Rigger og skip som brukes til boring og brønnvedlikehold, deles inn i oppjekkbare rigger (jack up) for realativt grunne havdyp, halvt nedsenkbare borefartøy (semi submersible), boreskip, boretårn (derrick) på land samt boretårn som er plassert på produksjons plattformer. NOV informasjon
Ulike flyttbare innretninger kan brukes til bore- og brønnserviceaktiviteter. De deles inn i flytende og faste installasjoner. Flytende innretninger er halvt nedsenkbar rigg, boreskip og skip for lett brønnintervensjon.
Der havdypet er mindre enn 150 meter, kan vi bruke en fast installasjon. Det er en innretning som flyter når den flyttes fra sted til sted, og som lander med bein på havbunnen når den skal utføre arbeid på brønn. Det kalles en oppjekkbar rigg.
Flytende installasjoner til brønnaktivitet
De flytende installasjonene kjennetegnes ved at de flyter mens de er i operasjon på en brønn. De kan flyttes fra sted til sted med egen motorkraft (maritimt anlegg). En slik flytende installasjon er enten et boreskip, en halvt nedsenkbar rigg (semi-submersible) eller et mindre skip som brukes til lette brønnintervensjoner.
De flytende installasjonene holdes på riktig sted over brønnen ved hjelp av forankring med ankerkjettinger i havbunnen, eller ved hjelp av et dynamisk posisjoneringssystem. DP-systemet ved hjelp av satellitt og bruker propeller til å holde posisjonen.
Dersom installasjonen skal bruke anker på lokasjonen, er det nødvendig med spesialskip (ankerhåndteringsskip) for å få anker og ankerkjettinger på plass.
Flytende installasjoner bruker to bølgekompenseringssystem som hindrer bevegelse på borestrengen og stigerøret mens vi er i aktivitet på brønnen.
Installasjoner som både kan flyttes og sette ned bein på havbunnen
Jackup-riggen, eller den oppjekkbare riggen, er en installasjon som både kan stå fast på havbunnen og flyte i havet. Den brukes til boring og brønnvedlikehold og kan også plasseres inntil en annen installasjon slik at den kan fungere som innleid boremodul.
Jackup-riggen er spesiell fordi den kan slepes eller kjøre med egen skipsmotor til oppdragsområdet. Der jekker den ned tre bein som står på havbunnen, slik at skroget løftes opp fra havoverflaten. Når oppdraget er avsluttet, jekker den beina opp slik at den blir til en flytende enhet igjen.
Denne riggen brukes til boring, komplettering og brønnvedlikehold. Den heter semi-submersible på engelsk og halvt nedsenkbar rigg på norsk. De første riggene ble utviklet på 1960-tallet.
Til vanlig kaller vi riggen en semi-sub. Semi-sub brukes til boring, komplettering og brønnservice på norsk sokkel og i internasjonalt farvann. I større prosjekt leies ofte denne riggtypen inn som boligkvarter og ligger med bro over til andre installasjoner offshore. Denne riggtypen kan brukes på vanndyp fra 70 til 3 000 meter.Riggen flyter i sjøen og beveger seg derfor i bølger, med havstrømmer og vind.
For å holde den på plass over brønnen brukes enten aktiv posisjonering med motor eller fast posisjonering med anker. Riggen har motor og propeller som gjør at den kan flytte fra sted til sted. Ombygde semi-sub-er kan også brukes som produksjonsinstallasjon.
Konstruksjon
Nederst har riggen flyteelementer (pongtonger). De er lagd av stålplater og er helt tette, som en ubåt. På grunn av det store volumet med luft innvendig er det pongtongene som gjør at riggen flyter. Inni pongtongene er det mange tanker som kan fylles med vann. Disse kalles ballastankene .
Når vi fyller vann i tankene, senkes riggens tyngdepunkt. Det gjør riggen mer stabil, og vi senker alltid riggen når vi er i posisjon over brønnen. Når riggen skal flyttes, tømmer vi ballasttankene slik at riggen flyter høyere i sjøen. Mindre motstand mellom riggen og havet gjør det lettere å drive riggen framover. Under pongtongene er det montert propeller som brukes for å flytte riggen og for å holde den i riktig posisjon når vi ligger over en brønn.
I pongtongene til riggen er det ballasttanker. Fra pongtongene går det bein opp til dekket. Noen rigger har fire bein, andre har seks eller åtte bein. Beina kalles søyler eller skaft. Søylene er hule og delt opp i flere rom (skott) som kan stenges for å hindre lekkasje fra ett område til et annet.Oppå søylene ligger dekkmodulen. Dekkmodulen er delt inn i flere nivå (etasjer), der det både finnes motor for framdrift, pumper, lagerrom, verksted og så videre.
