NO176625B - Anordning for beskyttelse av ventiltre - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en anordning for beskyttelse av et ventiltre ved en undervanns borebrønn, særlig i bløt havbunn, hvilket ventiltre, sammen med en del av brønn-konstruksjonen, er innrettet til å gjenvinnes etter bruk, omfattende en vernedel, fortrinnsvis i form av en fagverkskonstruksjon, og en fundamentdel som vernedelen er festet til.

Bakgrunn:

Ved produksjon av hydrokarboner fra undervannsbrønner avsluttes brønnen med et ventiltre ved havbunnen, idet dette ventiltreet blant annet er tilkoblet en eller flere rørledninger for bortførsel av hydrokarboner. Slike rørledninger kan også brukes for å injisere gass eller vann i reservoaret gjennom brønnen, for å øke produksjonen fra andre brønner.

Det er behov for å dekke et slikt ventiltre med en beskyttelsesanordning som kan verne ventiltreet mot skadelig påvirkning.

Fra britisk patentsøknad nr. 2.133.060 er det kjent å grave ut havbunnen for nedsenking av ei rørformet klokke, som etter monteringen blir liggende under havbunnens nivå, for opptak av brønnhodet og ventiltreet. Denne løsningen krever et omfattende monterings-arbeid, idet masse må føres bort fra det indre av "huset" som skal installeres under havbunnen.

Videre er det fra US patentskrift nr. 3.202.218 kjent å presse et rør med tett, konisk bunn ned i havbunnen. Deretter blir det innvendig i denne nedpressete konstruksjonen montert et lukket hus for brønnhodet og ventiltreet, idet dette huset blir etterlatt nedgravd under bunnivå.

NO patentskrift nr. 117070 vedrører en fremgangsmåte for gjenvinning av en rørformet undervannbrønnhode-montering fra havbunnen og bringe den tilbake til fartøy eller plattform. Brønnhodemonteringen er utstyrt med to konsentriske rørstrenger som strekker seg ned i havbunnen. Den ytre av de to konsentriske rørstrenger er aksielt adskillbar i to deler ved hjelp av en skjøt eller kobling. Den indre rørstreng avskjæres med et egnet skjæreverktøy.

US patent nr. 4.318.641 vedrører et apparat, fortrinnsvis et sugeanker, og en fremgangsmåte for å feste dette til havbunnen. Sugeankeret er et rørformet element og kan anvendes blant annet for oppankring av skip, plattformer og rørledninger. Apparatet er utstyrt med en pumpe som skaper et undertrykk i det rørformede elementet slik at det graver seg ned i havbunnen. Det rørformede elementet som festes til havbunnen, kan omgi et brønnhode for å beskyttet dette eller øvre deler av en olje/gassrørledning.

US patent nr. 4.432.671 som har samme patentinnehaver som US 4.318.641, beskriver en mindre forbedring ved sugeankeret.

Formål:

Et formål med oppfinnelsen er å skape en anordning for beskyttelse av ventiltreet på undervannsbrønner, som er enkel og rimelig å montere. Særlig er det et formål å komme fram til en anordning av dette slaget, som er enkel å montere i løs havbunn.

Et annet formål er å skape en sylinderkonstruksjon som er delt i en øvre og en nedre del som er løsbart sammenføyd, slik at vernedelen, sammen med den øvre del kan gjenvinnes etter bruk.

Løsning:

Nevnte formål oppnås med en anordning som er av den innledningsvis angitte type, og som ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at fundamentdelen har form av en hul sylinderkonstruksjon som, på i og for seg kjent måte, er satt ned i havbunnen, slik at den strekker seg koaksialt med brønnaksen og dens øvre ende er plassert i nivå like over havbunnflaten, og at sylinderkonstruksjonen er delt i en øvre del og en nedre del som er løsbart sammenføyd, slik at vernedelen, sammen med den øvre del av sylinderkonstruksjonen, kan gjenvinnes etter bruk.

