NO20140580A1 - Hiv-kompenserings- og forspenningsapparat og fremgangsmåte for anvendelse - Google Patents

Description

Teknisk område

Et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat er tilkjennegitt for anvendelse på flytende borefartøyer slik som boreskip og delvis nedsenkbare borefartøyer. Spesifikt, men ikke eksklusivt, så blir et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat tilkjennegitt for anvendelse som en primær hiv-kompensator eller reserve for riggens borestrengkompensator.

Bakgrunn

Ettersom offshore olje- og gassutnyttelses- og -produksjonsoperasjoner i økende grad blir etablert på dypere vann har det blitt mer vanlig at boreaktiviteter blir utført fra rigger som flyter på overflaten av sjøen, slik som borefartøyer eller delvis nedsenkbare borerigger. Ulikt faste rigger eller oppjekkbare rigger er flytende rigger utsatt for bølgebevegelser som forårsaker bevegelse opp og ned, som må bli kompensert for under borings-, brønnkompletterings-, brønnintervensjons- og andre operasjoner. Bølgebevegelser er av spesifikk bekymring under «låst-til-bunn»-operasjoner (dvs., brønnkomplettering, brønntesting og brønnintervensjon) der en landingsstreng er fysisk koblet til brønnhodet på sjøbunnen. Tap av hiv-kompensering kan føre til alvorlige konsekvenser.

Bortsett fra de operasjonelle vanskelighetene som oppstår fra bevegelsene opp og ned av den flytende riggen så oppstår også signifikante sikkerhetsproblemer, spesielt potensialet for at landestrengen sprekker og bøyer seg og forårsaker en utblåsning. Faktisk krever sikkerhetsstandarder i offshoreoperasjoner at et hiv-kompenseringssystem blir ansett som en essensiell komponent på en flytende rigg under låst-til-bunnen-operasj oner.

Kjente hiv-kompenseringssystemer kan bli beskrevet som å benytte passiv hiv-kompensering eller aktiv hiv-kompensering.

En enkel, passiv hiv-kompensator er en myk fjær som effektivt har utslag inn og ut som respons på fjærbelastninger ettersom fartøyet beveger seg opp og ned mens det effektivt holdes konstant strekk på strengen. Eksempler på typer av enkle, passive hiv-kompensatorer er krone monterte kompensatorer eller borestrengkompensatorer. Passive hiv-kompensatorer benytter hydrauliske sylindre og er assosiert med gass-akkumulatorer for å lagre og spre bølge-energien.

Aktiv hiv-kompensering er forskjellige fra passiv hiv-kompensering ved å ha et eksternt drevet kontrollsystem som aktivt forsøker å kompensere for enhver bevegelse på et spesifikt punkt. Eksempeltyper på aktiv hiv-kompensering inkluderer aktive hiv-maskinerier som benytter elektriske eller hydrauliske vinsj esystemer for å heve og senke toppdriveren som respons på fartøybevegelse. Aktive og passive hiv-kompenseringssystemer kan bli kombinerte for å tilveiebringe semi-aktive hiv-kompenseringssystemer.

Den essensielle karakteren til hiv-kompenseringsfunksjonen på en flytende rigg er slik at sikkerhetsstandarder også krever at de blir designet slik at ingen enkeltkomponentsvikt skal føre til total svikt i systemet. De skal også være «svikt til sikkerhet» som betyr at i tilfellet med enhver svikt så faller systemet tilbake i en kompenseringstilstand som er den tryggeste tilstanden under låst-til-bunnen operasjoner. Mens aktive hiv-maskinerier har utallige fortrinn så svikter de i en «låst tilstand». Trygge operasjoner og industristandarder krever at ytterligere midler for sikkerhet implementeres i systenWutstyrskonfigurasjonen. Ytterligere sikkerhetsmidler kan inkludere en in-line-strekkmaskin, design av et svakt ledd i stigerøret/landingsstrengen, begrensende operasjonsparametre som skal ligge innenfor strekkbegrensningen til stigerøret, og så videre.

Generelt legger disse operasjonsparameterne begrensninger på operatører som har direkte innvirkning på produktivitet og effektivitet. Alle eksisterende muligheter har begrensninger. I tilfellet med en in-line-strekkmaskin er det bekymringer omkring hvordan inline-strekkmaskinen oppfører seg når de kjøres i serie med det aktive hiv-maskineriet. I tilfellet med det svake leddet i stigerøret, de gir typisk kun beskyttelse i en overstrukket tilstand og med en gang de ryker så tilveiebringer de ikke noen understøttelse for landingsstrengen etterpå. I tilfellet med begrensende operasjonsparametre til innenfor strekket av stigerøret så kan dette medføre vesentlig nedetid under offshore-operasjoner.

Det er derfor et behov for et alternativt eller forbedret hiv-kompenseringsapparat som kan opereres som en primær hiv-kompensator eller som en reserve for riggens borestrengkompensator i tilfellet med svikt eller utkobling av riggens borestrengkompensator.

Det er også et behov for et forbedret hiv-kompenseringsapparat som kan bli benyttet som en løfteramme for installeringen av trykkontrollutstyr under brønntesting/brønnintervensjonsarbeid, siden disse komponenten er installert i den overfylte plassen i bore-derriken.

Referansene ovenfor til bakgrunnsteknikk utgjør ingen innrømmelse av at teknikken utgjør en del av den allmenne kunnskapen til en fagmann på området. Referansene ovenfor er heller ikke ment å skulle begrense anvendelsen av hiv-kompenserings-og forspenningsapparatet slik det er tilkjennegitt her.

Oppsummering

Generelt blir et hiv-kompenserings og forspenningsapparat, og en fremgangsmåte for anvendelse derav tilkjennegitt. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet kan bli benyttet som et primært hiv-kompenserings- og forspenningsapparat eller som reserve for riggens primære kompenserer i tilfellet med svikt eller utkobling av riggens primære kompensator. Den primære kompensatoren kan foreligge i form av en borestrengkompensator. Ifølge ett aspekt blir det tilkjennegitt et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter: nevnte apparat omfatter: én eller flere sylindre, der denne/disse sylinderne har et respektivt stempelhode og stempelstang deri, der en fri ende av én eller flere stempelstenger er operativt assosiert med et toppdrivsystem på det flytende fartøyet og der en festet ende av den ene eller de flere sylinderne er festet relativt et strømningshodeoppsett,

én eller flere stempelakkumulatorer,

en primær hydraulikkfluidlinje som forbinder den ene eller de flere stempelakkumulatorene og den ene eller de flere sylinderne,

et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn eller forlenge den ene eller de flere stempelstengene som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse én eller flere stempelstenger på ethvert punkt langs deres respektive utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når nevnte apparat blir operert som en reserve for en primær kompensator,

der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypass-linje og en andre bypass-linje, der hver bypass-linje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrøm gjennom den første bypass-linjen når trykk i sylinderen overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypass-linjen når trykket i sylinderne faller under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv for det flytende fartøyet.

