Introduktion till en Jack up Rig

en Jack Up är en typ av offshore borriggar. Den består av ett skrov, ben och ett lyftsystem och en jack up rigg kan bogseras till offshore-platsen och sedan sänka benen i havsbotten för att lyfta upp skrovet, vilket ger ett stabilt arbetsdäck som är tillräckligt starkt för att klara de nödvändiga miljöbelastningarna.

en annan fördel med Jack Up-riggar är att de kan fungera i höga vindhastigheter och med betydande våghöjder, liksom i vattendjup som når 500 fot. Eftersom Jack Up i slutändan kommer att stödjas av havsbotten, är de vanligtvis förinstallerade vid ankomsten till den avsedda platsen för att simulera den typ av benbelastningar som de kommer att utsättas för. Detta säkerställer att när riggen är helt kapad och i drift kommer havsbotten att kunna ge en stark grund för riggen.

offshore-industrin har gjort betydande användning av Jack Up riggar för över 60 år nu. De är särskilt användbara för prospekteringsborrning eftersom de är relativt lätta att installera och ger också gott om Produktions -, boende-och underhållsområden. Under åren har Jack Ups drivits till sina gränser när det gäller vad de kan göra. Detta inkluderar deras däckbelastningsgränser både när de är flytande och när de är förhöjda, deras miljö-och borrgränser och marken eller grunden. Genom att driva dessa gränser har borrföretag kunnat utforska djupare vatten, borra djupa reservoarer under svåra förhållanden och till och med borra i områden med instabil mark och fundament.

komponenter i Jack Up-riggar

varje Jack Up-enhet består av tre huvudkomponenter: skrovet, benen och foten och utrustningen som används på Jack Up. Var och en av dessa komponenter kommer att beskrivas nedan, och deras funktioner kommer också att förklaras.

skrov

ungefär som skrovet på en båt är en Jack Up-enhetens skrov Vattentät och rymmer eller stöder utrustning, system och personal som behövs för att utföra normal drift. Medan Jack Up är flytande, ger skrovet också den flytkraft som behövs för att stoppa Jack upp från att sjunka. Skrovets parametrar kan variera beroende på enhetens olika driftsätt.

Figur 1-skrov

som regel, ju större längd och djup av skrovet, desto mer varierande däck belastning och utrustning Jack Up enheten kommer att kunna bära. Detta gäller särskilt när det är i flytande läge, eftersom det finns ökat däckutrymme och ytterligare flytkraft. Större skrov har en annan fördel genom att de ger ett större utrymme både inifrån och ut för att rymma rörledningar och maskiner och möjliggöra tydliga arbetsområden. Större skrov kan också ha större förspänningskapacitet vilket möjliggör större flexibilitet vid förladdningsoperationer.

det finns dock några nackdelar med större skrov. De utsätts ofta för högre vind -, ström-och vågbelastningar. Dessutom, eftersom en större skrov ökar vikten av domkraften upp, de kommer att kräva ytterligare upplyftande domkrafter med en större kapacitet för att på ett säkert sätt höja och hålla enheten. Slutligen har ytterligare vikt en inverkan på Jackens naturliga period medan den är i sitt förhöjda läge.

en annan faktor som har en direkt inverkan på mängden variabel däckbelastning som kan bäras, liksom den flytande stabiliteten, är skrovets drag. Detta hänvisar till avståndet mellan den flytande vattenlinjen och skrovets baslinje. Skrovets utkast har ett motsatt förhållande till skrovets fribord, vilket hänvisar till avståndet mellan den flytande vattenlinjen och skrovets huvuddäck. Därför som utkastet till en Jack Up ökar, fribordet minskar med samma mängd.

med två Jack Ups med identiska skrov kommer den med det djupare utkastet att väga mer. Denna extra vikt kan komma från antingen lightship vikt eller variabel däck belastning. Å andra sidan kommer enheten med det djupare utkastet att drabbas av minskad flytande stabilitet jämfört med dess grundare motsvarighet. Den mest inflytelserika faktorn på en Jack Up-enhetens flytande stabilitet är dock dess fribord. Om skrovet och benlängden på två Jack Ups är identisk, kommer den med en större fribord att ha högre flytande stabilitet.

ben och fot

en Jack Up ‘ s ben och fot är gjorda av stål och tjänar till att stödja skrovet medan enheten är förhöjd och erbjuder den nödvändiga stabiliteten för att motstå sidobelastningar. Foten används för att öka jordlagerområdet, vilket innebär att Jack Up kan användas i områden med lägre markstyrka än om det fanns ett mindre lagerområde. Båda benen och foten har flera egenskaper som påverkar hur enheten reagerar i både förhöjda och flytande lägen, och det är därför viktigt att förstå dessa egenskaper.

