NO332032B1 - Undersjoisk bronnhodemontasje og framgangsmate for komplettering av en undersjoisk bronn - Google Patents

Undersjoisk bronnhodemontasje og framgangsmate for komplettering av en undersjoisk bronn Download PDF

Info

Publication number
NO332032B1
NO332032B1 NO20025561A NO20025561A NO332032B1 NO 332032 B1 NO332032 B1 NO 332032B1 NO 20025561 A NO20025561 A NO 20025561A NO 20025561 A NO20025561 A NO 20025561A NO 332032 B1 NO332032 B1 NO 332032B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
production
valve
annulus
valve tree
pipe
Prior art date
Application number
NO20025561A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20025561D0 (no
NO20025561L (no
Inventor
Stephen P Fenton
Francisco Dezen
Lars-Petter Sollie
Jon E Hed
Original Assignee
Vetco Gray Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vetco Gray Inc filed Critical Vetco Gray Inc
Publication of NO20025561D0 publication Critical patent/NO20025561D0/no
Publication of NO20025561L publication Critical patent/NO20025561L/no
Publication of NO332032B1 publication Critical patent/NO332032B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/038Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0211Separation of non-miscible liquids by sedimentation with baffles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0208Separation of non-miscible liquids by sedimentation
    • B01D17/0214Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/04Breaking emulsions
    • B01D17/045Breaking emulsions with coalescers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/06Separation of liquids from each other by electricity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00Nature of the contaminant
    • C02F2101/30Organic compounds
    • C02F2101/32Hydrocarbons, e.g. oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06Contaminated groundwater or leachate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/10Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from quarries or from mining activities

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Valve Housings (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)

Abstract

En undervanns brønnhodemontasje har et ventiltre som er forbundet til innsiden av boringen til et brønnhodehus. Ventiltreet har en nedre ende som har et låseorgan som beveges radielt utover til inngrep med en profil i boringen til brønnhodehuset. Ventiltreet er en monoboring med et produksjonsgjennomløp, men uten gjennomgående ringromkanal i produksjonsrøret. Røropphenget har en ringromkanal og et produksjonsgjennomløp. En ventil er montert i røropphenget for å styre strømning gjennom ringromkanalen.