I én utførelsesform omfatter nevnte hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy: en ramme som har en øvre seksjon tilpasset festing til et toppdrivsystem og en nedre seksjon tilpasset å grense til et strømningshodeoppsett,

et par sylindre festet til den nedre seksjonen av rammen, der hver sylinder har et stempelhode og en stempelstang deri, der en fri ende av stempelstangen er operativt assosiert med den øvre seksjonen av rammen,

et par med stempelakkumulatorer,

en primær hydraulikkfluidlinje som forbinder stempelakkumulatorene og sylinderne,

et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn eller strekke ut stempelstengene som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse stempelstengene på ethvert punkt langs deres respektive utslagsbaner, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når apparatet blir operert som en reserve for en primær kompensator,

der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypasslinje og en andre bypasslinje, der hver bypasslinje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrømning gjennom den første bypasslinjen når trykket i sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypasslinjen når trykket i sylinderne faller under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv i det flytende fartøyet.

I en annen utførelsesform omfatter nevnte hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy: en ramme som har en øvre seksjon tilpasset festing til et toppdrivsystem og en nedre seksjon tilpasset å grense til et strømningshodeoppsett,

en sylinder festet til den øvre seksjonen av rammen, der sylinderen har et stempelhode og en stempelstang deri, der en fri ende av stempelstangen er tilpasset for festing til et toppdrivsystem,

en stempelakkumulator,

en primær hydraulikkfluidlinje som forbinder stempelakkumulatorene og sylinderen,

et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn eller strekke ut stempelstangen som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse stempelstangen på ethvert punkt langs dens respektive utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når apparatet blir operert som en reserve for en primær kompensator,

der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypasslinje og en andre bypasslinje, der hver bypasslinje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrømning gjennom den første bypasslinjen når trykket i sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypasslinjen når trykket i sylinderne faller

under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv i det flytende fartøyet.

Der isoleringsventilen utilsiktet blir lukket, for derved hydraulisk å låse systemet, så vil apparatet automatisk gå tilbake i en kompenserende tilstand. I utførelsesformer der apparatet omfatter en reserve for den primære kompensatoren er apparatet videre tilpasset raskt å aktivere og tilveiebringe kompensering dersom den primære kompensatoren svikter.

I én utførelsesform omfatter stempel akkumulatoren en sylindertønne som har et hydraulisk kammer og et pneumatisk kammer definert deri, der det pneumatiske kammeret står i kommunikasjon med en pneumatisk trykkbeholder via en pneumatisk fluidlinje. Den primære hydraulikkfluidlinjen kan forbinde de hydrauliske kamrene i stempelakkumulatorene og sylinderne.

I en annen utførelsesform kan den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere være tilveiebrakt med en anti-rekyl-ventil som har en begrenset strømningsbane, hvorved det under plutselig tap av belastning er slik at anti-rekyl-ventilen er konfigurert for å lukkes til en begrenset åpning, for å begrense den maksimale strømmen av hydraulikkfluid fra stempelakkumulatoren(e) til sylinderen/sylinderne. I ytterligere utførelsesform er kan den begrensede strømningsbanen være tilveiebrakt i en ytterligere bypass-linje. Plutselig tap av belastning kan bli indikert ved en vertikal akselerering av rammen. Ventilen kan bli utløst for å lukkes når rammehastigheten overskrider den maksimale, normale, opererende hiv-hastigheten.

Bekrivelsen tilkjennegir også en fremgangsmåte for aktivering av en reserve-kompensator for å tilveiebringe hiv-kompensering for et flytende fartøy utstyrt med en primær kompensator når nevnte primære kompensator svikter, der fremgangsmåten omfatter: tilveiebringe reserve-kompensatoren ifølge det første aspektet som definert ovenfor,

lokalisere den ene eller de flere sylinderne i reserve-kompensatoren mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet på en måte hvorved de frie endene av stempelstengene er operativt assosiert med toppdrivsystemet og de festede endene av sylinderne er festet relativt strømningshodeoppsettet,

låse isoleringsventilen på reserve-kompensatoren for å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når nevnte primære kompensator er i virksomhet,

når nevnte primære kompensator svikter for derved å forårsake at trykket i den ene eller de flere sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi eller faller under en nedre trykkgrenseverdi, omdirigere fluidstrøm for å omgå den låste isoleringsventilen via henholdsvis den første bypasslinjen eller den andre bypasslinjen, og

tillate stempelstengene på den ene eller de flere sylinderne å trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet.

Det er på det rene at det foreligger belastnings- og plassbegrensninger ved installering av kompensatorer i bore-derriken. Med hensyn på hiv-kompensatorer som benytter hydrauliske sylindre blir respektive lavtrykkluftakkumulatorer i fluid kommunikasjon med den blinde siden av sylinderne generelt tilveiebrakt for å ta imot fluktueringer i gasstrykket på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen i sylinderen trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet som beskrives her tilveiebringer et apparat der slike ytterligere lavtrykksluftakkumulatorer er redundante, for derved å føre til en redusert vekt og fotavtrykk sammenlignet med hiv-kompensatorer i den kjente teknikken.

Dermed blir det tilkjennegitt et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter

én eller flere sylindre, der hver sylinder har en respektiv stempelstang og stempelhode deri, der hver stempelstang er hul og i fluid kommunikasjon med en respektiv blind side av hver respektive sylinder via en åpning i stempelhodet, der det hule stempelet derved definerer en lavtrykksluftakkumulator deri for å ta imot fluktueringer i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.

En hydraulisk sylinder for anvendelse på et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der sylinderen har en stempelstang og et stempelhode deri, der en fri ende av stempelstangen er i stand til å være operativt assosiert med et fiksert punkt på det flytende fartøyet, der stempelstangen er hul og i fluid kommunikasjon med en respektiv blind side av sylinderen via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en lavtrykksluftakkumulator deri for å motta fluktueringer i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.

Beskrivelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for å kompensere for hiv i et flytende fartøy, der fremgangsmåten omfatter:

tilveiebringe et hiv-kompenseringsapparat omfattende:

én eller flere sylindre, der hver sylinder har en respektiv stempelstang og stempelhode, der en fri ende av den ene eller de flere stempelstengene er operativt assosiert med et toppdrivsystem på det flytende fartøyet der en festet ende av den ene eller de flere sylinderne er festet relativt et strømningshodeoppsett;

der hver stempelstang er hul og i fluid kommunikasjon med en respektiv blind side på hver respektive sylinder via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en gassakkumulator deri for å motta fluktuering i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet;

lokalisere den ene eller de flere sylinderne mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet på en måte hvorved de frie endene av stempelstengene er operativt assosiert med toppdrivsystemet og de festede endene av sylinderne er fiksert relativt strømningshodeoppsettet; og

tillate stempelstengene i sylinderne å trekkes inn eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.

