NO319810B1 - Fremgangsmate og anordning for boring av et offshore borehull - Google Patents
Fremgangsmate og anordning for boring av et offshore borehull Download PDFInfo
- Publication number
- NO319810B1 NO319810B1 NO20001558A NO20001558A NO319810B1 NO 319810 B1 NO319810 B1 NO 319810B1 NO 20001558 A NO20001558 A NO 20001558A NO 20001558 A NO20001558 A NO 20001558A NO 319810 B1 NO319810 B1 NO 319810B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- drilling fluid
- drilling
- cuttings
- drill string
- borehole
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 112
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 63
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 40
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 17
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 14
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 claims description 13
- 235000003934 Abelmoschus esculentus Nutrition 0.000 claims description 12
- 240000004507 Abelmoschus esculentus Species 0.000 claims description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims 1
- 238000004181 pedogenesis Methods 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 8
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- 238000011221 initial treatment Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/001—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor specially adapted for underwater drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/10—Valve arrangements in drilling-fluid circulation systems
- E21B21/106—Valve arrangements outside the borehole, e.g. kelly valves
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/065—Separating solids from drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/06—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
- E21B21/063—Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
- E21B21/067—Separating gases from drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
Description
Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte og anordning for boring av et offshore borehull som angitt i innledningen i hhv. krav 1 og krav 9. Særlig vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte og en anordning for håndtering av borefluidsirkuleringen ved offshore boreoperasjoner.
Borefluider, også kjent som slam, brukes for å avkjøle borekronen og skylle vekk borekaks fra kronens formasjonsgrenseflate og deretter ut av systemet, og for å stabilisere borehullet med en "filterkake" før nyborede seksjoner blir foret. Borefluidet utfører også en viktig brønnkontrollfunksjon og overvåkes og justeres for å holde trykket med et hydrostatisk stykke i uforede seksjoner av borehullet, som hindrer ukontrollert strøm av brønnfluid er under trykk inn i borehullet fra formasjonen.
Ved konvensjonell offshoreboring sirkuleres fluid ned i borestrengen og opp gjennom et ringrom mellom borestrengen og borehullet under sjøbunnen. Et stigerør omslutter borestrengen fra brønnhodet ved sjøbunnen til boreutstyret på overflaten og returkretsen for borefluidet fortsetter fra sjøbunnen til overflaten gjennom stigerør/borestrengens ringrom.
I et slikt konvensjonelt system kombineres borefluidets relative vekt i forhold til sjøvann og stigerørets lengde ved dypvannsapplikasjoner for å utøve et forhøyet hydrostatisk trykk i stigerørets/borestrengens hulrom og borehullets/borestrengens ringrom.
US patentskrift 4 813 495 beskriver et system for å bringe borefluidet og medbringe borekaks ut av ringrommet i bunnen av stigerøret og å anbringe en under-sjøisk pumpe for å lette returstrømmen gjennom en separat ledning. Imidlertid er påliteligheten og avhengigheten av et slikt slamsirkuleirngssystem usikkert i offshoremiljøet og især når det gjelder fluid med medført borekaks som håndteres i ventiler og pumper i kretsens retursegment.
Det er derfor et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en praktisk fremgangsmåte og en anordning for å redusere overskytende hydrostatisk trykk som utøves av slamsøylens retur i stigerøret/borestrengens ringrom eller i borehullets/borestrengens ringrom.
Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at fremgangsmåten har de karakteristiske trekk som angitt i kra 1, og at anordningen har de karakteristiske trekk som angitt i krav 9.
Ved å behandle borefluidet i det undersjøiske behandlingssystem for å fjerne borekaks, oppnås det at borefluidet blir vesentlig fri for borekaks før det kommer inn i returpumpesystemet. Holdbarheten og påliteligheten i returpumpesystemet vil derved forbedres vesentlig.
Passende strømmer det behandlede borefluidet fra det undersjøiske be-arbeidingssystem inn i en slamtank hvorfra borefluidet strømmer til returpumpesystemet via en sugeledning. Således vil det ikke være behov for nøyaktig synkronisert drift av pumpen på overflaten og det undersjøiske behandlingssystem, da reservoaret virker som en buffer som tillater variasjoner i borefluidets nivå deri.
Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet nedenfor i detalj og ved hjelp av eksempel og med henvisning til tegningene, der fig. 1 er et skjematisk riss av en utførelse av det undersjøiske pumpesystem ifølge oppfinnelsen, fig. 2 er et sideriss av en annen ut-førelse av pumpesystemet ifølge oppfinnelsen, fig. 3 viser et langsgående snitt av borestrengens avstengingsventil på fig. 2 i en stengt stilling, og fig. 4 viser et langsgående snitt av borestrengens avstengingsventil på fig. 2 i en åpen stilling.
Fig. 1 viser skjematisk en utførelse av et borefluidsirkuleringssystem 10 ifølge oppfinnelsen. Borefluidet sprøytes inn i borestrengen ved boreriggen 12 over vannflaten 14. Borefluidet transporteres ned i en borestreng (se fig. 2) gjennom vannet og ned i borehullet 16 under sjøbunnen 18. Nær den nedre ende av borestrengen passerer borefluidet gjennom en avstengingsventil for borestrengen ("DSSOV") 20 og støtes ut fra borestrengen gjennom borekronen (ref. fig. 2). Borefluidet gjennomstrømmer bunnen av borehullet 16, medbringer borekaks og returnerer til sjøbunnen 18 i ringrommet 19. Her, og nær sjøbunnen, bringes boreslammet til et undersjøisk, primært behandlings-anlegg 22 og avfallsprodukter, se linje 24, separeres fra borefluidet. Disse avfallsprodukter omfatter minst den grove borekaks som er medbrakt i borefluidet. Med disse avfallsprodukter 24 separert ved anlegget 22, fortsetter det behandlede borefluidet til den undersjøiske returpumpen 26 hvor det pumpes til boreanlegget på overflaten 14. Et sekundært bearbeidingsanlegg 28 kan brukes for å separere ekstra gass ved lavt trykk og fjerne finere partikler fra borefluidet. Det behandlede borefluidet avleveres til overflatepumpesystemet 30 og er klart for resirkulering inn i borestrengen ved boreriggen 12. Dette system fjerner slammets hydrostatiske stykke mellom overflaten og sjøbunnen fra formasjonen og forbedrer pumpens levetid og pålitelighet i det undersjøiske returpumpesystemet 26.
Utførelsen på fig. 1 kan brukes både ved boreoperasjoner med eller uten et stigerør. I alle tilfeller blir det hydrostatiske trykk i slamreturen gjennom vannsøylen isolert fra det hydrostatiske stykke under utblåsningsventilen nær sjøbunnen. Med tilstrekkelig isolasjon kan faktisk returbanen for slammet fortsette opp gjennom borestigerøret/borestrengens ringrom. Imidlertid kan det vise seg hensiktsmessig å ha et eget stigerør for slamreturen enten et borestigerør brukes eller ikke. Selv om returledningen ikke brukes for slammet gjennom vannsøylen, kan det være hensiktsmessig å ha et borestigerør for utblåsningsventilen og separasjonsutstyret.
Fig. 2 viser de undersjøiske komponenter i en utførelse av borefluidsirkuleringssystemet 10, her med et borestigerør som ikke brukes for å returnere slammet gjennom vannsøylen. Borefluidet eller slammet 32 sprøytes inn i borestrengen 34 som løper inne i det marine borestigerøret 36, gjennom den undersjøiske utblåsningsventil ("BOP-stabel") 38 nær sjøbunnen 18 og gjennom foringsrøret 40 ned gjennom det uforede borehull 16 til bunnhullsammenstillingen 42 i den nedre ende av borestrengen. Bunnhullsammenstillingen omfatter DSSOV 20 og borekronen 44.
Boreslammets 32 strøm gjennom borestrengen 34 og ut av borekronen 44 tjener til å avkjøle borekronen og skylle borekaks bort fra borekronens formasjonsgrenseflate og stabilisere det uforede borehull med en "filterkake" før flere foringsstrenger 40 settes inn i de nettopp borede seksjoner. Boreslammet 32 utfører også en viktig styrefunksjon ved å opprettholde et trykk i et hydrostatisk stykke i de uforede seksjoner av borehullet 16 som hindrer ukontrollert strøm av trykksatt borefluid i borehullet fra formasjonen.
