BORERIGGE

 

 

 

Offshore borerig er betegnelsen for et flydende fartøj som kan bore efter kulbrinter i havbunden i modsætning til en landrig, som ved anvendelse af samme boremetode, borer efter kulbrinter på landjorden. Der findes også pramme som er beregnet til boring efter kulbrinter i meget lavvandede sumpede områder. Dette kapitel omhandler kun offshore borerigge af "Jack Up" typen og flytning af riggene fra en location til en anden og ikke så meget hvordan riggene borer efter kulbrinter idet, mit kendskab til dette emne er ret begrænset. Inden en borerig flyttes, skal den gøres søklar dvs. at cantileveren skiddes ind og låses fast, alle løse genstande, såvel på dækket som om læ, surres forsvarligt og alle luger- og døre lukkes vandtæt.

 

 

 

 

 

Tegningen viser forskellig typer borerigge og på hvilke vanddybder riggene normalt kan arbejde. Desuden viser tegningen hvor i verden Maersk Contractor opererer og med hvilke typer rigge.

 

Semi Submersible borerig "Maersk Highlander" ved overtagelsen i Invergordon, Skotland. Semi Submersible betyder at riggen er flydende og i stand til at variere sin dybgang ved brug af ballasttanke. Under sejlads, er riggen trimmet helt op så den kun flyder på de 2 skibslignende pontoner hvorpå de lodrette søjler hviler. I borekondition er riggen trimmet ned og har større dybgang.Da  riggen er flydende, er det nødvendigt at den fastholdes i boreposition ved hjælp af 3 ankre udlagt fra hvert hjørne. Disse rigge kan bore på meget dybt vand- og i udsatte områder.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Billedet viser Jack Up riggen "Sneferu" på Morgan Field, sydlige Egypten 1986. Riggen kan stå på forskellige vanddybder kun afhængig af benenes længde, location og årstid. Jack Up rigge borer primært på vanddybder mindre end ca. 150 meter.

 

 

 

 

Tegningen til højre viser princippet i en boreoperation. Som det ses, er hvert ben forneden forsynet med en spudcan, en slags fod, som forhindrer benet i at synke for langt ned i havbunden.

For, at beskytte riggen mod bølger og svælg, er det nødvendigt at riggens platform hæves over havoverfladen. Dette "air gap" er bestemt af geografiske location og årstid, men i den danske del af Nordsøen vil air gap være ca. 20 meter, mindre om sommeren og mere om vinteren.

 

 

 

 

 

 

Rig Moves

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Når en borerig har fået kontrakt på at bore på en bestemt position skal riggen først flyttes ind på positionen. Over kortere afstande flyttes riggen ved hjælp af 3 slæbebåde. Den slæbebåd der har fat i stævnen af riggen kaldes "leading tug" medens de 2 andre, som har fat i hvert sit hjørne, er hjælpe slæbebåde. Denne form for flytning, hvor riggen hele tiden er flydende med benene trukket op, er meget vejrfølsom og det er påliggende at der er modtaget en god vejrudsigt for hele den beregnede flytningsperiode.Hvis flytningsperioden er af længere varighed, er det nødvendigt, at der på ruten er tilgængelige, godkendte, stand by locations hvor riggen evt. kan stå og afvente bedring i vejret. Bugserhastigheden ligger normalt omkring 2 til 4 knob. Ovennævnte bugsering kaldes et wet tow.

Alle rig-flytninger foregår ved brug af DGPS, satellit navigation, og ombord i riggen er der folk som udelukkende sørger for at de elektroniske kort som vises på computerskærmene hele tiden er opdaterede og korrekte. På kortene ses riggens- og de involverede slæbebådes bevægelser hen over skærmen, hvor desuden, alle strukturer, rør og alle andre faste installationer i området er vist.

Skal riggen transporteres over længere afstande feks. fra kontinent til kontinent, er det nødvendigt at riggen bliver transporteret på "ryggen" af et heavy lift fartøj eller en "sea camel" som kan være selvsejlende eller bliver bugseret efter en slæbebåd. Hvis heavy lifteren er selvsejlende vil transporthastigheden være ca. 12 til 14 knob medens den vil være omkring 7 knob hvis der skal bugseres. Den selvsejlende metode er langt at fortrække idet, bugsering er meget vejrfølsom.

