NO325931B1 - Anordning og fremgangsmate ved stromningshjelp i en rorledning - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning ved rørledning (1) for transport av et fluid fra et brønnhode (2) og til et fartøy (8) hvor fluidet i rørledningen (1) av brønntekniske årsaker må tildeles strømningshjelp, og hvor rørledningen (1) er forsynt med minst ett injeksjonspunkt for et drivfluid idet injeksjonspunktet kan utgjøres av en ejektor (20).

Description

ANORDNING OG FREMGANGSMÅTE VED STRØMNINGSHJELP I EN RØRLEDNING

Denne oppfinnelse vedrører strømningshjelp i en rørledning. Nærmere bestemt dreier det seg om en rørledning for transport av et fluid fra et brønnhode og til et fartøy hvor fluidet som befinner seg i rørledningen av brønntekniske årsaker må tildeles stømningshjelp, og hvor rørledningen langs sin leng-de er forsynt med minst ett injeksjonspunkt for et drivfluid. Injeksjonspunktet kan utgjøres av en fluiddrevet ejektor. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for anvendelse av anordningen.

Under boring og utvinning av petroleum er det av bore- og brønntekniske årsaker nødvendig å anvende borefluid som er tilpasset forholdene i brønnen blant annet med hensyn til densitet og viskositet. Det er for eksempel vanlig å anvende borevæske som har en tetthet på omkring 1,6 kg/l.

Under den første fase av boringen har det tidligere vært vanlig å anvende "engangsborevæske" og deponere det utstrømmende borekaks på havbunnen, noe som er uheldig for miljøet og som også medfører økte kostnader.

US-patent 6745851 omhandler arbeid av denne art og beskriver en pumpedrevet løsning som kan gjenvinne og resirkulere borevaesken. Fra US 4967843 er det kjent å la trykket i produsert petroleum økes ved å la fluidet strømme gjennom en ejektor-

pumpe som befinner seg på havbunnen.

Når det bores på store dyp til havs, kan trykkhøyden fra borefartøyet og ned til brønnformasjonen bli så stor at borevæske trenger inn i formasjonen. En slik innstrømning av borevæske i formasjonen er uheldig både fordi relativt kost-bar borevæske forsvinner, men også fordi en innstrømning av denne art kan redusere en brønns fremtidige produksjonskapa-sitet .

En fremgangsmåte som har fått en viss utbredelse ved brønner til havs innebærer at borevæsken, når den strømmer tilbake fra borehullet, pumpes ut ved brønnhodet på havbunnen og der-etter strømmer tilbake til fartøyet via et separat rør.

På denne måte kan det statiske trykk i borehullet styres, for eksempel ved å styre væskehøyden i stigerøret, dersom et slikt er montert, mellom brønnhodet og fartøyet.

NO-patent 319213 (WO2005052307) beskriver en fremgangsmåte som er rettet mot å styre væsketrykket i brønnen ved å fylle stigerørets øvre parti med et fluid som har ulik tetthet relativt borefluidets tetthet.

På relativt store havdyp hvor returrøret nødvendigvis er langt, er nødvendig pumpetrykk ved havbunnen grunnet borefluidets tetthet og viskositet relativt høyt. Det har vist seg vanskelig å oppnå nødvendig strømningsrate uten å måtte anvende rør med relativt stor diameter, noe som medfører økt rørvekt og derved betydelig høyere investeringskostnader.

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

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående be-skrivelse og i etterfølgende patentkrav.

En rørledning i overensstemmelse med oppfinnelsen for transport av et fluid fra et brønnhode og til et fartøy hvor fluidet som befinner seg i rørledningen av brønntekniske årsaker må tildeles stømningshjelp, idet drivfluid til et injeksjonspunkt på rørledningen er tilført fra overflaten, kjennetegnes ved at rørledningen, som er forankret ved havbunnen, er forsynt med minst ett injeksjonspunkt for drivfluidet mellom havbunnen og overflaten.

Mest fordelaktig utgjøres injeksjonspunktet av en fluiddrevet ejektor.

Ett eller flere slike injeksjonspunkt kan være anbrakt med passende mellomrom langs rørledningen fra havbunnen og opp til fartøyet. Rørledningen utgjør en separat strømningsvei relativt et eventuelt stigerør.

Når injeksjonspunktet utgjøres av en ejektor, vil en eventu-ell ovenfor denne seg befinnende ejektor avlaste den ejektor som befinner seg nedenfor, slik at denne ejektor igangsetter en strømning som mater den ovenfor seg befinnende ejektor med fluid.

Alternativt kan det være anordnet en pumpe som pumper fluidet gjennom rørledningen, idet en eller flere ejektorer ved rør-ledningens øvre partier utgjør hjelpeapparater for å oppnå en tilstrekkelig strømningsrate gjennom rørledningen.

Drivfluidet har typisk en lavere densitet enn det fluid som befinner seg i rørledningen. Ved injeksjon av et andre fluid vil således det totale væsketrykk i rørledningen ved havbunnen bli redusert.

Dersom det andre fluid omfatter en gass, vil gassen kunne ekspandere etter hvert som den stiger i rørledningen og derved ytterligere redusere det totale væsketrykk i rørledningen ved havbunnen.

Rørledningen, som er forankret på havbunnen, kan være forsynt med oppdriftslegemer ved sitt øvre parti, eller den kan heng-es av i fartøyet som da bærer vekten av rørledningen.

Anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan til-veiebringe en tilfredsstillende strømningsrate i rørledningen selv ved anvendelse av en rørledning med relativt liten diameter.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform og fremgangsmåte som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et fartøy som er forsynt med en rør-ledning i henhold til oppfinnelsen; og

Fig. 2 viser oppfinnelsen i en alternativ utførelsesform.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en rørledning som ved sitt nedre endeparti er koplet til et brønnhode 2 på havbunnen 4, og som ved sitt øvre endeparti er koplet til en ut-skiller 6. Utskilleren 6 befinner seg på et fartøy 8.

Fartøyet 8 utfører typisk arbeid i en brønn 10 i grunnen og er koplet til brønnen 10 ved hjelp av en rørforbindelse 12 som forløper gjennom brønnhodet 2. Rørforbindelsen 12 kan, alt etter hva slags arbeider det dreier seg om, på i og for seg kjent måte omfatte en eller flere av borerør, marint stigerør, arbeidsstigerør eller andre brønnintervensjonsverktøy.

Rørledningen 1 er forankret på havbunnen 4 ved hjelp av et anker 14. Ved sitt øvre parti, nær havoverflaten 16, er det anordnet et oppdriftslegeme 18 som er innrettet til å kunne oppta vekten av rørledningen 1.

På innbyrdes passende avstand er rørledningen 1 forsynt med fluiddrevne ejektorer 20 som tilføres drivfluid fra fartøyet 8 via minst ett drivfluidrør 22.

Når et fluid skal bringes til å strømme gjennom rørledningen 1 fra brønnhodet 2, åpnes trykkfluidtilførselen via drivflu-idrøret 22 fra fartøyet 8 og til ejektorene 20. Strømningen kommer i gang ved at hver ejektor 20 tilfører nødvendig trykk til fluidet inntil fluidet strømmer til neste ejektor langs rørledningen 1.

Ved fartøyet 8 strømmer fluidet inn i -utskilleren 6 hvor eventuelle drivgasser skilles fra det øvrige fluid før det resterende fluid strømmer videre til behandling for eksempel i ikke viste siktemaskiner.

Returtrykket ved brønnhodet 2 kan styres ved å regulere driv-fluidtrykket inn til ejektorene 20.

I en alternativ utførelsesform, se fig. 2, er det anordnet en mekanisk arbeidende pumpe 24 ved rørledningens 1 nedre parti. Ejektorene 20, som er anordnet ved rørets 1 øvre parti, an-vendes her for å øke strømningsraten gjennom rørledningen 1 utover det pumpen 24 kan besørge på egen hånd.

Claims (8)

1. Anordning ved rørledning (1) for transport av et fluid fra et brønnhode (2) og til et fartøy (8) hvor fluidet som befinner seg i rørledningen (1) av brønntekniske årsaker må tildeles stømningshjelp, idet drivfluid til et injeksjonspunkt på rørledningen (1) er tilført fra overflaten, karakterisert ved at rørledning-en (1), som er forankret ved havbunnen (4), er forsynt med minst ett injeksjonspunkt for drivfluidet mellom havbunnen (4) og overflaten.

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at injeksjonspunktet utgjøres av en fluiddrevet ejektor (20).

3. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at en mekanisk arbeidende pumpe (24) er tilkoplet rørledningen (1).

4. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at rørledningen (1) munner ut i en ut-skillertank 6 på fartøyet (8).

5. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at rørledningen (1) er forankret på havbunnen (4) ved hjelp av et anker (14) og forsynt med et oppdriftslegeme (18) nær havoverflaten (16).

6. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at rørledningen (1) er avhengt i far-tøyet (8) og koplet til brønnhodet (2) ved hjelp av en fleksibel forbindelse.

7. Fremgangsmåte for å tildele stømningshjelp til et fluid som befinner seg i en rørledning (1) hvor fluidet ved hjelp av rørledningen (1) transporteres fra et brønnhode (2) og til et fartøy (8), idet drivfluid til et injeksjonspunkt på rørledningen (1) tilføres fra overflaten, karakterisert ved at rørledningen (1) , som er forankret ved havbunnen (4), tilføres et drivfluid ved minst ett injeksjonspunkt som befinner seg på rørledningen (1) mellom havbunnen (4) og overflaten.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det i injeksjonspunktet tilføres et drivfluid som har lavere egenvekt enn det fluid som befinner seg i rørledningen (1).