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en undersjøisk brønnhodemontasje og en framgangsmåte for komplettering av en undersjøisk brønn, slik det framgår av den innledende del av henholdsvis patentkrav 1 og 11.
Oppfinnelsens bakgrunn
En typisk brønnhodesammenstilling har et høytrykks-brønnhodehus opplagret i et lavtrykks-brønnhodehus og er festet til et foringsrør som strekker seg ned i brønnen. Ett eller flere foringsrørankre er arrangert inne i brønnhodehuset og befinner seg ved den øvre enden av en foringsrørstreng som strekker seg inn i brønnen til et større dyp. En rørstreng strekker seg gjennom foringsrøret for produksjonsvæsker. Et ventiltre eller produksjons-ventiltre står på den øvre delen av brønnhodehuset for styring av kompletteringsvæska. Produksjons-ventiltreet er vanligvis en stor, tung sammenstilling som har påmontert et antall ventiler og styreanordninger.
En type ventiltre, noen ganger kalt "konvensjonelt", har to boringer gjennom seg, hvor den ene er produksjonsboringen og den andre er boringen som gir tilgang til ringrommet. I denne typen brønnhodesammenstilling er røropphenget inne i brønnhodehuset. Det er to gjennomløp gjennom røropphenget, et produksjonsgjennomløp og en ringromkanal som står i forbindelse med ringrommet som omgir produksjonsrøret. Forbindelse med ringrommet er nødvendig for å sirkulere væsker ned gjennom produksjonsrøret og opp gjennom ringrommet, eller omvendt, for enten å drepe brønnen eller å sirkulere ut tung væske under komplettering. Etter at røropphenget er installert og før bore-stigerøret er fjernet for installasjon av et ventiltre, plasseres plugger midlertidig i gjennomløpene til røropphenget. Ventiltreet har isolasjonsrør som stikker inn i inngrep med gjennomløpene i røropphenget når ventiltreet står på brønnhodehuset. Denne type ventiltre drives vanligvis med et kompletteringsstigerør som har to ledestrenger. I et dobbeltstreng-kompletteringsstigerør, går en streng fra ventiltreets produksjonsgjennomløp til overflatefartøyet, mens den andre går fra ventiltreets ringromkanal til overflatefartøyet. Det er imidlertid tidkrevende å montere og drive et dobbeltstreng-kompletteringsrør. I tillegg kan det være at operatører ikke har et slikt kompletteringsstigerør tilgjengelig og således må skaffe et på leiebasis.
I en annen type ventiltre, noen ganger kalt "horisontalt" ventiltre, er det bare en eneste boring i ventiltreet, hvor denne utgjør produksjonsgjennomløpet. Ventiltreet plasseres før røropphenget installeres, deretter blir røropphenget senket og plassert i ventiltreet. Røropphenget senkes gjennom stigerøret, som typisk er et bore-stigerør. Tilgang til ringrommet er mulig gjennom bore-stigerørets strupe- og drepeledninger. Det går ingen ringromkanal gjennom røropphenget, men en sidekanal går gjennom ventiltreet til et hulrom som befinner seg over røropphenget. Dette hulrommet står i forbindelse med strupe- og drepeledningene når sikkerhetsventilen mot utblåsing er stengt på røroppheng-settestrengen. I dette systemet er ventiltreet drevet med borerør, og den flytende plattformens boreriggtårn er således forhindret fra å bli brukt på en annen brønn mens ventiltreet drives.
I en annen og mindre vanlig type brønnhodesystem står et konsentrisk røroppheng i brønnhodehuset på samme måte som i en konvensjonell brønnhodesammenstilling. Røropphenget har et produksjonsgjennomløp og en ringromkanal. Dog, produksjonsgjennomløpet er konsentrisk med røropphengets akse, i stedet for å være litt forskjøvet som i konvensjonelle røroppheng. Det går ingen vertikal ringromkanal gjennom ventiltreet, og et kompletterings-stigerør er således ikke nødvendig. Følgelig kan ventiltreet settes med et monoboring-stigerør. En ringromventil finnes i røropphenget ettersom en plugg ikke midlertidig kan innsettes i og trekkes fra ringromkanalen ved denne typen ventiltre.
Et undersjøisk brønnhode er beskrevet i US patentskrift 5,366,017 der etbrønnhodehus er festet til et foringsrør som strekker seg inn i brønnen. Boringen i brønnhodehuset har en innvendig rillet profil som den nedre delen av produksjonsventilen er festet til. Denne brønnhodemontasjen mangler imidlertid et produksjonsventiltre som er en separat bestanddel av en produksjonsrørhenger, som er beskrevet i nærmere detalj nedenfor i tilknytning til den foreliggende oppfinnelsen.
Oppsummering av oppfinnelsen
Ulempene med den kjente teknikk beskrevet foran løses med en brønnhodemontasje ifølge den karakteriserende del av patentkrav 1 og med en framgangsmåte for komplettering av en undersjøisk brønn ifølge den karakteriserende del av patentkrav 11. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de respektive uselvstendige patentkravene.
Denne oppfinnelsens undervanns-brønnhodesammenstilling bruker et i hovedsak konsentrisk røroppheng og et lettvekt-ventiltre og trenger således ikke setting av et dobbeltstreng-kompletteringsstigerør. Ventiltreet kan settes effektivt med ei løfteline eller en kabel, men også med et lett og tynt stigerør. Ventiltreet har ingen ekstern tilkobling som låser ventiltreet til en ytre profil på brønnhodehuset. I stedet har ventiltreet en nedre del som strekker seg inn i brønnhodehusets boring. Et låseelement på den nedre delen beveges så til inngrep med en profil i ventiltreets boring.
Ventiltreet er en monoboring, og har ingen ringromkanal som strekker seg vertikalt gjennom det. I stedet finnes ringrom-tilgang med en kanal som leder til en utvendig del av ventiltreet for tilkobling til et eksternt rør. I den foretrukne utførelsen er røropphenget i brønnhodehuset. Røropphenget har et produksjonsgjennomløp som står i inngrep med ventiltreets produksjonsgjennomløp når ventiltreet er på plass. Et isolasjonsrør strekker seg fra ventiltreet inn i røropphenget for forbindelse mellom produksjonsrøret og produksjonsgjennomløpet i ventiltreet.
Røropphenget har fortrinnsvis også en forskjøvet ringromkanal. Ringromkanalen forbinder ringrommet med et hulrom som omgir isolasjonsrøret over røropphenget. En ringromventil finnes i den øvre enden av ringromkanalen for selektivt å stenge forbindelsen mellom hulrommet og ringromkanalen.
Kort beskrivelse av figurene
Figurene IA og IB viser et vertikalt utsnitt av en brønnhodesammenstilling konstruert i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Figur 2 viser et forstørret utsnitt av en del av brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB, hvor snittplanet er forskjellig fra det i figurene IA og IB. Figur 3 viser et forstørret utsnitt av en del av brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB. Figur 4 viser et annet utsnitt av en del av brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB, men vist i samme snittplan som i figur 2 for å vise en ringromventil i en lukket stilling. Figur 5 viser et forstørret utsnitt av ringromventilen i figur 4, vist i en åpen stilling og låst med et inngrepsorgan i ventiltreet. Figur 6 viser et forstørret utsnitt av ringromventilen i figur 4, vist i en lukket stilling mens et setteverktøy for røropphenget er tilkoblet røropphenget.
Figur 7 viser et utsnitt av ringromventilen som vist i figur 6, men vist i en åpen stilling.
Figur 8 viser et utsnitt av brønnhodehusene til brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB etter setting av foringsrør og under mottaksprosessen av en utblåsningssikring-adapter. Figur 9 viser et skjematisk horisontalt utsnitt av brønnhodehusene i figur 8, hvor de stiplete linjene viser en røropplegg-tilkoblingsarm som blir rotert. Figur 10 viser et perspektivriss av brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB, etter at utblåsningssikring-adapteren i figur 8 er plassert. Figur 11 viser et skjematisk vertikalt utsnitt av brønnhodesammenstillingen i figurene IA og IB, som viser et pluggverktøy, betjent av et ROV (fjernstyrt undervannsfartøy), montert på ventiltreet. Figur 12 viser et skjematisk sideriss av pluggverktøyet i figur 11, med en plugginnsettings-anordning. Figur 13 viser et skjematisk utsnitt av en pluggtrekkings-anordning for pluggverktøyet i figur 11, vist i en frakoblet stilling med en plugg, vist med de stiplete linjene. Figur 14 viser et mer detaljert utsnitt av pluggtrekkings-anordningen i figur 13, vist i en innkoblet stilling. Figur 15 viser et skjematisk riss av en boreplattform koblet til en undervannsbrønnhodemontasje, mens ei løfteline på plattformen er koblet til en annen undervanns brønnhodemontasje. Figur 16 viser et vertikalt utsnitt av en alternativ utførelse av ventiltredelen i figurene IA og IB, som står i forbindelse med det indre brønnhodehuset.
DETAUERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Samlet struktur av undervanns brønnhodemontasjen
Som vist i figur IB, omfatter en nedre del av brønnhodesammenstillingen 11 et ytre eller lavtrykk brønnhodehus 13 som befinner seg på havbunnen og er festet til en lederørstreng 15 med stor diameter, som strekker seg inn i brønnen. I denne utførelsen er en første foringsrørstreng 17 festet i et foringsrøranker 19 i en nedre del av det ytre brønnhodehuset 13. Foringsrøret 17 og foringsrørankeret 19 er imidlertid ikke alltid opphengt i det ytre brønnhodehuset 13 og kan i mange tilfeller utelates.
Et indre- eller høytrykksbrønnhodehus 21 står i og støttes i boringen til det ytre brønnhodehuset 13. Det indre brønnhodehuset 21 befinner seg på den øvre enden av en foringsrørstreng 23 som strekker seg gjennom foringsrøret 17 og til et større dyp. Det indre brønnhodehuset 21 har en boring 25, hvori det befinner seg minst ett foringsrøranker 27. Foringsrørankeret 27 er gjort tett inne i boringen 25 og festet til den øvre enden av en foringsrørstreng 29 som strekker seg gjennom foringsrøret 23 og til et større dyp. Inne i boringen eller bøssingen til foringsrør ankeret 27 er det en lastskulder 28.
I denne utførelsen er et røroppheng 31 plassert, låst og forseglet inne i boringen til foringsrør ankeret 27. I figur 2 har røropphenget 31 en nedre ende som ligger an mot lastskulderen 28. En tetning 30 tetter mellom utsiden av røropphenget 31 og boringen til foringsrørankeret 27 over lastskulderen 28. En låsesplittring 34 beveges radielt utover fra en tilbaketrukket stilling, for låsing av røropphenget 31, til en indre profil i foringsrørankeret 27. Når ei hylse 36 beveges aksielt nedover, aktiviserer den tetningen 30, samtidig som den skyver låseringen 34 til den låste stillingen. Røropphenget 31 festes til den øvre enden av en produksjons rørstreng 33. Røropphenget 31 har et produksjonsgjennomløp 32 som er koaksialt med produksjonsrøret 33.
I figur 3 har det indre brønnhodehuset 25 en nedre del 25a med en mindre diameter enn øvre del 25b. Dette resulterer i en konisk, overveiende oppadvendt overgangsdel eller skulder 25c mellom delene 25a og 25b. I den øvre delen 25b av brønnhodehus-boringen er det formet en rille 35 over røropphenget 31. Rillen 35 ligger i en liten avstand under kant 37, som er den øvre enden til det indre brønnhodehuset 21.
Som vist i figur IA, har et ventiltre eller produksjonsventiltre 39 en nedre del som strekker seg inn i brønnhodehuset 21. Gjennom produksjonsventiltreet 39 strekker det seg et produksjonsgjennomløp 41, som har en utløpsåpning 41a som går lateralt utover. Produksjonsventiltreet 39 har et isolasjonsrør 43 som går nedover fra dets nedre ende og stikker tettende inn i røropphengets 31 produksjonsgjennomløp 32. Den nedre enden av produksjonsventiltreet 39 strekker seg inn i det indre brønnhodehuset 21 sin boring 25, til boringsovergangs-seksjonen 25c (figur 3).
Videre er det i figur 3 vist ei orienteringshylse 44 som er del av, og strekker seg oppover fra røropphenget 31. Orienteringshylsa 44 er ikke-dreibart montert på utsiden av legemet til røropphenget 31. Orienteringshylsa 44 har en skrueformet profil på sin øvre ende. På den nedre enden av produksjonsventiltreet 39 er det festet ei sammenpassende orienteringshylse 46 med en skrueformet profil på sin nedre rand. Når ventiltreet 39 senkes ned i brønnhodehuset 21, bringes orienteringshylsa 44 i kontakt med skrueprofilen til orienteringshylsa 46 for rotering og orientering av produksjonsventiltreet 39 til ønsket orientering, i forhold til røropphenget 31.
Tilkobling av ventiltre til brønnhodehus
Som vist i figurene IA og 3, omfatter ventiltreet 39 en tilkoblingsanordning for å feste det til brønnhodehuset 21. Tilkoblingsanordningen omfatter et tilkoblingslegeme 45 som har en nedoverrettet skulder 47 som lander på kanten 37. Tilkoblingslegemet 45 er fast festet til ventiltreet 39. En tetning 49 tetter mellom kanten 37 og skulderen 47. Tilkoblingslegemet 45 strekker seg også nedover og inn i brønnhodehuset 21. Et låseelement 51 befinner seg ved den nedre enden av tilkoblingslegemet 45 for inngrep i rillen 35. Låseelementet 51 kan være av forskjellige typer. I denne utførelsen omfatter låseelementet 51 en ytre splittring som har en profil som er sammenpassende med rillen 35. Et flertall gripere 53 som ligger ved den innvendige diameteren til låseelementet 51 skyver låseelementet 51 radielt utover når de beveges av ei kamhylse 55. Kamhylsa 55 beveges aksielt og er hydraulisk drevet av hydraulikkvæske tilført et stempel 57.
Tilkoblingsanordningen har en forlenget eller gripende del 59, som i denne utførelsen strekker seg nedover fra tilkobingslegemet 45. Den forlengete delen 59 befinner seg over orienteringshylsa 46 og er festet til denne. En krage 60 er gjenget på den ytre diameteren til den forlengete delen 59 for støtting av låseelementet 51 og griperne 53 opp mot tilkoblingslegemet 45. Alternativt kan griperne 53 brukes for inngrep med rillen 35 og låseelementet 51 utelates. I så fall kan tilkoblingslegemet 45 forsynes med luker for klammene, og den forlengete delen 59 og kragen 60 ville vært formet i ett med tilkoblingslegemet 45.
I figur IA vises en styrevæske-kanal 61 som går gjennom ventiltreet 39 til en utvendig del for forsyning av styrevæske. Selv om det ikke er vist, finnes det flere slike kanaler og de leder til tilkoblingsrør på den nedre enden av ventiltreet 39. Tilkoblingsrørene stikker inn i sammenpassende kanaler i den øvre enden av røropphenget 31. Disse kanalene leder til hydrauliske styreledninger som ikke er vist, men som strekker seg under røropphenget 31 på utsiden av produksjonsrøret 33. Disse styreledningene leder til brønnhull-utstyr i rørstrengen 33, så som en brønnhull-sikkerhetsventil og overvåkingsutstyr for brønnhullstrykk og - temperatur.
Minst én ventil er montert på produksjons-ventiltreet 39 for styring av væskestrøm. I den foretrukne utførelsen omfatter ventilene en hovedventil 63 og en kroneventil 65 i produksjonsgjennomløpet 41. En sikkerhets-lukkeventil 67 er montert på utløpsåpningen 41a. Den hydrauliske aktuatoren 68 for sikkerhets-lukkeventilen 67 er vist. Ventilene 63 og 65 kan begge betjenes hydraulisk eller mekanisk (gjerne av et fjernstyrt undervannsfartøy).
I figur IA har ventiltreet 39 en stamme 81 på sin øvre ende som vender oppover. Stammen 81 er typisk dimensjonert for å motta en tilkobling for forbindelse til et lett og tynt stigerør, så som for visse overhalingsformål. Stammen 81 muliggjør også andre fremgangsmåter for inngrep.
Tilgang til ringrom
Figur 4 illustrerer en ringromkanal 83, som ikke er vist i figurene IB eller 3 fordi ringromkanalen 83 er plassert i et annet vertikalt snittplan enn det som er vist i figurene IB og 3. Ringromkanalen 83 strekker seg vertikalt gjennom røropphenget 31 fra en øvre endedel til en nedre ende, hvor den står i forbindelse med et ringrom 85 som omgir produksjonsrøret 33. Den øvre og nedre enden av ringromkanalen 83 kan være litt radielt forskjøvet fra hverandre, som vist i figur 4. Et ringformet hulrom 87 omgir isolasjonsrøret 43 mellom den øvre enden av røropphenget 31 og den nedre enden av ventiltreet 39.
En ringromventil 89 er montert i ringromkanalen 83 for å stenge av ringromkanalen 83 for strømning i begge retninger når den er lukket. Figur 5 viser ringromventilen 89 som har en nedre ende 91 som er festet til ringromkanalen 83 med gjenger 93. En stamme 95 strekker seg oppover fra den nedre enden 91 langsmed aksen til ringromkanalen 83. En utvidet ventiltallerken 97 utgjør den øvre enden til stammen 95. Ventiltallerkenen 97 har en sekundær elastisk tetning i tillegg til en primær leppetetning 99 som i denne utførelsen er av metall.
Ei glidehylse 101 er opptatt forskyvbart inne i ringromkanalen 83. I den øvre, lukkete stillingen, som vist i figurene 4 og 6, er den øvre enden av hylsa 101 en kort avstand under en øvre endedel til røropphenget 31.1 den nedre, åpne stillingen, som vist i figurene 5 og 7, er hylsa 101 i en nedre stilling i forhold til ventiltallerkenen 97. Hylsa 101 har en mindre diameter-åpning eller sete 103 på innsiden. Når hylse 101 er i den nedre stillingen, er setet 103 i tett inngrep med leppetetningen 99 i tillegg til den elastiske tetningen på ventiltallerkenen 97.
En utover-forspent splittring 105 er montert på den ytre diameteren til hylsa 101 nær dens øvre ende. Splittringen 105 har en øvre overflate som er konisk nedover og en nedre overflate som befinner seg i et plan som står normalt på aksen til ringromkanalen 83. En sammenpassende rille 107 står i inngrep med splittringen 105 når hylsa 101 er i den øvre lukkete stillingen. Splittringen 105 smetter inn i rillen 107 og fungerer som en stoppehake og holder hylsa 101 på plass for å hindre at den beveger seg nedover.