Eksempel:

Oppfinnelsen vil nedenfor bli beskrevet nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. IA og IB viser henholdsvis grunnriss og aksialsnitt av en første utførelsesform av oppfinnelsen, gjengitt sterkt skjematisk, mens

fig. 2A og 2B viser tilsvarende riss og snitt for en alternativ utførelsesform.

I fig. IA og IB er det vist skissemessig en borebrønn 11 påmontert et ventiltre 12 som er tilknyttet en rørledning 13 for bortførsel av hydrokarboner som kommer ut av bore-brønnen 11 fra et ikke vist, underliggende reservoar. I den øvre delen er bprebrønnen delt ved 14 slik at en øvre del 15 kan demonteres sammen med ventiltreet 12 etter bruk. Ved et slikt brønnarrangement ønsker en altså å verne ventiltreet 12 mot skadelig påvirkning, for eksempel fra fiskeredskaper, så som tråldører.

For dette formålet er det i samsvar med oppfinnelsen ført ned i havbunnen en bære-sylinder som er generelt betegnet med 16 og en over denne montert vernedel 17, som begge vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Anordningens sentrale vernedel 17 består i eksemplet av en fagverkskonstruksjon med ut- og nedover skråttstilte fagverksstrevere 18, som er samlet i et topplan med henvisningstall 19. Vernedelen har dessuten horisontale bunngurter 20.1 eksemplet er disse bunngurtene 20 i montert tilstand plassert omtrent på havbunnens nivå 21. Med "havbunn" menes her den massen som befinner seg under havbunnens nivå eller overflate 21.

Bunngurtene 20 er samtidig forbundet med sylinderkonstruksjonen 16 slik det vil bli beskrevet nedenfor.

Sylinderkonstniksjonen 16 omfatter en øvre og en nedre koaksialt sammenføyd, rørformet del 16A og 16B: De rørformete delene 16A og 16B kan ha endeflenser 22 og radiale ringribber 23 jevnt fordelt langs lengden. Dessuten er den nedre delen 16B forsynt med et antall, for eksempel åtte, aksiale forsterkningsribber 24 som strekker seg radialt innover fra rørveggen. Som vist i fig. IB kan de aksiale forsterkningsribbene 24 strekke seg fra den nedre kantflensen 22 og opp til den øvre ringribba 23. Sammenføyningen av de to rørdelene 16A og 16B kan skje ved hjelp av et antall, for eksempel 15-20, gjenge- bolter 25 som strekker seg fra den nedre rørdelens 16B øvre kantflens og opp til overkanten av den øvre rørdelen 16A. Etter bruk kan den øvre rørdelen 16A fjernes ved at boltene løsnes på en hensiktsmessig måte, for eksempel ved løsning av mutrene, kapping eller skyting.

I det øvre området på den øvre rørdelen 16A er bunngurtene 20 forankret på en hensiktsmessig måte. På nivå med bunngurtene finnes et plateformet fundament 27 for to vannpumper 26 drevet av ikke viste motorer. Vannpumpenes funksjon vil bli beskrevet nærmere nedenfor.

Fundamentet 27 for vannpumpene 26 lukker den øvre rørdelen 16A oppover.

Ved montering blir sylinderkonstniksjonen 16 med vernekonstruksjonen 17 plassert på lokaliseirngsstedet for borebrønnen 11 før denne bores og ved fjernstyrt drift av pumpene 26 sugd hurtig på plass slik at toppen av den øvre del av sylinderkonstniksjonen rager opp over havnivået 21. Denne operasjonen kan for eksempel ta fra noen få timer og opptil 1-2 dager. Deretter blir det skutt hull gjennom plata 27, for nedføring av boreutstyr og senere foringsrør for brønnen. Etter at brønnen er montert med den øvre delen 15 ragende opp gjennom plata 27, blir ventiltreet 12 og utløpsledningen 13 montert.

Når brønnen etter bruk skal demonteres, blir den øvre brønndelen 15 fraskilt og likeens den øvre rørdelen 16 A.

