Introduktion til en Jack up Rig

en Jack Up er en type offshore borerigge. Det består af et skrog, ben og et løftesystem, og en jack up rig kan trækkes til offshore-stedet og derefter sænke benene ned i havbunden for at løfte skroget, hvilket giver et stabilt arbejdsdæk, der er stærkt nok til at klare de krævede miljøbelastninger.

en anden fordel ved Jack up rigge er, at de kan fungere i høje vindhastigheder og med betydelige bølgehøjder såvel som i vanddybder, der når 500 fod. Da Jack Up i sidste ende understøttes af havbunden, er de normalt forudindlæst ved ankomsten til det tilsigtede sted for at simulere den slags benbelastninger, som de vil blive udsat for. Dette sikrer, at når riggen er fuldt jacked op og i drift, havbunden vil være i stand til at give et stærkt fundament for riggen.

offshore-industrien har gjort betydelig brug af Jack up rigge i over 60 år nu. De er især nyttige til efterforskningsboring, da de er relativt lette at opsætte og også giver rigelig produktion, indkvartering og vedligeholdelsesområder. I årenes løb er Jack Ups blevet skubbet til deres grænser med hensyn til, hvad de kan gøre. Dette inkluderer deres dækbelastningsbæregrænser både når de er flydende og når de er forhøjede, deres miljø-og boregrænser, og jorden, eller fundament, grænser. Ved at skubbe disse grænser har borefirmaer været i stand til at udforske dybere farvande, bore dybe reservoirer under barske forhold og endda bore i områder med ustabil jord og fundamenter.

komponenter til Jack up-rigge

hver Jack up-enhed består af tre hovedkomponenter: skroget, benene og fødderne og det udstyr, der bruges på Jack Up. Hver af disse komponenter vil blive beskrevet nedenfor, og deres funktioner vil også blive forklaret.

skrog

ligesom skroget på en båd er en Jack up-enheds skrog vandtæt og huser eller understøtter det udstyr, systemer og personale, der er nødvendigt for at udføre normale operationer. Mens Jack Up er flydende, giver skroget også den opdrift, der er nødvendig for at forhindre Jack Up i at synke. Skrogets parametre kan variere afhængigt af enhedens forskellige driftsformer.

Figur 1-skrog

som regel, jo større skrogets længde og dybde, jo mere variabel dækbelastning og udstyr kan Jack up-enheden bære. Dette gælder især, mens det er i sin flydende tilstand, da der er øget dækplads og yderligere opdrift. Større skrog har en anden fordel, idet de giver et større rum både indvendigt og udvendigt til at rumme rør og maskiner og giver mulighed for klare arbejdsområder. Større skrog kan også have større preload kapacitet, som giver mulighed for mere fleksibilitet under preloading operationer.

der er dog nogle ulemper ved større skrog. De er ofte udsat for højere vind -, strøm-og bølgebelastninger. Oven i dette, da en større skrog øger vægten af donkraften op, de vil kræve yderligere hæve stik med en større kapacitet for sikkert at hæve og holde enheden. Endelig har ekstra vægt indflydelse på den naturlige periode af Jack Up, mens den er i forhøjet tilstand.

en anden faktor, der har en direkte indvirkning på mængden af variabel dækbelastning, der kan bæres, såvel som den flydende stabilitet, er skrogets træk. Dette refererer til afstanden mellem den flydende vandlinje og skrogets basislinje. Skrogets udkast har et modsat forhold til skrogets fribord, der henviser til afstanden mellem den flydende vandlinje og skrogets hoveddæk. Derfor når udkastet til en Jack up stiger, falder fribordet med samme mængde.

med to Jack Ups med identiske skrog vil den med det dybere træk veje mere. Denne ekstra vægt kan komme fra enten lightship vægt eller variabel dæk belastning. På den anden side vil enheden med det dybere træk lide af nedsat flydende stabilitet sammenlignet med dens lavere modstykke. Den mest indflydelsesrige faktor på en Jack up-enheds flydende stabilitet er imidlertid dens fribord. Hvis skroget og benlængden på to Jack Ups er identisk, vil den med et større fribord have den højere flydende stabilitet.

ben og fod

en Jack Up ‘ s ben og fod er lavet af stål og tjener til at understøtte skroget, mens enheden er hævet, og giver den nødvendige stabilitet til at modstå laterale belastninger. Footings bruges til at øge jordbærende område, hvilket betyder, at Jack Up kan bruges i områder med lavere jordstyrke, end hvis der var et mindre lejeareal. Både ben og fod har flere egenskaber, der påvirker den måde, enheden reagerer på i både forhøjede og flydende tilstande, og det er derfor vigtigt at forstå disse egenskaber.

figur 2 – ben

en Jack up-enheds ben kan strække sig op til 500 fod over vandoverfladen, når enheden trækkes, selv når de er helt trukket tilbage. Større og længere ben har normalt den største indflydelse på den flydende stabilitet i en Jack up-enhed. På grund af både det store vindområde på benene og den tunge vægt, der forårsager et højt tyngdepunkt, vil den flydende stabilitet blive negativt påvirket. Enheder med større ben vil være mindre stabile end andre enheder med samme skrogkonfiguration og træk.

når enheden er i forhøjet tilstand, vil dens ben blive påvirket af bølge -, vind-og strømbelastninger. Ud over miljøforholdene er størrelsen af disse belastninger et resultat af vanddybde, luftgab (afstanden mellem skrogets basislinje og vandlinjen), og hvor langt fodene trænger ind i havbunden. En generel regel er, at jo større ben og fod, jo mere belastning vil blive udøvet på dem af vind, bølger og strøm.

afhængigt af deres design og størrelse vil forskellige ben udvise forskellige mængder lateral stivhed. Dette refererer til den mængde belastning, der er nødvendig for at producere en enhedsafbøjning. Denne stivhed falder, når vanddybden øges, og i højere dybder har bøjningsstivhed (akkordområdet og afstanden) en meget større indflydelse end forskydningsstivhed (bøjle). Benstivhed er direkte relateret til Jack Up stivhed, mens enheden er i sin forhøjede tilstand, hvilket påvirker mængden af skrogsvingning og den naturlige periode for Jack Up-enheden.

boreriggen udstyr

hver Jack up enhed vil kræve visse udstyr for at opfylde sit formål. Dette udstyr vil derfor have en effekt på skrogets størrelse og lysskibets vægt på den samlede rig. Det udstyr, der anvendes på Jack up rigge kan opdeles i tre store klassifikationer: Marine udstyr, Mission udstyr, og opløftende udstyr.

det Marine udstyr er alt, hvad der ikke er direkte relateret til missionsudstyret. Denne kategori af marineudstyr omfatter derfor alt det udstyr, man kunne forvente at finde på et almindeligt søgående køretøj, såsom en dieselmotor, olierør, elektrisk udstyr, redningsbåde, radar og ekkolod, kommunikationsudstyr, og så videre. Mens alt dette udstyr ikke er direkte relevant for riggens mission, er det ikke desto mindre vigtigt for at støtte personale ombord på riggen og for at lade det operere alene til søs. Det Marine udstyr klassificeres typisk som en del af riggens lysskibsvægt.

figur 3 – Mission udstyr

som nævnt ovenfor dækker Mission udstyr alt ombord på Jack Up rig, der gør det muligt at fuldføre sin mission. Naturligvis vil dette variere afhængigt af, hvad netop denne mission er, såvel som den enkelte Jack Up. For eksempel, to Jack up rigge, som begge blev brugt til efterforskningsboring, bruger muligvis ikke nøjagtigt den samme type udstyr. Mission udstyr dækker ting som kraner, mudder pumper og rør, derricks, boring kontrolsystemer, gas afsløring udstyr og alarmer, og så videre. I modsætning til marineudstyr klassificeres Missionsudstyr ikke altid som en del af lysskibets vægt, da nogle værktøjer som cementenheder muligvis ikke altid er placeret ombord på selve Jack Up. Endelig dækker løfteudstyr alt, hvad der er involveret i at lade donkraften hæve, sænke og låse benene og skroget af.

Mitchell, R. F., Miska, S. S. og Aadnoy, B. S. (2012) Fundamentals of drilling engineering. Richardson: Society of Petroleum Engineers.

Bork, K. (1995). Den roterende rig og dens komponenter. Austin: Petroleum udvidelse tjeneste. Opdeling af efteruddannelse. Københavns Universitet i Austin.

Davis, L. (1995). Rotary, kelly, drejelig, tang og top drive. 1. udgave. Austin: Petroleum udvidelse tjeneste. Opdeling af efteruddannelse. Københavns Universitet i Austin.