Figur 5 viser et inngrepsverktøy eller -organ 109 som stikker inn i den øvre enden av ringrom kanalen 83 og til inngrep med den øvre enden av hylsa 101. Inngrepsorganet 109 er en nedoverrettet komponent av ventiltreet 39 (figur IA) og brukes for å bevege hylsa 101 fra den øvre til den nedre posisjonen. Et andre identisk inngrepsorgan 109', vist i figurene 6 og 7, er montert til et setteverktøy 111 som brukes til å sette røropphenget 31. Inngrepsorganet 109 har ei leppe 113 på sin nedre ende som står i inngrep med den oppover-rettete og motsatt tilsvarende konus på splittringen 105. Leppa 113 glir over splittringen 105 og får denne til å trekke seg sammen, slik at inngrepsorganet 109 kan skyve hylsa 101 nedover til den åpne stillingen. Ei fjær 115, som kan være et flertall tallerkenskiver, befinner seg mellom den nedre enden 91 av ringromventilen 83 og den nedre enden av hylsa 101. Fjæra 115 presser hylsa 101 mot den øvre, lukkete stillingen. Trykk i kanalen 83 hjelper fjæra 115 å bevege hylsa 101 til den lukkete stillingen.
Inngrepsorganet 109 er festet til den nedre enden av en aktuator 117, som er montert i ventiltreet 39. Aktuatoren 117 er et hult, rørformet organ med åpne ender som er opptatt forskyvbart inne i en ringromkanal 118 i ventiltreet 39 (figur 5). Aktuatoren 117 har en stempeldel på sin utvendige sidevegg som er selektivt forsynt med hydraulikkvæske for å bevege aktuatoren 117 mellom øvre og nedre posisjon. Ringromkanalen 118 strekker seg gjennom ventiltreet 39, til en utvendig sidedel av ventiltreet 39, for tilkobling til en ringromledning som kan lede til et undervanns-fordelingsrør eller en navlestreng som betjener ventiltreet. Ringromkanalen 118 i ventiltreet strekker seg ikke aksielt til den øvre enden av ventiltreet 39.
Når aktuatoren 117 beveges til den nedre posisjonen, vil inngrepsorganet 109 berøre og skyve hylsa 101 fra den lukkete stillingen til den åpne stillingen. Figurene 6 og 7 viser en liknende aktuator 117' som utgjør en del av sette verktøyet 111 og fungerer på samme måte som aktuatoren 117. Slik som aktuatoren 117, har aktuatoren 117' en stempeldel som bæres i et hydraulikkvæske-kammer for å gi den nedover- eller oppover-rettete bevegelsen, gitt av hydraulisk trykk. Kanalen 118' fører til en utvendig øvre del av setteverktøyet 111 for tilførsel og mottak av ringromvæske.
Setteverktøyet 111 har konvensjonelle anordninger for setting av røropphenget 31, så som innsetting av en tetning mellom røropphenget 31 og boringen 25 i brønnhodehuset 21 (figur 4). Setteverktøyet 111 har et låseorgan 119 som er utvidbart radielt utover, inn i en sammenpassende rille i en indre hylsedel som strekker seg oppover i røropphenget 31. Låseorganet 119 fester setteverktøyet 111 til røropphenget 31 mens produksjonsrøret 33 senkes ned i brønnen. Låseorganet 119 innkobles og frigjøres av en låseorgan-aktuator 121, som også er drevet hydraulisk. Setteverktøyet 111 har ei hylse 123 som glir inn i boringen 32 til røropphenget 31 og tetter. Hylsa 123 isolerer den øvre enden til ringromkanalen 83 fra produksjonsgjennomløpet 32 (figur 4) i røropphenget 31.
Orientering
I figur 8 vises en ring 125 som er montert på utsiden av det ytre brønnhodehuset 13, også referert til som et lederørshus. Ringen 125 har en nedover-rettet trakt 135 og er selektivt dreibar på det ytre brønnhodehuset 13 for orientering av røropphenget 31 og ventiltreet 39 (figur 3) til ønsket posisjon i forhold til andre undervannsbrønner og -utstyr. En låsepinne eller -skrue 129 låser ringen 125 selektivt i denønskete posisjonen. En armbrakett 131 er montert på ringen 125 for rotasjon med denne. Armbraketten 131 støtter en horisontalt utstikkende arm 133. Armen 133 har en oppovervendt fatning på sin ytre ende. I tillegg rager en styrepinnen 137 opp fra armen 133.
Ringen 125 monteres vanligvis på det ytre brønnhodehuset 13 ved overflaten, før det ytre brønnhodehuset 13 senkes ned i vannet. Festing av armen 133 på armbraketten 131 skjer under boredekket, men på overflaten. Etter at det ytre brønnhodehuset 13 er installert på sjøbunnen, kan et fjernstyrt undervannsfartøy senere brukes, om nødvendig, i den undersjøiske oppføringsfasen til å dreie ringen 125 til en annen orientering.
En utblåsningssikring-adapter 139 er vist senket over det indre- eller høytrykk-brønnhodehuset 21. Utblåsningssikring-adapteren 139 brukes for orientering av røropphenget 31 (figur 3) i forhold til armen 133. Utblåsningssikring-adapteren 139 er fortrinnsvis senket med ei løfteline etter at brønnen er boret og foringsrørankeret 27 er installert. Bore-stigerøret og utblåsningssikringen vil være fjernet fra den øvre enden av det indre brønnhodehuset 21 før utblåsningssikring-adapteren 139 senkes på plass. Utblåsningssikring-adapteren 139 har ei ledehylse 143 montert på utsiden, ved en posisjon for innretting til pinne 137. En trakt 141 på den nedre enden av utblåsningssikring-adapteren 139 hjelper til ved senking av utblåsnings sikring-adapteren 139 over det indre brønnhodehuset 21. Hylsa 143 vil orientere utblåsnings sikring-adapteren 139 i en posisjon i forhold til armen 133 og pinnen 137. Et fjernstyrt undervannsfartøy (ikke vist) vil bli brukt for å assistere ledehylsa 143 ved innretting til styrepinnen 137.
Utblåsningssikring-adapteren 139 har et flertall klammer 145 som aktiveres hydraulisk for inngrep med en ekstern profil på det indre brønnhodehuset 21. Utblåsningssikring-adapteren 139 har også tetninger (ikke vist) som tetter dens boring til boringen 25 i brønnhodehuset 21. Et spiralformet styrespor 147 befinner seg inne i boringen til utblåsningssikring-adapteren 139. Sporet 147 er posisjonert for inngrep med en sammenpassende pinne eller tapp på sette verktøyet 111 (figur 6) for røropphenget 31. Dette inngrepet forårsaker at setteverktøyet 111 orienterer røropphenget 31 i en ønsket posisjon i forhold til orienteringen til armen 133.
Figur 10 er et perspektivriss som viser utblåsningssikring-adapteren 139 i posisjon på det indre brønnhodehuset 21, som ikke er vist i figur 10 fordi det er inne i boringen til utblåsningssikring-adapteren 139. Utblåsningssikring-adapteren 139 har en øvre ende med en stamme 146. Bore-stigerøret og utblåsningssikringen vil kobles til den utvendige profilen på stammen 146 etter at utblåsningssikring-adapteren 139 er blitt koblet til det indre brønnhodehuset 21.
Når utblåsningssikring-adapteren 139 har orientert røropphenget 31 (figur IB), vil brønnen typisk bli perforert og testet. Røropphenget 31 må orienteres i forhold til armen 133 fordi orienteringshylsa 44 (figur 3) til røropphenget 31 orienterer ventiltreet 39, som vist i figurene IA og IB. Ventiltreet 39 har en ventiltre-trakt 148 som glir over det indre brønnhodehuset 21 når det settes på plass.
Sikkerhets-lukkeventilen 67 til ventiltreet 39 er tilkoblet en rørsløyfe 149 som fører rundt ventiltreet 39 til en rørtilkobling 151 på den motsatte siden, som vist i figur IB. Rørtilkoblingen 151 vil være tilkoblet et røropplegg 153 som typisk leder til et fordelingsrør eller undervannsprosessutstyr. I denne utførelsen er røropplegget 153 montert til en vertikal styrepinne eller stamme 155 som stikker inn i ledetrakt 127 for orientering av ventiltreet 39. Andre typer tilkoblinger til rørtilkoblingen 151 kan også benyttes. Følgelig er ventiltreet orientert slik at dets rørtilkobling 151 vil stå i forbindelse med røropplegget 153.
Pluggtrekking og -installasjon
Etter at ventiltreet 39 er installert, må en plugg 159 (figur 12) fjernes fra en pluggprofil 157 som finnes inne i røropphenget 31, som vist i figur 11. Pluggen 159 holder trykk i produksjonsrøret 33 etter at utblåsningssikring-adapteren 139 (figur 10) er fjernet og før installasjon av ventiltreet 39 (figur IA). Pluggen 159 er konvensjonell og har én eller flere tetninger 161 som tetter mellom produksjonsgjennomløpet 41 i røropphenget 31. Pluggen 159 har et flertall låseelementer 163 som beveger seg radielt utover mellom en tilbaketrukket og en utstrukket posisjon. Låseelementene 163 griper inn i en sammenpassende rille i profilen 157.
