NO330179B1 - Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling - Google Patents
Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling Download PDFInfo
- Publication number
- NO330179B1 NO330179B1 NO20091448A NO20091448A NO330179B1 NO 330179 B1 NO330179 B1 NO 330179B1 NO 20091448 A NO20091448 A NO 20091448A NO 20091448 A NO20091448 A NO 20091448A NO 330179 B1 NO330179 B1 NO 330179B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- cooling
- wellhead assembly
- cooling fluid
- hydrocarbons
- assembly
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims description 10
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 description 1
- 239000003129 oil well Substances 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
- 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
-
- 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
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/001—Cooling arrangements
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Undersjøisk brønnhodesammenstilling.
Foreliggende oppfinnelse vedrører undersjøiske brønnhodesammenstillinger anordnet til å føre en strøm av hydrokarboner fra en olje- og/eller gassbrønn.
Bakgrunn
Moderne undersjøiske brønnhodesammenstillinger og ventiltrær blir stadig mer avanserte. Havdybdene som de anvendes på er stadig økende, hvilket innebærer tilsvarende høye trykk, i tillegg resulterer moderne boreteknikk at brønnene strekker seg dypere ned i grunnen, hvilket resulterer i høye temperaturer til hydrokarbonene som strømmer ut av disse. Temperaturene til hydrokarbonene kan for eksempel være i området 150 - 200 °C og enda høyere i visse tilfeller. Brønnhodesammenstillingene oppviser også flere egenskaper enn tidligere og innbefatter utstyr så som elektriske og hydrauliske koblinger og ledere. Som et eksempel bruker slike koblinger og ledere vanligvis tetninger av et elastomert materiale, hvilke tolererer temperaturer i området -18 °C til 150 °C, mens det er et behov for utstyr som tolererer temperaturer på 180 °C og høyere. Utstyr for slike betingelser er vanskelig å lage, og de nødvendige materialene er betydelig mer kostbare.
En annen type komponent som blir e4ksponert for sterk varme er tetningene som utgjør trykkbarrierer. Det at de eksponeres for de høye trykkdifferansene i kombinasjon med mulige store variasjoner av temperaturen, krever utmerkede materialegenskaper og passende design.
For å ta høyde for de stadig økende kravene til brønnhodekomponentene med hensyn til mekanisk stabilitet, kombinert med de høye temperaturene til hydrokarbonene som strømmer gjennom disse, har man søkt etter materialer med ekstrem karakteristikk. Dette har i stor grad oppfylt komponentkravene. Ettersom betingelsene og kravene til utstyret øker kontinuerlig, er anvendelse av bedre materialer ikke tilstrekkelig.
En annen måte å ta hånd om utfordringene forårsaket av de høye temperaturene, er å tilveiebringe en bedre design av den undersjøiske brønnhodesammenstillinger), så som utformingen avventiltreet. Imidlertid er det begrenset med plass på utsiden av den hydrokarbonholdige strømmen i åpningen til ventiltreet, hvilket gjør det vanskelig å løse utfordringene på denne måten.
Fra US 6 267 172 er det kjent en fremgangsmåte for varmeveksling mellom en rørledning gjennom hvilket det strømmer et fluid og en jordvarmeveksler gjennom hvilken det kan strømme et varemoverføringsfluid.
Fra US 6 032 732 er det kjent et system for oppvarming av brønnhodesammenstillinger til en konvensjonell oljebrønnpumpe.
I US 4 126 406 er det beskrevet kjøling av elektriske pumper i borehull.
Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveiebringe utstyr for et undersjøisk brønnhodesammenstilling, så som et undersjøisk ventiltre, som er i stand til å oppfylle de ekstreme kravene som nevnt over. I tillegg har oppfinnelsen til hensikt å redusere kravene til komponentene i utstyret med hensyn til mekanisk stabilitet kombinert med høye temperaturer, og derved unngå bruk av kostbare komponenter.
Oppfinnelsen
I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt en undersjøisk brønnhodesammenstilling for å lede produserte hydrokarboner, er tilveiebragt med en innløpsåpning og en utløpsåpning ved endene av henholdsvis en innløpskanal og utløpskanal, anpasset til å være forbundet med et kjølefluid, hvor nevnte kanaler strekker seg inn i sammenstillingen til et område passende for avkjøling av komponenter eksponert til oppvarming fra en varm strøm av nevnte hydrokarboner.
Her bør begrepet undersjøisk brønnhodesammenstilling tolkes til å omfatte ikke bare komponentene til selve brønnholdet, men også tilkoblet utstyr så som et ventiltre, rørhengerog brønnhodesystem.
Foreliggende oppfinnelse følger derved en ny vei for å tilpasse seg de stadig økende mekaniske kravene for undersjøiske brønnholdekomponenter, det vil si at i stedet for å finne frem til forbedrede materialer og/eller tilpasset design, blir seksjonene til brønnhodesammenstillingen som eksponeres for kraftig oppvarming avkjølt med en kjøleinnretning.
Fortrinnsvis er innløpsåpningen og utløpsåpningen til sammenstillingen i henhold til det andre aspektet ved foreliggende oppfinnelsen anpasset til å bli tilkoblet til et kjølefluid med en ROV. Det er derved tilveiebragt en mulighet for å installere en kjølekrets atter at brønnhodesammenstilingen har blitt installert. Om nødvendig kan en slik kjølekrets være forsynt med en pumpe for å regulere strømningen. I tillegg, dersom det er påkrevet med ekstrem kjøling, kan man også installere en varmepumpe for å avkjøle sammenstillingen med fluid som er betydelige kaldere enn det omgivende sjøvannet. Innløpsåpningen og utløpsåpningen kan også fordelaktig brukes for å slippe ut luft og injisere kjølefluid.
Utførelseseksempel
Etter å ha beskrevet hovedtrekkene til det undersjøiske ventiltreet i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil det nå bli gitt et mer detaljert utførelseseksempel med henvisning til fig. 1.
Fig. 1 viser et tverrsnitt av et vertikalt undersjøisk ventiltre 1, anordnet på sjøbunnen på toppen av en undersjøisk brønn. Ventiltreet 1 har en indre boring 3 for å lede hydrokarboner fra brønnen.
For å forhindre at ventiltrekomponentene i området innen et brønnhode 5 og over en rørhenger 6 fra å bli sterkt oppvarmet, er det anordnet en kjøleinnretning 7 på ventiltreet 1. Kjøleinnretningen 7 innbefatter et fluidførende rør 9. Røret 9 har et innløp 9a som fører avkjølt kjølefluid inn i ventiltreet 1 og en utløpsåpning 9b leder oppvarmet kjølefluid ut av ventiltreet 1. Røret 9 har også en radiatordel 9c anpasset for effektiv varmekonveksjon til det omgivende sjøvannet. Det bør legges merke til at en betydelig del av røret 9 har en vertikal utstrekning. Dette resulterer i en heverteffekt i kjølefluidet, siden det kaldere kjølefluidet har en større tetthet enn det varmere kjølefluidet. Dette prinsippet er vel kjent for en fagmann innen området. Ved å anordne røret 9 med en slik vertikal utstrekning, unngår man behovet for en pumpe for å tilveiebringe sirkulasjon av kjølefluidet.
Fortrinnsvis har røret 8 en vertikal del 9d som strekker seg på en i det vesentligste rett måte ved siden av radiatordelen 9c.
På en overside av røret 9 er det anordnet en ventil 11 og en innløpsåpning 13 for tilgang til den indre av røret 9. Rørkanalen kan også være forbundet med en strømningskontrollventil (ikke vist) for muligheten til å forhinder strømning i røret 9. En slik ventil kan fortrinnsvis ROV-operert (Remotely operated vehicle - fjernstyrt fartøy).
Røret 9 har kontakt med ventiltreet 1 ved en innløpsåpning 15a og en utløpsåpning 15b. Fra disse åpningene 15a, 15b, strekker det seg en innløpskanal 17a og en utløpskanal 17b inn i området mellom ventiltreet 1 og rørhengeren 6, og leder kjølefluid til et område som inneholder eller er nær komponentene som skal beskyttes mot sterk varme fra den varme strømmen av hydrokarboner i boringen 3.
Det bør være innlysende for en fagmann innen området at utførelseseksempelet over kun beskriver en av et mangfold utførelsesformer
innen omfanget av foreliggende oppfinnelse, slik den er angitt i de medfølgende krav. I stedet for det vertikale ventiltreet vist i fig. 1, gjelder oppfinnelsen også et horisontalt ventiltre, så vel som andre varmeeksponerte deler av en undersjøisk brønnhodesammenstilling.
Claims (2)
1.
Undersjøisk brønnhodesammenstilling med en indre boring (3) for føring av produserte hydrokarboner,
karakterisert vedat den er tilveiebragt med en innløpsåpning (15a) og en utløpsåpning (15b) ved endene av henholdsvis en innløpskanal (17a) og utløpskanal (17b), anpasset til å være forbundet med et kjølefluid, hvor nevnte kanaler (17a, 17b) strekker seg inn i sammenstillingen til et område passende for avkjøling av komponenter eksponert til oppvarming fra en varm strøm av nevnte hydrokarboner.
2.
Undersjøisk brønnholdesammenstilling i henhold til krav 1,karakterisert vedat innløpsåpningen og utløpsåpningen er anpasset til å bli forbundet med kjølefluidet ved hjelp av en ROV.