Beskrivelse av figurene

Uansett alle andre former som kan falle innenfor omfanget av apparatet slik det er gitt i oppsummeringen så vil nå spesifikke utførelsesformer bli beskrevet, kun for eksemplets del, med referanse til de tilhørende tegningene, der: Figur 1 er partiell, skjematisk representasjon av en derrik og boredekk på et flytende fartøy som viser et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat i overensstemmelse med én utførelsesform konfigurert in-line med ulike komponenter benyttet i låst-til-bunn operasjoner for olje- og gassreserver offshore, Figur 2 er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy i overensstemmelse med beskrivelsen, der stempelstengene i nevnte apparat er vist midt i et utslag, Figur 2a er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der apparatet er hydraulisk låst, Figur 3 er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der apparatet er mekanisk låst for landing, Figur 4 er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat, som viser omdirigering av fluidstrøm gjennom en første bypasslinje på et hiv oppover, Figur 5 er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat, som viser omdirigering av fluidstrøm gjennom en andre bypasslinje på et hiv nedover, Figur 6 er en skjematisk fremstilling av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat, som viser begrensning av fluidstrøm i tilfellet med plutselig tap av belastning, Figur 7 er en perspektivfremstilling av en øvre seksjon av en ramme på nevnte apparat vist på figurene 1-6, Figur 8 er en perspektivfremstilling av en nedre seksjon av rammen på nevnte apparat vist på figurene 1-6, Figur 9a er en perspektivfremstilling av en midtre seksjon av rammen på nevnte apparat vist på figurene 1-6, Figur 9b er en planfremstilling av den midtre seksjonen av rammen vist på figur 9a, og Figur 10 er en partiell skjematisk representasjon av en derrik og et boredekk på et flytende fartøy som viser et hiv-kompenserings og forspenningsapparat i overensstemmelse med en alternativ utførelsesform konfigurert in-line med ulike komponenter benyttet i låst-til-bunn operasjoner for olje- og gassreserver offshore.

Detaljert beskrivelse av spesifikke utførelsesformer

Utførelsesformer av et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy vil nå bli beskrevet kun ved eksempel, og med spesifikk (dog ikke eksklusivt) referanse til boring etter olje- og gassreserver offshore.

Med referanse til figur 1 er det vist en partiell og skjematisk fremstilling av en derrik 100 og et boredekk 200 på et flytende fartøy benyttet i låst-til-bunn operasjoner for olje- og gassproduksjon offshore. Derriken 100 strekker seg oppover over boredekket 200 og understøtter de viktigste heise- og borekomponentene benyttet i boreoperasjoner.

Derriken 100 understøtter et heiseoppsett, slik som en talje, for heving og senkning av en landingsstreng 100 som kan være konfigurert for å passere gjennom boredekket 200 og fasilitere brønntesting/brønnintervensjon av en undersjøisk produksjonsbrønn. En nedre ende av landingsstrengen 110 kan være festet på brønnhodet på sjøbunnen ved hjelp av en rørhenger i det som kan bli kalt «låst-til-bunn» operasjoner. Et toppdrivsystem 120 kan være tilveiebrakt for også å fremme senkning og løfting av landingsstrengen 100 inn i eller ut av brønnhullet. Fluid produsert på brønnhodet kan bli ledet gjennom et stigerør til et strømningshodeoppsett 130 lokalisert over boredekket 200 og der ledet til brønntesting-/prosesseringsfasiliteter lokalisert et annet sted på toppsiden.

Heiseoppsettet kan bli tilveiebrakt med et primært hiv-kompenseringssystem. Det primære hiv-kompenseringssystemet kan være et aktivt hiv-vinsjesystem eller en passiv hiv-kompensator montert på toppen av derriken 100. Som diskutert ovenfor, dersom dette primære hiv-kompenseringssystemet svikter eller ikke er operativt, så vil fluktueringen i den vertikale posisjonen til det flytende fartøyet relativt sjøbunnen på grunn av bølgebevegelse sette landingsstrengen 100 under alternerende kompresjon og strekk.

Dermed tilveiebringer hiv-kompenserings og forspenningsapparatet 10, i utførelsesform en som beskrives her, en reserveløsning eller sekundært hiv-kompenseringssystem. Alternativt kan apparatet 10 operere som det primære hiv-kompenseringssystemet. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 kan være konfigurert in-line under riggens primære hiv-kompenseringssystem. Nevnte apparat 10 kan være operativt assosiert på én ende derav med toppdrivsystemet 120 og festet på en motstående ende derav til strømningshodeoppsettet 130. Installert på denne måten kan hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 være opphengt over boredekket 200 på det flytende fartøyet.

Som beskrevet i utførelsesformen her kan hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 ytterligere være understøttet av en øvre vognskinne 140 og en nedre styreramme 150 som sitter i vognskinner i derriken 100. Den nedre styrerammen 150 kan også være tilpasset å tilveiebringe et dekk 160 der det kan være plassert et flertall av vinsjer, inkludert en dedikert persontransportvinsj for å tilveiebringe operatørtilgang til nevnte apparat 10, for derved å redusere tilgangsvanskeligheter som skyldes relativ bevegelse mellom boredekket og nevnte apparat 10. Det er på det rene at derriken 100 også kan understøtte et flertall av umbilikals 180 for overføring av pneumatisk fluid, hydraulisk fluid, elektrisk kraft og kontrollsignaler til nevnte apparat 10.

I normal inline-operasjon kan hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 være anbrakt i 'låst modus', slik dette vil bli beskrevet senere, slik at det primære hiv-kompenseringssystemet står for hiv for det flytende fartøyet. I tilfellet med svikt i det primære hiv-kompenseringssystemet kan likevel hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 automatisk bli aktuert for å tilveiebringe primær hiv-kompensering for det flytende fartøyet.

Med generell referanse til figurene 2 til 6, der like referansetall refererer til like deler hele veien, så er hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 beskrevet som her vist.

Apparatet 10 inkluderer en ramme 12, et par sylindre 14 i formen av hydrauliske sylindre, og et par stempelakkumulatorer 16 i operativ kommunikasjon med paret med sylindre 14 via en primær hydraulikklinje 18.

Rammen 12, som vil bli beskrevet senere i større detalj med referanse til figurene 7-9, inkluderer en øvre seksjon 20 tilpasset for festing til toppdrivsystemet 120 og en nedre seksjon 22 tilpasset å grense til strømningshodeoppsettet 130. Rammen 12 inkluderer også en midtre del 24 for å tilveiebringe rigid, strukturell understøttelse for paret med sylindre 14.

Hver sylinder 14 inkluderer en sylindertønne 16 og en stempelstang 28 som er teleskopisk bevegelig inne i sylindertønnen 26. I noen utførelsesformer kan stempelstangen ha et utslag på opp til 10 meter eller mer, noe som gjør apparatet 10 i stand til å kompensere for både hiv i fartøyet og tidevann uten behov for justering av vinsje-elevasjonen fra boredekket 200.

En nedre ende 30 av sylindertønnen 26 er montert på den nedre seksjonen 22, slik dette vil bli forklart senere i større detalj med referanse til figur 8.

Stempelstangen 38 har en fri ende 32 med en gaffelbolt 34 assosiert dermed. I bruk er gaffelbolten 34 på hver stempelstang 28 operativt assosiert med den øvre seksjonen 20 av rammen 12, slik dette vil bli forklart i større detalj med referanse til figur 7.