I stedet for å bruke kabel inne i et overhalingsstigerør, som normalt, brukes fortrinnsvis et pluggverktøy 165 ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy. Pluggverktøyet 165 har ikke stigererør som går opp til overflaten, men blir derimot senket med ei løfteline. Pluggverktøyet 165 har et hydraulisk eller mekanisk organ 167 for inngrep med et fjernstyrt undervannsfartøy 169. Pluggverktøyet 165 plasseres på toppen av ventiltre-stammen 81. En tetning i pluggverktøyet 165 er i inngrep med ei lomme i stammen 81 på ventiltreet 39. En tilkobling 171 kobler til stammen 81 i ventiltreet 39 når den tilføres hydraulisk trykk eller mekanisk bevegelse fra et fjernstyrt undervannsfartøy 169. Liknende kan tilkoblingen 171 tilbaketrekkes med hydraulisk trykk eller mekanisk bevegelse fra et fjernstyrt undervannsfartøy 169.
Pluggverktøyet 165 har et aksielt bevegelig skaft 173 som betjenes av et hydraulisk trykk tilført et hydraulisk organ 174. Et trekkeverktøy 175 befinner seg på den nedre enden av skaftet 173 for utrekking av pluggen 159. Liknende kan et setteverktøy 177 være festet til skaftet 173 for innsetting av pluggen 159 i tilfelle en brønnoverhaling som krever fjerning av ventiltreet 39. Setteverktøyet 177 kan være av mange typer og er for illustrering av prinsippet vist tilkoblet til pluggen 159 med skjærpinne 179. Når låseelementene 163 har grepet inn i profilen 157, vil et oppover-rettet drag i skaftet 173 føre til at skjærpinnen 179 forskyves, mens pluggen 159 forblir på plass.
Trekkeverktøyet 175, vist i figurene 13 og 14, kan også være av mange konvensjonelle typer. I denne utførelsen har trekkeverktøyet 175 et legeme 181 som delvis stikker inn i en beholder 183 i pluggen 159. Ei posisjonshylse 185 på utsiden av legemet 181 senkes ned på kanten av beholderen 183. En krage 187 finnes inne i posisjonshylsa 185 og stikker ut en viss lengde ned under denne. Når posisjonshylsa 185 har landet på kanten av pluggen 159 vil kragen 187 være innrettet med en rille 189 inne i pluggen 159.
Kragen 187 og hylsa 185 er festet til et stempel 191. Stempelet 191 er forsynt med hydraulikkvæske fra et fjernstyrt undervannsfartøy 169 (figur 10) via et av organene 174. Ei fjær 193 er sammenpresset når trekkeverktøyet 175 er i den frikoblete stillingen, vist i figur 13. Fjæra 193 presser stempelet 191 til en nedre stilling. Når hydraulisk trykk fjernes fra kanal 192, vil fjæra 193 føre til at legemet 181 beveger seg opp til stillingen vist i figur 14. I denne stillingen vil en veggdel 194 av legemet 181 befinne seg radielt innenfor kragen 187 og hindre at kragen 187 frigjøres fra rillen 189. Når trekkeverktøyet 175 er tilkoblet pluggen 159, vil et fjernstyrt undervannsfartøy 169 aktivere et av de hydrauliske organene eller mekaniske grensesnittene 174, slik at skaftet 173 (figur 11) beveges oppover. Kragen 187 gjør at låseelementene 163 er radielt inntrekkbare under denne oppover-rettete bevegelsen når pluggen 159 frigjøres. Når pluggen 159 er over ventiltre-ventilen 65, kan ventilen 65 stenges slik at hele pluggverktøy-anordningen 165 kan heves til overflaten ved hjelp av ei løfteline.
Feltutbygging
Figur 15 illustrerer skjematisk en foretrukket fremgangsmåte for å utvikle et felt som har et flertall nærliggende brønnhodesammenstillinger 11. Denne fremgangsmåten er spesielt nyttig i vann som er så dype at det må brukes en flyteplattform 195. Plattformen 195 holdes i posisjon over brønnene ved hjelp av konvensjonelle anordninger, så som posisjoneringspropeller eller fortøyninger. Plattformen 195 har et boretårn 197 med heisespill 199 for boring og utførelse av visse brønnoperasjoner. Plattformen 195 har også et borestigerør 201 for boring og foring av brønnene. Bore-stigerøret 201 er vist tilkoblet til høytrykkshuset 21 i én brønnhodesammenstilling 11. Det er en utblåsningssikring 203 i borestigerøret 201. I den særskilt viste operasjonen er det vist en borerørstreng 205 som strekker seg gjennom stigerøret 201 og videre inn i brønnen.
Plattformen 195 har også fortrinnsvis en kran eller løftelinevinsj 207 for bruk av ei løfteline 209. Løftelinevinsjen 207 er plassert nær én side av plattformen 195, mens boretårnet 197 vanligvis er plassert i midten. Eventuelt kan løftelinevinsjen 207 plasseres på et annet fartøy, som typisk ikke har et boretårn 197.1 figur 15 er det vist et ventiltre 39 som senkes med løftelina 209.
Boring og komplettering
I drift, se figur 8, blir det ytre huset 13 sammen med ringen 125 og armen 133 senket ned i vannet. Det ytre huset 13 er plassert på den øvre enden av lederen 15, som er ført ned i jorda for å forme den første delen av brønnen. Når lederen 15 nærmer seg sjøbunnen vil hele sammenstillingen og armen 133 bli satt i denønskete stillingen. Denne stillingen velges på grunnlag av hvordan brønnen skal utvikles med hensyn på andre brønner, fordelingsrør, undervannsprosessutstyr og liknende. Når lederen 15 er ført på plass, og senere i monteringsforløpet, kan operatøren frigjøre låsepinnene 129 og rotere ringen 125 for å posisjonere armen 133 i en annen stilling. Denne etterfølgende stillingsendringen av armen 133 blir gjort ettersom det blir nødvendig, eller ettersom feltutviklingen trenger endring for optimalisering av tilkoblingspunktene til brønnrørforbindelsene.
Operatøren borer deretter brønnen dypere og installerer foringsrøret 117, dersom slikt foringsrør brukes. Foringsrøret 117 blir sementert i brønnen. Operatøren borer så enda dypere og senker foringsrøret 23 ned i brønnen. Foringsrøret 23 og høytrykkbrønnhodehuset 21 blir satt med borerør og sementert på plass. Det trengs ingen orientering for det indre brønnhode huset 21. Operatøren kan da gjennomføre de samme trinnene for to eller flere nærliggende brønner ved å flytte boreplattformen 195 (figur 15).
Operatøren kobler stigerøret 201 (figur 15) til det indre brønnhodehuset 21 og borer gjennom stigerøret 201 til den totale dybden. Operatøren installerer deretter foringsrøret 29, som blir støttet av foringsrørankeret 27. I noen tilfeller vil en ekstra foringsrørstreng bli installert når brønnen bores til et enda større dyp.
Operatøren kan så installere røropphenget 31 (figur IB). Først frakobler operatøren bore-stigerøret 201 (figur 15) og utblåsningssikringen 203 og henger det på én side av brønnhode-sammenstillingen 11. Operatøren senker utblåsningssikringadapteren 139, med løftelina 209, over det indre brønnhodehuset 21, som vist i figur 8. Ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy blir hylsa 143 innrettet mot pinnen 137. Utblåsningssikringadapteren 139 er låst og tettet til det indre brønnhodehuset 21. Utblåsningssikringadapteren 139 kan tidligere ha vært installert på en nærliggende, midlertidig forlatt brønn.
Operatøren kobler så borestigerøret 201, inklusive utblåsningssikringen 203, (figur 15) til stammen 146 (figur 10) på utblåsningssikringadapteren 139. Operatøren senker produksjonsrøret 33 og røropphenget 31 gjennom borestigerøret 201 med setteverktøyet 111 (figur 6), som er festet til en røropphengsettestreng, som er et stigerør med liten diameter. Når setteverktøyet 111 er koblet til røropphenget 31 blir aktuatoren 117' fortrinnsvis aktivert for å bevege inngrepsorganet 109' nedover, slik at glidehylsa 101 beveges nedover. Dette åpner ringromkanalen 83 for oppover- og nedover-rettet strømning. Setteverktøyet 111 har en inntrekkbar pinne (ikke vist) som griper inn i styresporet 147 (figur 8) i utblåsningssikring-adapter, som gjør at den dreier røropphenget 31 til denønskete stillingen når den lander i foringsrørankeret 27.
Etter at røropphenget 31 er plassert, kan operatøren teste ringromventilen 89 ved å bevege aktuatoren 117' oppover og frigjøre inngrepsorganet 109' fra hylsa 101, som vist i figur 6. Fjæra 115 skyver hylsa 101 til den øvre lukkete posisjonen. I denne posisjonen vil ventil tallerken-tetningen 99 stå i kontakt med hylsesetet 103, og sperre enten oppover- eller nedover-rettet strømning. I den øvre posisjonen står sperrehake-splittringen 105 i inngrep med rillen 107, og hindrer nedoverrettet bevegelse.
Operatøren tilfører så væsketrykk til kanalen 118' i setteverktøyet 111. Dette kan gjøres ved å stenge utblåsningssikringen i borestigerøret 201 på stigerøret med liten diameter over setteverktøyet 111. Den øvre enden av kanalen 118' står i forbindelse med et ringrom som omgir stigerøret med liten diameter under utblåsningssikringen i borestigerøret 201. Dette ringrommet står også i forbindelse med en av strupe- og drepeledningene til borestigerøret 201. Operatøren pumper væske ned gjennom strupe- og drepeledningen, som strømmer ned kanalen 118' og virker mot hylsa 101. Splittringen 105 hindrer glidehylsa 101 fra å bevege seg nedover og lar operatøren se om tetningen 99 på ventiltallerkenen 97 lekker eller ikke.