Imidlertid blir boreslammet i denne utførelse ikke returnert til overflaten gjennom det marine stigerør/borestrengringrommet 46, men suges snarere tilbake igjen fra ringrommet nær sjøbunnen 18, for eksempel umiddelbart over BOP-stabelen 38 gjennom slamreturledningenen 19. I denne illustrasjonen med et borestigerør, fylles resten av ringrommet 46 til vannflaten, med sjøvann 48 som har en mye mindre tetthet enn boreslammet. Undervannsboringer kan utøve et hydrostatisk stykke på 1000 m eller mer ved bunnen av det marine borestigerøret 36. Når dette hydrostatiske stykke imidlertid er fra sjøvann snarere enn boreslam i ringrommet, vil innsiden av det marine borestigerør forbli vesentlig ved omgivelsestrykk i forhold til forholdene utenfor stige-røret ved den dybden. Det samme er tilfelle for slam som forlater borehullet i utførelser uten stigerør. Dette gjør det mulig å konsentrere boreslamspesifikasjonen mer omkring brannkontroll fra slamledningen nedover.
Boreslam 32 returneres til overflaten i borefluidsirkuleringssystemet 10 som omfatter det undersjøiske primære behandlingssystem 22, den undersjøiske returpumpe 26 og et andre stigerør 50 som tjener som returledning for boreslammet. Det under-sjøiske primære behandlingssystem 22 er vist med et første trinn 22A med to komponenter båret på den nederste del av borestigerøret 36 og et etterfølgende trinn 22B på sjøbunnen.
Ved normal drift trekker systemet 54 for fjerning av faste bestanddeler først ut returen av boreslammet 32. Her er systemet 54 for fjerning av faste bestanddeler en gumboboks 68 som opereres i et gassfylt, tørt kammer 72 med omgivelsestrykk. Slammets 32 hydrostatiske stykke i ringrommet 46 driver slammet gjennom slamreturledningen og over overløpsrøret 74 og ut over borekaksfjerneutstyret, for eksempel en sil eller gumboskinne 78. Borekaksen 76 som er for grov til å passere gjennom silen eller gjennom gumboskinnen, faller av ved den borterste kant utenfor slamtanken 80 og direkte inn i vannet gjennom den åpne bunnen i kammeret 72. Slammet uten den separerte borekaksen, passerer gjennom gumboskinnen inn i en slamtank 80 og strømmer fra slamtanken 80 via en ledning 66 til en nedre slamtank 80A.
Fjernvedlikeholdet inne i gumboboksen 68 kan foretas med et vaskespyle-system for å vaske gumboskinnen med sjøvann og en TV-monitor eller annet elektronisk datasystem i kammeret.
Borekaksen 76 kan hindres fra å samle seg i brønnen ved å plassere en deponeringsgruve 84 for borekaksen under kammeret 72 for å kunne samle opp borekaksen fra kammeret. En strålepumpe 86 sprøyter inn sjøvann forbi en venturi med et trykkfall som er tilstrekkelig for at sjøvannet og eventuelt medbrakt borekaks trekkes inn i tømmeledningen 88 for borekaksen fra deponeringsgruven 84. Tømmerledningen transporterer deretter borekaksen til et tilstrekkelig fjernt sted, slik at den oppsamlede borekaks ikke forstyrrer brønnoperasjonene.
En annen fordel med denne utførelse er at gassen fra et brønnstyringsforløp fjernes ved hjelp av en gasseparator 52 og slippes ut nær sjøbunnen 18. Pumpeoperasjonen i slike brønnforløp er kritisk. Ved et brønnstyringsforløp hvor store gassvolumer trenger inn i brønnen, må hele systemet håndtere gassmengdene mens det skapes et akseptabelt mottrykk mot borehullet 16 ved å pumpe ned et tyngre slam i tilstrekkelig mengde, hastighet og trykk. Et fall under dette trykk i et brønnstyringsforløp vil føre til mer gassinntrengning, mens et øket trykk kan sprenge borehullet. Muligheten til å veksle med slam med vekter som er passende for det umiddelbare behov er den primære regulering ved dette kritiske trykk. Imidlertid er flerfasestrømning en utfordring for konvensjonelle pumper som ellers er egnet for undersjøisk returpumpesystem 26. Således blir bare i det vesentlige gassfritt slam pumpet til overflaten gjennom den undersjøiske returpumpesystem 26, hvilket gjør pumpeoperasjonen under kritiske brønnreguleringsforløp lettere. Ekstra gass kan fjernes ved det atmosfæriske trykk på overflaten med et ekstra gassepareringssystem som ikke er vist.