En motsatt ende 36 av stempelstangen 28 er assosiert med et stempelhode 38. I bruk er stempelhodet 38 bevegelig inne i sylindertønnen 26, for derved å definere et hydraulisk kammer 40 som er fylt med hydraulikkfluid og et «blindt» kammer 42 som er fylt med luft. Det «blinde» kammeret 42 blir vanligvis referert til som den blinde siden av sylinderen 14.

I én spesifikk utførelsesform kan stempelstangen 28 være hul og i fluid kommunikasjon med det blinde kammeret 42 i sylinderen 14 via en åpning 44 i stempelhodet 38. I denne konfigurasjonen kan den hule stempelstangen definere en lavtrykkluftakkumulator deri for å ta imot fluktueringer i gasstrykk i det blinde kammeret 42 i sylinderen 14 når stempelstangen 28 trekkes inn, eller strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet. Fordelaktig eliminerer denne utførelsesformen behovet for lavtrykkgassakkumulatorer anbrakt i fluid kommunikasjon med den blinde siden av sylinderen 14, for derved å redusere vekten og fotavtrykket til apparatet 10 sammenlignet med kompensatorer fra den kjente teknikken.

Hver stempelakkumulator 16 inkluderer et hydraulisk kammer 46 og et pneumatisk kammer 48. Det hydrauliske kammeret 46 er fylt med hydraulikkfluid og er i operativ kommunikasjon med det tilsvarende hydrauliske kammeret 40 i sylinderen 14 via den primære hydraulikkfluidlinjen 18.

Det pneumatiske kammeret 48 er i kommunikasjon med en pneumatisk trykkbeholder 50 via en pneumatisk fluidlinje 52.

I noen utførelsesformer kan den pneumatiske trykkbeholderen 50 omfatte et flertall av luftrykkbeholdere (APV). Hver APV kan være 1-2 kL, som fortrinnsvis har et trykk på mer enn 100 bar, og enda mer fordelaktig et trykk på mer enn 200 bar. Den pneumatiske trykkbeholderen 50 kan operere som en passiv 'fjær' i hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 ved å lagre og spre energien som er assosiert med bølgebevegelse.

Den pneumatiske trykkbeholderen 50 kan være i fluid kommunikasjon med en luftrykkfyllingsmodul 54 via linje 56. Luftrykkfyllingsmodulen 54 omfatter ytterligere høytrykksluftlagring for å justere trykket i apparatet 10 når det er nødvendig (for eksempel øke pneumatisk trykk for å kompensere økt krokbelastning). Høytrykksluftfyllingsventil 58 er tilveiebrakt på linje 56 og kan bli åpnet for å øke lufttrykk for å stå imot økt krokbelastning. I motsatt fall er høytrykkluftventileringsventil 60 også tilveiebrakt på linje 56 og kan bli åpnet for å minske lufttrykk nå krokbelastningen minsker. Luftrykkfyllingsmodulen 54 har typisk et høyere trykk enn (opp til 150-200 %) enn den pneumatiske trykkbeholderen 50. Dersom den pneumatiske trykkbeholderen 50 foreligger ved for eksempel 210 bar så kan lufttrykkfyllingsmodulen 54 foreligge ved 345 bar.

En kompressor 62, i formen av en høytrykkluftkompressor, kan også være tilveiebrakt for å levere ren, tørr høytrykksluft til initialt å trykksette hele apparatet 10 eller for å fylle lufttrykkfyllingsmodulen 54 via linje 64. Fordelaktig tillater kompressoren 62 apparatet 10 å bli operert uavhengig fra ethvert annet høytrykksluftleveringssystem på det flytende fartøyet.

Lufttrykkfyllingsmodulen 54 er anbrakt for å tilveiebringe rask justering av lufttrykk og belastninger for å takle plutselige endringer i strengvekt uten å måtte kun stole på kompressoren 62.

Fordelaktig kan den pneumatiske trykkbeholderen 50, lufttrykkfyllingsmodulen 54 og kompressoren 62 være anbrakt på et separat dekk, for eksempel i en ufarlig sikkerhetssone.

Apparatet 10 omfatter ytterligere et kontrollventiloppsett 65. Kontrollventiloppsettet 65 er anbrakt for å kontrollere strømmen av hydraulikkfluid gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen 18 og derved trekke inn eller strekke ut stempelstengene 28 som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet. Kontrollventiloppsettet 65 kan bli kontrollert fra et kontrollpanel 66. Fortrinnsvis er kontrollpanelet anbrakt og operert fra boredekket 200, for derved å gjøre det mulig å operere apparatet 10 vekk fra boredekket 200 uten behov for direkte tilgang til apparatet 10.

Videre kan den primære hydraulikkfluidlinje 18 bli fylt med hydraulikkfluid fra en hydraulikkraftenhet 68 via fyllings- og tømmingslinjer 70 og pilotlinjer 72.

Kontrollventiloppsettet 65 omfatter en isoleringsventil 74 som er i stand til å forhindre fluidstrømning gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen 18. Isoleringsventilen 74 er opererbar for å låse stempelstengene 28 på ethvert punkt langs deres respektive utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom de øvre og nedre seksjonene 20, 22 på rammen 12. Hydraulisk låsing av isoleringsventilen 74 gjør det mulig å benytte apparatet 10 in-line med og som reserve for riggens borestrengkompensator, slik som kronemontert kompensator eller et aktivt hiv-maskineri, som tidligere beskrevet.

Den primære hydraulikkfluidlinjen 18 kan ytterligere være tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane som omfatter en første bypasslinje 76 og en andre bypasslinje 78. Hver bypasslinje 76, 78 er konfigurert for å omgå isoleringsventilen 74, for derved å tillate strøm av hydraulikkfluid gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen 18 mellom akkumulatorene 16 og sylinderne 14.

Den første bypasslinjen 76 er tilveiebrakt med en bypass-trykkbegrensningsventil 82, i formen av en ikke-lukkende trykktømmeventil. Som vist på figur 5 er bypass-trykkbegrensningsventil 82 konfigurert for å omdirigere fluidstrøm gjennom den første bypasslinjen 78 når trykk i sylinderne 14 overskrider en øvre trykkgrenseverdi. Den øvre trykkgrenseverdien kan være høyere enn 200 bar (for eksempel 220 bar). Den øvre trykkgrenseverdien er bestemt og satt slik at bypass-trykkbegrensningsventilen 82 vil utløses før den overskrider den tillatte belastningen på landingsstrengen.

Den andre bypasslinjen 76 er tilveiebrakt med en bypass-sikkerhetsventil 80 i formen av en hylsetype-sikkerhetsventil. Som vist på figur 4 er bypass-sikkerhetsventil 80 konfigurert for å omdirigere fluidstrøm gjennom den andre bypasslinjen 76 når trykk i sylinderne 14 faller under en nedre trykkgrenseverdi. Den nedre trykkgrenseverdien kan være lavere enn 50 bar (for eksempel 15 bar) under det nominelle systemtrykket. Den nedre trykkgrenseverdien er satt for å begrense mengden kompresjon som påføres brønnhodet.

