NO821342L - Fremgangsmaate for anbringelse av utstyr for produksjon av hydrocarboner fra en undervanns broenn og produksjonsutstyr for utoevelse av fremgangsmaaten - Google Patents

Description

'Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for an-bringelse av utstyr for produksjon av hydrokarboner fra en 'undervannsbrønn, og angår nærmere bestemt posisjonering av produksjonsutstyret på et brønnhode som tidligere er blitt installert etter boring for å bringe den tilsvarende brønn i !produksjon og føre de produserte hydrokarboner til et flytende eller ikke-flytende overflatefartøy.

Når man har bestemt at en brønn skal bringes i produksjon, har man tidligere gått frem på følgende måte:

i

Etlter at styrekabler er bragt i stilling ved hjelp av en flytende borerigg, enten ved hjelp av dykkere eller ved hjelp av en! borerørstreng, fjernes beskyttelsespluggen og produksjons-

i

treet senkes og installeres på borerørstrengen ved hjelp av boreriggen. Når produksjonstreet er tilkoblet, utprøves koblingen ved å trykksette borerørstrengen forbundet med produksjonstreet. Deretter senkes undervannsrør, som omfatter pro-duksjonsrør, servicerør og fjernstyringsledninger, og de kob-les inn på produksjonstreet. Disse operasjoner utføres ved hjelp av et spesialskip og kan omfatte stive eller fleksible rør, samt kan benytte automatiske koblinger og manuelle koblinger, dvs. koblinger utført av dykkere. Etter at disse koblinger er utprøvet ved å sette undervannsrørene under trykk, fortsetter man med å fjerne styrekablene og sette brønnen i produksjon ved å forbinde undervannsrørene med produksjonsutstyr på overflaten.

Det har vist seg i praksis at installasjon av produksjonstreet og utprøvning av dets forbindelse med brønnhodet vanligvis ikke gir spesielle problemer. Dette kan imidlertid ikke sies om arbeidet med legging og tilkobling av undervannsrør til produksjonstreet på dypt vann.

Klargjøring for produksjon etter disse konvensjonelle frem-gangsmåter nødvendiggjør bruk av flere forskjellige overflate-fartøyer, dvs. en flytende borerigg for installasjon av produks jonstreet , et spesialskip for installasjonen eller legg-ingen, tilkoblingen og utprøvningen av undervannsrørene, og en flytende produksjonsplattform for håndtering av hydrokarbon- 1 brie når brønnen er bragt i produksjon.

; i

I i

Denne rekke av forskjellige overflatefartøyer som brukes på brønnstedet er både tidkrevende og kostbar.

I Itillegg vil nedføring av de forskjellige elementer etter tur, dvs. produksjonstreet og deretter undervannsrørene, nødvendiggjøre koblingsprøver etter hver manipulering.

Foreliggende oppfinnelse foreslår således å tilveiebringe en fremgangsmåte for å bringe produksjonsutstyret på plass, spesielt på større dyp, som gjør det mulig å benytte utstyr som raskt kan gjøres tilgjengelig, som ikke er meget dyrt og som kan benyttes om igjen, og som dertil er lett å arbeide med og vedlikeholde.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen erkarakterisert vedat undervannsrørene og i det minste et parti av produksjonstreet føres ned fra et enkelt overflatefartøy, idet rørene på forhånd ved overflaten er koblet til nevnte parti av produksjonstreet, at etter at tilkoblingen til brønnhodet av produk-.sjonstreet eller det parti av dette som er blitt senket ved den nedre ende av rørene, blir rørene dreiet på nivå med produksjonstreet og legges langs bunnen ved bevegelse av overflatefartøyet, idet den øvre ende av rørene er forbundet med overflatefartøyet.

I en første utførelse består produksjonstreet av ett stykke

og senkes ned til brønnhodet hengende i enden av rørene, og plasseres på og forbindes med brønnhodet.

