NO20140931A1 - Metode og system for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fra et flytende fartøy - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen gjelder en metode og et system for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fra et flytende fartøy.

Amerikansk patent nummer 6,216,789 beskriver en metode og et system for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fra et flytende fartøy.

Anførte dokumenter offentligjør et datamaskinkontrollert vinsj system som logger loddrettbevegelseskompenseringen på kabelen. Systemet kompenserer for effekten av sjøgang på kabelverktøy som henger fra flytende fartøy. Loddrett fartøysbevegelse måles og kompenseres for fysisk ved å endre hastigheten på kabelen slik at logg-informasjonen oppnås ved kontrollert hastighet. Enhver feil i den fysiske kompensasjonen påvises ved ett dybdemålingssystem og brukes til å justere den faktiske dybden der logg-verktøyets målinger er målt.

Det er behov for å løse to problemer som er forbundet med metoden og systemet som er kjent fra amerikansk patent nummer 6,216,789: (1) løse utfordringene relatert til å stille en lang, skjørbar og fleksibel kabelverktøys-line på høykant og dumpe den ut fra dekket på et flytende fartøy; og (2) kompensere loddrettbevegelsene til verktøyslinen på en nøyaktig måte under vann for å stikke verktøysline-verktøyene inn i det undersjøiske utstyret på en sikker måte som kontrollerer for dybde.

Tradisjonelt er undersjøisk brønnintervensjon utført ved bruk av mobile tungvektsenheter for offshore-boring (MODUs) med stigerørsanlegg.

Disse intervensjonsoperasjonene påkrever dessverre vesentlige daglige operasjonskostnader.

Boreenheter byr på måter å sette sammen en verktøylinje i loddrett posisjon og stikker verktøyene inn via stigerørspakningene, der er loddrettbevegelses-kompensasjon vanligvis ikke et problem. Ved siden av tradisjonelle rigginterven-sjoner har riggløse intervensjoner bare blitt utført på lette intervensjonsfartøy som også tilbyr konvensjonelle måter på montere og plassere verktøysliner. Loddretts-bevegelseskompensasjon er i visse typer av disse fartøyene implementert på selve boretårnet.

Dermed er det et behov for en forbedret intervensjonsmetode som kan gjøres fra ethvert flytende fartøy og som ikke påkrever bruk av et stort borefartøy og som løser utfordringene relatert til å stille en lang, skjørbar og fleksibel kabelverktøysline på høykant og dumpe den ut fra dekket på et flytende fartøy.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN

I henhold til oppfinnelsen er det oppgitt en metode for kabelintervensjon i en

undersjøisk brønn fra et flytende fartøy; metoden omfatter å:

a) arrangere et rørformet verktøysstigerør i en vesentlig vannrett plassering på fartøyets dekk; b) koble en kabelmontasje til en kabel som er koblet til en vinsj som er plassert på dekket; c) sette inn kabelmontasjen og plassere kabelen gjennom den første enden på verktøysstigerøret inn i det nevnte stigerøret slik at kabelen går langs en stigerørstrinse som er koblet til den første enden av verktøysstigerøret; d) koble første enden av verktøysstigerøret til kranen som løfter verktøysstige-røret i en vesentlig loddrett posisjon over dekket, samtidig som den spoler kabelen av vinsjen slik at kabelmontasjen forblir plassert inne i verktøysstige-røret; e) bevege kranen til å flytte den andre enden av verktøysstigerøret over en veiledningsmuffe som er plassert og/eller frittbærende på siden av fartøyet; f) bevege kranen til å senke verktøysstigerøret gjennom veiledningsmuffen slik at den andre enden av verktøysstigerøret er plassert under sjøen og den første enden

av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen er plassert over dekket;

g) bevege kranens loddrettskompensasjonsmekanisme for å kontrollere bevegelsen av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen relativt til sjøbunnen samtidig som

kabelmontasjen er senket fra stigerøret gjennom vannet inn i brønnen.

Den første enden av verktøysstigerøret kan være tilkoblet ved hjelp av en heisevaier til en krok som er koblet til ett enkelt taljerep på kranen og kranens loddrettskompensasjonsmekanisme er satt opp slik at kroken i all vesentlighet holdes stasjonært relativt til sjøbunnen og dermed gir loddrettskompensasjon til kabelmontasjen.

