| dc.description.abstract | Dette prosjektets hovedmaål var å undersøke to nye metoder for å installere subsea utstyr på dypt vann. Hovedfokuset har vært på metoden kalt ”Launch and Forget”. Tester har blitt gjennomført for å undersøke måter å forbedre stabilitet og redusere fallhastigheten til en subsea struktur i fritt fall. Videre har eksperimenter blitt gjennomført for å undersøke oppførselen til en subsea struktur som installeres ved hjelp av pendel installasjonsmetoden utviklet av PetroBras.
Fire ulike eksperimenter har blitt gjennomført på to ulike modeller av en subsea struktur. Modell A var en kopi av en brønnramme med sugeanker, mens modell B var uten. De første testene som ble gjennomført undersøkte effekten av en økning i perforasjon på sugeankerne. Resultatene viste at perforasjon førte til bedre kontroll på stabilitet og fart i begynnelsen av droppet, men at det økte terminalhastigheten slik at ekstra utstyr eventuelt må brukes for å kontrollere landingshastigheten.
En max grense på 0,6 m/s ble gitt av veileder som den høyeste landingshastigheten mulig uten å skade strukturen. Eksperimenter ble gjennomført for å undersøke hvor mye ekstra oppdrift som var nødvendig for å komme under denne grensen. Ingen av droppene i denne oppgaven gav en fart under 0,6 m/s, derfor ble en regresjonsanalyse gjennomført. Denne viste at en oppdrift på 88% var nødvendig for modell A, mens modell B kun trengte 66 %. De eksperimentelle resultatene viste også at modell A stabiliserte seg på en 0 graders rullevinkel med 66 % oppdrift, mens alle oppdriftsblokkene som var testet viste seg å være stabil for modell B.
Det tredje eksperimentet undersøkte oppførselen til subsea strukturen etter å ha blitt sklidd ned en installasjons-rampe. Lik oppførsel ble funnet for modellen uavhengig av stigning på rampen. Noen unntak ble funnet for testene med en stigning på 12 og 14 grader, hvor modellen viste seg å slå borti rampen etter å ha truffet vannet. Det ble på forhånd antatt at en økning i bratthet ville øke den maksimale rulle (roll) og stampe (pitch) bevegelsen. Det ble imidlertid ikke funnet noen klare tegn i eksperimentene som skulle tilsi at denne hypotesen stemte. Etter å ha truffet vannet, synker modellen med samme fart som funnet i oppdriftstestene.
Det siste eksperimentet tok for seg pendel installasjonsmetoden. Ønsket kontroll over orientering til modellen ble ikke oppnådd i disse testene, ettersom modellen hadde en tendens til å henge seg fast i installasjonslinjen i løpet av den roterende fritt-fall perioden av droppet. Derfor ble det også gjennomført tester med stram linje. Manuell stramming av linjen viste seg å være vanskelig, men bedre kontroll av orienteringen til modellen ble oppnaådd ettersom den initielle rotasjonen av modellen ble mindre. | |
| dc.description.abstract | The scope of project was directed towards investigating two new methods for installation of subsea equipment. Main focus has been on the method called “Launch and Forget”. Experiments have been conducted in order to investigate ways of improving stability and decrease the descent velocity of a subsea structure during a free-fall descent. Furthermore, experiments have been conducted in order to study the behaviour of a subsea structure being installed by means of the pendulous installation method.
Four different experiments were conducted by means of two different model-scale subsea structures. Model A was a replica of a well-frame with suction anchors, whilst Model B were constructed without suction anchor. First experiments investigated the effect of varying the degree of perforation on top of the subsea structure’s suction anchors. Results clearly showed that perforation led to a greater control of the stability and velocity of the subsea structure during the initial seconds of the drop. However, it increased the terminal velocity so that extra means must be included in order to control the impact speed upon landing.
A safe descent-velocity limit equal to 0,6 m/s was given, and a varying degree of added buoyancy atop the models were tested. A safe landing speed was not achieved during these experiments. However, a regression analysis was conducted and indicated that an added buoyancy of 88 % would be needed for Model A and 95,5 % for Model B. Results also indicated that Model A was seen to stabilize at a 0 degree roll angle with an added buoyancy of 66 %, whilst all the tested buoyancy blocks were proven to be stable for Model B.
For the third experiments, launching the subsea structure by means of a ramp was investigated. Similar rotations were found for the model regardless of ramp inclination. However, some exceptions were seen for the 12 and 14 degrees’ inclinations, where the model was seen to hit the ramp after being launched. Increasing inclination were predicted to increase the maxi- mum pitch and roll experienced by the model. However, no clear signs of this hypothesis was found in the results. After being launched, the model was seen to descent at the same velocity as for a regular drop with the same added buoyancy.
For the last experiments, the behaviour of a subsea structure being installed by means of the pendulous installation method was recorded. A desirable control over the orientation of the module was not achieved during these tests, as the model was seen to entangle itself into the slings and installation line for some of the drops. Therefore, the effect of having a tight line during all the phases of the operation was investigated. Manual tightening of the installation was proven to be difficult. However, the initial rotation of the model was seen to be shorter thus a better control of the orientation was achieved for this test. | |