Heavy lifteren er et semi submersible fartøj som er i stand til at variere sin dybgang. Det vil sige at fartøjet ved hjælp af ballasttanke kan få så stor en dybgang at hoveddækket er flere meter under vandoverfladen. Skibet som arbejder på DP trimmes ned, hvorefter riggen trækkes ind over skibets hoveddæk. Når riggen er i position, over det på forhånd tilriggede klodslag, pumpes vandet ud af ballasttankene hvorefter skibet hæver sig med riggen på ryggen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

På billedet ovenfor ses verdens største jack up rig på ryggen af en heavy lifter. Riggen blev på denne måde transporteret hele den lange vej, syd om afrika, fra fjernøsten til Norge, imponerende.

Når en rig på en heavy lifter når frem til den location hvor der skal bores, skal den selvfølgelig først søsættes hvorefter, den bugseres i position. Søsætning foregår i omvendt rækkefølge af lastningen.

Forinden en rig bliver sat på en location, er der udstedt en "Location Approval". En location approval betyder at havbunden, hvor riggen skal stå, er undersøgt for forhindringer- og at der er foretaget boreprøver langt ned i havbunden for at fastslå havbundens beskaffenhed og evne til at bære riggens samlede vægt fordelt på de 3 spud cans. Location approval beskriver desuden hvor dybt, det forventes at spud can vil penetrere ned i havbunden. En location approval er specifik og gælder i princippet kun for, denne navngivne rig, denne ene gang, på denne location.

Hvis der skal bores på en "Wild Cat", det vil sige en location hvor der aldrig før er blevet boret og hvor der ikke står en struktur vil der, på computeren ombord i riggen være markeret et område på 15 til 20 meter i diameter hvor riggen skal foretage boringen. Det vil sige at riggen placeres med midten af agterenden så tæt på cirklens centrum som muligt samtidig med, at den fastlagte kurs som riggen skal stå med etableres. Kursen vil altid være en kurs der peger imod de fremherskende vinde i området. I Nordsøen vil denne kurs altid være vestlig.

I god tid tages farten af riggen således, at man nærmer sig target med langsom fart. Eventuelt bremses riggens bevægelse fremover ved, at sænke spud cans ned i havbunden. Når riggen er på den ønskede position og med den rette kurs, pinnes alle 3 ben, pinned betyder at der er så meget vægt på benene at riggen står helt stille.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 "Maersk Exerter" under preloading på location Erik X 1, august 2001. Bemærk det gode vejr, det er sjældent offshore.

 

 

 

Skal en rig ind at stå på en struktur,som vist på tegningen til højre, er det nødvendigt, først at udlægge ankre hvorefter, riggen trækkes ind både ved brug af slæbebådene og ankrene.

Ca 100 til 200 meter fra den struktur og på den samme side af strukturen hvor riggen skal stå, er der markeret en "stand off position". Riggen bliver bugseret ind og pinned på denne position nogenlunde som ovenfor beskrevet.

Fra denne pinnede position, udlægges riggens ankre. I de fleste tilfælde vil riggens 2 bovankre også blive udlagt i en retning forefter ca. 30 til 45 grader fra riggens diametralplan (ikke vist på tegningen). Ankrene bliver udlagt af den ene- eller begge hjælpeslæbebåde.

Hvis ankerwirerne skal krydse rørledninger på havbunden, er der helt bestemte procedurer for hvordan, ankrene skal udlægges, gående ud på, ikke under nogen omstændigheder at beskadige rørledningerne.

Når ankrene er udlagt, og holdekraften testet, løftes riggens ben så meget fri af havbunden at riggen kan trækkes agterover ved brug af spillenes trækkraft. Slæbebådene er i denne face klar til at korrigere riggens kurs- og eventuelt stoppe bevægelsen agterover.