Med uttrykket undervannsrør i forbindelse med oppfinnelsen menes det produksjons- og serviceledninger såvel som led-ninger for hydraulisk og/eller elektrisk fjernstyring av produks jonstreet . Oppfinnelsen omfatter også rør for adkomst til brønnen for arbeid som skal utføres pr. kabel.

I

I en foretrukket fremgangsmåte for iverksetting av oppfinnel-

I i ■ • rØr, frem-sen er undervannsrørene fleksible rør, f.eks. slike som frem-spilles i større lengder av søkeren. Oppfinnelsen er imidlertid ikke begrenset til fleksible rør, men kan utøves med f i

stive undervannsrør eller stive rør forbundet med produksjonstreet ved hjelp av en kort lengde fleksibelt rør.

i ■!

Nédføring av produksjonstreet hengende i undervannsrørene kan ut'føres ved hjelp av styrekabler som. tidligere er bragt i i. 1

stilling mellom overflatefartøyet og brønnhodet.

Som en variant kan nédføring av produksjonstreet og plasser-i i '

ing av dette på brønnhodet foregå uten styrekabler ved hjelp av et styresystem som betegnes som en "re-entry cone", idet sokkelplaten av brønnhodet såvel som produksjonstreet er forsynt med et styresystem omfattende en konus og en anleggsring av den type som benyttes ved utføring av arbeid på store dyp.

Ifølge oppfinnelsen er det tatt forholdsregler for., etter forbindelse av produksjonstreet eller et parti av dette med brønnhodet, å få rørene til å dreie på nivå med produksjonstreet og for å legge dem langs bunnen ved å bevege overflate-fartøyet. For dette formål er rørene ved sin nedre ende forsynt med en stigbøylelignende rørbøyle som er i stand til å dreie seg i forhold til produksjonstreet..

i

i

Det vil forstås at i produksjonsfasen befinner overflatefar-tøyet seg ikke direkte over brønnhodet som er blitt utstyrt.

i >

Etter fullført eksploatering av brønnen, eller nar det erønskelig å plassere annet produksjonsutstyr på brønnhodet, utføres de ovennevnte fremgangsmåtetrinn i omvendt rekkefølge, slik at produksjonstreet kan heves hengende i undervannsrør-ene, fremdeles ved hjelp av samme overflatefartøy.

i i

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er i det foregående blitt beskrevet i forbindelse med et produksjonstre i ett stykke, men fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan like godt utøves med et dobbelt tre av typen "Split Tree", som omfatter en bunndel eller sikkerhetsenhet (MVA) og en toppdel eller pro- di uIksjonsenhet (PCA).

I dette tilfelle blir den nedre sikkerhetsenhet av produksjonstreet senket hengende i undervannsrørene som angitt i 'i ■

det foregående, og etter dreining av rørene fortsetter man med nedsenkning og befestigelse av produksjonsenheten av produksjonstreet ved enhver egnet nedføringsprpsess, spesielt ye'd hjelp av en borerørstreng.

i i

■ i ■

Da| en og samme overflateunderstøttelse benyttes, er det i dette tilfelle, før nédføring av produksjonsenheten, nødven-dig å forlate enden av undervannsrørene ved å feste dem til en neddykket eller delvis flytende bøye, idet rørene kan tas opp igjen av overflatefartøyet etter at produksjonsenheten erj forbundet med sikkerhetsenheten for å gi et komplett produks jonstre.

Andre fordeler og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av følg-ende beskrivelse av de utførelseseksempler som er vist på vedføyede tegninger.

Fi'g. 1 viser et brønnhode forsynt med produksjonsutstyr under ut'førelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

i i

Fig. 2-6 illustrerer de forskjellige faser av en første ut-førelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Fig. 7-12 viser de forskjellige faser av en andre utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

i I

Fig. 13 og 14 viser et brønnhode utstyrt med en variant av produksjonsutstyret under to faser av utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

På fig. 1 er det vist et brønnhode 1 som omfatter en sokkel-plate 2 hvorfra det strekker seg et foringsrør 3 ned i sjø-bunnen 4 .

