NO324329B1 - Fremgangsmate og anordning for fra- og tilkobling av et over-halingsstigeror - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for fra- og tilkopling av et overhalingsstigerør (22) og et stigerør (1) til et brønnhode (10) hvor stigerørene (1, 22) rager fra et fartøy (6) og ned til brønnhodet (10) på sjøbunnen (12), og hvor overhalingsstigerøret (22) som befinner seg innvendig i stigerøret (1), frakoples fra brønnhodet (10), hvoretter stigerøret (1) heves og frakoples brønnhodet (10), idet overhalingsstigerøret (22) avhenges og frakoples sitt løfteutstyr (30), og hvor at et løfteverktøy (36) som er forsynt med et feste (44) for overhalingsstigerøret (22) og et feste for fartøyets (6) diverter (2), koples til overhalingsstigerøret (22), hvoretter verktøyet (36) senkes ned og koples til diverteren (2), og hvor stigerøret (1) etter at vekten av stigerøret (1) er tatt opp av løfteutstyret (30), koples til brønnhodet (10) samtidig som i hovedsak hele overhalingsstigerøret (22) befinner seg i stigerøret.

Description

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fra- og tilkopling av et overhalingsstigerør. Nærmere bestemt dreier det seg om en fremgangsmåte for fra- og tilkopling av et overhalingsstigerør og et marint stigerør hvor stigerørene rager fra et fartøy og ned til et brønnhode på havbunnen. Overhalingsstigerøret, som befinner seg innvendig i stige-røret, frakoples fra brønnhodet, hvoretter det marine stigerøret løftes og frakoples brønnhodet, idet overhalings-stigerøret avhenges og frakoples sitt løfteutstyr. Ifølge oppfinnelsen kobles et løfteverktøy, som er forsynt med et feste for overhalingsstigerøret og et feste for fartøyets diverter, til overhalingsstigerøret, hvoretter løfteverktøyet senkes ned og koples til diverteren. Stigerøret koples deretter til brønnhodet mens i hovedsak hele overhalings-stigerøret befinner seg inne i stigerøret. Oppfinnelsen omfatter også en anordning for utøvelse av oppfinnelsen.

I det etterfølgende beskrives hovedtrekkene ved kjent teknikk. De omtalte systemer omfatter en mengde komponenter som vil være velkjent for en fagmann innen området, og som også må håndteres på i og for seg kjent måte både under utøvelse av arbeider ifølge kjent teknikk og ifølge oppfinnelsen.

Det er ifølge kjent teknikk vanlig å forbinde et fartøy til en petroleumsbrønns brønnhode ved hjelp av et marint stigerør (marine riser), nedenfor benevnt stigerør, som forløper fra fartøyet hvor det er opphengt ved hjelp av et hivkompenseringssystem, og ned til brønnhodet på havbunnen. Stigerøret er løsbart koplet til brønnhodet ved hjelp av en såkalt nedre stigerør enhet, LMRP (Lower Marine Riser Package).

Stigerøret er ved sitt øvre parti koplet til fartøyet ved hjelp av en såkalt diverter via et kuleledd (ball joint) og et teleskoprør (slip joint). Teleskoprørets ytre mantel ut-gjør en forlengelse av stigerøret, mens teleskoprørets indre mantel som forløper tettende forskyvbart i den ytre mantel, er koplet til diverteren via kuleleddet. Diverteren er løs-bart koplet til fartøyets konstruksjon for eksempel ved hjelp av låsetapper.

Stigerøret, teleskoprøret, kuleleddet og diverteren sammen med nødvendige ventiler oppe og nede i forhold til stige-røret, utgjør således en trykktett, relativt lavtrykks, rørforbindelse mellom brønnhodet og fartøyet.