På denne måten, i tilfellet med svikt eller feilfunksjon i riggens borestrengkompensator, der trykk overskrider den øvre trykkgrenseverdien eller faller under den nedre trykkgrenseverdien, så er kontrollventiloppsettet konfigurert for å omdirigere fluidstrøm gjennom henholdsvis den første eller andre bypasslinjen 78, 76, for derved å tillate apparatet 10 automatisk å aktiveres og tilveiebringe pågående hiv-kompensasjon for det flytende fartøyet. Bypass-trykkbegrensningsventilen 82 og bypass-sikkerhetsventilen 80 er konfigurert for å aktiveres raskt, for å gjøre apparatet 10 i stand til å tilveiebringe full hiv-kompensering mens den tillatte belastningen i landingsstrengen 110 ikke overskrides. Aktiveringshastigheten kan være mindre enn 100 millisekunder.

Den primære hydraulikkfluidlinjen 18 kan ytterligere være tilveiebrakt med en anti-rekylventil 84 i formen av en strømningsstengeventil, som inkorporerer en begrenset strømningsbane 86 derigjennom. I en alternativ utførelsesform kan strømningsstengeventilen 84 ha en ytterligere bypasslinje med en strømningsbegrenset bane (ikke vist). Under normale operasjonsbetingelser er anti-rekylventilen 84 åpen. For å sikre seg mot ukontrollert rekyl som skyldes plutselig tap av belastning (for eksempel ved skilling av borestrengen og landingsstrengen) under apparatet så er likevel ventilen 84 konfigurert for å lukke for å begrense strømmen av hydraulikkfluid fra akkumulatorene 16 til sylinderne 14, for derved å forhindre ukontrollert rekyl. Ukontrollert rekyl kan bli indikert ved en sylinderhastighet som overskrider den for det normale opererende hivet som utløser strømningsstengeventilen 84 til å lukkes raskt på mindre enn 100 ms. Som vist på figur 6 omdirigerer lukking av strømningsstengeventil 84 strømmen av hydraulikkfluid gjennom en internt begrenset strømningsbane 86, for derved å tillate stempelstengene 28 å trekkes inn på en kontrollert måte dersom det er et tap av belastning under apparatet 10. Denne egenskapen sikrer også at landingsstrengen ikke overbelastes dersom strømningsstengeventilen 84 utilsiktet blir lukket.

I tillegg, eller som et alternativ, til hydraulisk låsing av stempelstengene 28, så kan stempelstengene bli mekanisk låst med en mekanisk låsmekanisme 88. i noen utførelsesformer kan den mekaniske låsmekanismen 88 omfatte en glidbar låsepinne 90 som er tilpasset å engasjeres med gaffelbolten 34 på stempelstengene 28 når de er i en fullt inntrukket posisjon. Den glidbare låsepinnen 90 blir aktuert ved en tilhørende sylinder 92 som får låsepinnen 90 til å engasjere eller frigjøres fra gaffelbolten 34. Den mekaniske låsmekanismen 88 kan bli kontrollert med kontrollpanelet 66.

Med referanse til figur 7 er det vist en detaljert perspektivfremstilling av den øvre seksjonen 20 av rammen 12 på hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10. Den øvre seksjonen 20 er tilpasset å festes til toppdrivsystemet 120 via heislinker.

Den øvre seksjonen 20 omfatter et tverrelement 200 i formen av en avstandsbom. Tverrelementet 200 kan være en plate som har en øvre kant 202, en nedre kant 204, motstående sidekanter 206, en frontside 208 og en bakside 210.

Den øvre seksjonen 20 omfatter ytterligere et feste-element 212 i formen av en krage. I denne utførelsesformen strekker feste-elementet seg oppover fra den øvre kanten 202 på tverrelementet 200 og er anbrakt vesentlig med lik avstand til de to motstående sidekantene 206 på tverrelementet 200. Feste-elementet 212 kan være integrert utformet med tverrelementet 200 eller kan være sveiset på tverrelementet 200.

Feste-elementet 212 kan være konfigurert for å bli koplet til toppdrivsystemet 120 ved ulike koplinger, slik som bøylearmer eller elevatorlinker. I denne utførelsesformen er feste-elementet 212 tilveiebrakt med et par nedover skrånende ører 214 med avstand til den øvre kanten 202 på tverrelementet 200. I bruk, som vist på figur 1, blir respektive nedre ender av bøylearmene engasjert med de nedover skrånende ørene 214 mens respektive øvre ender av bøylearmene er koblet til toppdrivsystemet 120.

I én spesifikk utførelsesform kan opprettholdelse av engasjement for de nedre endene av bøylearmene med de nedover skrånende ørene 214 bli oppnådd med en holder 216 i formen av en L-formet brakett. I bruk, etter engasjering av bøylearmene med de nedover skrånende ørene, så kan armene på den L-formede braketten henholdsvis bli forbundet med (slik som med bolter, gjengede skruer og så videre) den øvre kanten 202 på tverrelementet 200 og sidekant 218 på de nedover skrånende ørene 214. På denne måten, dersom det forekommer en rekylhendelse eller belastningen minsker, så blir de nedre bøylearmene forhindret fa å kobles fra de nedover skrånende ørene 214, og dermed blir hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 forhindret fra å kobles fra toppdrivsystemet 120.

Den øvre seksjonen 20 av rammen 12 er også tilpasset å være operativt assosiert med stempelstengene 28 på sylinderne 14. Tverrelementet 200 kan være tilveiebrakt med et par åpninger 220. Hver åpning 220 har avstand til de motstående sidekantene 206 av tverrelementet 200. Åpningene 220 er under bruk konfigurert for å motta en plugg som blir satt inn gjennom en respektiv gaffelbolt 34 assosiert med den frie enden 32 av stempelstangen 28 på sylinderen 14, for derved å feste den frie enden 32 på stempelstangen 28 til den øvre seksjonen 20 av rammen 12.

Den øvre seksjonen 20 kan også omfatte et første par med motstående plater 222 som strekker seg lateralt fra frem- og baksidene 208, 210 av tverrelementet 200 og et andre par med motstående plater 224 som strekker seg lateralt fra frem- og baksidene 208, 210 til tverrelementet 200. Det første paret med motstående plater 222 er anbrakt ved siden av den øvre kanten 202 på tverrelementet 200. Det andre paret med motstående plater 224 er anbrakt ved siden av den nedre kanten 204 på tverrelementet 200. Et flertall av vinklede avstiverelementer 226 kan være anbrakt mellom det første og andre paret med plater 220, 222 for å tilveiebringe ytterligere styrke og rigiditet for den øvre seksjonen 20.

Den øvre seksjonen 20 av rammen kan ytterligere være tilveiebrakt med et par belastningsbærende krager 228 i form av løfteøyne. De belastningsbærende kragene 228 er plassert med avstand til de motstående sidekantene 206 på tverrelementet 200 og strekker seg oppover fra den øvre kanten 202 av tverrelementet og det første paret med lateralt utstrakte plater 220. De belastningsbærende kragene 228 kan være anbrakt i vesentlig vertikal innretting med åpninger 220 i tverrelementet 200. De belastningsbærende kragene 228 kan være i stand til å bære hele vekten av rammen 12 (for eksempel en belastning opp til 10 tonn, fortrinnsvis opp til 50 tonn, og enda mer foretrukket mer enn 50 tonn).