Det er ikke ualmindeligt at riggen skal ind at stå med agterenden kun 0,5 til 1 meter fra strukturen så det gælder om at være forsigtig og udvise godt sømandsskab hvilket, alle de towmastere som jeg kender udviser i rigt mål. Riggen nærmer sig langsomt strukturen og de sidste meter bliver riggens ben brugt som bremse. Enkeltvis kan benene bruges som et punkt hvorom riggen kan drejes og dermed ændre kurs. På en struktur vil final air gap ofte være omkring 30 meter.

Årsagen til, at riggen skal så tæt på strukturen er, at riggens boretårn, som står på en substruckture oven på cantileren, skal kunne nå alle de brønde i strukturen som skal bores, se øverste tegning Drilling. Cantileveren, det røde felt på riggens agterdæk på tegningen til højre, kan forskydes agterover og substruckturen med boretårnet kan forskydes tværskibs. Når riggen er i rette afstand fra strukturen- og med den rette kurs, bliver benene pinned.

 

Jack Up rig "Maersk Endeavour" og Dive Barge "Uncle John" i arbejde i Nordsøen oktober 1986.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jacking og Preloading

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jack Up rig i arbejde på Gorm-feltet i Nordsøen, November 1988

Billedet er taget fra en dykkerbåd hvis agterdæk med A-ramme ses i forgrunden. Den gule konstruktion i midten er en struktur med brønde. I baggrunden ses en Jack Up rig igang med boring. Bemærk hvor tæt riggen står på strukturen

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tegningen ovenfor viser et meget forenklet jacking system for en jack up rig. Jacking betyder at riggens ben enten skydes ud under riggen- eller trækkes op over riggen eller, at selve riggen kravler op- eller ned af benene.

Riggen har 3 ben. Hvert ben er en trekant konstruktion med et meget kraftigt rør, Chord, i hvert hjørne. De 3 chords er indbyrdes forbundet med vandrette og skrå afstivninger, Bracings og Diagonals.

Hver chord er på den udvendige side forsynet med en tandstang som står i forbindelse med en lodret række tandhjul som hver især bliver trukket af en elektrisk motor. Motorerne er fastspændt i riggens jacking huse som er en integreret del af selve riggens konstruktion.

Benene er således "løse" i forhold til riggen og det muliggør at de kan bevæges op eller ned eller, at riggen kan kravle op eller ned af benene.

Når riggen er på position og skal pinnes, se ovenfor, jackes benene ned indtil, den nederste del, spud can, berører havbunden. Benene kan fortsat jackes ned så længe spud can penetrerer havbunden. Når hvert enkelt ben er holdt op med at penetrere og riggen ligger vandret i begge planer, kan jacking fortsætte og riggen vil nu istedet begynde at kravle op af benene. Jacking-hastigheden er ca. 30 cm. pr. min.

 

Med riggen i position og pinned, er det tid for at komme op og preloade.

Riggen kravler op af benene og der stoppes op når riggens bund, air gap, er lige klar af de højeste bølger ca. 2 til 3 meter over havoverfladen. I denne position skal riggens ben belastes med ekstra vægt, preload.

Preloading betyder at riggen ved brug af specielle ballasttanke, som er placeret rundt om hvert ben, kan belastes med ekstra vægt. Denne vægt varierer fra rig til rig men er på flere tusinde ts. Man ønsker at benene skal belastes så meget, at yderligere penetrering sker med et lille air gap- og ikke når riggen er kommet op i endelig position, Final Airgap. I den danske del af Nordsøen vil final penetration ofte være ca. 2 til 4 meter. (Det kan nævnes, at der i halvfjerserne blev foretaget en boring ved Hesselø hvor man endte med en penetrering på ca. 26 meter. Det er meget vanskeligt, efter en sådan penetrering, at få trukket benene op igen, men det afhjælpes ved brug af spuledyser som sidder både på oversiden såvel som på undersiden af spud cans).

Det værste der kan ske, er et "punch through" hvilket, kan få riggen til at vælte med katastrofale følger. Med andre ord, er det bedre at få en punch trough med et lille air gap end med et stort.

Det tager flere timer at fylde ballasttankene op og skulle et eller flere af benene penetrere yderligere, så jackes der med de pågældende ben. Penetrering under preloading ses ved, at riggen bliver bragt ud af det vandrette plan. Under preloading, bjærges alle de ankre som er blevet brugt til at forhale riggen på plads.

Når den forud beregnede mængde ballastvand er indtaget, holdes vandet i tankene i 1 time hvorefter, det dumpes og riggen kan kravle op til final air gap.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Punch Through

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I Gulf of Mexico, udfor de amerikanske sydstaters kyst, bruges der ofte en anden rig type med kun een, men meget stor, spud can. Riggen kaldes en "matt supported rig" og bruges i områder hvor havbunden er meget blød. Den såkaldte matt er en ponton af samme størrelse som selve riggen og det er indlysende, at en fod med dette areal vil have svært ved at penetrere væsentligt.

Denne type rigge har også et andet jacking system som ofte, er hydraulisk med "arme" som griber fat i huller i de runde stålben og på denne måde trækkes riggen op af benene.

Som ovenfor nævnt, gøres der alt for at forhindre en punch through, men alligevel sker det fra tid til anden.

En punsh though betyder at et eller flere ben, ukontrolleret, "falder" igennem havbunden. Denne "falden igennem havbunden" sker med en hastighed som langt overgår den hastighed, på ca. 30 cm. pr. min., hvormed der kan jackes.

Det er indlysende, at skal et punch through ske, så skal det ske med så lille et air gap at riggens skrog rammer vandet før krængningsvinklen bliver for stor- og eller at skroget rammer vandet med for stor hastighed. Når riggen rammer vandet vil opdriften på skroget forhindre yderligere krængning- og penetrering.

Sker et punch through med et stort air gap, vil det være en katastrofe, riggen vil forlise med tab af menneskeliv til følge.

I midten af firserne, i Nordsøen, oplevede jeg et punch through på ca. 12 meter. Tiden der gik fra vi observerede bevægelser i riggen til det tidspunkt hvor penetreringen stoppede var ca. 3 sec. Riggen stod i preload condition med et air gap på. ca. 3 meter da det styrbord ben pludselig trådte igennem. Riggens styrbord hjørne sank så langt ned, at jeg observerede ca. 2 meter vand på dækket. På grund af skrogets opdrift kom dækket hurtigt ud af vandet igen, men vi endte op med, at flyde med det styrbord hjørne og have ca. 3 meter air gap på forbenet- og det bagbord ben, en ret uheldig situation. Heldigvis skete der ingen personskade og de materielle skader var minimale, fantastisk.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I december 1981 ud for Alexandria, Egypten, var jack up riggen "Maersk Valiant" netop blevet søsat efter transport fra Korea på ryggen af en Sea Camel.

Riggen stod i preload condition med minimum air gap da pludselig det ene ben skred i havbunden. Uheldet medførte, at alle 3 ben brækkede og riggen faldt ned på havoverfladen, som vist på tegningen til højre.

Det var en uheldig stilling for riggen, ikke at kunne jacke op og ikke at kunne blive bugseret væk, hvis vejret skulle blive dårligt. Det besluttedes, at få dykkere bragt ombord for, at skære benene over under vandet.

Svitzer blev kontaktet af rederiet og bedt om at sende dykkere til havaristen. Da vi efter et par dage ankom til riggen, var det blæst op hvilket, havde medført at benene, på grund af riggens bevægelser i den tiltagende sø, var brækket helt over i bruddet ca. 12 meter under riggens bund.

Riggen var nu frit flydende holdt i position af en stor slæbebåd. Vi dykkere og alt vores udstyr blev i en gummibåd overført fra en supplybåd til riggen.

Vel ombord, blev kursen sat mod Piræus, Grækenland, hvor vi skulle skære de ca. 12 meter lange benstumper, som stadig stak ud af leg well, fri af riggen.

På grund af uheldet, var det meste af riggens besætning blevet evakueret- og der var således masser af plads ombord. Vi andre holdt jul ombord på sørejsen til Piræus. Jeg tror ikke, at vi nogensinde har set så mange videofilm før. Der var noget med ca. 120 stk. og vi nåede at se dem alle på en uges tid. Jeg må sige at dykkerne var friske til at være behjælpelige ombord. De vaskede ned, gjorde bakstørn og alt andet forfaldent arbejde, godt gået.

Medens vi lå for anker på Piræus red skar vi benstumperne fri af riggen. Vi valgte at skære benene over i leg-well lige over vandlinien og snittene kunne således udføres med almindelige gasbrændere. Stålet var meget fint at skære i, og det første vi gjorde var, at skære et vindue i chorden som gjorde det muligt at skære den lodrette stålplade over som løber inde i selve chorden, dernæst skar vi selve chorden over fra ydersiden. Vi skulle passe på når vi lagde det sidste snit som frigjorde selve benet.

De lange benstumper stående i havbunden ud for Alexandria, blev senere sprængt ned af et amerikansk firma der anvendte retningsbestemte ladninger med det flydende sprænfstof Astrolit.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

"Maersk Valiant" under bugsering til Piræus, bemærk de korte benstumper som stikker op. Benene ville under normale omstændigheder have raget ca. 120 meter op i luften.

 

 

 

Underskylning og "foot prints"

 

Hvis en rig har har en meget lille penetrering kan der med tiden opstå underskylning af spud can, det vil sige at havstrømme fjerner sandet under- og omkring selve spud can.

For, at registrere en sådan underskylning, bliver der med jævne mellemrum foretaget inspektion med en ROV og hvis der opdages underskylning, bliver "krateret" fyldt op med sandsække af dykkere.

Det er nødvendigt at stoppe en sådan underskyldning idet, det ellers udvikler sig og underskyldningen bliver større og større.

Tegningen til højre viser en spud can med begyndende underskylning. Læg mærke til højden- og størrelsen på en sådan spud can. Det er ikke ualmindeligt med et areal på 120 m2 eller større. Spud cans størrelse vil være bestemt af riggens størrelse- og vægt. En stor vægt kræver en spud can  med et stort areal som giver en bedre fordeling af trykket- og dermed mindre penetration.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Hvis der tidligere har stået en rig på en struktur eller jacket, så vil den have efterladt aftryk fra sine spud cans i havbunden. Disse, ofte dybe aftryk, kaldes "foot prints" og de kan give store problemer for en rig som efterfølgende skal stå på samme location.

Problemet er, at der findes mange forskellige typer rigge og de har derfor ikke samme afstand imellem- eller samme størrelse spud can og hvis de havde, ville det være svært at placere den nye rig lige oven i de gamle foot prints.

En spud can skal helst have et ensarted, jævnt fordelt, modtryk fra den havbund som den står på. Hvis modtrykket ikke er ens hele vejen rundt, kan der opstå det som kaldes "rack face differens" og det kan medføre skade på såvel spud can- som riggens ben. En sådan situation kan opstå hvis en rigs spud cans kun delvis er understøttet fordi de står oven i gamle foot prints. Problemet kan afhjælpes ved, at udføre sand-bagging, det vil sige at de gamle foot prints fyldes op med sandsække udlagt af dykkere, eller Rock Dumping.

 

 

 

Sandsækkene blev transporteret frem til location af supplybåde, men ind imellem måtte vi vente på forsyninger. Tiden blev udnyttet til dykning på et koralrev. Riggen ses i baggrunden.

Det sydlige Egypten, august 1984. Riggen "Senusret" skulle ind at stå på den gule jacket i baggrunden. Imidlertid var der så store problemer med dybe gamle foot print at, det var nødvendigt at fylde disse foot print op med sandsække. På billedet ses dykkerholdet i arbejde fra gummibåden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jeg kan ikke huske hvad lufthavnen hedder, men bemærk den meget eksklusive terminal med de gode hvile faciliteter.

Endelig ankom flyet og nu er det bare med at komme afsted til Cairo og checkke ind på et ordentligt hotel, dejligt.

