å holde line 516 stramt, mens line 540 er slakk siden line 540 er lengre enn den vertikale avstanden mellom bøyer 520 og 541. På samme vis kan bøye 522 benyttes for å holde line 518 stramt, mens line 542 er slakk siden line 542 er lengre enn den vertikale avstanden mellom bøyer 522 og 543.

Ved drift nærmer et fartøy seg bøye 541 og lokaliserer line 540 og fester line 540 til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så bøye 543 og lokaliserer line 542 og fester line 542 til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så line 512 og fester den til fartøyet. Struktur 502 og/eller fartøyet kan tilveiebringes med en vinsj eller andre strammemekanismer for å tilføre spenning i line 512 og trekke fartøyet til en ønsket beliggenhet, noe som også strekker liner 540 og 542 for å holde fartøyet på stasjon. Alternativt kan et mindre fartøy benyttes for å lokalisere linene og trekke dem til et større fartøy for å bli festet og strammet. Etter ferdiggjøring av operasjonene kan line 512 slakkes og alle linene 512, 540 og 542 frakoples fartøyet slik at fartøyet kan forlate beliggenheten etter lasting og/eller avlossing.

Figur 6

Figur 6 illustrerer system 600. System 600 omfatter offshorestruktur 602 i et legeme av vann 604 med sjøbunn 606. Struktur 602 kan være en flytende struktur slik som en FPSO, en spar, en TLP, et skip, en halv nedsenkbar, eller andre flytende strukturer som er kjent i feltet. Struktur 602 kan koples til sjøbunnen med kjetting- eller stramfortøyningsliner. Alternativt kan struktur være en fast struktur slik som en stolpe, tårn, eller plattform som hviler mot sjøbunnen 606.

Som illustrert er struktur 602 en flytende struktur med stramme fortøyningsliner 608. Når det ønskes å laste eller losse av materialer fra struktur 602 slik som væsker eller gasser kan et fartøy koples til liner 612, 640 og 642 for å holde fartøyet på stasjon, slik at det er begrenset fare for kontakt mellom struktur 602 og fartøyet. Line 616 kan koples til bøye 620, og line 618 kan koples til bøye 622. Line 650 kan koples mellom bøyene 620 og 622. Line 640 kan koples mellom line 650 og bøye 641, og line 642 kan koples mellom line 650 og bøye 643. Line 640 kan koples til line 650 ved et punkt nærmere bøye 620 enn 622. Line 642 kan koples til line 650 ved et punkt nærmere bøye 622 enn 620. Bøyer 641 og 643 kan benyttes av et fartøy for å lokalisere linene 640 og 642 og/eller å styre tilnærmingen av fartøyet mot struktur 602.

Bøye 620 kan benyttes for å holde line 616 stramt, mens line 640 er slakk siden line 640 er lengre enn den vertikale avstanden mellom line 650 og bøye 641. På samme vis kan bøye 622 benyttes for å holde line 618 stramt, mens line 642 er slakk siden line 642 er lengre enn den vertikale avstanden mellom line 650 og bøye 643.

Ved drift nærmer et fartøy seg bøye 641 og lokaliserer line 640 og fester line 640 til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så bøye 643 og lokaliserer line 642 og fester line 642 til fartøyet. Fartøyet nærmer seg så line 612 og fester den til fartøyet. Struktur 602 og/eller fartøyet kan tilveiebringes med en vinsj eller andre strammemekanismer for å tilføre spenning i line 612 og trekke fartøyet til en ønsket beliggenhet, noe som også strekker liner 640 og 642 for å holde fartøyet på stasjon. Alternativt kan et mindre fartøy benyttes for å lokalisere linene og trekke dem til et større fartøy for å bli festet og strammet. Etter ferdiggjøring av operasjonene kan line 612 slakkes og alle linene 612, 640 og 642 frakoples fartøyet slik at fartøyet kan forlate beliggenheten etter lasting og/eller avlossing.

Illustrative utførelser

I én utførelse er det beskrevet et fortøyningssystem som omfatter en struktur i et legeme av vann, et fartøy i legemet av vann, et første anker i legemet av vann, et andre anker i legemet av vann, en første line koplet til det første ankeret og fartøyet, en andre line koplet til det andre ankeret og fartøyet, og en tredje line koplet til strukturen og fartøyet. I noen utførelser omfatter systemet også en bøye festet til den første line. I noen utførelser er bøyen senket under vann. I noen utførelser omfatter systemet også en strengline (engelsk: cord line) koplet til den første line og den andre line. I noen utførelser omfatter systemet også en slange koplet til strukturen og fartøyet.

