Tension-leg platform

Mars-TLP

Tekening van de Snorre-TLP

Een tension-leg platform (TLP) is een verticaal gemeerd drijvend olieplatform dat wordt gebruikt in waterdieptes van meer dan 300 meter voor de productie van olie of gas. De constructie is een groot halfafzinkbaar platform (semisubmersible platform, semi) dat verticaal wordt afgemeerd. De TLP is een van de drijvende platforms die het mogelijk maken om op dieper water olie en gas te produceren dan mogelijk is met stalen onderstellen (jackets) of zelfs compliant towers. De andere drijvende platforms zijn het conventioneel afgemeerde halfafzinkbare productieplatform, de spar en de FPSO. Het diepste TLP is Big Foot in de Golf van Mexico in 1580 meter waterdiepte.

Geschiedenis

Het concept werd onafhankelijk ontwikkeld door meerdere partijen, die echter niet allemaal uitgevoerd werden, zoals onder meer Sonat. Deep Oil Technology (DOT), een in 1967 door Fluor opgezet bedrijf dat zich richtte op olieproductie in diep water, werd door onder meer Conoco gevraagd verdere studies uit te voeren en in 1975 werd in 60 meter waterdiepte bij Santa Catalina Island voor de kust van Californië een test gedaan van drie maanden met de Deep Oil X-1. Deze was nog met staalkabels bevestigd.

Conoco wilde het verder ontwikkelen en koos hiervoor het Hutton-veld in de Noordzee. Hoewel de waterdiepte van 147 meter ook met een conventioneel jacket ontwikkeld kon worden, leek dit een goede mogelijkheid om het concept te testen. Scott Lithgow had een overeenkomst met DOT om het concept in het Verenigd Koninkrijk toe te passen. Het Offshore Supplies Office (OSO) dat bijdroeg aan de ontwikkeling van het Hutton-veld wees Conoco echter op het onderzoek dat Vickers Offshore al sinds 1974 uitvoerde voor BP aan Tethered Buoyant Platforms, om zo de Britse inbreng te vergroten. Uiteindelijk waren naast Conoco en BP ook Amoco, British Gas en BNOC betrokken en naast DOT en Vickers ook de Aker Groep.

Zo verkreeg Vickers met Brown & Root de opdracht voor de bouw. De halfafzinkbare romp met zes kolommen werd gebouwd bij Highland Fabricators in Nigg Bay. Brown & Root ontwierp een geïntegreerd Hi-deck zoals ook voor het Maureen-plaform. Dit moest de constructieperiode buitengaats verkorten door niet op locatie kleinere modules met een kraanschip op het jacket te plaatsen, maar het dek in zijn geheel aan de wal te bouwen, op een ponton te laden en daarna met de float-over-methode op de romp te plaatsen. Het dek werd gebouwd door McDermott in Ardersier, op het ponton Oceanic 93 geladen, waarna in mei 1984 de float-over door Aker Offshore Company (AOC) plaatsvond in het Moray Firth bij Findhorn. Daarna werd het geheel in juli 1984 naar locatie gesleept. Daar werden de zestien buizen door de Balder en Hermod van Heerema in drie dagen met de zeebodem verbonden, waarna het platform al na 22 dagen olie produceerde. Bij vergelijkbare conventionele platforms kon dit tot een jaar duren. Hoewel duurder dan gepland, beviel het concept dusdanig dat Conoco drie maanden later aankondigde ook voor het Jolliet-veld een TLP te gebruiken.

Kenmerken

Het platform wordt afgemeerd met behulp van trekstangen of tendons, lange holle palen, verbonden aan in de zeebodem geplaatste paalankers of zuigankers (suction-piles). Zodra deze bevestigd zijn, wordt het platform gedeeltelijk ontballast, waardoor er een grote trekkracht op de palen komt te staan, die ervoor zorgt dat het platform op zijn plaats blijft. Dit komt door de relatief hoge axiale stijfheid (lage elasticiteit). Zolang de tendons gespannen zijn, is het platform in staat om de verticale bewegingen te weerstaan die worden opgewekt door de golven. Dit maakt het mogelijk om de putafsluiters boven water te monteren (droge putafsluiters, dry trees).

Typische eigenperiode (s)

schrikken (surge)	> 100
verzetten (sway)	> 100
dompen (heave)	< 5
slingeren (roll)	< 5
stampen (pitch)	< 5
gieren (yaw)	> 100

Bij conventionele TLP's bevindt zich net als bij gewone semi's een groot deel van het deplacement onder water. Hierdoor verminderd het effect van zeegang en deining. Bij semi's ligt de eigenperiode voor dompen (heave), slingeren (roll) en stampen (pitch) ruim boven de meeste golfperiodes van het golfspectrum, wat tussen de 4 en 6 seconde is voor normale zeegang en tot 20-25 seconde voor deining, afhankelijk van het gebied. Door de stijfheid van de tendons ligt de eigenperiode voor dompen, slingeren en stampen bij TLP's juist daaronder, typisch tussen de 2 en 4 seconde. Voor schrikken (surge), verzetten (sway) en gieren (yaw) ligt de eigenperiode juist veel hoger, typisch tussen de 70 en 120 seconden.

Types

Bij de conventionele TLP is de romp een halfafzinkbaar platform. Bij Hutton in 1984 bestond dit nog uit zes kolommen, daarna werd dit vier kolommen. Jolliet was hiervan in 1989 de eerste en bij dit platform was de diameter van de tendons ook vergroot om deze zo een neutraal drijfvermogen te geven en zo het draagvermogen van het platform te vergroten. Binnen dit type zijn varianten, waaronder Heidrun uit 1995 dat een betonnen platform is.

Voor het kleine Morpeth-veld van British-Borneo werd een alternatief gezocht. Dit werd de Atlantia SeaStar. Deze mini-TLP bestaat uit een kolom met daaraan drie pontons in radiale opstelling en werd in 1998 opgeleverd. Atlantia werd in 2001 overgenomen door SBM Offshore dat daarmee dit ontwerp in bezit kreeg.

MODEC, SEA Engineering en AmClyde ontwierpen een kleinere conventionele variant, Moses. De eerste Moses-TLP was Prince in 2001. De kolommen zijn hier kleiner en staan dichter bij elkaar. SEA Engineering werd in 2007 overgenomen door WorleyParsons en het jaar daarop samengevoegd met INTEC tot INTECSEA.

Een andere variant is de extended base TLP of ETLP. Van dit ontwerp van ABB Lummus Global was Kizomba A in 2004 de eerste in productie. Met dit ontwerp kon vooral het gewicht sterk terug worden gebracht. In 2005 kocht FloaTEC dit ontwerp over. FloaTEC is een samenwerking tussen Keppel en McDermott.

TLP's

#	Veld	Type	Jaar	Operator	Land	Ontwerp	Werf	Installatie	Waterdiepte
1	Hutton	TLP	1984	Conoco	Verenigd Koninkrijk	Conoco, Vickers Offshore, Brown & Root	Highland Fabricators/ McDermott Ardersier	Heerema	0147 147 m
2	Jolliet	TLWP	1989	Conoco	Golf van Mexico, Verenigde Staten	Conoco, ABB Lummus Global	FELS	Heerema	0536 536 m
3	Snorre A	TLP	1992	Saga Petroleum	Noorwegen	Aker Kvaerner	Kvaerner Rosenberg/ Aker Stord		0335 335 m
4	Auger	TLP	1994	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ McDermott Morgan City, Aker Gulf Marine	HeereMac	0873 873 m
5	Heidrun	TLP	1995	Conoco	Noorwegen	Conoco	Norwegian Contractors		0345 345 m
6	Mars	TLP	1996	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ McDermott Morgan City	HeereMac	0894 894 m
7	Ram Powell	TLP	1997	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ McDermott Morgan City	Heerema	0980 980 m
8	Morpeth	Mini-TLP	1998	British-Borneo	Golf van Mexico, Verenigde Staten	Atlantia SeaStar	Gulf Island Fabrication	McDermott	0518 518 m
9	Ursa	TLP	1999	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ McDermott Amelia	Heerema	1159 m
10	Allegheny	Mini-TLP	1999	British-Borneo	Golf van Mexico, Verenigde Staten	Atlantia SeaStar	Gulf Island Fabrication	McDermott	1009 m
11	Marlin	TLP	1999	Amoco	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ Aker Gulf Marine	HeereMac	0987 987 m
12	Typhoon	Mini-TLP	2001	Chevron	Golf van Mexico, Verenigde Staten	Atlantia SeaStar	McDermott Morgan City	McDermott	0639 639 m
13	Brutus	TLP	2001	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global	Belleli/ McDermott Morgan City	Heerema	0910 910 m
14	Prince	Mini-TLP	2001	El Paso	Golf van Mexico, Verenigde Staten	MODEC/ SEA Engineering	AmFELS/ Omega Natchiq	Heerema	0454 454 m
15	West Seno A	TLP	2003	Unocal	Straat Makassar, Indonesië	INTECSEA	Samsung	Clough	1021 m
16	Matterhorn	Mini-TLP	2003	TotalFinaElf	Golf van Mexico, Verenigde Staten	SBM Offshore SeaStar	Keppel FELS / Gulf Marine Fabricators	Heerema	0859 859 m
17	Marco Polo	Mini-TLP	2004	Anadarko	Golf van Mexico, Verenigde Staten	MODEC/ SEA Engineering	Samsung/ Kiewit	Heerema	1311 m
18	Kizomba A	ETLP	2004	ExxonMobil	Angola	ABB Lummus Global/ FloaTEC	FELS	Heerema	1178 m
19	Magnolia	ETLP	2005	ConocoPhillips	Golf van Mexico, Verenigde Staten	ABB Lummus Global/ FloaTEC	Samsung/ Gulf Marine Fabricators	Saipem	1425 m
20	Kizomba B	ETLP	2005	ExxonMobil	Angola	ABB Lummus Global/ FloaTEC	FELS	Heerema	1178 m
21	Oveng	Mini-TLP	2007	Hess	Equatoriaal-Guinea	MODEC/ SEA Engineering	Samsung	Heerema	0271 271 m
22	Okume/ Ebano	Mini-TLP	2007	Hess	Equatoriaal-Guinea	MODEC/ SEA Engineering	Samsung	Heerema	0503 503 m
23	Neptune	Mini-TLP	2007	BHP Billiton	Golf van Mexico, Verenigde Staten	Atlantia SeaStar	Signal International/ Gulf Island Fabrication	Heerema	1280 m
24	Shenzi	TLP	2009	BHP Billiton	Golf van Mexico, Verenigde Staten	MODEC/ INTECSEA	Samsung/ Kiewit	Heerema	1333 m
25	Papa Terra, P61 Petrobras LXI	TLWP	2013	Petrobras	Brazilië	FloaTEC	BrasFELS/ FELS	McDermott	1200 m
26	Mars B/ Olympus	TLP	2015	Shell	Golf van Mexico, Verenigde Staten		Samsung/ Kiewit	Heerema	0945 945 m
27	Moho Nord	TLP	2016	Total	Congo-Brazzaville		Hyundai	Heerema	0780 780 m
28	Malikai	TLP	2017	Shell	Maleisië	Technip	MMHE	Heerema/ IEV	0500 500 m
29	Stampede	TLP	2017	Hess	Golf van Mexico, Verenigde Staten	MODEC	Samsung/ Kiewit	Heerema	1066 m
30	Big Foot	ETLP	2018	Chevron	Golf van Mexico, Verenigde Staten	FloaTEC	FELS	Heerema	1581 m

Literatuur

• Patel, M.H.; Witz, J.A. (2013): Compliant Offshore Structures, Butterworth-Heinemann
• Smith, N.J. (2011): The Sea of Lost Opportunity. North Sea Oil and Gas, British Industry and the Offshore Supplies Office, Elsevier

Noten

Mediabestanden

Zie de categorie Tension leg platforms van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.