Alternativt kan kabelen plasseres gjennom en dekktrinse som er koblet til dekket tilstøtende muffen og kroken som er koblet til en heisetrinse som er koblet til en dobbelt heisekransvaier til kranen og loddrettskompensasjonsmekanismen er satt opp for i all vesentlighet å halvere loddrettsbevegelsen på kroken relativt til fartøyets sjøgangsbevegelse og beveger dekktrinsen og stigerørstrinsen til å gi loddrettskompensasjon på kabelmontasjen.

I henhold til oppfinnelsen er det videre oppgitt et system for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fira et flytende fartøy; systemet omfatter: a) et flytende fartøy som har ett dekk som er satt opp til å understøtte et rørformet verktøysstigerør som i all vesentlighet er i en vannrett posisjon; b) en vinsj på dekket som er satt opp til å kobles til en kabel og en kabelmontasje; c) en måte for å sette kabelmontasjen og deler av kabelen inn gjennom den første enden på verktøysstigerøret inn i det nevnte stigerøret slik at kabelen går langs en stigerørstrinse som er koblet til den første enden av verktøysstigerøret; d) en kran som er satt opp til å være koblet til den første enden av verktøysstigerøret og som løfter verktøysstigerøret i en vesentlig loddrett posisjon over dekket, samtidig som den spoler kabelen av vinsjen slik at kabelmontasjen forblir plassert inne i verktøysstigerøret; e) en måte for å få kranen til å flytte en andre ende av verktøysstigerøret over en veiledningsmuffe som er koblet til en sidevegg på fartøyet tilstøtende dekket; f) en krankontroll som beveger kranen til å senke verktøysstigerøret gjennom veiledningsmuffen slik at den andre enden av verktøysstigerøret er plassert under

sjøen og den første enden av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen er plassert over dekket; og

g) en kranbasert loddrettskompensasjonsmekanisme til å kontrollere bevegelsen av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen relativt til sjøbunnen samtidig som kabelen

vikles av vinsjen slik at den kabelmontasjen senkes gjennom vannet inn i brønnen.

Disse og andre egenskaper, utforminger og fordeler med metoden og/eller systemet i henhold til intervensjone er beskrevet i de vedlagte kravene, sammen-draget og de følgende detaljerte beskrivelsene i ikke-begrensende utforminger som avbildet i de vedlagte illustrasjonene, der beskrivende referansetall brukes til å henvise til korresponderende referansetall som er avbildet i illustrasjonene.

Tilsvarende referansetall i ulike figurer tilsvarer de samme eller lignende objekter.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Figur 1 er en skjematisk profil av den første utformingen av et system i henhold til oppfinnelsen; og Figur 2 er en skjematisk profil av en andre utforming av et system i henhold til oppfinnelsen.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE AVBILDEDE UTFORMINGENE

Systemet i henhold til oppfinnelsen vist i figurene 1 og 2 inkluderer de følgende to oppfinnsomme egenskapene I og II: I. Verktøysstigerør 1, som er en lang rørlengdeskjøt med en hurtigkoblingsflens som er sveiset til den første enden av stigerør IA og en avskrådd motsatt ende (andre enden av stigerør IB). Verktøysstigerør 1 gir en måte for å kabelens verktøysline 7A som skal monteres i en vannrett posisjons inn i verktøysstigerør 1 med støtte fra et arbeidsbord, som trygt kan stilles på høykant i en loddrett posisjon og til slutt plasseres under sjøen. Så fort verktøyene er montert og sikret til verktøyline 7A settes de inn i verktøystigerør 1 gjennom en hurtigkoblingsflens ved den første enden IA av verktøysstigerør 1. Deretter er verktøysstigerør 2 satt på høykant ved bruk av en krankrok 2 og dedikerte stropper 3 koblinger til den første enden IA av verktøysstigerør 1. Denne høykant-metoden fører ikke til noen risk eller skade på verktøyline 7A som skal plasseres. II. Verktøyssitgetrinn 1 er betinget av en aktiv loddrettkompensasjons-krankrok 2 på kran (ikke vist) som er montert på dekk 4A i flytende fartøy 4. Når loddrettkompensasjonssystemet på kranen aktiveres senkes og heves verktøysstige-rør 1 relativt til dekk 4A på det flytende fartøyet 4 og holder verktøyslinen stasjonært i forhold til sjøbunnen, og isolerer dermed fartøyets sjøgangsbevegelser fra verktøyslinen. Ettersom kabel 7, som kan omfatte kraft- og kontrollkabler eller være en ståltråd uten kraft- eller kontrollkabler, som går igjennom stigerørstrinse 8 på verktøysstigerør 1, så er kompensasjonen overført til kabel 7.