 

Blow-Out

 

 

Indledningsvis skal jeg sig, at mit kendskab til Blow-outs er begrænset, men lidt kendskab har jeg dog til, hvordan specialisterne får kontrol over situationen.

Et blow-out er et ukontrolleret udslip af kulbrinter fra en brønd.

For, at forhindre blow-outs, bliver der boret igennem en "blow-out preventer" som er et stort, stærkt- og meget tungt ventilhus. I ventilhuset sidder der en lodret række uafhængige hydrauliske ventiler som kan skydes vandret ind over det rør hvorigennem der bores, "conductor pipe" og på denne måde kan et udslip spærres af.

Hvis trykket, af en eller anden årsag, pludselig stiger volsomt og blow-out preventeren ikke kan spærre af for de udstrømmende kulbrinter så har man et blow-out, og på grund af de meget eksplosionfarlige gasser vil et blow-out næsten altid bryde i brand.

Et blow-out på en land-rig er betydelig lettere at håndtere end et blow-out på en offshore-rig idet, adgangsvejene for de specialister som skal håndtere hændelsen er meget begrænsede, husk på at riggen er højt hævet over havoverfladen, og det er forbundet med store besværligheder at få nødvendigt materiel bragt hurtigt frem. Før blow-out specialisterne overhovedet kan komme til at udføre deres arbejde, skal der køles med vand i meget store mængder. Kølevandet skal ofte smides 50 til 60 meter lodret op og det kræver derfor skibe med specielle store brandpumper- og strålerør. Alle større skibe som arbejder offshore, har idag brandslukningsudstyr som ovenfor nævnt.

 

 

 

 

 

 

 

Det er af yderste vigtighed, at de brændende gasser ikke forsøges slukket før end man er sikker på at selve udslippet kan spærres af. Hvis man slukker ilden i gasserne, men ikke selve udstrømningen, vil der opstå en gassky som pludselig kan antændes, med en voldsom eksplosion til følge.

Ved afkøling med store mængder vand er det muligt for specialisterne, at komme så tæt på gerningsstedet, at de med mekanisk udstyr kan rydde op og fjerne deformerede konstruktioner. Når man har dannet sig et overblik over forholdene, besluttes det hvordan problemet løses.

Måske er det muligt at frigøre og fjerne den gamle blow-out preventer for dernæst at montere en ny og på denne måde spærre af for udslippet med preventerens ventilerne.

Ofte er det nødvendigt at lave "hot tap" og bruge klemmeværktøj, se tegningen til højre. Hvis udstrømningen ikke kan stoppes, alene ved at klemme conductor, er det nødvendigt at pumpe små stålkugler ind i røret, selvfølgelig under et tryk der er større end trykket i conductor. Stålkuglerne bliver af gasstrømmen trukket op til indsnævringen, ved klemmeværktøjet, hvor de vil pakke sig og danne tæthed.

Trykket kan i nogle tilfælde være så stort, at det er nødvendigt at lave en aflastningsboring. Denne metode synes umiddelbart at være noget langsommelig idet, der først skal findes en ledig rig som skal på location og derefter skal der bores.

I tidligere tider, var det ikke ualmindeligt, hvis man havde et blow-out på en land-rig, at "puste" ilden ud ved brug af sprængstoffer. Flere retningsbestemte sprængladninger placeredes, i samme afstand, i en cirkel omkring den brændende brønd hvorefter, ladningerne blev aktiveret momentant. Det er meget vigtigt at ladningerne detonerer på nøjagtig samme tid- og at de har samme størrelse- og afstand fra brønden . Der sker det, at trykbølgen- og luften som bliver sat i bevægelse ind mod brønden puster ilden ud.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

På det første billede, som viser et blow-out på en land-rig, ryddes der op før der tages stilling til hvordan problemet løses, bemærk mobilkranen i forgrunden. Billedet i midten viser, at brønden er blevet mere tilgængelig. Billedet til højre viser afkøling af en brændende offshore platform.

Tilbage til "Forsiden"