Under vedlikehold av petroleumsbrønner anvendes ofte et sepa-rat overhalingsstigerør WOR (Work Over Riser) som forløper gjennom stigerøret. Overhalingsstigerøret, som er dimensjonert for å kunne motstå relativt høyt trykk, er ved sitt nedre parti koplet til et såkalt SSTT (Sub Sea Test Tree), og ved sitt øvre parti til en såkalt SFT (Surface Flow Tree). SSTT styres ved hjelp av en rør- og ledningsforbindelse (um-billical) som forløper innvendig i stigerøret og opp til far-tøyet. SFT er videre koplet til en løftekrok for eksempel i en såkalt "top drive", eventuelt ved hjelp av en såkalt BHA (Blafro Heave Arrestor), som på i og for seg kjent måte anvendes til å oppta hiv-bevegelse i forhold til overhalings-stigerøret .

Dersom for eksempel værforhold tilsier at fartøyet må koples fra brønnhodet, stenges først nødvendige ventiler i brønnho-det. Overhalingsstigerøret frakoples i SSTT og overhalings-stigerøret sammen med SSTT løftes deretter opp gjennom sti-gerøret til en hensiktsmessig høyde over brønnhodet.

Trykket i hivkompenseringssysternet økes deretter tilstrekke-lig til at stigerøret sammen med stigerørets nedre parti LMRP (Lower Marine Riser Packet) løftes fra brønnhodet, hvorved fartøyet kan flyttes bort fra brønnhodet.

Før tilbakekopling av stigerørene til brønnhodet kan finne

sted, må vekten av stigerøret overføres fra hivkompenseringssystemet og til fartøyets hovedløfteblokk. Dette er nødvendig for å oppnå nødvendig heisenøyaktighet under påkoplingsarbei-det .

Ifølge kjent teknikk trekkes derfor hele overhalingsstige-røret ut av stigerøret for å gi tilkomst til stigerøret. Overhalingsstigerøret mellomlagres i passende lengder.

Deretter koples et løfteverktøy DHT (Diverter Handling Tool) inn mellom løftekroken og diverteren, vanligvis ved hjelp av låsetapper. Diverteren løsgjøres fra fartøyets konstruksjon og løftes opp, hvorved teleskoprøret strekkes ut til sin mak-simale lengde slik at vekten av stigerøret opptas av løfte-kroken. Det hydrauliske trykket i hivkompenseringssystemet tilpasses forholdene.

Stigerørets nedre parti LMPR anbringes deretter over brønnho-det, hvoretter hovedløftekroken senkes på en kontrollert måte til stigerørets nedre parti LMPR har landet på brønnhodet.

Hivkompenseringsutstyret pålastes deretter slik at det overtar strekket i stigerøret, hvoretter diverteren senkes og festes til fartøyes konstruksjon.

Overhalingsstigerøret innmonteres deretter, idet SSTT koples til brønnhodet og SFT koples til hovedløfteblokken.

Arbeidet med å trekke opp og sette ned overhalingsstigerøret er tidkrevende idet bare ut og innkjøring av overhalingssti-gerøret kan pågå i ett døgn. Det er også klart at gjentatt fra- og tilkopling av arbeidsstigerørets relativt nøyaktige gjengeforbindelser ofte medfører skader som krever relativt kostbare utbedringsarbeider.

US 4403658 beskriver et stigerør hvor mindre rør og slanger forløper inni stigerøret. Stigerøret er forsynt med et ende-stykke i sitt øvre parti som er innrettet til å kunne bevirke en hurtigere fråkopling av stigerøret fra brønnhodet.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Fra- og tilkopling av et overhalingsstigerør og et stigerør fra et brønnhode hvor stigerørene rager fra et fartøy og ned til brønnhodet på havbunnen, og hvor overhalingsstigerøret er anbrakt innvendig i stigerøret, foretas ved at overhalings-stigerøret først frakoples fra brønnhodet, hvoretter stige-røret frakoples brønnhodet. Overhalingsstigerøret henges så av og koples fra sitt løfteutstyr. Ifølge oppfinnelsen koples et løfteverktøy, som er forsynt med et feste for overhalings-stigerøret og et feste for fartøyets diverter, til overha-lingsstigerøret. Deretter senkes løfteverktøyet ned og koples til diverteren. Etter at vekten av stigerøret er overført til løfteverktøyet, koples stigerøret til brønnhodet mens i hovedsak hele overhalingsstigerøret befinner seg inni stige-røret .

Frakoplingsarbeidet av stigerørene fra brønnhodet utføres ved anvendelse av kjent teknikk.

Før påkopling av stigerørene til brønnhodet skal foretas, avhenges overhalingsstigerøret i et kilebelte som befinner seg i fartøyets rotasjonsbord. Deretter koples SFT, samt BHA dersom den er montert, fra overhalingsstigerøret på i og for seg kjent måte.

Det er vanlig at SSTT er styrt via en rør- og ledningsforbindelse (umbilical) som forløper fra SSTT og opp til fartøyet innvendig i stigerøret. En av årsakene til at overhalingssti-gerøret ved anvendelse av kjent teknikk må fjernes, er at rør- og ledningsforbindelsen vil bli skadet under utløfting av diverteren dersom rør- og ledningsforbindelsen ikke er fjernet fra det aktuelle området.

Ifølge oppfinnelsen koples et i løftekroken hengende løfte-verktøy, som foruten tilkopling for diverteren også er forsynt med en tilkopling for overhalingsstigerøret samt en utsparing for rør- og ledningsforbindelsen til SSTT, til overhalingsstigerøret.

Deretter koples løfteverktøyet til diverteren mens rør- og ledningsforbindelsen anbringes i utsparingen. Løfteverktøyet løftes, hvorved både overhalingsstigerøret og diverteren løf-tes inntil teleskoprøret er fullt utstrukket. SSTT befinner seg nå over den såkalte fleksible kopling (flex joint) like over det nedre stigerørsparti LMPR.

Hivkompenseringssystemet avlastes idet hovedløftekroken overtar vekten av stigerøret.

Både overhalingsstigerøret og stigerøret henger nå i løfte-verktøyet. Det er således unødvendig å trekke overhalingssti-gerøret opp på fartøyet.

Tilbakekopling foregår i motsatt rekkefølge ved at stige-røret, mens overhalingsstigerøret befinner seg inni stige-røret og fartøyet er anbrakt over brønnhodet, senkes ned og koples til brønnhodet på i og for seg kjent måte. Etter at vekten av stigerøret er overført til hivkompenseringssystemet, senkes diverteren ned i sitt feste i fartøyets konstruksjon, hvoretter verktøyet som er tilkoplet overhalingsstige-røret løftes opp.

Rotasjonsbordets deler som er demontert for å gi tilkomst til diverteren monteres. Overhalingsstigerøret avhenges deretter i kilebeltet mens løfteverktøyet demonteres fra overhalings-stigerøret. SFT samt annet kjent utstyr koples på i og for seg kjent måte til overhalingsstigerøret. Deretter koples SSTT til brønnhodet, hvoretter vedlikeholds- og reparasjon-sarbeider i brønnen kan gjenopptas.