Brønnen kan da perforeres og kompletteres på en konvensjonell måte. I én fremgangsmåte gjøres dette før installasjon av ventiltreet 39 ved å senke en perforeringskanon (ikke vist) gjennom stigerøret med liten diameter i borestigerøret 201 (figur 15) og gjennom produksjonsrøret 33. Stigerøret med liten diameter kan eventuelt inkludere et undervanns-testventiltre som strekker seg gjennom borestigerøret.
Omønskelig kan operatøren sirkulere ut tung væske i brønnen før perforering. Dette kan gjøres ved å åpne ringromventilen 89 ved å bevege aktuatoren 117' og inngrepsorganet 109' nedover. Inngrepsorganet 109' frigjør splittringen 105 fra rillen 107 og skyver hylsa 101 nedover til den åpne stillingen som i figur 7. En åpning, så som ei glidehylse (ikke vist) på den nedre enden av produksjonsrøret 33, åpnes på kjent måte og utblåsningssikringen i borestigerøret 201 lukkes om røroppheng-settestrengen. Operatøren kan sirkulere ned gjennom settestrengen og produksjonsrøret 33 med strømning returnerende opp gjennom ringrommet 85, inn i bore-stigerøret 201 og opp gjennom en strupe- eller drepeledning. Motsatt sirkulering kan også gjøres.
Etter perforering og testing setter operatøren pluggen 159 (figur 12) i profilen 157 (figur 11) i røroppheng produksjonsgjennomløpet 32. Ringromventilen 89 lukkes i stillingen som i figur 6 ved å skyve aktuatoren 117' oppover, slik at fjæra 115 beveger hylsa 101 oppover. Operatøren tilbakefører så setteverktøyet 111 med settestrengen gjennom utblåsningssikringen og bore-stigerøret 201. Brønnhulls-sikkerhetsventilen (ikke vist) i produksjonsrøret 33 er over perforeringene og er fortrinnsvis lukket for å utgjøre ei første trykksperre; pluggen 159 i røroppheng produksjonsgjennomløpet 32 utgjør ei andre trykksperre. Produksjonsrør og en brønnpakning virker som ei første sperre mot relativt formasjonstrykk i forhold til ringrommet, slik at ringrommet 85 normalt ikke har noe trykk, og ringromventilen 89 utgjør ei midlertidig sperre dersom den første sperra skulle lekke.
Operatøren tilbakefører så setteverktøyet 111 (figur 6) med stigerøret med liten diameter. Operatøren frigjør bore-stigerøret 201 og utblåsningssikringen 203 fra utblåsningssikring-adapteren 139 (figur 8) og tilbakefører utblåsningssikring-adapteren 139 med løftlina 209 (figur 15) eller tar utblåsningssikring-adapteren 139 i bruk ved en nærliggende brønn. Operatøren kan da flytte plattformen 195 sekvensielt over de andre brønnene for å utføre de samme oppgavene med utblåsningssikring-adapteren 139 og bore-stigerøret 201 for en annen brønn. Når røret 29 er satt og perforert, er det ikke behov for borestigerøret 201 eller boretårnet 197 (figur 15). Selv om plattformen 195 kan ha flyttet seg ut av posisjon innrettet med den aktuelle brønnen, kan et fjernstyrt undervannsfartøy lede løftelina 209 ned for påkobling og opphenting eller flytting av utblåsningssikring-adapteren 139.
Operatøren er nå i stand til å sette ventiltreet 39 med løftelina 209 (figur 15). Ventiltreet 39 orienteres til denønskete stillingen ved inngrep med orienteringsorganene 44 og 46 (figur 3). Dette posisjonerer ventiltre-rørtilkoblingen 151 i innretting med røropplegg-tilkoblingen 153, dersom dette allerede er installert, eller i det minste i innretting med fatningen 127. Røropplegg- tilkoblingen 153 kan installeres etter installasjon av ventiltreet 39, eller mye tidligere, til og med før settingen av høytrykk-brønnhodehuset 21. Når ventiltreet 39 lander i brønnhodehuset 21, vil dets nedre ende gå inn i boringen 25 i brønnhodehuset 21 og isolasjonsrøret 43 vil stikke inn i produksjonsgjennomløpet 32 i røropphenget 31. Ved senking griper orienteringsorganet 44 inn i orienteringshylsa 46 for riktig orientering av ventiltreet 39 i forhold til røropphenget 31. Etter landing tilfører operatoren hydraulikkvæske-trykk til kamhylsa 55, slik at griperne 53 skyver låseelementet 51 (figur 3) til den ytre stillingen i inngrep med rillen 35. Rørtilkoblingen 151 (figur IB) til ventiltreet 39 innretter med rørtilkoblingen 153, og ringromkanalen (ikke vist) i ventiltreet 39 er koblet til et fordelingsrør eller liknende.
Figurene 11-13 illustrerer en foretrukket fremgangsmåte med løftelina 209 (figur 15) og assistanse fra et fjernstyrt undervannsfartøy 169, hvor operatøren kobler pluggverktøyet 165 til ventiltrestammen 81 og fjerner pluggen 159 i røropphenget 31 med trekkeverktøyet 175. Ventiltreventilen 65 stenges når pluggen 159 er over den. Pluggverktøyet 165 kan fjernes og ei ventiltrekappe installeres, typisk ved bruk av et fjernstyrt undervannsfartøy 169. Ventiltreet 39 vil da være klar for produksjon.
Ringromventilen 89, i figur 5, kan forbli stengt under produksjon, men er vanligvis holdt åpen for overvåking av trykket i ringrommet 85. Dersom ringromventilen 89 er stengt, kan den åpnes når som helst ved å bevege aktuatoren 117 (figur 5) i ventiltreet 39 nedover. Et trykk i ringrommet 85 er i forbindelse med ringromkanalen 118 i ventiltreet 39 og med en overvåknings- og avtappingsanordning.
For en overhalingsoperasjon som ikke innebærer trekking av produksjonsrøret 33, kan et lettvekt stigerør med utblåsningssikring festes til ventiltrestammen 81. Ei navlestrengline ville typisk være forbundet ringromkanalen i ventiltreet 39 til overflatefartøyet. Kabelverktøy kan senkes gjennom stigerøret, ventiltregjennomløpet 41 og produksjonsrøret 33. Brønnen kan drepes ved å bevege aktuatoren 117 (figur 5) nedover for å åpne ringromventilen 89. Sirkulering kan gjøres ved å pumpe ned gjennom stigerøret, gjennom produksjonsrøret 33, og fra en nedre åpning i produksjonsrøret 33 til ringrommet 85. Væska returnerer gjennom ringromkanalen 83 og kanalen 118 i ventiltreet 39 til navlestrenglina.
For overhalingsoperasjoner som krever trekking av produksjonsrøret 33, må ventiltreet 39 fjernes fra brønnhodehuset 21. Et lettvektstigerør ville ikke vært nødvendig dersom røropphengpluggen 159 (figur 12) gjeninnsettes i profilen 157 i røropphenget 31 med pluggverktøyet 165 (figur 11). Operatøren installerer pluggverktøyet 165 ved bruk av løftelina 209 (figur 15) og et fjernstyrt undervannsfartøy 169. Pluggen 159 er typisk festet til skaftet 173 og setteverktøyet 177 med skjærpinnen 179, og senket inn i profilen 157. Når låseelementene 163 er låst inn i profilen 157, trekker operatøren oppover og frigjør setteverktøyet 177 fra pluggen 159 med skjærpinnen 179. Brønnhulls-sikkerhetsventilen i produksjonsrøret 33 vil typisk bli stengt under denne operasjonen. Ventiltreet 39 fjernes med løftelina 209 med assistanse fra et fjernstyrt undervannsfartøy 169. Deretter senkes borestigerøret (figur 15) ned til tilkobling med det indre brønnhodehuset 21. Operatøren fjerner produksjonsrøret 33 og gjennomfører overhalingen på konvensjonell måte.
Alternativ utførelse
Figur 16 viser en alternativ utførelse for de indre koblingsdelene i et ventiltre 210. Ventiltreet 210 er det samme som ventiltreet 39, bortsett fra dets koblingsmekanisme. Ventiltreet 210 har et flertall klammer 211 som beveger seg radielt innover og utover mellom inntrukket og utstrakt stilling. Klammene 211 griper inn i en indre rille 213 som er plassert i boringen til brønnhodehus 214. Klammene 211 beveges radielt utover når en kam 215 beveges aksielt oppover.
Kammen 215 er festet til et flertall staver 217. Stavene 217 fører til et ringformet stempel 219. Stempelet 219 har et slusekammer 221 som får det til å bevege seg oppover når det forsynes med hydraulikkvæsketrykk, slik at kammen 215 beveges til den øvre stillingen. Stempelet 219 har også et frikoblingskammer 223. Ved tilførsel av hydraulikkvæsketrykk, vil trykket i frikoblingskammeret 223 presse stempelet 219 nedover slik at klammene 211 trekkes inn. Spissingen mellom kammen 215 og klammene 211 er fortrinnsvis en låsestigning slik at kammen 215 ikke vil bevege seg nedover dersom hydraulikktrykk svikter.
Oppfinnelsen har betydelige fordeler. Å koble ventiltreet til brønnhodehuset med en indre tilkobling reduserer en betydelig mengde vekt. Dette gjør at ventiltreet kan settes effektivt med ei løfteline, og sparer således tid og frigjør boretårnet for oppdrag ved en annen brønn.
Selv om oppfinnelsen bare er vist i to utførelser, bør det være selvsagt for en fagmann at den ikke begrenser seg til dette, men derimot er mottakelig for forskjellige endringer uten å gå utover omfanget til oppfinnelsen. Ventiltreet kan settes med et stigerør i stedet for ei løfteline, hvor den midlertidige kabelpluggen i produksjonsgjennomløpet i røropphenget vil bli trukket ut med kabel på konvensjonell måte. Ved setting med stigerør, kan perforering oppnås etter at ventiltreet er plassert ved å senke en perforeringskanon gjennom stigerøret og ventiltreet.