På dette brønnhode er det plassert et produksjonstre som som ihélhet et betegnet med 5. Nærmere bestemt er dette i utførel-iséseksempelet vist på fig. 1 den sikkerhetsenhet som danner

I

bunnpartiet av et dobbelt tre, idet treet har et ikke vist 'topparti kalt produksjonsenheten.

I

Treet vist på fig. 1 er forsynt med en kobling 6 for tilkobling til brønnhodet og senkes i henhold til oppfinnelsen hengende i fleksible rør betegnet som helhet med 7 og omfattende i det spesielle eksempel på fig. 1 et fleksibelt ser-vicerør 8, et fleksibelt produksjonsrør 9 og en hydraulisk "navlestreng" 10.

i i i!

Rørene 8 og 9 er forbundet med produksjonstreet ved hjelp av svjivelkoblinger hhv. 11 og 12. I det viste eksempel omfatter røret 9 et stivt parti 9'. i i i

i

Rørene 7 er festet til en bøyle 13 som er montert slik at den kan dreie seg i forhold til produksjonstreet ved sine ender 14 og 15.

i

i

Låsemekanismer 16 er anordnet for å forhindre bevegelse av bøylen i forhold til produksjonstreet under nédføring av dette. Anslag 17 er likeledes anordnet for å låse bøylens rotasjon.

i i

Det skal så henvises til fig. 2-6 for å beskrive en første implementering av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

i

i o'

På et brønnhode 1 etter boring utført i sjøbunnen 4 blir styrekabler 19 installert ved hjelp av dykkere fra et over-fljatefartøy 18. Som angitt skjematisk på fig. 3, senkes deretter produksjonstreet 5, hengende i de fleksible rør 7, som mates ut fra samme overflatefartøy 18. I utførelseseksemplet på fig. 2-6 er produksjonstreet av den type som består av én<1>enhet. Styringen bevirkes under nedføringen av styrekab-lerie 19.

i<1>

Som det vil ses av fig. 4, settes produksjonstreet 5 ned på brønnhodet, og koblingen 6 låses.

■ il..

i

lEtter at koblingen er utprøvet ved at rørene er satt under|trykk, fjernes styrekablene 19.

's6m vist på fig. 5, bringes bøylen 13 til å dreie seg, og i i

joverflatefartøyet 18 beveger seg bort fra brønnhodet over til 'produksjonsstilling, som er vist på fig. 6.

Det skal nå henvises til fig. 7-12, som illustrerer en andre i. i

måte for implementering av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

i i ■

.i

Dette utførelseseksempel benytter et dobbelt produksjonstre 1 o■ mifattende en bunndel eller sikkerhetsenhet 5a og en toppdel eller produksjonsenhet 5b. Som det vil ses av figurene 7 -

i

9,! blir først bunndelen 5a av produks jonstreet ført ned på

i

samme måte som beskrevet i forbindelse med det første utfør-

i ,

eliseseksempel på fig. 2-6, bortsett fra at det ikke benyttes styrekabler, men istedenfor et konvensjonelt styresystem med "re-entry cone", idet sokkelplaten på brønnhodet og produks jonstreet er forsynt med et system for styring ved hjelp

i

av en konus og en anleggsring.

D! eInne utførelse kan imidlertid utføres ved hjelp av styrekabler, og likeledes kan det første utførelseseksempel utføres uten styrekabler, men med styring ved hjelp av konus og an-legg.

! I

Som det vil ses av fig.- 10, så snart rørene 7 er bragt i produks jonsstilling, blir enden av dem forlatt på en bøye betegnet som undervannsbøye 19, eller på sjøbunnen ved hjelp av eri markørbøye.

i

i I

Som vist på fig. 11, senkes toppdelen 5b av produksjonstreet deretter ved hjelp av egnede midler fra det samme overflate-fartøy 18 og forbindes med delen 5a, hvoretter enden av rør-ene 7 igjen opphentes av overflatefartøyet 18 for produksjon som vist på fig. 12.

i

I ■

Det skal så vises til fig. 13 og 14, som illustrerer en vari- lantutf ørelse av oppfinnelsen. i i

Fig. 13 er et riss i likhet med fig. 1, og lignende deler har samme henvisningstall som på fig. 1. Bøylen 13 er hengslet på det øvre parti til et kuleledd 20 som utgjør en integrer-ende del av rørene 7 .