Fremgangsmåten og anordningen ifølge oppfinnelsen tilveie-bringer en ny og arbeidsbesparende måte å foreta en kopling av et stigerørsystem fra og til et brønnhode. Det er innly-sende at fremgangsmåten reduserer fare for skader på både personell og utstyr i vesentlig grad, samtidig som verdifull tid kan spares under operasjoner av denne art.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og utførelsesform som er anskue-liggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk delvis i snitt et stigerørsystem som forbinder et fartøy til et brønnhode; Fig. 2 viser skjematisk stigerørsysternet i fig. 1, men hvor overhalingsstigerøret og stigerøret er koplet fra brønnhodet; Fig. 3 viser skjematisk stigerørsystemet i fig. 1, men her er overhalingsstigerøret løftet noe høyere opp, idet et løfte-verktøy er koplet til overhalingsstigerøret; Fig. 4 viser skjematisk stigerørsystemet i fig. 1 etter at løfteverktøyet er senket ned i fartøyets diverter og koplet til denne; Fig. 5 viser skjematisk stigerørsystemet i fig. 1 etter at stigerørets teleskopiske del er strukket ut og løfteverktøyet har tatt over vekten av stigerøret fra hivkompenseringssysternet; og Fig. 6 viser skjematisk og i større målestokk et sideriss av løfteverktøyet delvis i snitt.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 et stigerør som via en diverter 2 og et teleskoprør 4 forforløper fra et far-tøy 6 og ned i sjøen 8 til et brønnhode 10 på sjøbunnen 12 hvor stigerøret 1 er tilkoplet ved hjelp av et nedre stige-rørsparti 14. Diverteren 2 er løsbart koplet til fartøyet 6 under fartøyets 6 rotasjonsbord 7.

Teleskoprøret 4 omfatter et ytre teleskoprør 14 som er for-bundet til stigerøret 1, idet vekten av stigerøret 1 normalt opptas av et hivkompenseringssystem 16 via en festering 18. Hivkompenseringssystemet 16 er koplet til fartøyet 6 (ikke vist).

Teleskoprørets 4 indre teleskoprør 20 er koplet til diverteren 2 og er tettende forskyvbart i det ytre teleskoprør 14. Teleskoprøret 4 er, når det indre teleskoprør 20 er forskjø-vet til sin utskjøvne stilling, se fig. 5, dimensjonert for å kunne oppta vekten av stigerøret 1 med tilhørende ikke vist utstyr.

Et overhalingsstigerør 22 er ved hjelp av en SSTT 24 koplet til brønnhodet 10 og forløper fra brønnhodet 10 og via sti-gerøret 1, teleskoprøret 4, diverteren 2 og rotasjonsbordet 7 opp til fartøyet 6. Overhalingsstigerøret 22 er ved sitt øvre parti forsynt med en SFT 26 som videre ved hjelp av tilstø-tende utstyr 28 er koplet til fartøyets hovedløfteblokk eller topdrive 30. Hovedløfteblokken 30 utgjør således et løfteut-styr for blant annet overhalingsstigerøret 22.

Hovedløfteblokken 30 opptar hivbevegelse i fartøyet 6 i forhold til overhalingsstigerøret 22.

SSTT 24 styres ved hjelp av en rør- og ledningsforbindelse 32 som forløper fra SSTT 24 utvendig langs overhalingsstigerøret 22 og opp på fartøyet 6.

Når en fråkopling av stigerørene 1 og 22 fra brønnhodet 10 skal foretas, frakoples SSTT 24 fra brønnhodet på i og for seg kjent måte ved hjelp av signaler via rør- og ledningsforbindelsen 32. Deretter løfter man ved hjelp av hovedløf-teblokken 30 overhalingsstigerøret 22 opp fra brønnhodet 10. Ved hjelp av hivkompenseringssystemet 16 løfter man deretter stigerøret på i og for seg kjent måte opp fra brønnhodet 10, se fig. 2. Fartøyet 6 kan nå forskyves bort fra brønnhodet 10.

Før stigerørene 1 og 22 skal koples til brønnhodet 10, avhenges overhalingsstigerøret 22 i rotasjonsbordets 7 kilebelte 34 hvoretter tilstøtende utstyr 28 og SFT 26 koples fra overhalingsstigerøret 22. Etter at overhalingsstigerøret 22 er trukket ytterligere noe oppover, koples et løfteverktøy 36 inn mellom overhalingsstigerøret 22 of hovedløfteblokken 30, se fig. 3.

Løfteverktøyet 36, se fig. 5 og 6, omfatter et øvre parti 38 som koples til hovedløfteblokken 30, et mellomparti 40 som komplementært passer i diverteren 2, og et nedre parti 42 som ved hjelp et feste 44 i form av gjenger koples til overha-

lingsstigerøret 22.

