NO334675B1

NO334675B1 - Offshore brønnboresammenstilling

Info

Publication number: NO334675B1
Application number: NO20064742A
Authority: NO
Inventors: Bart Patton
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2005-10-21
Filing date: 2006-10-19
Publication date: 2014-05-12
Also published as: GB0619641D0; GB2431418A; CA2562351A1; US7784546B2; CA2562351C; US20070089884A1; NO20064742L; BRPI0604298A

Abstract

Det er tilveiebrakt en offshoreoljebrønnbore-sammenstilling som inkluderer en offshoreplatt; og en strekkløfteramme, som bærer en kveilerørsinjektor og en utblåsingssikring som er forbundet til denne, og for videre forbindelse til et brønnhode, hvor strekkløfterammen er en frittstående sammenstilling som bæres av plattformen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en jekkeramme for en offshore oljebrønn plattform, og særlig vedrører den anvendelse av en strekkløfteramme som en jekkeramme, hvor strekkløfterammen kan monteres inne i eller utenfor et boretårn og kan inkludere en hivkompensasjons-kontrollinnretning.

En jekkeramme er en bærestruktur, som typisk anvendes ved offshorebore-operasjoner, hvilken bærer en kveilerørsinjektor og trykkontrollutstyr som er tilknyttet denne, så som en utblåsingssikring. Typiske offshore jekkerammestrukturer inkluderer en firkantet basert ramme som har enkle eller multiple stablbare firkantede rammer. Disse firkantede rammer brukes til å tilveiebringe den høyde som er nødvendig for å utplassere kveilerørsverktøy i et brønnhode, og til å installere utblåsingssik-ringsenheter på kveilerørsinjektoren over brønnhodet.

Den øverste boks i jekkerammen er typisk i stand til å løfte kveilerørsinjektor-hodet 0,61-2,44 m vertikalt for å kompensere for bevegelser av offshoreplattformer. En slik jekkeramme blir vanligvis referert til som en kompensert jekkeramme, eller en hivkompensert jekkeramme. Når det er nødvendig kan ytterligere boksseksjoner til-føyes for å øke den samlede eller oppstable høyde av jekkerammen.

De ovenfor beskrevne jekkerammer er store, uhåndterlige strukturer som er tilbøyelige til å oppta betydelige mengder plass. Disse jekkerammene er således for store til å monteres inne i maststrukturene av et boretårn, og monteres i steden utenfor boretårnet, slik at de opptar en stor mengde plattformareal. Det eksisterer følgelig et behov for en forbedret struktur til bruk som en jekkeramme.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en offshore brønnboresammenstilling, kjennetegnet ved at den omfatter: en offshoreplattform; en strekkløfteramme for forbindelse til et brønnhode, hvor strekkløfterammen er en frittstående sammenstilling som bæres av plattformen, og hvor strekkløfteram-men omfatter: et kompensasjonssystem som kompenserer for hivbevegelser fra plattformen;

vertikalt forløpende søyler som bærer en kveilerørsinjektor og en utblåsingssikring, hvor kompensasjonssystemet er innsatt mellom én av de vertikalt forløpende søyler og en utblåsingssikrings-bærer, som er bevegelig på de vertikalt forløpende

søyler og bærer utblåsingssikringen, og hvor hver søyle omfatter et øvre søyleparti som er dreibart forbundet til et nedre søyleparti, hvilket tillater at strekkløfterammen blir sammentrengt for enkel manøvrerbarhet under installasjon av strekkløfterammen på plattformen; og

et fundament som bærer de vertikalt forløpende søyler, hvor et horisontalt tverrsnitt av fundamentet definerer et areal som er større enn et areal definert av et horisontalt tverrsnitt av de vertikalt forløpende søyler.

Ytterligere utførelsesformer av offshore brønnboresammenstillingen i henhold til oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Det beskrives en offshore oljebrønnboresammenstilling som inkluderer en offshoreplattform; og en strekkløfteramme, som bærer en kveilerørsinjektor og en utblåsingssikring som er forbundet til denne, og for ytterligere forbindelse til et brønnhode, hvor strekkløfterammen er en frittstående sammenstilling som bæres av plattformen.

Det beskrives videre en offshoreoljebrønn som beskrevet ovenfor, hvor strekkløfterammen inkluderer vertikalt forløpende søyler som bærer kveilerørsinjekto-ren og utblåsingssikringen som er forbundet til denne; og et fundament, som er forbundet til søylene, og som har en tilstrekkelig størrelse og konfigurasjon til å tillate at strekkløfterammen er en frittstående sammenstilling som er anordnet på og som bæres av plattformen.

Det beskrives videre en offshoreoljebrønn som beskrevet ovenfor, og videre inkluderende et boretårn som bæres av plattformen; og et kompensasjonssystem, som overfører en del av laster fra brønnhodet til vertikalt forløpende søyler, idet slike laster kommer fra utblåsingssikringen, kveilerørsinjektoren og en kveilerørsstreng, som holdes av injektoren; og hvor strekkløfterammen er anordnet inne i en maststruktur av boretårnet.

Disse og andre trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil bedre forstås med henvisning til den følgende detaljerte beskrivelse når den betraktes sammen med de ledsagende tegninger, hvor: Fig. 1 er et perspektivriss av en strekkløfteramme i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse anvendt som en jekkeramme; Fig. 2 er et perspektivriss av en strekkløfteramme i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse anvendt som en strekklastvei; og Fig. 3 er et perspektivriss av et demontert parti av strekkløfterammen på fig. 1.

Som vist på fig. 1-3, er utførelser av den foreliggende oppfinnelse rettet mot anvendelse av en strekkløfteramme som en jekkeramme. I en utførelse er strekkløf-terammen montert inne i mastestrukturen av et korresponderende boretårn, og kan inkludere en hivkompensasjonskontrollinnretning.

Fig. 1 viser en strekkløfteramme 10 i henhold til en utførelse av den foreliggende oppfinnelse, anordnet på en offshore boreplattform 12. Som vist inkluderer strekkløfterammen 10 en bærestruktur 14, som bærer en kveilerørsinjektor 16, så vel som trykkontrollutstyr som er innfestet til denne, så som én eller flere utblåsingssik-ringer 18. Utblåsingssikringen 18 kan i sin tur forbindes til et brønnhode 26.

Som vist på fig. 1, danner en svanehals 20 et parti av kveilerørsinjektoren 12, hvilken fører en kveilerørsstreng 22 fra en kveilerørsspole 24 til kveilerørsinjektoren 16. Injektoren 16 injiserer kveilerørsstrengen 22 inn i brønnhodet 26 under en kveile-rørsoperasjon, og henter opp kveilerørstrengen 22 etter at operasjonen er fullført.

Ulikt jekkerammer av typen stablbar boks ifølge kjent teknikk, inkluderer bære-strukturen 14 av strekkløfterammen 10 ifølge den foreliggende oppfinnelse et par vertikalt forløpende søyler eller maststrukturer 28.1 en utførelse er rammens søyler 28 sammenbundet ved hjelp av minst én tverrstang 30. Mellom søylene 28 er det anordnet et vognsystem 32 for å bære kveilerørsinjektoren 16, så vel som et vognsystem 34 for å bære utblåsingssikringen 18.1 en utførelse er hvert vognsystem 32 og 34 bevegelig i forhold til søylene 28. Det kompakte søylearrangement av strekkløf-terammen 10 tillater at det kan monteres inne i en maststruktur av et korresponderende boretårn 36 for bruk under en kveilerørsoperasjon, som vist på fig. 1. Alternativt kan strekkløfterammen 10 være montert på plattformen 12, utenfor maststrukturen av et korresponderende boretårn 36.

I en utførelse er søylene 28 av strekkløfterammen 10 forbundet til et fundament 38. Fundamentet 38 gjør at strekkløfterammen 10 kan være en frittstående sammenstilling, som bæres direkte av riggplattformen 12. Hvis det er ønskelig kan imidlertid styreliner (ikke vist) festes mellom strekkrammens søyler 28 og rigg platt formen 12, for å tilveiebringe ytterligere støtte for strekkløfterammen 10. I en utførel-se er fundamentet 38 rektangulært i form, med en breddedimensjon som er tilnærmet lik breddedimensjonen til resten av strekkløfterammen 10. I andre utførelser kan fundamentet 38 imidlertid ha en hvilken som helst passende form og/eller størrelse. Rammens fundament 38 kan være forbundet til rammens søyler 28 ved hjelp av hvil-ke som helst passende midler. I en utførelse er for eksempel rammens fundament avtagbart innfestet til rammens søyler 28 ved hjelp av gjengede festemidler.

I de ovenstående utførelser anvendes strekkløfterammen 10 som en jekkeramme under en kveilerørsoperasjon. Imidlertid som vist på fig. 2, strekkløfterammen 10 kan også anvendes som en strekklastvei. I et slikt tilfelle fjernes fundamentet 38 for rammen 10, og, i steden for at den bæres av riggplattformen 12, henges rammen 10 opp fra en riggblokk 40. Som vist, en øvre tverrstang 30 av strekkløfterammen 10 inkluderer en løftenubbin 42. Strekkløfterammen 10 kan være opphengt fra riggblokken 40, ved forbindelse av riggblokken 40 til løftenubbinen 42. Denne opphengte konfigurasjon tillater at det dannes en kraftvei fra riggblokken 40, ned rammens søy-ler 28, og til en nedre rørklave 44, som er forbundet til brønnhodet 26. De komponenter som bæres av strekkløfterammen 10, særlig kveilerørsinjektoren 16 og utblåsingssikringen 18, unngår således de strekkrefter som bæres av rammens søyler 28.

I en utførelse inkluderer rammesammenstillingen 10 et øvre parti som er dreibart og/eller avtagbart forbundet til et nedre parti. For eksempel, i den utførelse som er vist på fig. 1, inkluderer hver søyle 28 en sammenføyning 46 som tillater at søylen 28, og følgelig selve rammen 10, skilles i et øvre parti 28U og et nedre parti 28L. Hvert øvre og korresponderende nedre parti 28U og 28L er fast eller avtagbart forbundet ved hjelp av et hvilket som helst av et mangfold av midler, så som en tapp, en gjenget festeanordning, et hengsel eller andre passende festemidler.

I en utførelse er sammenføyningen 46 mellom de øvre og nedre søylepartier 28U og 28L en dreibar sammenføyning som tillater at det øvre søyleparti 28U roteres bort fra den vertikale relasjon til det nedre søyleparti 28L som er vist på fig. 1. Dette gjør at rammesammenstillingen 10 blir trengt sammen, hvilket enkelte ganger er på-krevet for å sette rammesammenstillingen 10 inn i maststrukturen av et boretårn.

Alternativt, eller i tillegg, er de øvre og nedre søylepartier 28U og 28L avtagbart forbundet, hvilket tillater at rammen 10 kan demonteres i mindre komponenter som er lettere og enklere å transportere enn den sammenstilte ramme 10.1 en utfø-relse, når rammen 10 er sammenstilt (for eksempel som vist på fig. 1) bæres kveile-rørsinjektoren 16 av det øvre søyleparti 28U, og den blir forbundet til dette etter at det øvre søyleparti 28U har blitt løsgjort fra det nedre søyleparti 28L. Tilsvarende bæres utblåsingssikringen 18 av det nedre søyleparti 28L når rammen 10 er sammenstilt, og den blir forbundet til dette etter at det øvre søyleparti 28U har blitt løsgjort fra det nedre søyleparti 28L. De øvre og nedre søylepartier 28U og 28L kan således demonteres for enkelhet ved transport, og sendes til en ny plattform hvor installasjon kun krever ny sammenkopling av det øvre søyleparti 28U med det nedre søyleparti 28L. Fig. 3 viser det nedre søyleparti 28L, med utblåsingssikringen 18 forbundet til dette, demontert fra det øvre søyleparti 28U og klar for transport.

I en utførelse bærer hvert nedre søyleparti 28L både utblåsingssikringen 18 og et kompensasjonssystem 48, hvilket overfører laster fra utblåsingssikringen 18 til rammen 10 samtidig som utblåsingssikringen 18 tillates å bevege seg i forhold til rammen 10.1 tillegg overfører kompensasjonssystemet 48 også en del av lasten på brønnhodet 26 som dannes av vekten og/eller bevegelsene av utblåsingssikringen 18, kveilerørsinjektoren 16 og/eller kveilerørsstrengen 22.

I en utførelse inkluderer kompensasjonssystemet 48 en hydraulikksylinder (ikke vist), et system med tannstang med drev (ikke vist) eller en annen passende kompensasjonsinnretning, lokalisert på i det minste én av søylene 28. For eksempel,

i en utførelse hvor kompensasjonssystemet 48 inkluderer en hydraulikksylinder, kan hydraulikksylinderen 48 være innsatt mellom det nedre søyleparti 28U og utblåsings-sikringsvognen 34. Anordnet på denne måte er hydraulikksylinderen 48 tilpasset til å bære den statiske vekt av utblåsingssikringen 18, kveilerørsinjektoren 16 og den dy-namiske vekt av kveilerørsstrengen 22. En typisk kapasitet for et slikt kompensasjonssystem 48 er ca 667,233 kN. Systemet 48 kan imidlertid være designet eller fremstilt til å bære eller føre en hvilken som helst belastning som kan påtreffes under en kveilerørsoperasjon.

I en utførelse bærer det øvre søyleparti 28U kveilerørsinjektoren 16, og tilveiebringer en mekanisme for overføring av lasten eller trekket i kveilerørsstrengen 22 til søylene 28.1 en utførelse er injektoren 16 i stand til å bevege seg vertikalt uavhengig av utblåsingssikringen 18, samtidig som den forblir forbundet til utblåsingssikringen 18 under vanlige kveilerørsoperasjoner. Denne vertikale injektorbevegelse kan utfø-res ved bruk av vinsjer, en drivinnretning med tannstang med drev, kjettinger (enten bevegelige kjettinger eller som en fleksibel tannstang), skruer eller hvilken som helst annen passende mekanisme.

Et opplagringsarrangement kan være nødvendig mellom injektorbæreren 32 og søylene 28 for å tillate uhindret bevegelse. Dette opplagringsarrangementet kan være smørt stål på stål, antifriksjonsputer, ruller, hydrostatiske opplagringer eller en annen passende mekanisme. Horisontal bevegelse av injektoren 16 i forhold til de øvre søylepartier 28U utføres ved bruk av lignende teknikker. Injektoren kan også roteres i forhold til de øvre søylepartier 28U ved bruk av en opplagring eller ved bruk av adskilte innfestingsposisjoner. En eksemplifiserende opplagring for dette formål er et svinglager for en kran som har et tannhjul som er skåret ut i én av dets baner. En motor kan være forbundet til dette tannhjulet hvilket gjør at injektoren 16 kan roteres. En alternativ utførelse er en opplagring med smørt stål på stål (eller antifriksjonsputer) som er forbundet til en hydraulikksylinder eller en vinsj, som roterer injektoren 16.

Ytterligere trekk, så som at injektoren 16 er i stand til å bevege seg bort fra utblåsingssikringens 18 senterlinje for å tillate at verktøy installeres på kveilerørs-strengen 22 eller andre tjenester for adkomst til brønnen, vinsjer for bevegelse av injektoren 16 inn og ut av rammen 10, o.s.v. kan også brukes. Hvis rammen 10 er oppdelt i to deler, kan en vinsj være anordnet til å tillate at den øvre del plasseres i riggblokkene, og deretter tillate at den nedre del trekkes opp og at disse festes sammen. Dette tilveiebringer en betydelig sikkerhetsforbedring i forhold til inneværende løfterammeoperasjoner. En annen sikkerhetsforbedring er evnen til å transportere injektoren 16 og utblåsingssikringen 18 inne i strekkrammen 10, eller innenfor de øvre og søylepartier 28U og 28L, som beskrevet ovenfor. Dette eliminerer den vans-kelige oppgave med innsetting av injektoren 16 og utblåsingssikringen 18 i rammen 10 i boretårnet eller på offshoreplattformen 12. Den kjensgjerning at strekkrammen 10 kan deles, eller demonteres i to seksjoner, gjør at vekten kan reduseres til nivåer som er håndterbare for plattformkranene.

Den foregående beskrivelse har blitt presentert med henvisning til for de inneværende foretrukne utførelser.

Claims

1. Offshore brønnboresammenstilling, karakterisert vedat den omfatter: en offshoreplattform (12); en strekkløfteramme (10) for forbindelse til et brønnhode (26), hvor strekkløf-terammen (10) er en frittstående sammenstilling som bæres av plattformen (12), og hvor strekkløfterammen (10) omfatter: et kompensasjonssystem (48) som kompenserer for hivbevegelser fra plattformen (12); vertikalt forløpende søyler som bærer en kveilerørsinjektor (16) og en utblåsingssikring (18), hvor kompensasjonssystemet (48) er innsatt mellom én av de vertikalt forløpende søyler og en utblåsingssikrings-bærer, som er bevegelig på de vertikalt forløpende søyler og bærer utblåsingssikringen (18), og hvor hver søyle omfatter et øvre søyleparti som er dreibart forbundet til et nedre søyleparti, hvilket tillater at strekkløfterammen (10) blir sammentrengt for enkel manøvrerbarhet under installasjon av strekkløfterammen (10) på plattformen (12); og et fundament (38) som bærer de vertikalt forløpende søyler, hvor et horisontalt tverrsnitt av fundamentet (38) definerer et areal som er større enn et areal definert av et horisontalt tverrsnitt av de vertikalt forløpende søyler.

2. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor strekkløfterammen (10) omfatter et fundament (38) av en tilstrekkelig størrelse og konfigurasjon til å tillate at strekkløf-terammen (10) er en frittstående sammenstilling som bæres av plattformen (12).

3. Sammenstilling som angitt i krav 1, som videre omfatter et boretårn (36) som bæres av plattformen (12), og hvor strekkløfterammen (10) er anordnet inne i en maststruktur av boretårnet (36).

4. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor kompensasjonssystemet (48) inkluderer minst én hydraulikksylinder.

5. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor hver vertikalt forløpende søyle omfatter et øvre søyleparti, som bærer kveilerørsinjektoren (16); og et nedre søyleparti, som bærer utblåsingssikringen (18).

6. Sammenstilling som angitt i krav 5, hvor det øvre søyleparti er avtagbart forbundet til et nedre søyleparti, hvilket tillater at strekkløfterammen (10) demonteres i flere komponenter for enkelhet ved transport, og hvor kveilerørsinjektoren (16) forblir forbundet til det øvre søyleparti og at utblåsingssikringen (18) forblir forbundet til det nedre søyleparti under transport.

7. Sammenstilling som angitt i krav 1, hvor fundamentet (38) tillater at strekkløf-terammen (10) er en frittstående sammenstilling som er anordnet på plattformen (12); og hvor kompensasjonssystemet (48) overfører en del av lastene fra brønnhodet (26) til de vertikalt forløpende søyler, idet slike laster kommer fra utblåsingssikringen (18), kveilerørsinjektoren (16) og en kveilerørsstreng (22), som holdes av injektoren.