Figur 2-Ben

en Jack Up-enhetens ben kan sträcka sig upp till 500 fot över vattenytan när enheten bogseras, även när de är helt indragna. Större och längre ben har vanligtvis den största inverkan på den flytande stabiliteten hos en Jack Up-enhet. På grund av både benens stora vindområde och den tunga vikten som orsakar ett högt tyngdpunkt kommer den flytande stabiliteten att påverkas negativt. Enheter med större ben kommer att vara mindre stabila än andra enheter med samma skrovkonfiguration och utkast.

när enheten är i sitt upphöjda läge kommer benen att påverkas av våg -, vind-och strömbelastningar. Förutom miljöförhållandena är storleken på dessa belastningar ett resultat av vattendjup, luftgap (avståndet mellan skrovets baslinje och vattenlinjen) och hur långt foten tränger in i havsbotten. En allmän regel är att ju större ben och fot, desto mer belastning kommer att utövas på dem av vind, vågor och ström.

beroende på deras design och storlek kommer olika ben att uppvisa olika mängder lateral styvhet. Detta hänvisar till den mängd belastning som krävs för att producera en enhetsavböjning. Denna styvhet minskar när vattendjupet ökar, och i högre djup har böjstyvhet (ackordområdet och Avståndet) en mycket större inverkan än skjuvstyvhet (stag). Benstyvhet är direkt relaterad till Jack up styvhet medan enheten är i sitt förhöjda läge, vilket påverkar mängden skrovsvängning och den naturliga perioden för Jack Up-enheten.

Borriggutrustning

varje Jack Up-enhet kommer att kräva viss utrustning för att uppfylla sitt syfte. Denna utrustning kommer därför att påverka skrovstorleken och den totala riggens ljusvikt. Utrustningen som används på Jack up-riggar kan delas upp i tre stora klassificeringar: marin utrustning, Uppdragsutrustning och Höjningsutrustning.

den marina utrustningen är allt som inte är direkt relaterat till uppdragsutrustningen. Denna marina Utrustningskategori omfattar därför all utrustning som man kan förvänta sig att hitta på ett vanligt sjögående fordon, såsom en dieselmotor, oljeledningar, elektrisk utrustning, livbåtar, radar och ekolod, kommunikationsutrustning och så vidare. Även om all denna utrustning inte är direkt relevant för riggens uppdrag, är det ändå viktigt för att stödja personal ombord på riggen och för att den ska kunna fungera på egen hand till sjöss. Den marina utrustningen klassificeras vanligtvis som en del av riggens lätta vikt.

Figur 3-Uppdragsutrustning

som nämnts ovan täcker Uppdragsutrustningen allt ombord på Jack Up-riggen som gör det möjligt att slutföra sitt uppdrag. Naturligtvis kommer detta att variera beroende på vad exakt detta uppdrag är, såväl som den enskilda Jack Up. Till exempel, två Jack up riggar som båda användes för prospekteringsborrning kanske inte använder exakt samma typ av utrustning. Mission utrustning omfattar saker som kranar, lera pumpar och rörledningar, lyftkranar, borrning styrsystem, gas upptäckt utrustning och larm, och så vidare. Till skillnad från marin utrustning, Uppdragsutrustning är inte alltid klassas som en del av lightship vikt, eftersom vissa verktyg som cement enheter inte alltid kan placeras ombord på Jack upp själv. Till sist, upplyftande utrustning täcker allt som är inblandat i att låta domkraften höja, sänka, och låsa av benen och skrovet.

Mitchell, R. F., Miska, S. Z. och Aadnoy, B. S. (2012) grundläggande borrteknik. Richardson, TX: Society of Petroleum Engineers.

Bork, K. (1995). Den roterande riggen och dess komponenter. Austin: Petroleum extension service. Avdelningen för fortbildning. University of Texas i Austin.

Davis, L. (1995). Roterande, kelly, vridbar, tång och toppdrift. 1: a upplagan. Austin: Petroleum extension service. Avdelningen för fortbildning. University of Texas i Austin.