Claims (17)

1. Undersjøisk brønnhodemontasje (11) som omfatter: et ytre brønnhodehus (13) tilpasset for å festes til en streng med lederør (15) som rager inn i brønnen, et indre brønnhodehus (21) landet i og ragende oppover over det ytre brønnhodehuset (13) og er tilpasset for å festes til en foringsrørstreng som strekker seg gjennom lederøret inn i brønnen, hvor det indre brønnhodehuset (21) har en boring (25) med en innvendig rillet profil (35);karakterisert vedat brønnhodemontasjen omfatter et produksjonsventiltre (39) som er en separat bestanddel av en produksjonsrørhenger (31) eller foringsrørhenger og har en nedre del som befinner seg i boringen av det indre brønnhodehuset (21) og som er festet til profilen, hvor produksjonsventiltreet (39) har en øvre del som stikker opp over brønnhodehuset (21).
2. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat brønnhodehuset har en kantflens (37) på en øvre ende, og at produksjonsventiltreet (39) har en nedadrettet skulder (47) som står på kantflensen (37) for å bære ventiltreets vekt.
3. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter: et radielt utvidbart låseorgan (51) montert utvendig på ventiltreets (39) nedre del; og ei hydraulisk aksialt bevegelig kamhylse (55) montert utvendig på ventiltreets (39) nedre del i inngrep med låseorganet (51), hvor kamhylsa (55) fører til at låseorganet (51) beveger seg radielt utover til inngrep med brønnhodets profil (35) når kamhylsa (55) beveges aksialt.
4. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter en produksjonskanal (41) som går gjennom ventiltreet (39), hvor produksjonskanalen (41) har en åpning (41a)som strekker seg lateralt gjennom en sidevegg på ventiltreet (39).
5. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter: en produksjonsrørhenger (31) landet i det indre brønnhodehuset (21), hvor produksjonsrørhengeren (31) er slik tilpasset at den kan kobles til en produksjonsrørstreng (33) som strekker seg inn i brønnen, hvor produksjonsrørhengeren (31) står i forbindelse med et produksjonsgjennomløp (32)i ventiltreet for strømning av produksjonsvæske fra brønnen inn i produksjonsgjennomløpet (32).
6. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter: et røroppheng (31) i brønnhodehuset, hvor røropphenget (31) er tilpasset for å bli koblet til en rørstreng (33) som strekker seg inn i brønnen, hvor røropphenget (31) har et produksjonsgjennomløp (32) som står i forbindelse med et produksjonsgjennomløp (41) i ventiltreet (39) for strømning av produksjonsvæske fra brønnen inn i produksjonsgjennomløpet (41); og en ringromkanal (83) i røropphenget (31) tilpasset for å stå i forbindelse med et ringrom (85) som omgir produksjonsrøret (33).
7. Brønnhodemontasje ifølge krav 1,karakterisert vedat den omfatter: en passasje (41) som rager gjennom produksjonsventiltreet, hvorved passasjen omfatter en port (41a) som rager sideveis gjennomen sidevegg av ventiltreet for å avgi brønnfluid sideveis fra treet; og et låseorgan (51) montert på den nedre delen av ventiltreet for inngrep med den rillete profilen (35).
8. Brønnhodemontasje ifølge krav 7,karakterisert vedat produksjonskanalen (41) i ventiltreet (11) er innrettet på en produksjonskanal (32) i produksjonsrørhengeren; og hvor brønnhodemontasjen (11) ytterligere omfatter: et isolasjonsrør (43) som strekker seg fra den nedre enden av ventiltreet (11) og inn i tetningsinngrep med produksjonskanalen (32) i produksjonsrørhengeren (31); og i det minste en produksjonsventil (63,65) montert på ventiltreet (11) for styring av strømning av brønnkompletteringsvæske gjennom produksjonskanalen (41).
9. Brønnhodemontasje ifølge krav 7,karakterisert vedat låseorganet omfatter et radielt utvidbart element (51) og ei hydraulisk drevet aksialt bevegelig kamhylse (55) for å utvide det utvidbare elementet (51) til inngrep med den rillete profilen (35).
10. Brønnhodemontasje ifølge krav 7,karakterisert vedat den omfatter: en ringromkanal (83) i produksjonsrørhengeren (31) som har en nedre ende som er tilpasset for å stå i forbindelse med et ringrom (85) som omgir produksjonsrøret (33) og en øvre ende på en øvre del av produksjonsrørhengeren (31); og en ringromventil (89) i ringromkanalen (83) for selektivt å åpne og lukke ringromkanalen (83).
11. Framgangsmåte for komplettering av en undersjøisk brønn, hvorved (a) et indre brønnhodehus (21) landes i et ytre brønnhodehus (13) ved en øvre ende av en brønn, hvorved det indre brønnhodehuset (21) oppviser en kanal (25) med en innvendig rillet profil (35) og at det indre brønnhodehuset (21) rager opp og over det ytre brønnhodehuset (13); karakterisert vedat (b) et produksjonsventiltre (39) senkes til inngrep med brønnhodehuset (11), og en nedre del av ventiltreet (39) settes i boringen til brønnhodehuset, hvor ventiltreet (11) har en øvre del som stikker opp over det indre brønnhodehuset (21) etter at det er plassert i det indre brønnhodehuset (21); (c) den nedre delen av ventiltreet festes til den rillete profilen (35) i boringen (25) i brønnhodehuset for å hindre oppadrettet bevegelse av ventiltreet; og at (d) en produksjonsrørstreng installeres i brønnen i et trinn separat fra ventiltreet.
12. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn (c) omfatter montering av ei aksialt bevegelig kamhylse (55) og et radielt bevegelig låseelement (51) på den nedre delen av ventiltreet, og at kamhylsa (55) beveges nedover etter at ventiltreet (39) er plassert på brønnhodehuset (21) for å skyve låseelementet (51) utover for inngrep med den riflete profilen (35).
13. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn (d) omfatter festing av en produksjonsrørhenger (31) til den øvre enden av rørstrengen (33) og plassering av produksjonsrørhengeren (31) i det indre brønnhodehuset (21).
14. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn (d) omfatter: festing av en produksjonsrørhenger (31) til produksjonsrøret (33), hvor det igjennom produksjonsrørhengeren (31) går en ringromkanal (83) som er i forbindelse med et ringrom (85) som omgir rørstrengen (33), hvor ringromkanalen (83) har en ringromventil (89); kopling av produksjonsrørhengeren (31) til et setteverktøy (111), og bevegelse av ringromventilen (89) til en åpen stilling med setteverktøyet (11); og deretter senking av produksjonsrøret (33) ned i brønnen med setteverktøyet (11), og plassering av produksjonsrørhengeren (31) i det indre brønnhodehuset (21); og deretter bevegelse av ringromventilen (89) til en øvre lukket stilling, og å sette testtrykk fra overflaten på ringromkanalen over ringromventilen, mens ventilen holdes i den øvre lukkede stillingen.
15. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn (d) omfatter: festing av en produksjonsrørhenger (31) til produksjonsrøret (33), hvor det gjennom produksjonsrørhengeren (31) går en ringromkanal (83) som er i forbindelse med et ringrom (85) som omgir rørstrengen (33), hvor ringromkanalen (83) har en ringromventil (89); senking av produksjonsrøret (33) ned i brønnen og plassering av produksjonsrørhengeren (31) i det indre brønnhodehuset (21); og deretter gjennomføring av trinn (c); og deretter utstrekking av et inngrepsverktøy (109) fra ventiltreet til inngrep med ringromventilen (89) for å åpne ringromventilen (89), for å oppnå tilgang til ringrommet (83).
16. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn (b) omfatter senking av ventiltreet med ei løfteline (209).
17. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat ventiltreet forsynes med en produksjonskanal som rager gjennom ventiltreet, hvorved produksjonskanalen omfatter en port som rager sideveis gjennom en sidevegg av ventiltreet, og at brønnfluid strømmer gjennom produksjonsrøret og produksjonskanalen og sideveis gjennom porten etter trinn (d).
NO20025561A 2001-11-21 2002-11-20 Undersjoisk bronnhodemontasje og framgangsmate for komplettering av en undersjoisk bronn NO332032B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US33211601P 2001-11-21 2001-11-21
US42537702P 2002-11-12 2002-11-12