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20091448A NO330179B1 (no) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling |
MYPI2011004767A MY159729A (en) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Subsea wellhead assembly |
GB1118999.0A GB2483573B (en) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Subsea wellhead assembly |
US13/256,507 US8807226B2 (en) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Subsea wellhead assembly |
BRPI1011844-6A BRPI1011844B1 (pt) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | conjunto de cabeça de poço submarino |
AU2010237179A AU2010237179B2 (en) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Subsea wellhead assembly |
PCT/NO2010/000136 WO2010120184A1 (en) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Subsea wellhead assembly |
RU2011141206/03A RU2523273C2 (ru) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | Подводное устьевое устройство |
CN201080016083.3A CN102388199B (zh) | 2009-04-14 | 2010-04-14 | 海底井口组件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20091448A NO330179B1 (no) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20091448L NO20091448L (no) | 2010-10-15 |
NO330179B1 true NO330179B1 (no) | 2011-02-28 |
Family
ID=42982687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20091448A NO330179B1 (no) | 2009-04-14 | 2009-04-14 | Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8807226B2 (no) |
CN (1) | CN102388199B (no) |
AU (1) | AU2010237179B2 (no) |
BR (1) | BRPI1011844B1 (no) |
GB (1) | GB2483573B (no) |
MY (1) | MY159729A (no) |
NO (1) | NO330179B1 (no) |
RU (1) | RU2523273C2 (no) |
WO (1) | WO2010120184A1 (no) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8794332B2 (en) * | 2011-05-31 | 2014-08-05 | Vetco Gray Inc. | Annulus vent system for subsea wellhead assembly |
US9151130B2 (en) | 2012-02-02 | 2015-10-06 | Cameron International Corporation | System for controlling temperature of subsea equipment |
CN103337932A (zh) * | 2013-07-10 | 2013-10-02 | 中国石油大学(华东) | 一种深海大功率电机温升控制方法及装置 |
US10113668B2 (en) * | 2015-06-25 | 2018-10-30 | Kellogg Brown & Root Llc | Subsea fortified zone module |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4126406A (en) * | 1976-09-13 | 1978-11-21 | Trw Inc. | Cooling of downhole electric pump motors |
US6032732A (en) * | 1998-04-27 | 2000-03-07 | Yewell; Ronald E. | Well head heating system |
US6267172B1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-07-31 | Mcclung, Iii Guy L. | Heat exchange systems |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2628852A (en) * | 1949-02-02 | 1953-02-17 | Crane Packing Co | Cooling system for double seals |
US3384169A (en) * | 1966-05-17 | 1968-05-21 | Mobil Oil Corp | Underwater low temperature separation unit |
US3556218A (en) * | 1968-06-27 | 1971-01-19 | Mobil Oil Corp | Underwater production satellite |
USRE27308E (en) * | 1970-04-08 | 1972-03-14 | Underwater low temperature separation unit | |
GB2177739B (en) * | 1985-07-15 | 1988-06-29 | Texaco Ltd | Offshore hydrocarbon production system |
SU1590541A1 (ru) * | 1988-03-10 | 1990-09-07 | Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Оборудование усть морской скважины |
RU2013518C1 (ru) * | 1992-01-30 | 1994-05-30 | Центральная военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов | Устьевое герметизирующее устройство для уплотнения гибкого ленточного тягового органа |
US5649594A (en) * | 1995-12-11 | 1997-07-22 | Boots & Coots, L.P. | Method and apparatus for servicing a wellhead assembly |
NO305217B1 (no) * | 1996-08-27 | 1999-04-19 | Norske Stats Oljeselskap | Svivelanordning |
US6939082B1 (en) * | 1999-09-20 | 2005-09-06 | Benton F. Baugh | Subea pipeline blockage remediation method |
RU2238391C2 (ru) * | 2000-06-29 | 2004-10-20 | Научно-исследовательское и проектное предприятие "Траектория" | Устройство для герметизации устья скважины и система смазки и охлаждения подшипников (варианты) |
US6588500B2 (en) * | 2001-01-26 | 2003-07-08 | Ken Lewis | Enhanced oil well production system |
EP1402213B1 (en) * | 2001-07-03 | 2017-10-18 | FMC Technologies, Inc. | High temperature silicone based subsea insulation |
US7836946B2 (en) * | 2002-10-31 | 2010-11-23 | Weatherford/Lamb, Inc. | Rotating control head radial seal protection and leak detection systems |