I fig. 2 er det vist en alternativ utførelsesform basert på en betongkonstruksjon, hvor en øvre rørdel 16A' er forsynt med et øvre endelokk 27' med ei sentral luke 28. Dessuten er den øvre rørdelen 16A' forsynt med en øvre, oppover avsmalnende fagverkskonstruksjon 17' av stål eller betong med åpen topp. Fagverkskonstruksjonen 17' er forbundet med den øvre rørdelen 16A' ved hjelp av hensiktsmessig armering 29. Også i dette tilfellet er det i den øvre fagverkskonstruksjonen 17' plassert to vannpumper 26'. Likeens er den øvre rørdelen 16A' forsynt med ringribber 23'. For øvrig er konstruksjonen utformet på tilsvarende måte som i eksemplet ovenfor med en modifika-sjon som er angitt nedenfor.

En slik vernedel kan i prinsipp monteres på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor, nemlig ved å senke ned sylinderkonstniksjonen 16' med operative sugepumper 17' for dannelse av undertrykk inne i rørdelene 16A' og 16B. Denne framgangsmåten er vanlig-vis tilfredsstillende i løs havbunn.

Ved denne utførelsesformen finnes det imidlertid en rekke aksiale dyser 30 ved underkanten av den nedre rørdelen 16B'. Dysene er på hensiktsmessig måte koblet til trykksiden på pumpene 26', slik at det stråler ut vannstråler som vil ha en spyleeffekt. Dette er særlig gunstig ved plassering av vernekonstruksjonen på havbunn med fastere konsistens.

Beskyttelseskonstruksjonen som er beskrevet ovenfor kan benyttes der havbunnen er så bløt at sylinderen 16 eller 16' kan suges eller spyles ned i havbunnen. Slik montering er imidlertid fullt tilfredsstillende, slik at en unngår kostbar nedpeling henholdsvis borttransportering av bunnmasse.

Oppfinnelsen gjør det mulig å redusere kostbar peling til havs og i stedet gjennomføre prefabrikasjon av sylinderkonstruks]oner av stål eller betong. Dette kan skje under hensiktsmessige arbeidsforhold i en hall eller ei dokk.

Ytterligere detaljer ved eksemplene anses å gjelde konstruktive forhold som ikke trenger beskrivelsene her. Det samme gjelder detaljer ved tilvirkningen av de forskjellige hovedelementene og styresystemene for nedsenkning og operasjon, særlig av pumpene 26 og 26'.

Innenfor rammen av oppfinnelsen kan det foretas forskjellige modifikasjoner av de eksemplene som er vist. Mellom annet er det mulig å variere bruken og sammen-setningen av materialet i sylinderkonstniksjonen. Videre kan det brukes en kombinasjon av spyling gjennom kantdyser og undertrykk i det indre av sylinderkonstniksjonen. I enkelte tilfeller med særlig løs bunn, kan en istedet for suging bruke vektbelastning som gir ekstra press nedover ved nedslipping og i en etterfølgende, kort setningsperiode, for eksempel på noen få dager. Det oppnås imidlertid en betydelig bedre setningseffekt ved å operere med undertrykk.

Claims (1)

1. Anordning for beskyttelse av et ventiltre (12) ved en undervanns borebrønn (11), særlig i bløt havbunn, hvilket ventiltre, sammen med en del (15) av brønnkonstruksjonen, er innrettet til å gjenvinnes etter bruk, omfattende en vernedel (17), fortrinnsvis i form av en fagverkskonstruksjon, og en fundamentdel (16) som vernedelen er festet til, karakterisert ved at fundamentdelen (16) har form av en hul sylinderkonstruksjon som, på i og for seg kjent måte, er satt ned i havbunnen, slik at den strekker seg koaksialt med brønnaksen og dens øvre ende er plassert i nivå like over havbunnflaten, og at sylinderkonstniksjonen (16) er delt i en øvre del (16A) og en nedre del (16B) som er løsbart sammenføyd, slik at vernedelen (17), sammen med den øvre del (16A) av sylinderkonstniksjonen, kan gjenvinnes etter bruk.