Introduction to a Jack Up Rig

Jack Up on eräänlainen offshore porauslautat. Se koostuu runko, jalat, ja nostojärjestelmä ja jack up lautan voidaan hinata offshore-sivuston, ja sitten laskea sen jalat merenpohjaan nostaa rungon, tarjoaa vakaa työkansi, joka on tarpeeksi vahva selviytymään vaaditut ympäristökuormitukset.

toinen jack Up-lautojen etu on se, että ne voivat toimia suurilla tuulennopeuksilla ja merkittävillä aallonkorkeuksilla sekä 500 jalan syvyydessä. Koska merenpohja lopulta tukee tunkkia, ne yleensä esikuormataan suunnitellulle paikalle saavuttaessa, jotta voidaan simuloida, millaisille jalkakuormille ne altistuvat. Tämä varmistaa, että kun lautan on täysin nostettu ylös ja toiminnassa, merenpohja voi tarjota vahvan perustan lautan.

offshore-teollisuus on käyttänyt Jack Up-lautoja merkittävästi jo yli 60 vuoden ajan. Ne ovat erityisen hyödyllisiä etsintä poraus, koska ne ovat suhteellisen helppo perustaa, ja myös tarjota runsaasti tuotanto -, majoitus-ja huolto alueilla. Vuosien varrella Jack Ups on ajettu äärirajoilleen sen suhteen, mitä he voivat tehdä. Tähän sisältyvät niiden kansikuormitusrajat sekä pinnalla että ylhäällä, niiden ympäristö-ja porausrajat sekä maa-aineksen eli perustusten raja-arvot. Näitä rajoja kiristämällä porausyritykset ovat voineet tutkia syvempiä vesiä, porata syviä altaita ankarissa olosuhteissa ja jopa porata alueilla, joilla maaperä ja perustukset ovat epävakaita.

Jack Up-lautojen komponentit

jokainen Jack Up-yksikkö koostuu kolmesta pääkomponentista: rungosta, jaloista ja Jalkateristä sekä Jack Up-laitteessa käytettävistä laitteista. Jokainen näistä komponenteista kuvataan alla, ja niiden toiminnot myös selitetään.

runko

runkoa muistuttava Tunkkausyksikön runko on vesitiivis, ja siinä on tai tukee normaalin toiminnan edellyttämiä laitteita, järjestelmiä ja henkilöstöä. Vaikka tunkki on pinnalla, runko tarjoaa myös tarvittavan kelluvuuden, jotta tunkki ei uppoa. Rungon parametrit voivat vaihdella riippuen laitteen eri toimintatavoista.

Kuva 1-Runko

pääsääntöisesti mitä suurempi rungon pituus ja syvyys on, sitä vaihtelevamman kansikuorman ja varustuksen Jack Up-yksikkö pystyy kantamaan. Tämä pätee erityisesti sen ollessa pinnalla, koska kansitilaa ja kelluvuutta on lisätty. Suurempien runkojen etuna on myös se, että ne tarjoavat suuremman tilan sekä sisällä että ulkona putkistojen ja koneiden sijoittamiseksi ja mahdollistavat selkeät työtilat. Suuremmissa rungoissa voi olla myös suurempi esikuormituskapasiteetti, mikä mahdollistaa joustavamman esikuormituksen aikana.

isommissa rungoissa on kuitenkin varjopuolia. Niihin kohdistuu usein suurempia tuuli -, virta-ja aaltokuormia. Tämän lisäksi, koska suurempi runko lisää Tunkin painoa, ne vaativat lisää nostavia tunkkeja, joilla on suurempi kapasiteetti, jotta laite voidaan turvallisesti nostaa ja pitää. Lopuksi lisäpainolla on vaikutusta Jack Upin luonnolliseen jaksoon, kun se on koholla.

toinen tekijä, jolla on suora vaikutus kuljetettavan kansipainon määrään sekä pinnalla olevaan vakauteen, on rungon pohjaveto. Tällä tarkoitetaan pinnalla olevan vesirajan ja rungon perusviivan välistä etäisyyttä. Rungon vedolla on vastakkainen suhde rungon varalaitaan, mikä viittaa pinnalla olevan vesilinjan ja rungon pääkannen väliseen etäisyyteen. Siksi kun Tunkin vedos kasvaa, varalaita pienenee saman verran.

kun kaksi tunkkia on identtiset rungot, syvemmän vedon omaava painaa enemmän. Lisäpaino voi tulla joko kevyiden alusten painosta tai vaihtuvasta kansikuormasta. Toisaalta syvemmän vedon omaava yksikkö kärsii matalampaan vastineeseensa verrattuna heikommasta pinnalla pysymisestä. Kuitenkin tärkein tekijä Jack Up-laitteen pinnalla vakaus on sen varalaita. Jos rungon ja jalan pituus kaksi Jack Ups on sama, sitten yksi suurempi varalaita on suurempi pinnalla vakaus.

jalka ja jalkaterä

a Jack Upin jalat ja jalkaterät on valmistettu teräksestä, ja ne tukevat runkoa laitteen ollessa koholla ja tarjoavat tarvittavan vakauden sivuttaiskuormitusten vastustamiseen. Jalusta käytetään lisäämään maaperän laakeriala, eli Jack Up voidaan käyttää alueilla, joilla on pienempi maaperän lujuus kuin jos olisi pienempi laakeri ala. Sekä jaloilla että jaloilla on useita ominaisuuksia, jotka vaikuttavat yksikön reaktiotapaan sekä ylhäällä että pinnalla, ja siksi on tärkeää ymmärtää nämä ominaisuudet.

kuva 2 – jalat

nostolaitteen jalat voivat ulottua jopa 500 jalkaa vedenpinnan yläpuolelle, kun laitetta hinataan, vaikka ne olisi vedetty täysin sisään. Suuremmat ja pidemmät jalat vaikuttavat yleensä eniten Jack Up-laitteen pinnalla pysymiseen. Sekä jalkojen suuren tuulialueen että suuren painopisteen aiheuttavan raskaan painon vuoksi pinnalla oleva vakaus vaikuttaa negatiivisesti. Suuremmilla jaloilla varustetut yksiköt eivät ole yhtä vakaita kuin muut saman rungon ja vedon omaavat yksiköt.

kun yksikkö on koholla, sen jalkoihin vaikuttavat Aalto, tuuli ja virtauskuormitus. Ympäristöolosuhteiden lisäksi näiden kuormitusten suuruus johtuu veden syvyydestä, ilmarakosta (rungon pohjan ja vesirajan välisestä etäisyydestä) ja siitä, kuinka pitkälle astumat tunkeutuvat merenpohjaan. Yleinen sääntö on, että mitä suuremmat jalat ja jalkaterät ovat, sitä enemmän tuuli, aallot ja virta kuormittavat niitä.

riippuen niiden rakenteesta ja koosta eri jaloissa esiintyy eri määriä sivuttaisjäykkyyttä. Tällä tarkoitetaan kuorman määrää, joka tarvitaan yksikön taipuman tuottamiseen. Tämä jäykkyys vähenee veden syvyys kasvaa, ja korkeammissa syvyyksissä, taivutusjäykkyys (sointu alue ja väli) on paljon suurempi vaikutus kuin leikkausjäykkyys (ahdin). Jalkojen jäykkyys liittyy suoraan Jack Up-jäykkyyteen yksikön ollessa korotetussa tilassa, mikä vaikuttaa rungon huojunnan määrään ja Jack Up-yksikön luonnolliseen jaksoon.

porauslautan laitteet

jokainen nostolaite vaatii tiettyjä laitteita, jotta se voi täyttää tarkoituksensa. Tällä varustuksella on siis vaikutusta rungon kokoon ja koko porauslautan kevytpainoon. Jack Up-lautoissa käytetyt laitteet voidaan jakaa kolmeen pääluokkaan: laivavarusteet, lähetyslaitteet ja nostolaitteet.

Laivavarustus on kaikkea, mikä ei suoraan liity lähetysvarustukseen. Tähän laivavarusteiden luokkaan kuuluvat siis kaikki laitteet, joita voidaan odottaa löytyvän tavallisesta meriajoneuvosta, kuten Dieselmoottori, öljyputket, sähkölaitteet, pelastusveneet, tutka-ja kaikuluotaimet, viestintälaitteet ja niin edelleen. Vaikka kaikki nämä laitteet eivät ole suoraan relevantteja lautan tehtävän kannalta, ne ovat kuitenkin välttämättömiä lautan tukihenkilöstön ja sen mahdollistamiseksi, että se voi toimia itsenäisesti merellä. Laivavarustus luokitellaan tyypillisesti osaksi lautan kevytlaivapainoa.

kuva 3 – Tehtävävarustus

kuten edellä mainittiin, Tehtävävarustus kattaa kaiken Jack Up-lautalla olevan, jolla se voi suorittaa tehtävänsä. Luonnollisesti tämä vaihtelee riippuen siitä, mitä tämä tehtävä on, sekä yksittäisten Jack Up. Esimerkiksi kaksi Jack Up lautat, jotka olivat molemmat käytetään etsintä poraus ei ehkä käytä täsmälleen samantyyppisiä laitteita. Mission laitteet kattaa asioita, kuten nosturit, mutapumput ja putkistot, derricks, poraus ohjausjärjestelmät, kaasun tunnistus laitteet ja hälytykset, ja niin edelleen. Toisin kuin laivavarusteita, Missiolaitteita ei aina luokitella osaksi kevyiden alusten painoa, koska jotkut työkalut, kuten sementtiyksiköt, eivät välttämättä aina sijaitse itse Tunkin kyydissä. Lopuksi Nostolaitteet kattavat kaiken, mikä liittyy siihen, että tunkki voi nostaa, laskea ja lukita jalkansa ja runkonsa.

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

Bork, K. (1995). Pyörivä kamppeet ja sen komponentit. Öljyalan jatkopalvelu. Division täydennyskoulutuksen. Texasin yliopisto Austinissa.

Davis, L. (1995). Rotary, kelly, swivel, pihdit ja top drive. 1. Öljyalan jatkopalvelu. Division täydennyskoulutuksen. Texasin yliopisto Austinissa.