RU2247225C1 (ru) * | 2003-08-25 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Северо-Кавказский научно-исследовательский проектный институт природных газов" Открытого акционерного общества "Газпром" | Способ теплоизоляции устьевой зоны добывающей скважины в многолетнемерзлых породах |
US7721807B2 (en) * | 2004-09-13 | 2010-05-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for managing hydrates in subsea production line |
US7530398B2 (en) * | 2004-12-20 | 2009-05-12 | Shell Oil Company | Method and apparatus for a cold flow subsea hydrocarbon production system |
JP2009503299A (ja) * | 2005-07-29 | 2009-01-29 | ロバート, エー. ベンソン, | 海底井戸からの産出物の輸送 |
US7686086B2 (en) * | 2005-12-08 | 2010-03-30 | Vetco Gray Inc. | Subsea well separation and reinjection system |
US7669659B1 (en) * | 2008-01-29 | 2010-03-02 | Lugo Mario R | System for preventing hydrate formation in chemical injection piping for subsea hydrocarbon production |
-
2009
- 2009-04-14 NO NO20091448A patent/NO330179B1/no unknown
-
2010
- 2010-04-14 AU AU2010237179A patent/AU2010237179B2/en active Active
- 2010-04-14 CN CN201080016083.3A patent/CN102388199B/zh active Active
- 2010-04-14 GB GB1118999.0A patent/GB2483573B/en active Active
- 2010-04-14 MY MYPI2011004767A patent/MY159729A/en unknown
- 2010-04-14 WO PCT/NO2010/000136 patent/WO2010120184A1/en active Application Filing
- 2010-04-14 US US13/256,507 patent/US8807226B2/en active Active
- 2010-04-14 RU RU2011141206/03A patent/RU2523273C2/ru active
- 2010-04-14 BR BRPI1011844-6A patent/BRPI1011844B1/pt active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4126406A (en) * | 1976-09-13 | 1978-11-21 | Trw Inc. | Cooling of downhole electric pump motors |
US6032732A (en) * | 1998-04-27 | 2000-03-07 | Yewell; Ronald E. | Well head heating system |
US6267172B1 (en) * | 2000-02-15 | 2001-07-31 | Mcclung, Iii Guy L. | Heat exchange systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2483573A (en) | 2012-03-14 |
CN102388199A (zh) | 2012-03-21 |
US20120000667A1 (en) | 2012-01-05 |
MY159729A (en) | 2017-01-31 |
CN102388199B (zh) | 2015-04-22 |
RU2011141206A (ru) | 2013-05-20 |
NO20091448L (no) | 2010-10-15 |
RU2523273C2 (ru) | 2014-07-20 |
BRPI1011844A2 (pt) | 2016-03-15 |
AU2010237179A1 (en) | 2011-10-20 |
WO2010120184A1 (en) | 2010-10-21 |
AU2010237179B2 (en) | 2016-03-31 |
GB201118999D0 (en) | 2011-12-14 |
GB2483573B (en) | 2013-06-12 |
US8807226B2 (en) | 2014-08-19 |
BRPI1011844B1 (pt) | 2020-12-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7011610B2 (ja) | 海底メタン生産組立体 | |
US9797223B1 (en) | Systems and methods for hydrate removal | |
NO330179B1 (no) | Undersjøisk brønnhodesammenstilling med kjøling | |
NO334368B1 (no) | Temperaturregulerende anordning, fremgangsmåte, samt undersjøisk ventiltre | |
NO20140803A1 (no) | Trykktolerant batteri | |
NO20130011A1 (no) | Sidelomme gassloftsperreventil og rorstamme | |
US10739223B2 (en) | Hydrostatic pressure test method and apparatus | |
NO343678B1 (no) | Stigerørs overhalingsarrangement for installering/opphenting av elektrisk neddykkbare pumper | |
US9353591B2 (en) | Self-draining production assembly | |
NO20120629A1 (no) | Ringromsventileringssystem for undervanns-bronnhodesammenstilling | |
US20150211335A1 (en) | Thermal regulating well completion devices and methods | |
US11851990B2 (en) | System and process for installing a hydrocarbon production system | |
BR102013019601B1 (pt) | Método e sistema integrado de escoamento de produção e injeção de água em reservatórios de petróleo | |
CA3041700C (en) | Apparatus, method and wellbore installation to mitigate heat damage to well components during high temperature fluid injection | |
US20220205348A1 (en) | Apparatus, method and wellbore installation to mitigate heat damage to well components during high temperature fluid injection | |
EA044003B1 (ru) | Устройство, способ и оборудование ствола скважины для ослабления теплового повреждения компонентов скважины во время закачки высокотемпературной текучей среды | |
RU2194150C1 (ru) | Способ предотвращения образования гидратов в нефтяной скважине (варианты) | |
WO2019237167A1 (pt) | Dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos | |
RU2693975C2 (ru) | Усовершенствование при транспортировке текучих сред из скважин | |
BR102014019275B1 (pt) | Sistema submarino de despressurização por recirculação | |
KR20130109566A (ko) | 심해저 구조물 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: AKER SOLUTIONS AS, NO |