Riser-spenning

En riser er et stort stålrør som strekker seg fra fartøyet til havbunnen, noen ganger over 3.000 meter langt. Riseren må holdes i positiv spenning til enhver tid for å forhindre knekking, som kunne føre til tap av brønnkontroll — en av de mest alvorlige farene ved dypvannsborring.

Den påkrevde spenningen avhenger av riserens vekt, oppdrift, strømbelastning og vanndybde. Typiske toppspenninger varierer fra 100 til over 1.000 tonn. Denne spenningen må opprettholdes innenfor stramme grenser til tross for heave-bevegelsen av fartøyet, som kan få fartøyet til å bevege seg flere meter opp og ned hver få sekunder.

Hvis spenningen blir for lav, knekkes riseren. Hvis den blir for høy, kan riseren, koblingene eller brønnhodet overbelastes. Spenningssystemet må holde riser-spenningen innenfor dette smale driftsbåndet over hele spekteret av sjøtilstander.

Riser-tensionere er typisk hydro-pneumatiske systemer bestående av flere hydrauliske sylindre koblet til store nitrogen-ladede akkumulatorer. Sylinderne påfører en oppadrettet kraft på riseren gjennom en wire- og trinseordning eller gjennom direkte virkende stempel.

Når fartøyet beveger seg oppover, utvides sylinderne og gassen ekspanderer litt, og opprettholder en nesten konstant oppadrettet kraft. Når fartøyet senker, trekker sylinderne seg inn og gassen komprimeres. Det store gassvolumet sikrer at trykkendringa — og dermed spenningsendringen — over hele slaget er små.

Moderne riser-tensionerringssystemer inkluderer redundans: flere sylindre arbeider parallelt slik at feil i en enkelt enhet ikke kompromitterer riser-integriteten. Systemet må også håndtere langsom drift av fartøyet (surge/sway) uten å få slutt på slag.

Riser-spenning presenterer flere unike ingeniørutfordringer:

• Høy spenning, lang slag — Kombinasjonen av høy spenning (hundretalls tonn) og lang slag (opptil 15 meter på dypvannskip) krever svært store gassvolumer og robuste hydrauliske komponenter.
• Kontinuerlig drift — I motsetning til en heave-kompensator som brukes for et enkelt løft, opererer riser-tensionere kontinuerlig i uker eller måneder under en borkampanje. Pålitelighet og vedlikeholdbarhet er av største betydning.
• Variable krav — Når vanndybden endres mellom brønner, eller når riser-seksjoner legges til eller fjernes, endres den påkrevde spenningen og slaget. Systemet må være omkonfigurérbar.
• Resonans — Det koblede riser-tensioner-systemet har naturlige frekvenser som må holdes langt unna de dominante bølgeperiodene.

Norwegian Dynamics er en kostnadseffektiv backup riser-tensionerer designet for å gi nødtensjoneringsevne når primærsystemer krever vedlikehold eller ved utfall av primærtensjoneren. SIRIUS tilbyr en kompakt, raskt deploybar løsning som opprettholder riser-integritet under beredskapsdrift.

For applikasjoner som krever adaptiv ytelse, kan den automatiske gassfjær-justeringen av ANTARES-systemet brukes til tensjoneringsoppgaver, og opprettholder optimal spenningstøyhet når forhold og krav endres. ANTARES-stempelstanglåsfunksjonen gir også en sikker hold-funksjon når spenning ikke er nødvendig.

Valget av riktig riser-tensjonering løsning avhenger av fartøyet, vanndybde, riser-konfigurasjon og operasjonelle krav. Norwegian Dynamics gir ingeniørstøtte for tensjonerer-spesifikasjon og kan anbefale den mest passende løsningen — se vår heave-kompensator-utvalgsguide for en oversikt.