Med referanse til figur 8 er det vist en detaljert perspektivfremstilling av den nedre seksjonen 22 på rammen 12 på hiv-kompenserings og forspenningsapparatet 10.

Den nedre seksjonen 22 omfatter et tverrelement 300 i formen av en avstandsbjelke. Tverrelementet 300 omfatter et sylindrisk element 302 som har en øvre kant 304, en nedre kant 306, en ytre sylindrisk vegg 308 og en indre sylindrisk vegg 310. Den nedre seksjonen 22 omfatter også et par motstående sideplater 312 som strekker seg utover fra respektive motstående sider av den ytre sylindriske veggen 308. Sideplatene 312 kan være innsnevrende utover.

Den nedre seksjonen 22 omfatter ytterligere et par med splittede innsatselementer 314 som er låst på plass ved et krage-element 304. De splittede innsatselementene 314 omfatter et par med halvsylindriske elementer 314a, 314b som er anbrakt for å butte mot hverandre på anliggende kanter 316 derav. De sylindriske elementene 314a, 314b er konsentrisk anbrakt for å ligge an mot den indre sylindriske veggen 310 på det sylindriske elementet 302. Paret med splittede innsatser er fordelaktig utformet for å grense til ethvert av et flertall av generelle strømningshodeoppsett 130. Krave-elementet 304 er fordelaktig utformet med et kileformet tverrsnitt, som holder de splittede innsatsene 314 fast med det sylindriske elementet 302 i strekk uten behov for ytterligere festebolter.

I bruk grenser strømningshodeoppsettet 130 mot den nedre seksjonen 22 ved kobling av strømningshodeoppsettet 130 med de splittede innsatsene 314 og krave-elementet 304 proksimalt for den nedre kanten 306 på det sylindriske elementet 302. På denne måten er den nedre seksjonen 22 i stand til å låses fast dirket på strømningshodeoppsettet 130 som har fortrinnet av å optimalisere oppstablingshøyden til apparatet 10.

Den nedre seksjonen 22 på rammen 12 kan også være tilpasset å engasjere sylinderne 14. Tverrelementet 300 kan være tilveiebrakt med et par motstående akslinger 316. Akslingene 316 strekker seg utover fra de motstående sideplatene 312 i langsgående innretting med disse. I bruk er akslingene 316 konfigurert for å engasjere de sfæriske lagrene i den nedre enden 30 av sylinderne 14 på en måte hvorved sylinderne 14 er festet til den nedre seksjonen 22 av rammen 12.

Den nedre seksjonen 22 kan også omfatte et første par med motstående plater 318 som strekker seg lateralt fra det sylindriske elementet 302 og sideplatene 312 på tverrelementet 300 og et andre par med motstående plater 320 som strekker seg lateralt fra det sylindriske elementet 302 og sideplatene 312 på tverrelementet 300. Det første paret med motstående plater 318 er anbrakt ved siden av den øvre kanten 304 på det sylindriske elementet 302. Det andre paret med motstående plater 320 er anbrakt ved siden av den nedre kanten 306 på det sylindriske elementet 302. Et flertall av vesentlig vertikale avstiverelementer 322 kan strekke seg mellom det første og andre paret med plater 318, 320 for å tilveiebringe ytterligere styrke og rigiditet for den nedre seksjonen 22 og for å tilveiebringe ytterligere håndteringspunkter. De vertikale avstiverelementene 322 kan være plassert med lik avstand til hverandre.

Den nedre seksjonen 22 av rammen 12 kan ytterligere være tilveiebrakt med et par belastningsbærende krager 324 i form av løfteøyne. De belastningsbærene kragene 324 strekker seg oppover fra det første paret med motstående plater 318. De belastningsbærende kragene 324 kan være integrert utformet med vesentlig vertikale avstiverelementer 326 som strekker seg mellom det første og andre paret med motstående plater 318, 320. De belastningsbærende kragene 324 og de vertikale avstiverelementene 326 er plassert med lik avstand fra motstående sider av tverrelementet 300. Fordelaktig kan de belastningsbærende kragene 324 bli benyttet til å løfte rammen 12.

Den nedre seksjonen 22 kan ytterligere være tilveiebrakt med ett eller flere belastningsbærende krager 328, i formen av løfteøyne, som henger ned over fra en underside av sideplatene 312.

Med referanse til figur 9a og 9b er det vist detaljerte perspektiv- og planfremstillinger av den midtre seksjonen 24 av rammen 12 på hiv-kompenserings-og forspenningsapparatet 10.

Den midtre seksjonen 24 omfatter et tverrelement 400 i formen av en avstandsbjelke. Tverrelementet 400 omfatter et par med i avstand til hverandre plasserte hule, sylindriske elementer 402 som er bundet sammen med en øvre flensplate 404 og en nedre flensplate 406.

De sylindriske elementene 402 er hvert tilveiebrakt med en flens 408 som er konsentrisk anbrakt på en nedre ende 410 derav. De sylindriske elementene 402 er plassert med avstand til hverandre slik at flensene 408 i bruk er konfigurert for å motta og koble til respektive øvre ender av sylinderne 14 slik at stempelstengene i sylinderne 14 resiprokt kan bevege seg konsentrisk inne i de hule, sylindriske elementene 402. På denne måten tilveiebringer det midtre elementet 400 strukturell rigiditet for rammen 12.

Den øvre flensplaten 404 er anbrakt på respektive øvre ender 412 av de hule, sylindriske elementene 402. I bruk, når stempelstengene er trukket helt inn, så tilveiebringer den øvre flensplaten 404 en landing for den øvre seksjonen 20 på rammen 12, som vist på figur 3.

Den nedre flensplaten 406 kan være anbrakt med avstand til de respektive nedre endene 410 av de hule, sylindriske elementene 402. Den nedre flensplaten 406 kan være tilveiebrakt med et par belastningsbærende krager 414, i formen av løfteøyne. De belastningsbærende kragene 414 strekker seg nedover fra den nedre flensplaten 406. Fordelaktig kan de belastningsbærende kragene 414 bli benyttet for å løfte rammen 12.

Et par med avstand til hverandre plasserte, vertikale avstiverelementer 416 kan strekke seg mellom den øvre og nedre flensplaten 404, 406 for å tilveiebringe avstiving. I tillegg kan et par med parallelle veggelementer 418 strekke seg mellom den øvre og nedre flensplaten 404, 406 og de hule, sylindriske elementene 402. En mekanisk låsmekanisme 88 kan være montert på hvert av de parallelle veggelementene 418. I samme utstrekning anbrakt med hensyn på den mekaniske låsmekanismen 88 er respektive åpninger 420 i de hule, sylindriske elementene 402. Åpningene 420 er i bruk konfigurert for å motta låsebolten 90 aktuert ved de hydrauliske sylinderne 92 på den mekaniske låsmekanismen 88.