Mellompartiet 40 er diskformet og forsynt med radialt for-skyvbare låsehaker 46 som på i og for seg kjent måte kan forskyves til inngrep i diverteren 2. En radial slisse eller en åpning 48 i mellompartiet 40 utgjør en gjennomføring for rør og ledningsforbindelsen 32 når løfteverktøyet 36 befinner seg i diverteren 2.

Etter at rotasjonsbordets 7 komponenter i nødvendig grad er fjernet, senkes løfteverktøyet 36 ned inntil løfteverktøyets 36 midtparti 40 kommer til anslag mot diverteren 2, se fig. 4.

Låsehakene 46 forskyves på kjent måte til inngrep i diverteren 2,. hvoretter hovdløfteblokken 30 løfter løfteverktøyet 36 sammen med overhalingsstigerøret 22 og diverteren 2 inntil det indre teleskoprør 20 er forskjøvet til sin uttrukne stilling i det ytre teleskoprør 14. Vekten av stigerøret 1 over-føres deretter fra hivkompenseringssysternet 16 og til løfte-verktøyet 36, se fig. 5.

Stigerøret 1, som nå henger i hovedløfteblokken 30 sammen med overhalingsstigerøret 22, kan nå på i og for seg kjent måte koples til brønnhodet 10 ved anvendelse av hovedløfteblokkens 30 relativt nøyaktig styrbare bevegelse.

Hivkompenseringssysternet 16 overtar deretter igjen vekten av stigerøret 1, idet diverteren 2 så senkes og festes til fartøyet 6. Situasjonen er tilsvarende den som er vist i fig. 4.

Deretter løsgjøres løfteverktøyet 36 fra diverteren 2 og løf-tes opp til en posisjon slik det er vist i fig. 2 hvor kilebeltet 34 koples til overhalingsstigerøret 22 for å kople fra løfteverktøyet 36 og for å kunne montere overhalingsstigerø-rets 22 øvre deler som omfatter SFT 26.

Etter at SSTT 24 på i og for seg kjent måte er koplet til brønnhodet 10, kan arbeid igjen igangsettes via overhalings-stigerøret 22.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for fra- og tilkopling av et overhalingssti-gerør (22) og et stigerør (1) til et brønnhode (10) hvor stigerørene (1, 22) rager fra et fartøy (6) og ned til brønnhodet (10) på sjøbunnen (12), og hvor overhalingssti-gerøret (22) som befinner seg innvendig i stigerøret (1), frakoples fra brønnhodet (10), hvoretter stigerøret (1) heves og frakoples brønnhodet (10), idet overhalingssti-gerøret (22) avhenges og frakoples sitt løfteutstyr (30), karakterisert ved at et løfteverktøy (36) , som er forsynt med et feste (44) for overhalingsstigerøret (22) og et feste for fartøyets (6) diverter (2), koples til overhalingsstigerøret (22), hvoretter verktøyet (36) senkes ned og koples til diverteren (2), og hvor stige-røret (1) etter at vekten av stigerøret (1) er tatt opp av løfteutstyret (30), koples til brønnhodet (10) samtidig som i hovedsak hele overhalingsstigerøret (22) befinner seg inni stigerøret (1).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at en rør- og slangeforbindelse (32) som befinner seg utvendig langs overhalingsstigerøret 22 anbringes i en åpning (48) i løfteverktøyet (36).

3. Anordning ved løfteverktøy (36) for tilkopling av et løf-teutstyr (30) til en diverter (2), karakterisert ved at løfteverktøyet (36) er forsynt med et feste (44) for tilkopling til et overhalingsstigerør (22) som befinner seg ved diverteren (2).

4. Anordning i henhold til krav 6, karakterisert ved at løfteverktøyet (36) er forsynt med en utsparing (48) for en rør- og ledningsforbindelse (32) som forløper sammen med overhalingsstigerøret (22).