I én utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for fortøyning av et fartøy omfattende lokalisering av en første line og kopling av den første line til fartøyet ved en første ende og til en permanent forankringsmekanisme ved den andre enden, lokalisering av en andre line og kopling av den andre line til fartøyet ved en første ende og til en permanent forankringsmekanisme ved den andre ende, og kopling av en tredje line mellom fartøyet og en offshorestruktur. I noen utførelser omfatter fremgangsmåten også stramming av den tredje line. I noen utførelser omfatter strammingen av den tredje line videre trekking stramt den første line og den andre line. I noen utførelser omfatter fremgangsmåten også kopling av en bøye til den første ende av den første line. I noen utførelser omfatter fremgangsmåten også festing av en bøye til den første ende av den andre line. I noen utførelser er den første line koplet til en akterdel av fartøyet på en babord side. I noen utførelser er den andre line festet til en akterdel av fartøyet på en styrbord side. I noen utførelser er den tredje line koplet til en baugdel av fartøyet.

Bøyer 320 og 322, 420 og 422, 520 og 522 og/eller 620 og 622 kan være adskilt fra hverandre i avstand fra rundt 500 meter til rundt 3000 meter, for eksempler adskilt fra hverandre i avstand fra rundt 1000 meter til rundt 2000 meter

Bøyer 320 og 322, 420 og 422, 520 og 522 og/eller 620 og 622 kan være adskilt fra struktur 302, 402, 502 og/eller 602 i avstand fra rundt 500 meter til rundt 5000 meter, for eksempler adskilt fra struktur 302, 402, 502 og/eller 602 i avstand fra rundt 1500 meter til rundt 3000 meter

Liner 316, 318, 416, 418, 516, 518, 616, og/eller 618 kan koples til sjøbunnen med fortøyningspåler, vertikale lasteankre og/eller andre fortøyningssystemer som er kjent i feltet.

Fartøy 314 kan være en Aframax, Suezmax eller VLCC kapasitetsfartøy (engelsk: capacity vessel). Fartøy 314 kan ha en væskekapasitet på minst rundt 0,75 millioner fat eller minst rundt 1 million fat eller minst rundt 2 millioner fat.

Bøyer 520, 522, 620 og/eller 622 kan være senket ned til en dybde på minst rundt 30 meter, for eksempel fra rundt 40 til rundt 80 meter.

En arbeidsbåt kan benyttes for å feste og/eller kople av liner til/fra fartøyet.

Liner 318 og 316 når stram og koplet til fartøy 314 har en vinkel fra rundt 60 til rundt 120 grader mellom dem, for eksempel fra rundt 75 til rundt 115 grader.

Selv om oppfinnelsen har blitt beskrevet med hensyn på et begrenset antall utførelser vil fagfolk i feltet med hjelp av fremstillingen innse at andre utførelser kan konstrueres uten å avvike fra intensjonen med oppfinnelsen heri beskrevet. Følgelig skal omfanget av oppfinnelsen bli begrenset kun av de vedlagte krav.

Claims

1. Fortøyningssystem (500, 500) omfattende: en struktur (502, 602) som flyter i et legeme av vann (504, 604); et fartøy (314) i legemet av vann (504, 604); et første vertikalt lastanker på sjøbunnen, som er koplet til en første nedsenket bøye (520 620) ved en hovedsakelig vertikal første ankerline (516, 616) i legemet av vann (504 604); et andre vertikalt lastanker på sjøbunnen, som er koplet til en andre nedsenket bøye (522, 622) ved en vesentlig vertikal andre ankerline (518, 618) i legemet av vann (504 604); en første line (540 640) som er koplet til den første nedsenkede bøye (520) og fartøyet (314); en andre line (542 642) som er koplet til den andre nedsenkede bøye (522, 622) og fartøyet (314); og en tredje line (512, 612) som er koplet til strukturen og fartøyet; og en strengline (650) som er koplet til den første line og den andre line.

2. Fortøyningssystem ifølge krav 1,karakterisert vedvidere å omfatte en slange (320) koplet til strukturen (502, 602) og fartøyet (314).

3. Fortøyningssystem ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedvidere å omfatte ved en strammemekanisme på minst en av strukturen og fartøyet, strammemekanismen som er koblet til den tredje line for å trekke fartøyet til en ønsket plassering.

4. Fremgangsmåte for fortøyning av et fartøy (314) omfattende: lokalisering av en første line (540, 560) og kopling av den første line (540, 560) til fartøyet (314) ved en første ende og til en første nedsenket bøye (520 620) som er koplet til en i hovedsakelig vertikal første ankerline (516) til et vertikal lastanker og ved den andre enden, lokalisering av en andre line (542) og kopling av den andre line (542) til fartøyet (314) ved en første ende og til en andre nedsenket bøye (522) som er koplet til en vesentlig vertikal andre ankerline (518) til et vertikalt lastanker ved den andre ende; kopling av den første line og den andre line med en strengline; og kopling av en tredje line (512, 612) mellom fartøyet (314) og en offshorestruktur (502, 602).

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedvidere å omfatte stramming av den tredje line.

6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 4-5,karakterisert vedat den første line (540, 560) er koplet til en akterdel av fartøyet (314) på en babord side.

7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 4-6,karakterisert vedat den andre line (542) er festet til en akterdel av fartøyet (314) på en styrbord side.

8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 4-7,karakterisert vedat den tredje line (512, 612) er koplet til en baugdel av fartøyet (314).