Låsebolten 92 er i bruk anbrakt for å engasjere gaffelbolten 34 på stempelstengene 28 når de er trukket helt inn. Det er sett for seg at den mekaniske låsmekanismen 88 kan bli benyttet for å aktuere låsebolten 90 og mekanisk låse stempelstengene 28 på sylinderne 14 i en helt inntrukket posisjon når apparatet 10 blir installert i derriken 100 og/eller ved senkning og utplassering av kompi etteringsforings-/produksjonsrørledning. Deretter kan den mekaniske låsmekanismen 88 bli benyttet for å trekke ut låsebolten 90, for derved å tillate stempelstengene 28 på sylinderne 14 teleskopisk å bevege seg inne i de hule, sylindriske elementene 402.

I bruk kan hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 bli benyttet som en reservekompensator for en primær kompensator i formen av en borestrengkompensator. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 kan bli installert ved først å trekke stempelstengene 28 i sylinderne 14 helt inn i sylindertønnene 26 og deretter benytte den mekaniske låsmekanismen 88 til å drive låsebolten 90 inn i en forlenget posisjon slik at stempelstengene 28 blir hindret i å kunne bevege seg av nevnte bolt 90. Den øvre rammeseksjonen 20 kan deretter bli koblet til toppdrivsystemet 120 med ulike koplinger, slik som bøylearmer eller elevatorlinker. Strømningshodeoppsettet 130 kan deretter bli plassert inntil den nedre seksjonen 22 ved å koble strømningshodeoppsettet 130 med de splittede innsatsene 314 og krave-elementet 304 proksimalt for den nedre kanten 306 på det sylindriske elementet 302. Når apparatet 10 er lokalisert mellom toppdrivsystemet 120 og strømningshodeoppsettet 130 kan den mekaniske låsmekanismen 88 bli aktuert for å trekke ut låsebolten 90 slik at stempelstangen 28 er i stand til å bevege seg fritt inne i sylindertønnen 26. Isoleringsventilen 74 på kontrolloppsettet 65 blir deretter benyttet for hydraulisk å låse stempelstengene 28 på et ønsket punkt langs deres utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet 120 og strømningshodeoppsettet 130. I denne hydraulisk låste konfigurasjonen er apparatet 10 klargjort for rask aktivering dersom og når riggens borestrengkompensator svikter.

I tilfellet der riggens borestrengkompensator svikter kan trykket i sylinderne 14 øke i et hiv oppover av fartøyet og nå en øvre trykkgrenseverdi, og i motsatt fall kan trykket i sylinderne 14 minske i et hiv nedover for fartøyet og nå en bedre trykkgrenseverdi. Som respons på dette omdirigerer kontrolloppsettet 65 fluidstrøm for å omgå isoleringsventilen 74 via henholdsvis den første bypasslinjen 78 eller den andre bypasslinjen 76, for derved å tillate stempelstengene 28 p beveges fritt i sylinderne 14 for å trekkes inn og strekkes ut som respons på, og for å kompensere for, hiv i fartøyet.

Det er også på det rene at hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 som er beskrevet her kan virke som det primære hiv-kompenseringssystemet for et flytende borefartøy.

Utallige variasjoner og modifiseringer vil være åpenbare for fagfolk på området, i tillegg til de som allerede er beskrevet, uten å fjerne seg fra beskrivelsen. Alle slike variasjoner og modifiseringer skal anses å ligge innenfor omfanget av beskrivelsen. For eksempel er en alternativ utførelsesform av hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10' vist på figur 10. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10' er tilsvarende hiv-kompenserings- og forspenningsapparatet 10 vist på figurene 1-9, men er ulikt med hensyn på flere ting, spesielt lokaliseringen av sylinderne 14 og gassakkumulatorene 16 relativt henholdsvis de øvre og nedre ramme-elementene 20, 22. I den følgende beskrivelsen av apparat 10' vil dermed like nummer referere til like deler gjennom hele.

Apparatet 10' inkluderer en rigid ramme 12', en sylinder 14 i formen av en hydraulisk sylinder og en stempel akkumulator 16 i operativ kommunikasjon med sylinderen 14 via en primær hydraulisk linje 18.

Den rigide rammen 12' inkluderer en øvre seksjon 20' og en nedre seksjon 22 tilpasset å ligge inntil strømningshodeoppsettet 130, som tidligere beskrevet. Rammen 12' inkluderer også et par med parallelle, rigide stenger 13 som forbinder respektive motstående ender 15 av den øvre seksjonen 20' og den nedre seksjonen 22.

I motsetning til apparatet 10 er ikke den øvre seksjonen 20' av rammen 12' tilpasset å grense til toppdrivsystemet 120. Den øvre seksjonen 20' av rammen 12' er heller tilpasset å understøtte en ovenfor denne plassert burliknende struktur 17. Den burliknende strukturen 17 huser sylinderen 14 og stempelakkumulatoren 16 og perifere tilleggselementer som er assosiert med dette, slik som lufttrykkbeholderen 50. Fordelaktig reduserer dette spesifikke oppsettet arealet med dekkplass som okkuperes av apparatet 10'.

Sylinderen 14 er montert på den øvre seksjonen 20' av rammen 12'. Sylinderen 14 er som ellers beskrevet i den tidligere beskrivelsen bortsett fra et den frie enden 32 av stempelstangen 28 kan være tilpasset å bli festet til toppdrivsystemet 120. Fortrinnsvis kan tilpasningen av den frie enden 32 ta formen av et par med motstående, nedover skrånende ører 19. I bruk, som vist på figur 10, er respektive nedre ender av bøylearmene engasjert med de nedover skrånende ørene 19 mens respektive øvre ender av bøylearmene er koblet til toppdrivsystemet 120.

I kravene som følger, og i den forutgående beskrivelsen, bortsett fra der konteksten krever noe annet på grunn av uttrykksspråk eller nødvendig implikasjon, så blir ordet «omfatte» og variasjoner slik som «omfatter» eller «som omfatter» benyttet på en inkluderende måte, dvs., for å spesifisere tilstedeværelsen av de nevnte trekkene men ikke for å utelukke tilstedeværelsen av eller tillegget av ytterligere trekk i ulike utførelsesformer av apparatet og fremgangsmåten som beskrevet her.

Claims (14)

1. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter: én eller flere sylindre, der det ene eller flere sylindre har et respektivt stempelhode og stempelstang deri, der en fri ende av de én eller flere stempelstenger er operativt tilknyttet et toppdrivsystem på det flytende fartøyet og der en festet ende av den ene eller de flere sylinderne er festet relativt til et strømningshodeoppsett, én eller flere stempelakkumulatorer, en primær hydraulikkfluidlinje som binder sammen den ene eller de flere stempelakkumulatorene og den ene eller de flere sylinderne, et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn eller forlenge den ene eller de flere stempelstengene som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse den ene eller de flere stempelstenger på ethvert punkt langs deres respektive utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når nevnte apparat blir operert som en reserve for en primær kompensator, der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypass-linje og en andre bypass-linje, der hver bypass-linje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrøm gjennom den første bypass-linjen når trykk i sylinderen overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypass-linjen når trykket i sylinderne faller under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv for det flytende fartøyet.

2. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter: en ramme som har en øvre seksjon tilpasset festing til et toppdrivsystem og en nedre seksjon tilpasset å grense til et strømningshodeoppsett, et par sylindre festet til den nedre seksjonen av rammen, der hver sylinder har et stempelhode og en stempelstang deri, der en fri ende av stempelstangen er operativt assosiert med den øvre seksjonen av rammen, et par med stempelakkumulatorer, en primær hydraulikkfluidlinje som binder sammen stempelakkumulatorene og sylinderne, et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn, eller strekke ut, stempelstengene som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse stempelstengene på ethvert punkt langs deres respektive utslagsbaner, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når apparatet blir operert som en reserve for en primær kompensator, der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypasslinje og en andre bypasslinje, der hver bypasslinje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrømning gjennom den første bypasslinjen når trykket i sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypasslinjen når trykket i sylinderne faller under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv i det flytende fartøyet.

3. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter: en ramme som har en øvre seksjon og en nedre seksjon tilpasset å grense til et strømningshodeoppsett, en sylinder festet til den øvre seksjonen av rammen, der sylinderen har et stempelhode og en stempelstang deri, der en fri ende av stempelstangen er tilpasset for festing til et toppdrivsystem, en stempelakkumulator, en primær hydraulikkfluidlinje som binder sammen stempelakkumulatoren og sylinderen, et kontrollventiloppsett anbrakt for å kontrollere fluidstrøm gjennom den primære hydraulikkfluidlinjen og derved trekke inn, eller strekke ut, stempelstangen som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet, der kontrollventiloppsettet ytterligere omfatter en isoleringsventil som er i stand til å låse stempelstangen på ethvert punkt langs dens respektive utslagsbane, for derved å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når apparatet blir operert som en reserve for en primær kompensator, der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere er tilveiebrakt med en bypass-fluidstrømningsbane omfattende en første bypasslinje og en andre bypasslinje, der hver bypasslinje er konfigurert for å omgå isoleringsventilen, hvorved kontrollventiloppsettet er konfigurert for å omdirigere fluidstrømning gjennom den første bypasslinjen når trykket i sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi og gjennom den andre bypasslinjen når trykket i sylinderne faller under en nedre trykkgrenseverdi, for derved å tillate apparatet å fortsette å kompensere for hiv i det flytende fartøyet.

4. Apparat ifølge ethvert av kravene 1 til 3, der stempelakkumulatoren omfatter en sylindertønne som har et hydraulisk kammer og et pneumatisk kammer definert deri.

5. Apparat ifølge krav 4, der det pneumatiske kammeret står i kommunikasjon med en pneumatisk trykkbeholder via en pneumatisk fluidlinje.

6. Apparat ifølge krav 4 eller krav 5, der den primære hydraulikkfluidlinjen kan forbinde det/de hydrauliske kammeret/kamrene i stempelakkumulatoren(e) og sylinderen/ sylinderne.

7. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, der den primære hydraulikkfluidlinjen ytterligere kan være tilveiebrakt med en anti-rekyl-strømningsstengeventil som har en indre begrenset strømningsbane, hvorved anti-rekylventilen ved plutselig tap av belastning er konfigurert for å lukkes og omdirigere strømningen av hydraulikkfluid gjennom den begrensede strømningsbanen inne i ventilen.

8. Apparat ifølge krav 6, der plutselig tap av belastning kan være indikert ved en akselerering og hastighet for rammen.

9. Apparat ifølge krav 7, der ventilen kan bli utløst for å lukkes når rammen akselererer til en hastighet som overskrider den maksimale, normale hiv-hastigheten til fartøyet.

10. Apparat ifølge ethvert av de foregående krav, der stempelstangen er hul og i fluid kommunikasjon med en respektiv blind side av sylinderen via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en gassakkumulator deri for å ta imot fluktuering i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.

11. Fremgangsmåte for aktivering av en reserve-kompensator for å tilveiebringe hiv-kompensering for et flytende fartøy utstyrt med en primær kompensator når nevnte primære kompensator svikter, der fremgangsmåten omfatter: tilveiebringe reserve-kompensatoren ifølge ethvert av kravene 1 til 10, plassere den ene eller de flere sylinderne i reserve-kompensatoren mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet på en måte hvorved de frie endene av stempelstengene er operativt assosiert med toppdrivsystemet og de festede endene av sylinderne er festet relativt til strømningshodeoppsettet, låse isoleringsventilen på reserve-kompensatoren for å danne en rigid link mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet når nevnte primære kompensator er i virksomhet, når nevnte primære kompensator svikter for derved å forårsake at trykket i den ene eller de flere sylinderne overskrider en øvre trykkgrenseverdi eller faller under en nedre trykkgrenseverdi, omdirigere fluidstrøm for å omgå den låste isoleringsventilen via henholdsvis den første bypasslinjen eller den andre bypasslinjen, og tillate stempelstengene på den ene eller de flere sylinderne å trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv for det flytende fartøyet.

12. Hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der nevnte apparat omfatter: én eller flere sylindre, der denne/disse sylinderne har et respektivt stempelhode og stempelstang, der en fri ende av den ene eller flere stempelstenger er operativt assosiert med et toppdrivsystem på det flytende fartøyet og der en festet ende av den ene eller de flere sylinderne er festet relativt til et strømningshodeoppsett, der hver stempelstang er hul og i fluid kommunikasjon med en respektiv blind side av hver respektive sylinder via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en gassakkumulator deri for å motta fluktuering i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv på det flytende fartøyet.

13. Hydraulisk sylinder for anvendelse på et hiv-kompenserings- og forspenningsapparat for et flytende fartøy, der sylinderen har en stempelstang og et stempelhode deri, der en fri ende av stempelstangen er i stand til å være operativt assosiert med et fast punkt på det flytende fartøyet, der stempelstangen er hul og i fluidkommunikasjon med en respektiv blind side av sylinderen via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en gassakkumulator deri for å motta fluktueringer i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.

14. Fremgangsmåte for å kompensere for hiv i et flytende fartøy, der fremgangsmåten omfatter: tilveiebringe et hiv-kompenseringsapparat omfattende: én eller flere sylindre, der hver sylinder har en respektiv stempelstang og stempelhode, der en fri ende av den ene eller de flere stempelstengene er operativt assosiert med et toppdrivsystem på det flytende fartøyet og der en festet ende av den ene eller de flere sylinderne er festet relativt til et strømningshodeoppsett. der hver stempelstang er hul og i fluidkommunikasjon med en respektiv blind side på hver respektive sylinder via en åpning i stempelhodet, der den hule stempelstangen derved definerer en gassakkumulator deri for å motta fluktuering i gasstrykk på den blinde siden av sylinderen når stempelstangen trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet, plassere den ene eller de flere sylinderne mellom toppdrivsystemet og strømningshodeoppsettet på en måte hvorved de frie endene av stempelstengene er operativt assosiert med toppdrivsystemet og de festede endene av sylinderne er fast relativt til strømningshodeoppsettet, og tillate stempelstengene i sylinderne å trekkes inn, eller strekkes ut, som respons på, og for å kompensere for, hiv i det flytende fartøyet.