Ved sitt bunnparti er rørene forbundet ved hjelp av koblings-<J>stykker 21 til stive rørseksjoner 22 som danner forbindelsen med produksjonstreet.

I ' •

På fig. 14 er anordningen på fig. 13 vist i sideriss etter ! drieining av bøylen 13.

Av fig. 14 vil det forstås at dreining av bøylen 13 begrenser l I

krumningen av rørpartiet mellom kuleleddet 2 0 ved den øvre ende av bøylen og koblingsstykket 21 ved enden av det fleksible rør. Ytterligere anordninger, som ikke er vist, kan være anordnet på denne rørseksjon for å begrense krumningen, såsom f.eks. hvirvelringer.

Selv om oppfinnelsen er blitt beskrevet i forbindelse med j sp1esielle utførelseseksempler, vil det være innlysende at disse ikke på noen måte begrenser oppfinnelsen og at oppfinnelsen kan modifiseres og varieres på mange måter Uten å

. avvike fra dens ramme eller ånd.

Claims (1)

1: Fremgangsmåte for posisjonering av utstyr på et urider-vannsbrønnhode, hvilket utstyr omfatter et produksjonstre som kan forbindes med brønnhodet og undervannsrør, spesielt 'produksjonsrør, servicerør og fjernstyringsledninger som med isdjn ene ende kan forbindes med produks jonstreet og med sin andre ende med et overflatefartøy, karakter i- j sert ved at undervannsrørene og i det minste en del !av produks jonstreet føres ned fra et. enkelt overf latef artøy,

I •idiet rørene på forhånd ved overflaten er koblet til nevnte 'del av produks jonstreet, at rørene, etter tilkobling til brønnhodet av produksjonstreet eller delen av det som er blitt jf ørt ned ved den nedre ende av rø rene, dreies på nivå med produksjonstreet og legges langs bunnen ved bevegelse av :

i i

overflatefartøyet, idet den øvre ende av rørene er forbundet

méd overflatefartøyet.

I

i '2.; Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert

iv-ie d at produks jonstreet består av en enhet og føres ned

B pm et hele som henger i enden av rørene.

i ■

3.j Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert jv je d at produks jonstreet er av dobbel type. og omfatter en bdnndel eller sikkerhetsenhet og en toppdel eller produksjonsenhet, idet bunndelen senkes hengende i enden av rørene, og toppdelen senere senkes og forbindes med bunndelen.

i

il 14.1 Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,

! i kiarakterisert ved at, etter at rørene er ila!gt langs bunnen, blir den øvre ende av dem forlatt festet {txl en bøye.

<!> :

;5 J Anordning for produksjon av hydrokarboner for implementering av fremgangsmåten ifølge et foregående krav, k;arakterisert ved at den omfatter et produk-jsjonstre forsynt med midler for tilkobling til et brønnhode og en flerhet undervannsrør forbundet med produksjonstreet, j hvilke undervannsrør nær sin nedre ende er fast forbundet med

! e• n J bøyle som er i stand til å dreie seg i forhold til proiduk-sjonstreet. |

6. Anordning ifølge krav 5, karakteriser ;t i <v> ed at produksjonstreet omfatter en bunndel eller sikkerhetsenhet og en toppdel eller produksjonsenhet, hvor bøylen og rørene er festet til bunndelen av produksjonstreet.

7. Anordning ifølge krav 5 og 6, karakteri-

j sert ved at den omfatter låsemidler for å forhindre

bevegelse av den dreibare bøyle i forhold til produksjonstreet.