Gasseparatoren 52 omfatter en vertikal tank eller et kar 58 som har et utløp øverst som fører til et gassavtrekk 60 gjennom en omvendt U-røranordning 62 og et slamuttak 64 nær bunnen som er forbundet med returledningen 66 nedstrøms systemet 54 for fjerning av faste bestanddeler.
Det etterfølgende behandlingssystem 22B er også et system for fjerning av faste bestanddeler i form av en andre gumboboks 68A i et gassfylt tørrkammer 72A med omgivelsestrykk. Det hydrostatiske stykke med slammet 32 i tanken 80 driver slammet over overløpsrøret 74A for å kaste ut slam og medbrakt borekaks over tett anbrakte stenger eller en finmasket gumbosleide 78A. Slam som separeres i slam/gasseparatoren 52 kan slutte seg til det som finnes i tanken 80 i dette andre behandlingstrinn. Den finere borekaks fjernes og bringes bort med deponeringsgruven 84A og strålepumpen 86A som tidligere, idet behandlet slam blir ført til slamtanken 80A.
Det kan også være ønskelig å tilveiebringe det normale tankutløp og tankvolumet slik at ytterligere borekaks kan passere gjennom gumbosleiden. En over-flateaktivert pumpeventil i bunnen av slamtanken kan brukes for periodisk å fjerne den bunnfelte borekaks.
Sugeledningen 94 i den undersjøiske returpumpe 26 er festet til bunnen av den nedre slamtanken 80A. En væskenivåstyring 90 i den nedre slamtanken 80A aktiverer returpumpen 26. Fjerningen av borekaksen fra slammet forbedrer pumpeoperasjonen vesentlig i denne høytrykkspumpeoperasjonen for å returnere borekaksen fra sjøbunnen til anlegget over vannflaten gjennom returstigerøret 50. Returstigerøret kan være festet nederst til et fundament på vanlig måte, for eksempel en forankring 98 og støttet øverst av et overflateutstyr (ikke vist), kanskje hjulpet av driftsmoduler (ikke vist) anordnet med mellomrom langs dens lengde. I denne utførelse er returpumpen 26 rommet i et tørrkammer 92 med omgivelsestrykk, som forbedrer arbeidsmiljøet og forenkler pumpekonstruksjonen og utvelgelsen.
I brønnstyirngsforløp blir BOP-stabelen 38 stengt og gasseparatoren 52 tar inn fluid fra undersjøiske strupeledninger 33 i tilknytning til BOP-stabelen 38. I et slikt brønnstyirngsforløp vil gasseparatoren 52 tillate fjerning av gass fra slammet 32, slik at det undersjøiske pumpesystem 26 kan operere bare ved en enkelt fasekomponent, det vil si flytende slam. Gasseparatoren 52 kan på passende måte monteres til den nederste del av stigerøret 36. Fig. 3 viser utplassert DSSOV 20 ved bunnen av borestrengen 34 som del av bunnhullsammenstillingen 42 på fig. 2. DSSOV er en automatisk ventil som bruker porter med stempeltrykk/fjærbalanse for å stenge en ventil 112 for å romme det hydrostatiske stykke av borefluidet 32 i borestrengen når bunnhullsammenstillingen er på plass og den normale sirkulering av borefluidet avbrytes, for eksempel for å innføre en annen seksjon av borerør i borestrengen. I slike tilfeller stenges DSSOV for å hindre at borefluidet strømmer ned og ut av borestrengen og opp i ringrommet 46 og forflytter det mye lettere sjøvannet til det oppnås likevekt. Fig. 3 og 4 viser DSSOV 20 i stengt og åpen stilling. DSSOV har et hovedlegeme 120 og kan passende være forsynt med tilkoplinger for eksempel en gjenget boks 122 og tapp 124 på hver ende for innføring i borestrengen nær bunnhullsammenstillingen. Legemet 120 har en sylinder 128 som mottar et stempel 116 med en første trykkflate 114 og en andre trykkflate 130. Den første trykkflate 114 er på stempelflaten og er åpen mot oppstrømssiden av DSSOV 20 gjennom kanalen 132 som går gjennom stempelet. Kanalen 132 kan passende være forsynt med en avfallskopp 134.
Den andre trykkflate 130 er på baksiden av stemplet 116 og er åpen mot nedstrømssiden av DSSOV 20. Videre er første og andre trykkflater på stemplet 116 isolert ved hjelp av O-ringer 136 som tetter mellom stemplet og sylinderen.
