Sentralt i emnet:
flytande innretning med eiga framdrift
boring, komplettering og brønnservice
BOP på havbotnen
mobile offshore drilling units (MODU)
Semi-submersible (halvt nedsenkbar rigg)
Til vanleg kallar vi riggen ein semi-sub. Semi-sub blir brukt til boring, komplettering og brønnservice på norsk sokkel og i internasjonalt farvatn. I større prosjekt blir ofte denne riggtypen leigd inn som bustadkvarter og ligg med bru over til andre installasjonar offshore. Denne riggtypen kan brukast på vassdjup frå 70 til 3 000 meter.
Riggen flyt i sjøen og beveger seg derfor i bølgjer, med havstraumar og vind. For å halde han på plass over brønnen blir det brukt anten aktiv posisjonering med motor eller fast posisjonering med anker.
Riggen har motor og propellar som gjer at han kan flytte frå stad til stad. Ombygde semi-sub-ar kan òg brukast som produksjonsinstallasjon.
Konstruksjon
Nedst har riggen flyteelement (pongtongar). Dei er laga av stålplater og er heilt tette, som ein ubåt. På grunn av det store volumet med luft innvendig er det pongtongane som gjer at riggen flyt.
Inni pongtongane er det mange tankar som kan fyllast med vatn. Desse blir kalla ballasttankar. Når vi fyller vatn i tankane, blir tyngdepunktet på riggen senka. Det gjer riggen meir stabil, og vi senkar alltid riggen når vi er i posisjon over brønnen.
Når riggen skal flyttast, tømmer vi ballasttankane slik at riggen flyt høgare i sjøen. Mindre motstand mellom riggen og havet gjer det lettare å drive riggen framover.
Under pongtongane er det montert propellar som blir brukte for å flytte riggen og for å halde han i riktig posisjon når vi ligg over ein brønn.
Frå pongtongane går det bein opp til dekket. Nokre riggar har fire bein, andre har seks eller åtte bein. Beina blir kalla søyler eller skaft. Søylene er hole og delte opp i fleire rom (skott) som kan stengjast for å hindre lekkasje frå eitt område til eit anna.
Oppå søylene ligg dekkmodulen. Dekkmodulen er delt inn i fleire nivå (etasjar), der det både finst motor for framdrift, pumper, lagerrom, verkstad og så vidare. Det skal vere god avstand frå havoverflata til nedste dekk, slik at høge bølgjer ikkje slår opp i dekket.
På øvste dekknivå er det bustadmodul og boremodul. Der finn du òg lagerområde som blir brukte til lagring av konteinarar og røyr som skal brukast i brønnarbeidet.
Ordet modul blir brukt om område som er laga til eit felles oppdrag eller oppgåve.
Ein bustadmodul er ei blokk med fleire rom som blir brukte til aktivitetar som det er naturleg å gjere innvendig i ein bygning.
Ein boremodul er området der boring og brønnaktivitetar går føre seg, og der vi òg har pumper og tankar som vi bruker til væske i brønnen.
Modulinndeling om bord
På taket av bustadmodulen ligg helikopterdekket, og på sidene er det plassert livbåtar som skal brukast til mønstringsøvingar og naudsituasjonar. I bustadmodulen finn du resepsjonen der du går når du kjem med helikopteret, og kontrollrommet der leiinga jobbar med planlegging av aktivitetar. Her finn du òg lugarar, pauserom, trimrom og kantine. Det er òg ein grovgarderobe der du skifter til arbeidsklede før du går ut på det utvendige dekket.
Mellom bustadkvarteret og boredekket ligg lagerområde og pipedeck (røyrlageret). I dette området ligg borerøyr, BHA for boring og komplettering, og ulike konteinarar som blir sende med utstyr til og frå riggen. Dette området ligg mellom bustadmodulen og boremodulen for å lage avstand mellom risikoområde og opphaldsområde.
Plassering over brønnen
Alt arbeid på ein brønn krev stor nøyaktigheit i plassering. For å halde riggen i riktig posisjon heile tida må han anten ankre opp på staden eller bruke motorar og propellar til å halde seg på plass.
Liggje ankra på staden
Når riggen skal liggje på anker, må han ha hjelp til ankerhandtering for å plassere ankera langt nok ut frå riggen på punkt som er lagde ut for ankring (prelaid mooring system). Det er AHTS-fartøy (Anchor Handling Tug Supply) som hjelper til med legging og trekking av ankera når riggen skal flyttast.
Ankerkjettingane blir haldne i strekk med ankervinsjar, slik at riggen ikkje driv til sida på grunn av slakk kjetting og straumdrag i havet.
Bruke dynamisk posisjonering (DP)
Det beste er å liggje på staden utan anker. Då kan riggen flyttast raskt til sida dersom det oppstår ein naudsituasjon.
Riggen har eit dynamisk posisjoneringssystem (DP) som bruker motorar, propellar og satellittnavigering. Når riggen "ligg på DP", bruker han sidepropellane (thrusterane) til å halde riggen i riktig posisjon over brønnen.
DP-systemet bruker eit datasystem som aktiverer propellane når riggen er på veg ut av posisjon. Det betyr at riggen blir halden i ein fast posisjon over brønnen trass i vind, bølgjer og straumdrag. DP-systemet er avhengig av satellittdekning for å vite posisjonen til riggen.
Framdrift for eiga maskin
Ein semi-sub kan flyttast frå brønn til brønn, og frå felt til felt. Nokre gonger flyttar ein rigg frå eit oppdrag på norsk sokkel til eit oppdrag for eit anna land.
Riggen har eit maritimt anlegg som inkluderer fleire dieselmaskiner, ledda propellar og ei skipsbru der kapteinen styrer fartøyet. Farten er vanlegvis rundt 7 knop (cirka 13 km/t). Det er ein stor fordel at riggen kan flyttast når ein borar fleire brønnar på ein lokasjon, og at ein kan flytte riggen over heile verda ved eiga framdrift.
Tekniske detaljar om halvt nedsenkbare riggar
Halvt nedsenkbare riggar kjem i ulike storleikar og med ulik kapasitet. I dei siste åra har riggane vorte større og kan brukast på større havdjup. Dei kan òg bore mykje lenger enn før, opp mot 13 000 meter. Ein del av dei nyaste riggane kan dermed nyttast på grunt, djupt og svært djupt vatn (Ultra Deep Water). Stor lagerplass for stigerøyr og borerøyr, og tekniske forbetringar på kraner, boreanlegg og tryggingssystem om bord bidrar til å utvide bruksområdet.
Riggane kan bore brønnar på havdjup som er frå nokre hundre meter opp til 3 000 meter. Avgrensinga for korleis riggen kan brukast på djupare hav, er vekta og lengda til stigerøyret (risaren), vekta på BOP, løftekapasitet på heisespel og boretårn og lagringskapasiteten på riggen.
Når riggen er i område med 3 000 meters havdjup, kan han ikkje liggje på anker. Då må han bruke DP-systemet.
Plasseringa av BOP-en
Frå denne riggtypen blir BOP plassert på brønnhovudet på havbotnen. Då bruker ein stigerøyret som køyreverktøy for BOP-en.
Sjå meir i artikkelen Stigerøyr (ndla.no) om landing av BOP ved hjelp av stigerøyr.
Hiv-kompenseringssystem
Eit hiv-kompenseringssystem lagar motrørsler mot rørslene på riggen opp og ned i bølgjene. I ei flytande innretning er det vanleg å ha kompensering på borestrengen, på stigerøyret og på ankerkjettingar.
Kompensering på borestrengen sit i toppen av boretårnet eller direkte på heisespelet slik at vekta til borekrona på botnen blir halden stabil, sjølv om riggen flyt opp og ned i havet.
For stigerøyret og ankerkjettingane kompenserer systemet òg mot sidevegs rørsler på grunn av vind og straumdrag.
Sjå videoen "TMR 4160 - Semisub1" (YouTube).
Kompenseringssystem:
Teknologisk utvikling
Alle skip og innretningar som blir bygde for å flyte i havet, skal godkjennast etter internasjonale standardkrav og registrerast i eit internasjonalt register. Innretningane blir delte opp i ulike klassar. Ein semi-sub som blir brukt til brønnaktivitetar, er klassifisert som MODU, som er forkorta frå engelsk mobile offshore drilling unit.
Nokre semi-submersible-riggar er konstruerte som kranfartøy som kan løfte ufattelege vekter. Desse er klassifiserte som SSCV, som er forkorta frå semi-submersible crane vessel.
Maritime fag har ei nettside, Del I Nasjonalt og internasjonalt regelverk for skipsfarten og vern av det marine miljø (marfag.no), som seier meir om dei ulike kodane som er i bruk.
Nyare semi-submersible-riggar – generasjon 6
Det finst fleire ulike modellar av sjette generasjon halvt nedsenkbar rigg. Fellestrekk er at slike riggar er laga for å kunne bore på havdjup opp mot 3 000 meter og bore brønnar som er meir enn 10 000 meter lange. Dette krev at riggen har lagringsplass for både stigerøyr og borerøyr til dei lengste situasjonane (opp mot 13 000 meter borerøyr). I tillegg må riggen ha tankvolum til borevæsker tilsvarande denne lengda på brønnar.
Les meir om den tekniske utviklinga frå Aker H-3 til H-6 i artikkelen Sjette generasjon flyterigg (ndla.no).