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20025561D0 NO20025561D0 (no) 2002-11-20
NO20025561L NO20025561L (no) 2003-05-22
NO332032B1 true NO332032B1 (no) 2012-05-29

Family

ID=26988065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20025561A NO332032B1 (no) 2001-11-21 2002-11-20 Undersjoisk bronnhodemontasje og framgangsmate for komplettering av en undersjoisk bronn

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6978839B2 (no)
BR (1) BR0205503B1 (no)
GB (1) GB2382366B (no)
NO (1) NO332032B1 (no)
SG (1) SG103372A1 (no)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6719059B2 (en) * 2002-02-06 2004-04-13 Abb Vetco Gray Inc. Plug installation system for deep water subsea wells
US7219741B2 (en) * 2002-06-05 2007-05-22 Vetco Gray Inc. Tubing annulus valve
US6840323B2 (en) * 2002-06-05 2005-01-11 Abb Vetco Gray Inc. Tubing annulus valve
WO2005047646A1 (en) * 2003-05-31 2005-05-26 Des Enhanced Recovery Limited Apparatus and method for recovering fluids from a well and/or injecting fluids into a well
US7216699B2 (en) * 2002-12-16 2007-05-15 Vetco Gray Inc. Sub mudline abandonment connector
US7240735B2 (en) * 2003-12-10 2007-07-10 Vetco Gray Inc. Subsea wellhead assembly
GB2424432B (en) * 2005-02-28 2010-03-17 Weatherford Lamb Deep water drilling with casing
US8196649B2 (en) 2006-11-28 2012-06-12 T-3 Property Holdings, Inc. Thru diverter wellhead with direct connecting downhole control
CA2581581C (en) 2006-11-28 2014-04-29 T-3 Property Holdings, Inc. Direct connecting downhole control system
US8011436B2 (en) * 2007-04-05 2011-09-06 Vetco Gray Inc. Through riser installation of tree block
JP5856371B2 (ja) * 2007-12-10 2016-02-09 バイエル・ヘルスケア・エルエルシーBayer HealthCareLLC 分析対象物を検出するための試薬及び方法
SG10201702920UA (en) 2008-02-27 2017-06-29 Vetco Gray Inc Detachable electrical actuator
BRPI0910644A2 (pt) * 2008-04-15 2015-09-22 Cameron Int Corp sistema de completação de árvore de multisseções
GB2474991B (en) 2008-08-19 2013-03-27 Aker Subsea Inc Annulus isolation valve
US8240387B2 (en) * 2008-11-11 2012-08-14 Wild Well Control, Inc. Casing annulus tester for diagnostics and testing of a wellbore
US8813837B2 (en) * 2009-03-31 2014-08-26 Vetco Gray Inc. Wellhead system having resilient device to actuate a load member and enable an over-pull test of the load member
US8261818B2 (en) * 2009-05-20 2012-09-11 Vetco Gray Inc. Self-inserting seal assembly
US8960302B2 (en) 2010-10-12 2015-02-24 Bp Corporation North America, Inc. Marine subsea free-standing riser systems and methods
US9611712B2 (en) * 2012-02-09 2017-04-04 Onesubsea Ip Uk Limited Lip seal
US9273531B2 (en) * 2013-12-06 2016-03-01 Ge Oil & Gas Uk Limited Orientation adapter for use with a tubing hanger
US9611717B2 (en) 2014-07-14 2017-04-04 Ge Oil & Gas Uk Limited Wellhead assembly with an annulus access valve
CA2956937A1 (en) * 2017-02-03 2018-08-03 Beyond Energy Services & Technology Corp. Rotating control device clamping mechanism
US20240384647A1 (en) * 2021-10-28 2024-11-21 Schlumberger Technology Corporation Downhole monitoring
CN119145786B (zh) * 2024-11-13 2025-01-24 什邡慧丰采油机械有限责任公司 一种175MPa防震动耐用套管头及其使用方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3279536A (en) 1961-04-03 1966-10-18 Richfield Oil Corp Submarine drilling and production head and method of installing same
US3163223A (en) 1961-07-26 1964-12-29 Shell Oil Co Wellhead connector
US3521909A (en) 1965-05-19 1970-07-28 Richfield Oil Corp Remote underwater wellhead connector
US3454084A (en) * 1967-10-10 1969-07-08 Otis Eng Corp Well head closure assembly
US3685580A (en) * 1968-07-26 1972-08-22 Douwe De Vries Dual zone completion system
US3971576A (en) 1971-01-04 1976-07-27 Mcevoy Oilfield Equipment Co. Underwater well completion method and apparatus
US3850237A (en) * 1971-11-01 1974-11-26 Vetco Offshore Ind Inc Mudline emergency shutoff for offshore wells
US4893842A (en) 1988-09-27 1990-01-16 Vetco Gray Inc. Wellhead tieback system with locking dogs
US5145006A (en) * 1991-06-27 1992-09-08 Cooper Industries, Inc. Tubing hanger and running tool with preloaded lockdown
US5222560A (en) * 1992-04-17 1993-06-29 Abb Vetco Gray Inc. Full bore internal tieback system and method
DE69231713T3 (de) 1992-06-01 2009-10-29 Cooper Cameron Corp., Houston Bohrlochkopf
US5366017A (en) * 1993-09-17 1994-11-22 Abb Vetco Gray Inc. Intermediate casing annulus monitor
GB9509547D0 (en) * 1995-05-11 1995-07-05 Expro North Sea Ltd Completion sub-sea test tree
US5769162A (en) * 1996-03-25 1998-06-23 Fmc Corporation Dual bore annulus access valve
US5775427A (en) 1996-11-13 1998-07-07 Fmc Corporation Internally latched subsea wellhead tieback connector
US6186237B1 (en) * 1997-10-02 2001-02-13 Abb Vetco Gray Inc. Annulus check valve with tubing plug back-up
US6260624B1 (en) 1998-08-06 2001-07-17 Abb Vetco Gray, Inc. Internal production riser primary tieback
GB2345929B (en) * 1998-12-18 2002-09-11 Vetco Gray Inc Abb Tree cap with shuttle valve
GB2347160B (en) * 1999-02-11 2000-11-08 Fmc Corp Large bore subsea christmas tree and tubing hanger system
AU4938501A (en) * 2000-03-24 2001-10-08 Fmc Corp Internal gate valve for flow completion systems
US6729392B2 (en) * 2002-02-08 2004-05-04 Dril-Quip, Inc. Tubing hanger with ball valve in the annulus bore

Also Published As

Publication number Publication date
SG103372A1 (en) 2004-04-29
US6978839B2 (en) 2005-12-27
GB2382366B (en) 2005-11-16
GB2382366A (en) 2003-05-28
US20030094284A1 (en) 2003-05-22
BR0205503A (pt) 2003-09-23
BR0205503B1 (pt) 2013-12-17
NO20025561D0 (no) 2002-11-20
NO20025561L (no) 2003-05-22
GB0227148D0 (en) 2002-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO338674B1 (no) Anordning og framgangsmåte for uttrekking av en plugg i en kanal i en brønnhodesammenstilling på havbunnen og framgangsmåte for komplettering av havbunnsbrønn.
NO332032B1 (no) Undersjoisk bronnhodemontasje og framgangsmate for komplettering av en undersjoisk bronn
US7121344B2 (en) Plug installation system for deep water subsea wells
US7032673B2 (en) Orientation system for a subsea well
CA2632812C (en) Apparatus and method for installation of subsea well completion systems
US6840323B2 (en) Tubing annulus valve
NO340801B1 (no) Undersjøisk brønnhodemontasje og framgangsmåte for installering av en produksjonsrørhenger
NO344090B1 (no) Gjenopprettbar borehullsbeskytter for åpnet vann
NO328382B1 (no) Kompletteringssystem
NO334416B1 (no) Anordning og framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje
NO343215B1 (no) Brønnhodesammenstilling og fremgangsmåte for boring og komplettering av en havbunnsbrønn.
NO343190B1 (no) Produksjonssammenstilling for å styre produksjon fra produksjonsrør samt fremgangsmåte for å kommunisere med en komponent nedihulls i en brønn
NO344501B1 (no) Flerseksjons-ventiltrekompletteringssystem
NO329340B1 (no) Undervannsbronnanordning omfattende et undervannstre, og fremgangsmate for kobling av et undervannstre til et overflatefartoy for en overhalingsprosess
NO338517B1 (no) Ringventil for brønnrør
US10041318B2 (en) Full bore system without stop shoulder
WO2006061645A1 (en) Plug installation and retrieval tool for subsea wells
NO328192B1 (no) Brønnhodesystem med et horisontalt spoleventiltre og fremgangsmåte for boring og komplettering av undervannsbrønner
NO158842B (no) Anordning ved sloeyemaskiner for fisk.

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees