NO321136B1 - Ett-lops stigeror - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et stigerørsystem, især men ikke bare for undersjøisk bruk.

Eksisterende stigerørsystem for bruk ved undersøkelser, har to løp, et hovedløp og et ringformet løp. Hovedløpet gir full adgang til brønnen og har typisk en diameter på 5" (12,7 cm) og det ringformede løp som har en diameter på 2" (5,08 cm), regulerer ringtrykket, slik at pumping eller stimulering kan utføres og fluid returneres overvåket og kontrollert til overflaten. Det ringformede løp utfører også trykkprøving av ringrommet og trykkprøving av rørhengeren.

Eksisterende toløps stigerørsystemer innebærer typisk to sett med rør, et 5" (12,7 cm) og et 2" (5,08 cm) rør som er koplet sammen på overflaten til et brønnverktøy, så som en rørhenger eller et kjøreverktøy med rørhenger, eller et 5" x 2" (12,7 cm x 5,08 cm) kompletteringstre, slik som beskrevet i GB patentsøknad nr. 9509547.7.1 tillegg kan toløps stigerøret bruke et hovedløp som består av et høykvalitetsrør og et ringformet løp laget av kveilrør, som beskrevet i GB patentsøknad nr. 9505129.8.

Med et toløps stigerørsystem er det nødvendig å kjøre både hovedrøret og ringrøret samtidig og klemme rørene sammen med regelmessige mellomrom i lengderetningen, noe som er relativt tidkrevende.

Etter at en trykkprøve av rørhengeren utføres, vil det dessuten være nødvendig å kjøre separate 5" og 2" (12,7 cm x 5,08 cm) vaierplugger. Dette kommer i tillegg til kjøretiden, og fører til økte utgifter.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et forbedret stigerørsystem som overflødiggjør eller i det minste minimerer de tidligere nevnte ulemper.

Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et stigerørsystem med et enkelt løp hvor en enkelt ledning kan brukes for å muliggjøre trykkprøve og også bruke vaierplugger uten at det er nødvendig å kjøre et separat toløps stigerør.

Ifølge oppfinnelsen oppnås disse formål med et ettløps stigerørssystem omfattende et kompletteringstre med to løp, en eksentrisk subb koplet til toppen av kompetteringstreet, hvor en boring i kompetteringstreet er en ringromboring, og en bevegelig plugganordning er anbrakt i ringromboringen som kan aktiveres for å tillate forbindelse gjennom ringrommet for å tilveiebringe ringromstyring.

Fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Den viktigste fordel med dette arrangement er at det muliggjør et stigerørsystem med ett løp og kjøring av et enkelt rør noe som innebærer vesentlige besparelser i tid og kostnader. En annen fordel er at det modifiserte kompletteringsverktøy kan brukes for å gjenvinne vaierledningspluggene fra hovedboringen og ringromboringen og også muliggjøre plugging av ringrommet og rørhengeren.

Ifølge et annet aspekt ved oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte for å kjøre et stigerørsystem med ett løp for et intervensjonssystem for en prøving, som omfatter trinnene

kopling av en forskjøvet subb til en enkelt ledning, kopling av et kompletteringstre med to løp til den forskjøvede subb, tilveiebringelse av en aktiverbar vaierledningsplugg i ringromboringen, kopling av kompletteirngstreet til rørhengeren inne i brønnhodet og aktivering av vaierledningspluggen for å bevege den mellom en første stilling hvor ringromsfluid tillates å passere forbi pluggen, og en andre stilling hvor vaierledningspluggen er tettet innenfor rørhengeren.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i forbindelse med de vedlagte tegninger, der: fig. 1 er ett langsgående riss av et stigerørsystem med ett løp ifølge en utførelse av oppfinnelsen, fig. 2 er et forstørret og langsgående riss av kompletteringstreet vist på fig. 1, og fig. 3 er et riss av utstyret på fig. 2 i større skala og viser ringrompluggen plassert i ringromboringen.

Idet det henvises først til fig. 1 på tegningene, vises et intervensjonssystem med et enkelt løp generelt benevnt 10. Intervensjonssystemet består av et stigerør 12 med et enkelt løp, en eksentrisk subb 14 og et 5" x 2" (12,7 cm x 5,08 cm) kompletteringstre 16. Kompletteringstreet kan koplet til en rørhenger (ikke vist) ved hjelp av en lås 17 i den nedre ende av treet 16. Den eksentriske subb er plassert mellom stigerøret 12 og kompletteringstreet 16.1 denne forbindelse henvises det til GB patentsøknad nr. 9509547.7 som beskriver 5" x 2"

(12,7 cm x 5,08 cm) undersjøisk kompletteringstre i detalj. Det vil fremgå at den eksentriske subb 14 er forskjøvet, det vil si at den er plassert mellom en forskjøvet åpning (ikke vist) øverst i kompletteirngstreet og den sentraliserte eller koaksiale ledning 12. Den eksentriske subb gjør at kompletteringstreet 16 på 5" x 2" (12,7 cm x 5,08 cm), kan kjøres på enden av et stigerør med ett løp.

Kompletteringstreet 16 er hovedsakelig det samme som beskrevet i den tidligere nevnte patentsøknad. Idet det henvises til fig. 2, vil det fremgå at kompletteringstreet har en hovedboring på 5" (12,7 cm) generelt benevnt 18 og i tillegg en ringformet boring 20 på 2"

(5,08 cm). To identiske kuleventiler 22 og 24 er plassert i serie med hovedboringen 18. Disse ventiler er av den type som er beskrevet i PCT-søknad WO 93/03255. Likeledes er en mindre kuleventil 26, som er av samme type som ventilene 22, 24, plassert i den ringformede boring 20.1 ringrommet 20 er det også anbrakt en plugganordning generelt benevnt 28. Pluggen 28, som vil bli beskrevet senere, kan forflyttes til en hvilestilling hvor fluidet i ringrommet kan strømme gjennom ringrommet, og en bruksstilling hvor pluggen 28 brukes for å forsegle ringrommet og særlig ringromboringen 20 i rørhengeren.

Det henvises nå til fig. 2 på tegningene, som er et langsgående riss i større skala av kompletteringstreet 16 vist på fig. 1.1 dette tilfelle vil det fremgå at kuleventilen 22 består av et kuleelement 30 med tapper 32 i kulefordypninger 34 som faktisk er åpninger. Som vist har kulen øvre og nedre sfæriske overflater 36 og 38 som er vist i inngrep mot respektive øvre og nedre ventilseter 40 og 42. Kuleelementet 30 har en gjennomgående åpning 44 som har samme diameter som hovedhullets 18.

I stillingen vist på fig. 2, er kuleventilene 22, 24 vist lukket. Dette på grunn av at en nedre spiralfjær 46 virker mot et ringformet stempel 48 som i sin tur virker mot en kuleholdersammenstilling for å drive kulen rundt og aksialt til den viste stilling. For å åpne ventilen tilføres hydraulisk trykk via ledningen 50, en over ventilen 22 som virker mot et ringformet stempel 52 og tvinger stempelet 52 nedover mot fjærkraften, og etter hvert som tappene 34 flytter seg nedover, vil de avlange åpninger, som beskrevet i patentsøknad WO 93/03255, få kuleventilelementet til å dreie 90°, slik at åpningen står på linje med boringen 18 og således åpner ventilen. For å stenge ventilen tilføres hydraulisk trykk via ledningen 54 som har et utløp mellom det ringformede stempel 48 og fjæren 46, og dette gir en kraft mot stempelet 48 for å hjelpe kraften fra fjæren 46 til å flytte stempelet oppover og således dreie ventilen fra åpen stilling til lukket stilling som vist.

Det vil fremgå at de andre ventiler 24, 26 er konfigurert for å fungere på samme måte.

I den nedre ende av ringromboringen er det anbrakt en ringplugg 28. Det vil fremgå at ringpluggen består av en nedre del 60 og en øvre del 62 med mindre diameter. Ringromboringen 20 har en avsmalning 64 hvor den smalere boring 60 er plassert. Øverst i den smalere boring 60 har ringpluggen 28 en del 66 med større diameter som er koplet til en sylindrisk muffe 68 ved hjelp av haker 69. Den sylindriske muffe har en radial anleggsflate 70 som fremspringer fra muffen inn i en langstrakt åpning 72. Den øvre og nedre del av åpningen 72 er forbundet til hydrauliske ledninger 74 og 76. Ved å tilføre hydraulisk trykk til den øvre 74 eller nedre ledning 76, vil hylsen 68 og følgelig ringpluggen kunne flyttes oppover eller nedover i ringromboringen 20.1 stillingen vist på fig. 2 og 3, er ringpluggen og muffen plassert i øvre stilling, hvor det er et ringformet gap mellom yttersiden av ringpluggen og innsiden av boringen 20. Dette betyr at når kuleventilen 26 er åpen, kan ring-romfluid strømme gjennom ringromboringen 20 for å tilveiebringe ringromkommunikasjon, slik at det kan utføres forskjellige operasjoner ved å åpne og stenge ringromsventilen 26. Etter at operasjonene er fullført blir ringpluggen aktivert ved å trykksette den hydrauliske ledning 72 som driver muffen og ringpluggen 28 nedover for å tette ringromboringen i rørhengerens ringrom. En egen vaierledningsplugg kjøres gjennom forbindelsen til den ene boring og hovedboringen i kompletteringstreet. Det vil derfor fremgå at med det beskrevne arrangement blir det ikke nødvendig å kjøre et stigerør med to løp for å sette vaierledningspluggene, slik at kostnader og riggingstid kan minimeres.

Kompletteringspakken 10 kan så frakoples fra rørhengeren og trekkes ut gjennom BOP-stabelen. Et ventiltre kan installeres på brønnhodet og vaierledningspluggene fjernes, enten med samme intervensjonspakke ved å låse pluggene på nytt, eller ved å bruke et toløps stigerør.

Når det gjelder låsing av pluggene på nytt, er innstilling av den hydrauliske plugg og innhentingssystemet plassert i LMRP (Lower Marine Riser Package). Dette gjør det mulig å hente igjen den ringformede isoleringsplugg etter installeringen og utprøvingen av produksjonstreet. Betjeningsmekanismen for systemet er identisk med den som brukes i forbindelse med toløps treet med unntakelse av kravet for lineær vandring av betjeningsmekanismen som må forlenges for å muliggjøre innhenting av innstillingsmekanismen og pluggen fullstendig inn i LMRP og ikke forstyrre ventilene i produksjonstreet. Ringtrykkforbindelse oppnås av krysningssystemet i det konvensjonelle tre.

Dette system gir sluttbrukeren betydelige kostnadsreduksjoner når det gjelder kapitalforbruk og forbedret kapasitetskostnader ved at tiden som kreves for å kjøre utstyret reduseres.

Det vil fremgå at forskjellige modifikasjoner kan utføres i den ovenfor beskrevne oppfinnelse uten at oppfinnelsens omfang fravikes. Især vil det fremgå at ringpluggen kan aktiveres på andre måter enn med hydraulikk, for eksempel elektromagnetisk. I den viste ut-førelse er ringpluggen koplet til muffen ved hjelp av låsehaker slik at ringpluggen flytter seg samtidig med muffen. Det vil også fremgå at ringpluggen kan "avfyres" som svar på hydraulisk trykk for å tette mot rørhengerens boring og således være atskilt fra aktiverings-mekanismen slik at kompletteringstreet kan fjernes fra hengeren og etterlate ringpluggen og eventuell vaierledningsplugg, som kjøres i rørhengeren. Hvis kompletteringstreet likeledes ved et slikt arrangement kjøres gjennom et tre, kan en innvendig muffe i ringromboringen innstilles for å gripe ringpluggen og således hente ringpluggen fra ringboringen og derved tillate ringromkommunikasjon på nytt. I et slikt tilfelle vil bare en enkelt vaierledningsplugg kreves for å gjenvinnes via hovedboringen. Selv om den forskjøvede subb er vist utenfor kompletteirngstreet, kan hovedboringen i den øvre ende av treet fremstilles slik at boringens åpning øverst i treet blir sentrert slik at det blir en jevn overgang, som den eksentriske subb, mellom utløpet og det eksentriske hovedboring. Det vil også fremgå at oppfinnelsen kan brukes med forskjellige størrelser av hoved- og ringboring og ikke er begrenset til plugger med dimensjon 5" x 2" (12,7 cm x 5,08 cm).

Det vil fremgå at hovedfordelen med oppfinnelsen er at den muliggjør et stigerør med en enkelt boring for kjøring ved brønnprøver, utvidede brønnkjøringer og innstilling av plugger, og således minimere tid og kostnader. Oppfinnelsen krever også mindre utstyr ved opprigging. Den underletter også ringromskommunikasjon og tillater utførelse av en trykksjekk via strupe- og blokkeringsledninger og ringromboringen, og dessuten forskjellige pluggstørrelser, for eksempel plugger av størrelsen 5" og 2" (12,7 cm og 5,08 cm) for installering ved hjelp av et ettløps stigerør.

Claims (10)

1. Ettløps stigerørsystem omfattende et kompletteringstre (16) med to løp, en eksentrisk subb (14) koplet til toppen av kompletteringstreet, hvor en boring i kompletteringstreet (16) er en ringromboring (20), og en bevegelig plugganordning (28) er anbrakt i ringromboringen (20) som kan aktiveres for å tillate forbindelse gjennom ringrommet for å tilveiebringe ringromstyring.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at den eksentriske subb (14) er bestemt for å bli tettet ved hjelp av BOP-omslutningshoder, hvor kompletteirngstreet (16) med to løp omfatter en hovedboring (18) og en ringromboring (20) med minst et ventilelement (22, 24, 26) anbrakt i respektive boringer (18, 20), og den bevegelige plugg er en bevegelig vaierledningsplugg (28) som i en stilling har en omføring for å tillate fluidforbindelse forbi pluggen (28) for å tilveiebringe ringromstyringen.

3. System ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilelementene (22, 24, 26) kan betjenes til å bevege seg mellom en åpen og en lukket stilling slik at ventilene (22, 24, 26) når de er i den åpne stilling tilveiebringer en forbindelse gjennom hovedboringen (18) og gjennom ringromboringen (20), og når ventilene (22, 24, 26) er i lukket stilling vil det ikke være noen forbindelse gjennom hovedboringen (18) eller ringromboringen (20), og vaierledningspluggen (28) er anordnet i ringromboringen (20) nedstrøms ventilelementet (26), idet vaierledningspluggen (28) kan flyttes mellom en første stilling hvor det oppnås forbindelse forbi pluggen (28) og gjennom ringrommet (20), og en andre stilling hvor pluggen kan beveges inn til rørhengeren for å tette ringrommet (20).

4. System ifølge krav 2, karakterisert ved at det er to ventiler (22, 24) i hovedboringen (18) som er forbundet i serie.

5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at ventilene (22,24) er kuleventiler.

6. System ifølge krav 4, karakterisert ved at ventilene (22, 24) er valgt blant rulleventiler, sluse- og klaffventiler.

7. System ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilen (26) i ringromboringen (20) er en kuleventil.

8. System ifølge krav 7, karakterisert ved at kuleventilene (22, 24, 26) har åpninger som kan dreies og forflyttes aksialt i boringene (18, 20) ved aktivering av hydraulisk trykk, slik at ventilene (22,24,26) flyttes mellom en åpen og en lukket stilling.

9. System ifølge ett av kravene 2-8, karakterisert ved at vaierledningspluggen (28) er koplet til en hydraulisk aktivert muffe (68) som også er anbrakt i ringromboringen (20) nedstrøms ringromventilen (26), idet ringromsmuffen (68) er hydraulisk aktiverbar for å kunne bevege vaierledningspluggen (28) mellom en første stilling hvor fluid gjennom ringromboringen (20) passerer forbi pluggen (28) og beveger seg gjennom ringromboringen (20), og en andre stilling hvor vaierledningspluggen (28) tetter vaierledningsboringen (20) i rørhengeren for derved å hindre forbindelse gjennom ringrommet.

10. Fremgangsmåte for å kjøre et stigerørsystem med ett løp, for et intervensjonssystem (10) for en prøving, omfattende trinnene: kopling av en forskjøvet subb (10) til en enkelt ledning (12), kopling av et kompletteringstre (16) med to løp til den forskjøvede subb (14), tilveiebringelse av en aktiverbar vaierledningsplugg (24) i ringromboringen (20), kopling av kompletteringstreet (16) til rørhengeren inne i brønnhodet og aktivering av vaierledningspluggen (28) for å bevege den mellom en første stilling hvor ringromsfluid tillates å passere forbi pluggen, og en andre stilling hvor vaierledningspluggen (28) er tettet innenfor rørhengeren.