Det skal være god avstand fra havoverflaten til nederste dekk, slik at høye bølger ikke slår opp i dekket. På øverste dekknivå er det boligmodul og boremodul. Der finner du også lagerområder som brukes til lagring av konteinere og rør som skal brukes i brønnarbeidet. Ordet modul brukes om områder som er lagd til et felles oppdrag eller oppgave. En boligmodul er en blokk med flere rom som brukes til aktiviteter som det er naturlig å gjøre innvendig i en bygning. En boremodul er området der boring og brønnaktiviteter foregår, og der vi også har pumper og tanker som vi bruker til væske i brønnen.
Modulinndeling om bord
På taket av boligmodulen ligger helikopterdekket, og på sidene er det plassert livbåter som skal brukes til mønstringsøvelser og nødsituasjoner. I boligmodulen finner du resepsjonen der du går når du kommer med helikopteret, og kontrollrommet der ledelsen jobber med planlegging av aktiviteter. Her finner du også lugar, pauserom, trimrom og kantine. Det er også en garderobe der du skifter til arbeidsklær før du går ut på det utvendige dekket. Mellom boligkvarteret og boredekket ligger lagerområder og pipedeck (rørlageret). I dette området ligger borerør, BHA for boring og komplettering, og ulike containere som sendes med utstyr til og fra riggen. Dette området ligger mellom boligmodulen og boremodulen for å lage avstand mellom risikoområde og oppholdsområde.
Plassering over brønnen
Alt arbeid på en brønn krever stor nøyaktighet i plassering. For å holde riggen i riktig posisjon hele tida må den enten ankre opp på stedet eller bruke motorer og propeller til å holde seg på plass.
Ligge på stedet med anker
Når riggen skal ligge på anker, må den ha hjelp til ankerhåndtering for å plassere ankrene langt nok ut fra riggen på punkt som er lagt ut for ankring (prelaid mooring system). Det er AHTS-fartøy (Anchor Handling Tug Supply) som hjelper til med legging og trekking av ankrene når riggen skal flyttes. Ankerkjettingene holdes i strekk med ankervinsjer, slik at riggen ikke driver til sida på grunn av slakk kjetting og strømninger i havet.
Bruke dynamisk posisjonering (DP)
Det beste er å ligge på stedet uten anker. Da kan riggen flyttes raskt til sida dersom det oppstår en nødsituasjon. Riggen har et dynamisk posisjoneringssystem (DP) som bruker motorer, propeller og satellittnavigering. Når riggen «ligger på DP», bruker den sidepropellene (thrusterne) til å holde riggen i riktig posisjon over brønnen.
DP-systemet bruker et datasystem som aktiverer propellene når riggen er på vei ut av posisjon. Det betyr at riggen holdes i en fast posisjon over brønnen til tross for vind, bølger og strømninger. DP-systemet er avhengig av satellittdekning for å vite posisjonen til riggen.
Framdrift for egen maskin
En semi-sub kan flyttes fra brønn til brønn, og fra felt til felt. Noen ganger flytter en rigg fra et oppdrag på norsk sokkel til et oppdrag for et annet land.
Riggen har et maritimt anlegg som inkluderer flere dieselmaskiner, leddete propeller og en skipsbro der kapteinen styrer fartøyet. Forflytningsfarten er vanligvis rundt 7 knop (cirka 13 km/t). Det er en stor fordel at riggen kan flyttes når man borer flere brønner på en lokasjon, og at man kan forflytte riggen over hele verden ved egen framdrift.
Tekniske detaljer om halvt nedsenkbare rigger
Halvt nedsenkbare rigger kommer i forskjellige størrelser og med ulik kapasitet. I de siste årene er riggene blitt større og kan brukes på større havdyp. De kan også bore mye lenger enn tidligere, opp mot 13 000 meter. En del av de nyeste riggene kan dermed benyttes på grunt, dypt og meget dypt vann (Ultra Deep Water). Stor lagerplass for stigerør og borerør, og tekniske forbedringer på kraner, boreanlegg og sikkerhetssystemer om bord bidrar til å utvide bruksområdet.
Riggene kan bore brønner på havdyp som er fra noen hundre meter opp til 3 000 meter. Begrensningen for riggens bruk på dypere hav er vekta og lengden til stigerøret (riseren), vekta på BOP, løftekapasitet på heisespill og boretårn og lagringskapasiteten på riggen. Når riggen er i områder med 3 000 meters havdyp, kan den ikke ligge på anker. Da må den bruke DP-systemet.
BOP-ens plassering
Fra denne riggtypen plasseres BOP (Blow Out Preventer) på brønnhodet på havbunnen. Da bruker man stigerøret som kjøreverktøy for BOP-en. Dersom det oppstår en kritisk situasjon, kan denne riggen raskt flyttes til side for brønnen. Da stenger vi BOP først, frigjør stigerøret fra brønnen og flytter riggen.Dårlig vær eller en brønnkontrollhendelse kan være eksempler på dette. Nødfrakoblingen fra BOP skal skje innen 90 sekunder. Da stengesogså ventilene i BOP-en, slik at det ikke strømmer olje, gass eller kjemikalier ut i havet.
Hiv-kompenseringssystem
Teknologisk utvikling
Alle skip og innretninger som bygges for å flyte i havet, skal godkjennes etter internasjonale standardkrav og registreres i et internasjonalt register. Innretningene deles opp i ulike klasser. En semi-sub som brukes til brønnaktiviteter, er klassifisert som MODU, som er forkortet fra engelsk Mobile Offshore Drilling Unit.
Noen semi-submersible-rigger er konstruert som kranfartøy som kan løfte ufattelige vekter. Disse er klassifisert som SSCV, som er forkortet fra Semi Submersible Crane Vessel.
Maritime fag har en nettside, Del I Nasjonalt og internasjonalt regelverk for skipsfarten og vern av det marine miljø (marfag.no), som sier mer om de ulike kodene som er i bruk.
Nyere semi-submersible-rigger – generasjon 6
Det finnes flere ulike modeller av sjette generasjon halvt nedsenkbar rigg. Fellestrekk er at slike rigger er lagd for å kunne bore på havdyp opp mot 3 000 meter og bore brønner som er mer enn 10 000 meter lange. Dette krever at riggen har lagringsplass for både stigerør og borerør til de lengste situasjonene (opp mot 13 000 meter borerør). I tillegg må riggen ha tankvolum til borevæsker tilsvarende denne lengden på brønner.
Les mer om den tekniske utviklingen fra Aker H-3 til H-6 i artikkelen Sjette generasjon flyterigg (ndla.no).
Lett brønnintervensjon er en rask og billig metode for å gjøre vedlikehold på havbunnsbrønner. Til dette brukes et spesialbygget skip og brønnsikringsutstyr som kobles på havbunnsbrønnen.
Skipene som brukes til LWI
Skipet kalles et RLWIV (Riserless Light Well Intervention Vessel). Det er plass til cirka 70–90 personer om bord.
Skipstypen er cirka 100–120 meter lang og minner litt om forsyningsskipene i utformingen. Skipet er altså mye kortere enn et boreskip. I fronten finner du helikopterdekk, boligmodul og navigasjonssenter. Der er også livbåtene, som har plass til alle om bord.
Skipet har flere kraner som brukes til å flytte utstyr og forsyninger over hele dekksoverflaten. Kranene brukes også til å løfte utstyr inn mot moonpool.
Det er avsatt områder på dekk til kabelutstyret (WL) og kveilerørsutstyret (CT) som er nødvendig på overflaten for å føre verktøystrengen inn i brønnen.
ROV-en lagres i
ROV-hangaren på dekk mellom bruk. ROV-en heises ned i havet og styres av en ROV-pilot fra et panel om bord. Oppgaven til ROV-en er å overvåke og styre utstyret som skal lande på brønnen.
Under dekk er det et forenklet sirkulasjonssystem for brønnvæske, med en eller to stempelpumper og flere store tanker for brønnvæsken. Det er også ballasttanker som brukes for å holde skipet stabilt. Flere områder under dekk er satt av til lager for forsyninger og nødvendige materialer til brønnarbeidet. Ett område er forbeholdt skipets maskineri som gir kraft til framdrift og posisjoneringsaktiviteter.
Posisjonering over brønnen
Under brønnintervensjon bruker skipet DP (dynamisk posisjonering) for å holde seg på riktig sted over brønnen. Det er vanligvis fire propeller som hjelper til med å holde skipet i posisjon. Propellene drives av skipets motorer og justeres etter signaler fra navigeringssystemet.
Et skip som må ligge på samme sted over tid, bruker dynamisk posisjonering med satellitt, data og sidepropeller.