Verktøysstigerøret 1 beveger seg opp og ned gjennom en veiledningsmuffe 5 som er festet til arbeidsplattform som er frittbærende på siden av 4B på fartøy 4. Muffe 5 tillater loddrett bevegelse på verktøysstigerør 1, men forhindrer av verktøysstigerør 1 på det vannrette planet. Oppsettet av verktøysstigerør 1 gjennom muffe 5 forhindrer verktøysstigerør 1 og krankrok 2 fra å svinge ukontrollert på grunn av svingende bevegelser på fartøy 4 på grunn av bølger og/eller strøm.

Verktøystigerør 1 går igjennom sprutsone 9, inn i vannet 11, som kan være sjø, hav eller innsjø for å beskytte den skjørbare verktøylinen 7A fra skade på grunn av bølgebevegelsene på vannets overflate.

Det er to mulige trinsearrangementer som kan brukes avhengig av tilgjengelig dekkplass på det mulige fartøy 4.

Figur 1 viser det enkle trinsearrangementet, som krever mer dekkområde enn det mer komplekse trinsearrangementet som vises i figur 2.

Kabeloperasjoner på tradisjonelle borerigger kompenserer for verktøyline 7A på en tilsvarende måte. I figur 1 henger krankrok 2 fira en enkelt heisekransvaier og er forbundet til verktøysstigerør 1 ved hjelp av stropper 3 og operert i konvensjonelle loddrettskompensasjonsmoduser. Avstanden fra kabelvinsj 7B til stigerørstrinse 8 koblet til den første enden IA av verktøysstigerør 1 må være tilstrekkelig til at når verktøysstigerør 1 beveger seg opp og ned med krankrok 2 så er endringen i avstanden mellom kabelvinsj 7A og verktøystigerør 1 ubetydelige.

Figur 2 viser et alternativt trinsearrangement som har blitt brukt med hell i offshore brønnintervensjon. Krankrok 2 er koblet til en dobbel taljeblokk 20, men loddrettkompensasjonssystemet på kranen som opereres i enkelt heismodus. Derfor beveger taljeblokk 20 og krok 2 seg opp og ned bare halvveis så mye som de ville når loddrettkompensasjonssystemet er aktivert. Bevegelsen på taljeblokk 20 og krok 2 er dermed multiplisert med faktor på to når trinsearrangementet på en stasjonær trinse 21 på 20 arbeidsplattform 6 og stigerørstrinse 8 på verktøysstigerør 1, og verktøysline 7A er passende loddrettskompensert i forhold til sjøbunnen. Dette arrangementet kan brukes når det er en begrenset vannrett avstand mellom kabelvinsj

7B og verktøysstigerør 1.

Det tillater kabeloperasjoner til å utføres på ethvert tilstrekkelig utrustet fartøy 4 som er utrustet med en krankrok 2 som aktivt er loddrettkompensert ved bruk av en konvensjonell kabelvinsj.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fra et flytende fartøy,karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter: a) å arrangere et rørformet verktøysstigerør i en vesentlig vannrett plassering på fartøyets dekk; b) å koble en kabelmontasje til en kabel som er koblet til en vinsj som er plassert på dekket; c) å sette inn kabelmontasjen og plassere kabelen gjennom den første enden på verktøysstigerøret inn i det nevnte stigerøret slik at kabelen går langs en stigerørstrinse som er koblet til den første enden av verktøysstigerøret; d) første enden av verktøysstigerøret kobles til kranen som løfter verktøysstigerøret i en vesentlig loddrett posisjon over dekket, samtidig som den spoler kabelen av vinsjen slik at kabelmontasjen forblir plassert inne i verktøysstigerøret; e) dette får kranen til å flytte en andre ende av verktøysstigerøret over en veiledningsmuffe som er koblet til en sidevegg på fartøyet tilstøtende dekket; f) dette beveger kranen til å senke verktøysstigerøret gjennom veiledningsmuffen slik at den andre enden av verktøysstigerøret er plassert under sjøen og den første enden av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen er plassert over dekket; og g) dette beveger kranenes loddrettskompensasjonsmekanisme til å kontrollere bevegelsen av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen relativt til sjøbunnen, samtidig som kabelen spoles av vinsjen slik at kabelmontasjen er senket fra stigerøret gjennom vannet inn i brønnen.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, der den første enden av verktøysstigerøret er tilkoblet ved hjelp av en heisevaier til en krok som er koblet til ett enkelt taljerep på kranen.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der kroken er koblet til én enkelt heisevaier på kranen og kranens loddrettskompensasjonsmekanisme er satt opp slik at kroken i all vesentlighet holdes stasjonært relativt til sjøbunnen og dermed gir loddrettskompensasjon til kabelmontasjen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, der kabelen plasseres gjennom en dekktrinse som er koblet til dekket tilstøtende muffen og kroken som er koblet til en heisetrinse som er koblet til en dobbelt heisekransvaier til kranen og loddrettskompensasjonsmekanismen er satt opp for i all vesentlighet å halvere loddrettsbevegelsen på kroken relativt til fartøyets sjøgangsbevegelse og beveger dekktrinsen og stigerørstrinsen til å gi loddrettskompensasjon på kabelmontasjen.

5. Fremgangsmåte ifølge ethvert av krav 1-4, der kabelmontasjen settes in i en undersjøisk olje- og/eller gassproduksjonsbrønn for å overvåke tilstanden på nedhullsbrønnutstyr og på en formasjon som inneholder olje og/eller gass som omgir brønnen og/eller for å overvåke, forvalte og/eller optimalisere nedhullsvæskeflyten gjennom formasjonen og brønnen og/eller endre brønnens tilstand og/eller geometri under eller på enden av brønnens produktive liv.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der kabelmontasjen først senkes ned i brønnen og deretter trekkes opp av brønnen ved en forhåndsavgjort hastighet ved å vinsje kabelen opp men overvåloiingsutstyret på kabelmontasjen.

7. System for kabelintervensjon i en undersjøisk brønn fra et flytende fartøy,karakterisert vedat systemet omfatter: a) et flytende fartøy som har ett dekk som er satt opp til å understøtte en rørformet verktøysstigerør som i all vesentlighet er i en vannrett posisjon; b) en vinsj på dekket som er satt opp til å kobles til en kabel og en kabelmontasje; c) en måte for å sette kabelmontasjen og deler av kabelen inn gjennom den første enden på verktøysstigerøret inn i det nevnte stigerøret slik at kabelen går langs en stigerørstrinse som er koblet til den førsteenden av verktøysstigerøret; d) en kran som er satt opp til å være koblet til den første enden av verktøysstigerøret og som løfter verktøysstigerøret i en vesentlig loddrett posisjon over dekket, samtidig som den spoler kabelen av vinsjen slik at kabelmontasjen forblir plassert inne i verktøysstigerøret; e) en måte for å få kranen til å flytte en andre ende av verktøysstigerøret over en veiledningsmuffe som er koblet til en sidevegg på fartøyet tilstøtende dekket; f) en krankontroll som beveger kranen til å senke verktøysstigerøret gjennom veiledningsmuffen slik at den andre enden av verktøysstigerøret er plassert under sjøen og den første enden av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen er plassert over dekket; og g) en kranbasert loddrettskompensasjonsmekanisme til å kontrollere bevegelsen av verktøysstigerøret og stigerørstrinsen relativt til sjøbunnen samtidig som kabelen vikles av vinsjen, slik at kabelmontasjen er senket fra stigerøret gjennom vannet inn i brønnen.

8. System ifølge krav 7, der den første enden av verktøysstigerøret kan være tilkoblet ved hjelp av en heisevaier til en krok som er koblet til ett enkelt taljerep på kranen.

9. System ifølge krav 8, der kroken er koblet til én enkelt heisevaier på kranen og kranens loddrettskompensasjonsmekanisme er satt opp slik at kroken i all vesentlighet holdes stasjonært relativt til sjøbunnen og dermed gir loddrettskompensasjon til kabelmontasjen.

10. System ifølge krav 8, der kabelen plasseres gjennom en dekktrinse som er koblet til dekket tilstøtende muffen og kroken som er koblet til en heisetrinse som er koblet til en dobbelt heisekransvaier til kranen og loddrettskompensasjonsmekanismen er satt opp for i all vesentlighet å halvere loddrettsbevegelsen på kroken relativt til fartøyets sjøgangsbevegelse og beveger dekktrinsen og stigerørstrinsen til å gi loddrettskompensasjon på kabelmontasjen.