Legemet 120 har også en hovedstrømningsbane 140 som avbrytes av ventilen 112, men som er sammenkoplet av boreslamstrømningskanaler 126. Flere O-ringer 142 mellom ventilen 112 og legemet 120 isolerer strømningen fra boreslamstrørn-ningskanalene 126, unntatt gjennom portene 118 i ventilen 112.
DSSOV brukes for å opprettholde et positivt overflateborerørtrykk. Når pumpesystemet 30 for overflateslammet (se fig. 1) er avstengt, for eksempel for å innføre en seksjon borestreng 134 under boringen, skifter en ventilavstengningsfjær 110 ventilen 112 til en stengt stilling hvor ventilportene 118 er blitt tatt ut av oppstilling med boreslamkanalene 126 i legemet 120. Fjæren 110, overflaten av den første trykkflate 114 og overflaten av den andre trykkflate 130 på stemplet 116, blir balansert til å stenge ventilen 112 og opprettholde en trykkmargin skapt av forskjellen i tetthet mellom sjøvann 48 og slam 32 over avstanden mellom vannflaten 14 og sjøbunnen 18. Således hindres det overskytende positive trykk i borestrengen 34 fra å bli spredt ved å drive boreslam ned gjennom borestrengen og opp gjennom ringrommet 46 samtidig som det overskytende trykk fra borehullet 16 isoleres.
Etter at den nye borerørseksjon er blitt installert eller boring på annen måte er blitt gjenopptatt, brukes overftatepumpesystemet 30 (fig. 1) for å bygge opp trykk mot ventilen 112 inntil overflatetrykket 114 mot stemplet 116 overvinner fjærens 110 forspenning, åpner ventilen 112 og gjenopptar sirkuleringen, se fig. 4.
DSSOV 20 gjør også en fremgangsmåte for å bestemme den nødvendige slamvekt i et brønnstyringsforløp lettere. Når DSSOV er stengt, blir pumpetrykket langsomt øket mens det nøye overvåkes for tegn på lekkasje, noe som observeres som en avbrytelse av trykkoppbyggingen til tross for kontinuerlig pumping. Dette signalerer at strømmen er blitt etablert og trykket registreres som trykket for å åpne DSSOV. Overflatepumpesystemet 30 blir så brakt opp til en minsket pumperate for å pumpe ut borefluider samtidig som trykkene overvåkes omhyggelig for å hindre ytterligere inntrenging fra formasjonen. Åpningstrykket, den reduserte pumperaten og sirkuleringstrykket blir så registrert periodisk eller når en betydelig justering av slamvekten er blitt foretatt av slamvekten.
Med slik informasjon kan bunnhulltrykket bestemmes hvis det skulle bli aktuelt med et brønnstyringsforløp. Avstenging av overflatepumpesystemet 30 etter at en strømning er påvist, vil stenge av DSSOV 20. Det overskytende trykk som forårsaker forløpet, det vil si det ubalanserte trykket av formasjonen, vil komme i tillegg til det nødvendige trykk for å åpne ventilen 112. Pumpetrykket blir så gjeninnført og øket langsomt samtidig som det overvåkes for lekkasje som innebærer gjenopptakelse av strømningen. Trykkforskjellen mellom det tidligere uregistrerte åpningstrykk og trykket etter strømningen, er det ubalanserte trykk som må kompenseres for ved justering av tettheten av slammet 32. Drepeslamvekten blir så beregnet og boring og justeringer utføres i samsvar med dette ved slamutarbeidingen.
I den viste utførelse er noen av komponentene i det undersjøiske primære behandlingssystem 22 anbrakt på det marine borestigerøret 36 og andre anbrakt direkte på sjøbunnen 18. Når det gjelder komponenter som er anbrakt på sjøbunnen, kan det være hensiktsmessig å anbringe en minimumboremal eller i det minste sammenlåste føringspæler og mottakingskanaler for de viktigste komponentene, plassert som under-sjøiske pakker inn i sikre, forutbestemte, relative posisjoner. Dette gjør det lettere å foreta forbindelse mellom komponentene utplassert som separate undersjøiske pakker ved hjelp av fjernstyrte kjøretøyer ("ROV"). Slike forbindelser omfatter elektriske ledninger, gasstilførselsledninger, slamtransportledninger og transportledninger borekaksen. Et system med gasstilførselsledninger (ikke vist) forsyner hver av tørrkamrene 72, 72A og 92 med gass for å kompensere for den volumetriske kompresjon av gass i tørrkamrene med åpen bunn når luft som er fanget ved atmosfærisk trykk på overflaten, senkes til store dybder. Andre kombinasjoner av undersjøiske primærbehandlingskomponenter og deres plassering er mulig. Videre kan enkelte komponenter utplasseres på returstigerøret 50 analogt med utplasseringen på det marine borestigerør 36.
I en alternativ utførelse er første og andre trinn av behandlingssystemene og gasseparatoren plassert på en bestemt stigerørseksjon. Den bestemte stigerørseksjonen må dimensjoneres til å kunne kjøres gjennom kjellerdekkshullet i overflateboreanlegget, og som fortrinnsvis har et horisontalt tverrsnitt som ikke er større enn omrisset av BOP-stabelen. Komponentene i et slikt system, for eksempel et par gumbobokser og et par horisontale gass/slamseparatorer er montert på en ramme festet til den dediserte stige-rørseksjon. Kanaler for borekaks, strålepumper og borekaksledninger kan også monteres på denne stigerørseksjon. Dette gjør det mulig å montere forbindelsene helt modulært mellom disse komponentene og ringrommet innenfor det marine borestigerør og BOP-stabelen på overflaten før borestigerøret installeres i den undersjøiske brønn.
Andre modifikasjoner, endringer og erstatninger er også ment i denne foregående beskrivelse. Videre kan enkelte trekk ved oppfinnelsen anvendes uten tilsvarende andre trekk som beskrevet i disse eksempelutførelsene.
Claims (10)
1. Fremgangsmåte for boring av et offshore borehull i en jordformasjon omfattende: - boring av borehullet (16) ved hjelp av en borestreng (34) som strekker seg inn i borehullet (16); - pumping av borefluid fra et overflateboreanlegg gjennom borestrengen (34), idet borefluidet strømmer fra borestrengen (34) inn i borehullet (16), hvorved borekaks fra boreoperasjonen medføres i borefluidet; - behandling av borefluidet ved å få borefluidet til å strømme inn i et under-sjøisk behandlingssystem (22) for å fjerne borekaksen fra borefluidet; og - returnering av det behandlede borefluidet til overflaten ved hjelp av et returpumpesystem (26) hvor borefluidet strømmer inn i det undersjøiske behandlings-systemet (22) via en utløpsåpning i borestigerøret (36), karakterisert ved at borehullet (16) er forsynt med et foringsrør (40) og en utblåsningsventil (BOP) (38) anordnet mellom foringsrøret (40) og nevnte utløpsåpning i borestigerøret (36) og at borefluidet strømmer til stigerøret (36) via nevnte foringsrør (40) og nevnte BOP (38).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det behandlede borefluid strømmer fra det undersjøiske behandlingssystem (22) inn i en slamtank (80A) hvorfra borefluidet strømmer til returpumpesystemet (26) via en sugeledning (94).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved å føre det returnerte borefluid til boreanlegget (30, 12) på overflaten for reinjisering.
4. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-3, karakterisert ved at trinnet med å behandle borefluidet omfatter føring av borefluidet inn i et gasskammer (72) ved omgivelsestrykk nær sjøbunnen gjennom et overløpsrør (74) og separere borekaksen på gumboskinner og føre borefluidet til slamtanken (80A) og transportere borekaksen vekk fra det undersjøiske behandlingssystem (22) for deponering.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at transporteringen av borekaksen vekk fra det undersjøiske behandlingssystem (22) for deponering omfatter slipping av borekaksen fra enden av gumboskinnene inn i sjøen via et åpent gasskammer (72) ved omgivelsestrykk, oppsamling av borekaksen i en deponeringsgruve (84) nedenfor gasskammeret (72) med åpen bunn og ved omgivelsestrykk å trekke borekaksen ut av deponeringsgruven (84) ved hjelp av en strålepumpe (86) og transportere borkaksen til et avfallssted vekk fra det undersjøiske behandlingssystem (22) gjennom en ledning (88) for borkaksen.
6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at trinnet med å behandle borefluidet omfatter separering av gass som måtte trenge inn i borefluidet fra jordformasjonen under en brønnanordning oppstrøms i forhold til returpumpesystemet (26).
7. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved å behandle borefluidet etter retur til overflaten i et sekundært behandlingssystem (28) for å fjerne gass og fine borekakspartikler derfra.
8. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved selektivt å isolere det hydrostatiske stykke med borefluid i borestrengen (34) fra det relativt mindre fluidtrykk i borehullet (16) ved hjelp av trykkaktivert borestrengavstengningsventil (20) anordnet i borestrengen (34) når borefluidsirkuleringen avbrytes.
9. Anordning for å bore et offshoreborehull i en jordformasjon som omfatter: - en borestreng (34) som strekker seg inn i borehullet (16); - en pumpe for å pumpe borefluid fra et boreanlegg (12) på overflaten via borestrengen (34) og fra borestrengen (34) inn i borehullet (16), hvorved borekaksen fra boreoperasjonen rives med i borefluidet; - et undersjøisk behandlingssystem (22) for å behandle borefluidet ved å få borefluidet til å strømme inn i det undersjøiske behandlingssystem (22) for å fjerne borekaksen fra borefluidet; og - et returpumpesystem (26) for å returnere det behandlede borefluid til overflaten, idet systemet videre omfatter et borestigerør (36) forsynt med en utløpsåpning for at borefluidet kan strømme til det undersjøiske behandlingssystem (22), karakterisert ved at borehullet (16) er forsynt med et foringsrør (40) og en utblåsningsventil (BOP) (38) anordnet mellom foirngsrøret (40) og nevnte utløpsåpning i borestigerøret (36).
10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at det videre omfatter en trykkaktivert borestrengavstengningsventil (20) anordnet i borestrengen (34), som stenger ved en trykkforskjell over ventilen (20) på grunn av at borefluidsirkuleringen gjennom borestrengen (34) avbrytes, for å hindre utstrømning av borefluid fra borestrengen (34) inn i borehullet (16).
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US6004297P | 1997-09-25 | 1997-09-25 | |
US6003197P | 1997-09-25 | 1997-09-25 | |
US6003297P | 1997-09-25 | 1997-09-25 | |
PCT/EP1998/006181 WO1999015758A2 (en) | 1997-09-25 | 1998-09-25 | Subsea drill fluid pumping and treatment system for deepwater drilling |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20001558D0 NO20001558D0 (no) | 2000-03-24 |
NO20001558L NO20001558L (no) | 2000-05-24 |
NO319810B1 true NO319810B1 (no) | 2005-09-19 |
Family
ID=27369788
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20001558A NO319810B1 (no) | 1997-09-25 | 2000-03-24 | Fremgangsmate og anordning for boring av et offshore borehull |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
BR (1) | BR9812675A (no) |
GB (1) | GB2345506B (no) |
ID (1) | ID24424A (no) |
MY (1) | MY126556A (no) |
NO (1) | NO319810B1 (no) |
OA (1) | OA11342A (no) |
WO (1) | WO1999015758A2 (no) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9901838D0 (en) * | 1999-01-28 | 1999-03-17 | Halliburton Energy Serv Inc | Slurry treatment |
WO2001020121A1 (en) * | 1999-09-14 | 2001-03-22 | Deep Vision Llc | Apparatus and method for the disposal of drilling solids during drilling of subsea oilfield wellbores |
US6802379B2 (en) | 2001-02-23 | 2004-10-12 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquid lift method for drilling risers |
US6571873B2 (en) | 2001-02-23 | 2003-06-03 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for controlling bottom-hole pressure during dual-gradient drilling |
US6966367B2 (en) * | 2002-01-08 | 2005-11-22 | Weatherford/Lamb, Inc. | Methods and apparatus for drilling with a multiphase pump |
NO323519B1 (no) | 2005-06-30 | 2007-04-06 | Virdrill As | Sikt- og fluidseparasjonsapparat samt fremgangsmate ved bruk av samme. |
NO330847B1 (no) * | 2006-03-20 | 2011-07-25 | Seabed Rig As | Anordning for utskilling av materiale fra en koplingsenhet i en borerigg som er anbrakt på havbunnen |
NO329222B1 (no) * | 2006-03-20 | 2010-09-13 | Seabed Rig As | Anordning for utskilling av materiale fra en borerigg som er anbrakt pa havbunnen |
GB2457497B (en) | 2008-02-15 | 2012-08-08 | Pilot Drilling Control Ltd | Flow stop valve |
NO333090B1 (no) * | 2008-06-05 | 2013-02-25 | Ott Subsea Bag Technology As | Fremgangsmate og en innretning for gjenvinning av borevaeske |
AU2009351364B2 (en) | 2009-08-18 | 2014-06-05 | Pilot Drilling Control Limited | Flow stop valve |
US8276686B2 (en) * | 2011-01-28 | 2012-10-02 | Michael H James | Vacuum assisted drill cuttings dryer and handling apparatus |
NO339898B1 (no) | 2011-05-16 | 2017-02-13 | Ikm Cleandrill As | Fremgangsmåte og apparatur for å håndtere fluider under en undersjøisk topphulls- eller stigerørsløs boring, samt fremgangsmåte for å bore en topphullseksjon i en undersjøisk brønn |
WO2016154348A1 (en) | 2015-03-24 | 2016-09-29 | Cameron International Corporation | Seabed drilling system |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1546919A (en) * | 1976-08-04 | 1979-05-31 | Shell Int Research | Marine structure and method of drilling a hole by means ofsaid structure |
US4149603A (en) * | 1977-09-06 | 1979-04-17 | Arnold James F | Riserless mud return system |
US4813495A (en) * | 1987-05-05 | 1989-03-21 | Conoco Inc. | Method and apparatus for deepwater drilling |
-
1998
- 1998-09-23 MY MYPI98004369A patent/MY126556A/en unknown
- 1998-09-25 ID IDW20000569A patent/ID24424A/id unknown
- 1998-09-25 WO PCT/EP1998/006181 patent/WO1999015758A2/en active Application Filing
- 1998-09-25 BR BR9812675-0A patent/BR9812675A/pt not_active IP Right Cessation
- 1998-09-25 GB GB0005480A patent/GB2345506B/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-24 OA OA1200000087A patent/OA11342A/en unknown
- 2000-03-24 NO NO20001558A patent/NO319810B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR9812675A (pt) | 2000-08-22 |
OA11342A (en) | 2003-12-09 |
MY126556A (en) | 2006-10-31 |
ID24424A (id) | 2000-07-20 |
NO20001558D0 (no) | 2000-03-24 |
WO1999015758A2 (en) | 1999-04-01 |
NO20001558L (no) | 2000-05-24 |
GB2345506A (en) | 2000-07-12 |
GB0005480D0 (en) | 2000-04-26 |
WO1999015758A3 (en) | 1999-07-01 |
GB2345506B (en) | 2002-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6216799B1 (en) | Subsea pumping system and method for deepwater drilling | |
US6276455B1 (en) | Subsea gas separation system and method for offshore drilling | |
US6263981B1 (en) | Deepwater drill string shut-off valve system and method for controlling mud circulation | |
US11085255B2 (en) | System and methods for controlled mud cap drilling | |
US6401823B1 (en) | Deepwater drill string shut-off | |
US8978774B2 (en) | System and method for drilling a subsea well | |
US7090036B2 (en) | System for drilling oil and gas wells by varying the density of drilling fluids to achieve near-balanced, underbalanced, or overbalanced drilling conditions | |
US6843331B2 (en) | Method and apparatus for varying the density of drilling fluids in deep water oil drilling applications | |
CA2544405C (en) | System for drilling oil and gas wells using a concentric drill string to deliver a dual density mud | |
US6536540B2 (en) | Method and apparatus for varying the density of drilling fluids in deep water oil drilling applications | |
NO20190900A1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for trykkregulering av en brønn | |
RU2586129C1 (ru) | Система и способ управления давлением в кольцевом пространстве ствола скважины с применением газлифта в линии возврата бурового раствора | |
US20050061514A1 (en) | Well drilling and completions system | |
CA2630576A1 (en) | Method for varying the density of drilling fluids in deep water oil and gas drilling applications | |
CA2519365A1 (en) | System and method for treating drilling mud in oil and gas well drilling applications | |
NO319810B1 (no) | Fremgangsmate og anordning for boring av et offshore borehull | |
NO319213B1 (no) | Fremgangsmåte og anordning for styring av borevæsketrykk | |
US20090200037A1 (en) | Method and arrangement for removing soils, particles or fluids from the seabed or from great sea depths | |
NO318767B1 (no) | Anordning for fjerning og filtrering av borefluid ved topphullsboring | |
US20040084213A1 (en) | System for drilling oil and gas wells using oversized drill string to achieve increased annular return velocities | |
MXPA00002672A (en) | Subsea drill fluid pumping and treatment system for deepwater drilling | |
NO325188B1 (no) | Fremgangsmate for vaeskeloft i borestigeror |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |