NO344673B1

NO344673B1 - Universelt offshore stigerørsystem

Info

Publication number: NO344673B1
Application number: NO20190654A
Authority: NO
Inventors: Charles R Orbell; Christian Leuchtenberg; Craig William Godfrey
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2006-11-07
Filing date: 2019-05-23
Publication date: 2020-03-02
Also published as: CA2867390A1; EP2079896A4; US9127511B2; CN101573506A; WO2008058209A3; CA2867382A1; AU2007317276A1; NO20190654A1; US8033335B2; US20120292054A1; CA2668152C; BRPI0718571B1; CA2867387C; CA2668152A1; SG182963A1; US9051790B2; US8776894B2; CA2840725A1; CA2867376A1; US9085940B2

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt marine stigerørsystemer, og tilveiebringer, i en utførelsesform beskrevet heri, mer spesifikt et universalt offshore stigerørsystem.

Stigerør blir benyttet i offshore boreapplikasjoner for å tilveiebringe et middel for retur av borefluid og eventuelle ytterligere faststoffer og/eller fluider fra et borehull og tilbake til overflaten. Stigerørseksjoner er robust bygget ettersom de må motstå vesentlige laster påtrykt av vektene de må bære og miljøbelastninger de må motstå under operasjon. Som sådan har de en iboende indre trykkapasitet.

Imidlertid er denne kapasiteten ikke per i dag utnyttet i en maksimalt mulig utstrekning. Mange stigerørsystemer har blitt foreslått for å variere tettheten til fluid i stigerøret, men ingen har tilveiebrakt et universalt anvendbart og enkelt leverbart system for varierende typer av boremodi. De krever typisk en eller annen spesiell modifikasjon av hovedkomponentene til en flytende boreinstallasjon med det resultat at de er spesialløsninger med et smalt anvendelsesspekter grunnet kostnader og konstruksjonsbegrensninger. For eksempel kreves ulike boresystemer for ulike boremodi slik som styrt trykkboring, dobbeltetthet- (dual density) eller dobbeltgradient- (dual gradient)boring, partiell stigerørnivåboring (partial riser level drilling) og underbalansert boring.

Et eksempel på den mest vanlige nåværende praksis er vist i fig.1, som er foreslått i US patent nr.4.626.135. For å kompensere for bevegelse hos en flytende boreinstallasjon, blir en glideskjøt (slip joint; SJ) (teleskopisk skjøt) benyttet i en øvre ende av et stigerørsystem. Denne glideskjøten består av et indre løp (inner barrel; IP) og et ytre løp (outer barrel, OB) som beveger seg i forhold til hverandre og som således tillater den flytende konstruksjonen S å bevege seg uten å brekke stigerøret (riser; R) mellom fastpunktsbrønnhodet (wellhead; W) og den bevegelige avlederen (diverter; D) (som er der borefluidet blir returnert fra toppen av stigerøret R).

I fig.1 er det også vist en riggkonstruksjon (rig structure; S) riggulv (rig floor; F), rotasjonsbord (rotary table; RT), strupemanifold (choke manifold; CM) separator MB, vibrasjonssikt (shale shaker; SS), slamtank (mud pit; MP), strupeledning (choke line; CL), drepeledning (kill line; KL), trykkøkningsledning (booster line; BL) og stiv strømningsledning (rigid flowline; RF). Disse elementer er konvensjonelle, velkjente for fagmannen innen området, og er ikke ytterligere beskrevet.

Et kuleledd (ball joint; BJ) (også kjent som en ”flex-joint”) tilveiebringer mulighet for noe vinkelforflytning av stigerøret R fra vertikalen. Den konvensjonelle fremgangsmåten fortolker ethvert trykk i stigerøret R grunnet strømmen av trykksatte fluider fra brønnhodet W som en ukontrollert hendelse (spark) som blir kontrollert ved å lukke utblåsningssikringen (blowout preventer; BOP) enten ved hjelp av ventiler rundt rørene deri, eller ved hjelp av blindventiler hvis ingen rør er tilstede, eller ved hjelp av kutteventiler som er i stand til å kutte rørene.

Det er mulig for sparket å entre stigerøret R, og det blir da kontrollert ved lukking av avlederen D (med eller uten rør tilstede) og avleder den uønskede strømmen gjennom avlederledninger (diverter lines; DL). I ’135-patentet blir konseptet for en annulær utblåsningssikring benyttet som en gasshåndterer for å avlede strømmen av gass fra en brønnkontrollhendelse beskrevet. Dette tillater avledning av gass i stigerøret R ved lukking om rørene deri, men ikke ved boring, dvs. rotasjon av rørene.

I fig.1 er tetninger mellom det ytre løpet OB og det indre løpet IB utsatt for mye bevegelse grunnet bølgebevegelse, og dette forårsaker en begrensning av trykktetningskapasiteten som er tilgjengelig for s stigerøret R. Faktisk har the American Petroleum Institute (API) etablert trykklassifiseringer for slike tetninger i sin spesifikasjon 16F, som krever testing til 200 psi (pund per kvadrattomme) (1,38 MPa). I praksis er den vanlige øvre grense for de fleste konstruksjoner 500 psi (3,45 MPa).

Det finnes noen modifikasjoner som kan bli gjort på glideskjøten SJ, og hvor et eksempel på dette er beskrevet i US patentsøknad nr. US2003/0111799A1, for å produsere en arbeidsklassifisering til 750 psi (5,17 MPa). I praksis har begrensningen på glideskjøt-SJ-tetningene også ført til en akseptert standard innen industrien for avlederen D, kuleleddet BJ (også noen ganger erstattet med en enhet kjent som en ”flexjoint”) og andre deler av systemet (slik som ventiler på avlederledningen DL) med en typisk industriomspennende klassifisering på 500 psi (3,45 MPa) arbeidstrykk.

Det ytre løpet OB til glideskjøtet SJ (teleskopskjøten) fungerer også som et festepunkt for et strekksystem som tjener til å holde stigerøret R i strekk for å forhindre det fra å bule. Dette innebærer at en lekkasje i glideskjøt-SJ-tetningene involverer vesentlig nedtid ved å måtte løfte hele stigerøret R fra undervannsutblåsningssikrings-(BOP)-stakken for å vedlikeholde glidskjøten SJ. I praksis har dette innebåret at ingen flytende boreinstallasjonsservicetilbyder eller operasjonsfirma har vært villig til å ta den risiko å kontinuerlig operere med et hvilket som helst trykk i stigerøret R for det konvensjonelle systemet (også vist i fig. 3a).

US patentsøknad n.2005/0061546 og US patent nr.6.913.092 har løst dette problemet ved å foreslå låst lukking av glideskjøten SJ, som innebærer låsing av det indre løpet IB til det ytre løpet OB, og som således eliminerer bevegelse over glideskjøttetningen. Stigerøret blir da effektivt frakoblet fra kuleleddet BJ og avlederen D som vist i fig.2.

Stigerøret R er lukket ved å tilføye en rotasjonsutblåsningssikring 70 på toppen av den låste lukkede glideskjøten SJ. Dette frakobler effektivt stigerøret R fra ethvert fast punkt under rotasjonsbordet RT.

I fig.2 er det også vist vertikale bjelker B, adapter eller tverrforbindelse 22, roterbart rør 24 (slik som borerør) og T-konnektorer 26. Disse elementer er konvensjonelle og blir ikke ytterligere beskrevet her.

Denne fremgangsmåten har blitt benyttet og tillatt operasjoner med en grense på 500 psi (3,45 MPa) indre stigerørstrykk, og hvor det svake punktet fremdeles er glideskjøttetningene. Imidlertid innebærer frakobling av stigerøret R fra det faste riggulvet F at det bare blir holdt av strekksystemet T1 og T2.

Dette innebærer at toppen av stigerøret R ikke lenger er selvsentrerende. Dette får toppen av en RCD 80 (rotasjonskontrollinnretning; rotating control device) hos utblåsningssikringen 10 til å bli eksentrisk som et resultat av sjøstrømmer, vind eller annen bevegelse av den flytende konstruksjonen. Dette introduserer vesentlig slitasje på tetteelementet/-elementene til RCD 80, som er avgjørende for trykkintegriteten til stigerørsystemet.

Stigerørsystemet i fig.2 introduserer også en vesentlig sikkerhetsrisiko, siden vesentlige mengder enkelt skadde hydraulikkslanger benyttet i operasjonen av RCD 80, så vel som trykkslange(r) 62 og sikkerhetsledning 64, er introdusert i nærheten av stigerøretstrekkkabler vist forløpende oppover fra glideskjøten SJ til skiver i bunnen av strekkerne T1, T2. Disse kablene er under vesentlige belastninger (i størrelsesorden 50 til 100 tonn hver) og kan enkelt kutte gjennom mykere gummigods (slik som slanger). ’092-patentet foreslår bruk av stålrør, men dette er ekstremt vanskelig å oppnå i praksis.

Videre krever installasjonen og operasjonen at personell utfører oppgaver rundt RCT 80, et farlig område med den relative bevegelsen mellom den flytende konstruksjonen S og toppen av stigerøret R. Alt utstyret passer ikke gjennom rotasjonsbordet RT og avlederhuset D, som således gjør installasjonen komplisert og farlig. Som et resultat har bruk av systemet i fig.2 vært begrenset til operasjoner i rolige sjøområder med lite strøm, bølgebevegelse og vindbelastning.

En oppsummering av evolusjonen innen området for boring med trykk i stigerøret er vist i fig. 3a til 3c. Fig.3a viser den konvensjonelle flytende boreinstallasjonsoppstillingen. Denne består typisk av et 18-3/4 tommers (47,63 cm) undervanns utblåsningssikringsstakk med en LMRP (Lower Marine Riser Package; nedre marin stigerørspakke) tilføyd for å tillate frakobling og å forhindre tap av fluider fra stigerøret, et 21 tommers (53,34 cm) marint stigerør, og en toppkonfigurasjon identisk i prinsipp med den i ’135-patentet beskrevet ovenfor. Dette er konfigurasjonen benyttet av et stort flertall av dagens flytende boreinstallasjoner.

For å redusere kostnader beveget industrien seg mot den idé å benytte en SBOP (surface blowout preventer; overflateutblåsningssikring) med en flytende boreinstallasjon (for eksempel US patent nr.6.273.193 som vist i fig.4), hvor det 21 tommers (53,34 cm) stigerøret er erstattet av et mindre høytrykks stigerør lukket med en SBOP-pakke lignende en ikke-flytende boreinstallasjonsoppstilling som vist i fig.3b. Denne konstruksjonen utviklet seg til å fullstendig utelate undervannsutblåsningssikringen, og således fjerne seg fra behovet for strupe-, drepe- og andre ledninger fra sjøbunnen og tilbake til den flytende boreinstallasjonen, og mange brønner ble boret likt dette i rolige sjøområder.

Fig. 4 viser et stigerør 74, en glideskjøt 78, en hylse 102, koblinger 92, hydrauliske strekkere 68, indre stigerør 66, lastbærende ring 98, lastshim 86, borerør 72, overflate-BOP 94, ledning 76, hylse 106 og rotasjonskontrollhode 96. Siden disse elementer er kjent innen området, blir de ikke ytterligere beskrevet her.

I et forsøk på å ta konseptet for en SBOP og høytrykks stigerør videre til mer miljømessig barske områder, ble en undervannskomponent for frakobling (kjent som et miljøsikkerhetssystem (environmental safeguard system; ESG)) og sikring av brønnen i nødstilfellet gjenintrodusert, men ikke som en full undervanns-BOP. Dette er vist i fig.

3c med en annen utvikling i å kjøre et BOP under vannlinjen og strekkerne over for å tilveiebringe for hiv på flytende boreinstallasjoner med begrenset klaring. Fremgangsmåten i US patent nr.6.913.092 er vist i fig.3d for sammenligning.

I et forsøk på å planlegge for vesentlig høyere trykk som opplevd ved underbalansert boring hvor formasjonen som blir boret blir tillatt å strømme med borefluidet til overflaten, har industrien begunstiget konstruksjoner som benytter et indre stigerør kjørt inne i det typiske 21 tommers (53,34 cm) marine stigerøret som beskrevet i US patentsøknad 2006/0021755 A1. Dette krever en SBOP som vist i fig.3e.

Ulemper med det systemet og fremgangsmåtene beskrevet ovenfor inkluderer at de krever vesentlig modifikasjon av den flytende boreinstallasjonen for å muliggjøre bruk av SBOP (overflateutblåsningssikringer) og majoriteten er begrenset til rolige sjø- og værforhold. De er således ikke utstrakt implementert siden de for eksempel krever at den flytende boreinstallasjonen gjennomgår modifikasjoner i et verft.

Fremgangsmåter og systemer som vist i US patenter nr.6.230.824 og 6.138.774 forsøker å fullstendig utelate det marine stigerøret. Fremgangsmåter og systemer beskrevet i US patenter nr.6.450.262, 6.470.975 og US patentsøknad nr. 2006/0102387 A1 forutser setting av en RCD-innretning på toppen av undervanns-BOP’en for å avlede trykk fra det marine stigerøret, slik US patent nr.7.080.685 B2 gjør. Alle disse patenter er ikke utstrakt benyttet ettersom de involverer vesentlige modifikasjoner og tillegg til eksisterende utstyr for å bli benyttet på vellykket måte.

Fig. 5 viser systemet beskrevet i US patent nr.6.470.975. I fig.5 er det vist rør P, lagersammenstilling 28, stigerør R, strupeledning CL, drepeledning KL, BOP-stakk-BOP’er, annulære BOP’er BP, ventiler BOP’er (ram BOP’s; RBP), brønnhode W og borehull B. Siden disse elementer er kjente innen området, blir ytterligere beskrivelse ikke tilveiebrakt her.

Et problem med de foregående systemer som benytter et høytrykks stigerør eller en stigerørsfri oppstilling er at ett av primærmidlene for levering av ytterligere fluider til sjøbunnen, nemlig trykkøkningsledningen BL som er en typisk del av det konvensjonelle systemet som vist i fig.3a, er fjernet. Trykkøkningsledningen BL er også indikert i fig. 1 og 2. Så systemene vist i fig.3b og 3c tar, selv om de tilveiebringer noen fordeler, vekk et av primærmidlene for levering av fluid inn i stigerøret. Selv når den typiske trykkøkningsledningen BL er tilveiebrakt, er den bundet til basen av stigerøret, som innebærer at leveringspunktet er fast.

Det er også en utvikling innen industrien for å fjerne seg fra konvensjonell boring til lukket-systemboring. Disse typer lukkede systemer er beskrevet i US patenter nr.

6.904.981 og 7.044.237, og krever lukking og (som en konsekvens) innestenging av trykket av inne i det marine stigerøret i flytende boreinstallasjoner. Introduksjonen av en fremgangsmåte og et system for å tillate kontinuerlig sirkulasjon som beskrevet i US patent nr.6.739.397 tillater også et boresirkulasjonssystem som opereres ved konstant trykk ettersom pumpene ikke må slås av ved tilveiebringelse eller bryting av en rørforbindelse. Dette tillater muligheten for boring med et konstrant trykk nede-i-hulls, som kan bli kontrollert av et trykksatt lukket boresystem. Industrien kaller dette styrt trykkboring (Managed Pressure Drilling).

Med den konvensjonelle fremgangsmåten i fig.3a kan intet kontinuerlig trykk bli holdt i stigerøret. I fig.6a er fluidstrømning i stigerørsystemet i fig.3a skjematisk vist.

Bemerk at stigerørsystemet er åpent til atmosfæren ved sin øvre ende. Stigerøret kan således ikke bli trykksatt bortsett fra på grunn av hydrostatisk trykk hos fluidet deri. Siden fluidet (slam, under boring) i stigerøret typisk har en tetthet som er lik eller bare litt større enn det for fluidet utenfor stigerøret (sjøvann), innebærer dette at stigerøret ikke trenger å motstå vesentlig indre trykk.

Med fremgangsmåten i US patent nr.6.913.092 (som vist i fig.3d) har trykkinnhyllingen blitt tatt til 500 psi (3,45 MPa), imidlertid med vesentlig økt fare og mange ulemper. Det er mulig å øke innhyllingen ved hjelp av fremgangsmåtene vist i fig.3b, 3c og 3e. Imidlertid er tilføyelse av en SBOP (overflate-BOP) til en flytende boreinstallasjon ikke en normal konstruksjonsbetraktning, og involverer vesentlig modifikasjon, som vanligvis involverer et verft med konsekvensen av operasjonslevetid så vel som vesentlige kostnader involvert, som allerede nevnt ovenfor.

Systemene nevnt tidligere i US patenter nr. 6.904.981 og 7.044.237 beskriver lukking av struperen på et trykksatt boresystem, og bruk av manipulering av struperen for å styre mottrykket i systemet, for å kontrollere trykket i bunnen av brønnen. Denne fremgangsmåten fungerer i prinsippet, men i feltapplikasjoner av disse systemer kan, ved boring i et lukket system, manipuleringen av struperen forårsake trykktopper som er forringende for formålet til disse oppfinnelser, dvs. nøyaktig kontroll av bunnhulltrykket.

En merkverdighet ved en flytende boreinstallasjon er også at når en kobling blir gjort, blir toppen av røret holdt stasjonær i rotasjonsbordet (RT i fig.1 og 2). Dette innebærer at hele strengen av rør i brønnhullet nå beveger seg opp og ned ettersom bølgevirkningen (kjent som hiv innen industrien) forårsaker trykkeffekter av ”surge” (trykkøkning når røret beveges inn i hullet) og ”swab” (trykkfall når røret beveger seg ut av hullet). Denne effekten forårsaker allerede vesentlige trykkvariasjoner i den konvensjonelle fremgangsmåten i fig.3a.

Når systemet blir lukket ved tilføyelse av en RCD som vist i fig.3d, blir denne effekten enda mer uttalt på grunn av effekten av volumendringer ved å røret beveger seg inn og ut av et fast volum. Ettersom bevegelsen til en trykkbølge i en trykksatt væske er lydhastigheten i den væsken, innebærer det at strupersystemet vil måtte være i stand til å respondere ved samme eller til og med raskere hastighet. Selv om den elektroniske sensoren og kontrollsystemene er i stand til å oppnå dette, er den mekaniske manipuleringen av strupersystemet svært langt fra disse hastigheter.

Utvikling av RCD’er (rotasjonsstyreinnretninger; rotating control devices) utgikk fra landoperasjoner hvor installasjonen typisk var på toppen av BOP’en (utblåsningssikring; blowout preventer). Dette innebar at det vanligvis ikke var noe ytterligere utstyr installert over RCD’en. Ettersom adkomst var enkelt, har nesten alle de nåværende konstruksjoner hydrauliske forbindelser for smøring og avkjøling av lageret i RCD’en, eller for annen bruk. Disse krever et ytre feste av slanger for operasjon.

Selv om noen versjoner har utviklet seg fra overflatetype til å bli avpasset for bruk på bunnen av sjøen (slik som beskrevet i US patent nr.6.470.975), beskriver de ikke et fullstendig system for å oppnå dette. Noen systemer (slik som beskrevet i US patent nr.

7.080.685) utelater hydraulisk kjøling og smøring, men krever en hydraulisk forbindelse for å frigjøre sammenstillingen.

Videre innebærer spekteret av RCD’er og alternativer som er tilgjengelige at en spesiallaget enhet for å romme en bestemt RCD-konstruksjon typisk krevet (slik som beskrevet i US patentnr. 7.080.685). ’685-patentet tilveiebringer bare for en delvis fjerning av RCD-sammenstillingen, som etterlater legemet på stedet.

Annen kjent teknikk er beskrevet i US 4522370 A, US 4368871 A, US 4234043 A og US 5771974 A.

Mange ideer har blitt forsøkt, og patenter har blitt søkt, men feltapplikasjonen av teknologien for å løse noen av manglene i det konvensjonelle oppsettet i fig.3a, har vært begrenset. Alle disse modifiserer det eksisterende system på en spesialmåte, og tar dermed bort noe av fleksibiliteten. Det finnes behov i den nåværende industri for å tilveiebringe en løsning for å tillate kjøring av et trykksatt stigerør for majoriteten av flytende boreinstallasjoner for å tillate lukket-systemboreteknikker, spesielt styrt trykkboring (managed pressure drilling), sikkert og greit anvendt uten noen stor modifisering på den flytende boreinstallasjonen.

Disse behov inkluderer, men er ikke begrenset til: evnen til å trykksette det marine stigerøret til den maksimale trykkapasitet for dets elementer; evnen til å bli sikkert installert ved bruk av normal operasjonspraksis og operert som del av marint stigerør uten noen flytende boreinstallasjonsmodifikasjoner som kreves for overflate-BOP-operasjoner eller noen undervannsideer; tilveiebringe full-boringskapasitet likt en normal marin stigerørseksjon ved behov; tilveiebringe evnen til å benytte standard operasjonsprosedyrer når man ikke er i trykksatt modus; bibeholdelse av vær-(vind, strøm og bølge)operasjonsvinduet for den flytende boreinstallasjon, tilveiebringe et middel for demping av trykktopper forårsaket av hiv som fører til ”surge”- og ”swab”-fluktueringer; tilveiebringe et middel for eliminering av trykktopper forårsaket av bevegelse av de roterbare rør inn i og ut av et lukket system; og tilveiebringe et middel for enkel modifikasjon av tettheten til fluidet i stigerøret på ethvert ønsket punkt.

Ved utføring av prinsippene i henhold til den foreliggende oppfinnelse er en fremgangsmåte tilveiebrakt som løser et eller flere problemer innen område. Et eksempel er beskrevet nedenfor i hvilket et stigerørsystem inkluderer modulære indre komponenter som kan bli enkelt installert og gjenvunnet. Et annet eksempel er beskrevet nedenfor i hvilket et stigerørsystem benytter roterende og/eller ikke-roterende tetninger om en borestreng inne i et stigerør, for dermed å underlette trykksetting av stigerøret under boring.

Systemene og fremgangsmåtene beskrevet heri gjør det mulig for alle systemene vist i fig. 3a til 3e å bli trykksatt og å ha evnen til å injisere fluider på ethvert punkt i stigerøret. Enhver modifikasjon av et stigerørsystem som reduserer de normale operasjonsbetingelsene (dvs. vær-, strøm-, bølge- og stormoverlevelsesevne) hos den flytende installasjonen, fører til en begrensning i bruk av det systemet. Stigerørsystemene vist i fig.3b, 3d og 3r reduserer alle denne operasjonsbetingelsen, som er en hovedårsak til at visse systemer ikke har blitt benyttet i barskere miljøforhold. Systemet vist i fig. 3c reduserer ikke dette operasjonsvinduet vesentlig, men det tillater ikke enkel installasjon og operasjon av en RCD. Alle disse begrensninger blir eliminert ved hjelp av systemene og fremgangsmåtene beskrevet nedenfor.

For å redusere, eller til og med optimalt fjerne trykktopper (negative eller positive fra en ønsket grunnlinje) fra inne i et trykksatt stigerør, er et dempingssystem tilveiebrakt. Et fordelaktig dempningssystem i et inkompressibelt fluidsystem inkluderer introduksjonen av et kompressibelt fluid i direkte kontakt med det inkompressible fluidet. Dette kan være en gass, for eksempel nitrogen.

En forbedret annulær tetteinnretning for bruk i et stigerør inkluderer en sperremekanisme, og tillater også hydrauliske forbindelser mellom den ringformede tetteinnretningen og trykkilder inne i stigerøret, slik at ingen slanger er inne i stigerøret. Sperremekanismen kan være i det vesentlige innenfor eller utenfor stigerøret.

Den foreliggende beskrivelsen tilveiebringer et mer fleksibelt stigerørsystem, spesielt ved anvendelse av evnen til grensesnitt mellom en indre ringtetteinnretning og en hvilken som helst stigerørtype og –forbindelse, og tilveiebringer adaptere som er forhåndsinstallert for å ta ringtetteinnretningen som blir benyttet. Disse kan også ha slitehylser for å beskytte tetteoverflater når ringtetteinnretningen ikke er installert. Hvis en ringtettekonstruksjoner er spesiallaget for installasjoner i en spesiell stigerørstype, kan det være mulig å innsette den uten en tilleggsadapter. Prinsippet er at det er mulig å fjerne hele ringtetteinnretningen for å tilveiebringe hele borekravet som er typisk for det stigerørsystemet og installere en sikkerhets/slitehylse for positivt å isolere alle porter som er åpne og tilveiebringe beskyttelse for tetteoverflatene når ringtetteinnretningen ikke er installert.

I et aspekt er et stigerørsystem tilveiebrakt som inkluderer en ventilmodul som selektivt tillater og forhindrer fluidstrømning gjennom en strømningspassasje som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng, og hvori en første forankringsinnretning frigjørbart sikrer ventilmodulen i strømningspassasjen.

I et annet aspekt er en fremgangsmåte for trykktesting av en stigerørstreng tilveiebrakt som inkluderer trinnene å: installere en ventilmodul i en indre langsgående strømningspassasje som strekker seg gjennom stigerørstrengen; lukke ventilmodulen for derved å forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen; og påføre en trykkdifferanse over den lukkede ventilmodulen, for dermed å trykkteste i det minste en del av stigerørstrengen.

I nok et annet aspekt inkluderer en fremgangsmåte for konstruksjon av et stigerørsystem trinnene å: installere en ventilmodul i strømningspassasjen som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng; hvilken ventilmodul er operativ for selektivt å tillate og forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen; og installere i det minste en ringtettingsmodul i strømningspassasjen, hvilken ringtettingsmodul er operativ for å forhindre fluidstrømning gjennom et ringrom mellom stigerørstrengen og en rørstreng posisjonert i strømningspassasjen.

En borefremgangsmåte er også tilveiebrakt som inkluderer trinnene å: koble en injeksjonsledning utvendig til en stigerørstreng slik at injeksjonsledningen kan kommunisere med en indre strømningspassasje som strekker seg langsgående gjennom stigerørstrengen; installere en ringtettingsmodul i strømningspassasjen, hvilken ringtettingsmodul er posisjonert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser av stigerørstrengen; føre en rørstreng inn i strømningspassasjen; tette et ringrom mellom rørstrengen og stigerørstrengen ved bruk av ringtettingsmodulen; rotere rørstrengen for dermed å rotere en borekrone i en fjern ende av rørstrengen; hvilken ringtettingsmodul tetter ringrommet under rotasjonstrinnet; la borefluid strømme fra ringrommet til et overflatested; og injisere en fluidsammensetning med en tetthet mindre enn tettheten for borefluidet inn i ringrommet via injeksjonsledningen.

Nok en borefremgangsmåte er tilveiebrakt som inkluderer trinnene å: koble en borefluidreturledning utvendig til en stigerørstreng slik at borefluidreturledningen kan kommunisere med en indre strømningspassasje som strekker seg langsgående gjennom stigerørstrengen; installere en ringtettingsmodul i strømningspassasjen, hvilken ringtettingsmodul er posisjonert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser av stigerørstrengen; føre en rørstreng inn i strømningspassasjen; tette et ringrom mellom rørstrengen og stigerørstrengen ved bruk av ringtettingsmodulen; rotere borestrengen for dermed å rotere en borekrone i en fjern ende av rørstrengen; hvilken ringtettingsmodul tetter ringrommet under rotasjonstrinnet; la borefluid strømme fra ringrommet til et overflatested via borefluidreturledningen, hvilket strømningstrinn inkluderer å variere en strømningsrestriksjon gjennom en undervannsstruper utvendig koblet til stigerørstrengen for dermed å bibeholde et ønsket nedihullstrykk.

Nok en annen borefremgangsmåte inkluderer trinnene å: installere en første ringtettingsmodul i en indre strømningspassasje som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng; hvilken første ringtettingsmodul er festet i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser av stigerørstrengen; tette et ringrom mellom stigerørstrengen og en rørstreng i strømningspassasjen ved bruk av den første ringtettingsmodulen; hvilket tetningstrinn blir utført mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen; og så føre en andre ringtettingsmodul inn i strømningspassasjen på rørstrengen.

Et ytterligere aspekt er en borefremgangsmåte som inkluderer trinnene å: installere multiple moduler i en indre strømningspassasje forløpende langsgående gjennom en stigerørstreng; hvilke moduler blir installert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser av stigerørstrengen; innføre en rørstreng gjennom en innside av hver av modulene; og så samtidig gjenvinne de multiple moduler fra strømningspassasjen på rørstrengen.

Nok en borefremgangsmåte inkluderer trinnene å: tette et ringrom mellom en rørstreng og en stigerørstreng; la borefluid strømme fra ringrommet til et overflatested via en borefluidreturledning; og injisere en fluidsammensetning med en tetthet som er mindre enn tettheten til borefluidet inn i borefluidreturledningen via en injeksjonsledning.

Nok en annen borefremgangsmåte inkluderer trinnene å: installere en annen ringtettingsmodul i en indre strømningspassasje forløpende langsgående gjennom en stigerørstreng; hvilken ringtettingsmodul er festet i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser hos ringstrengen; så føre en annen ringtettingsmodul inn i strømningspassasjen; og tette et ringrom mellom stigerørstrengen og en rørstreng i strømningspassasjen ved bruk av de multiple ringtettingsmoduler.

En annen borefremgangsmåte inkluderer trinnene å: installere en ringtettingsmodul i en indre strømningspassasje forløpende langsgående gjennom en stigerørstreng; hvilken ringtettingsmodul er festet i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser hos stigerørstrengen; så føre på en rørstreng i det minste en tetting inn i ringtettingsmodulen; og så tette et ringrom mellom stigerørstrengen og rørstrengen i strømningspassasjen ved bruk av tettingen, idet tettingstrinnet blir utført mens en borekrone på rørstrengen blir rotert.

Disse og andre trekk, fordeler og formål vil fremgå for fagmannen innen området ved nøye gjennomgang av den detaljerte beskrivelsen av representative utførelsesformer av oppfinnelsen gitt nedenfor og i de medfølgende tegninger, i hvilke lignende elementer er indikert ved bruk av de samme henvisningstall i de ulike figurer.

Fig. 1 er et sideriss av en tidligere kjent flytende boreinstallasjon med et konvensjonelt stigerørsystem;

Fig. 2 er et sideriss av en tidligere kjent flytende boreinstallasjon i hvilken en glideskjøt er låst lukket og en rotasjonsstyreinnretning bibeholder stigerørstrykket og avleder slamstrøm gjennom slanger og inn i en slamtank, med stigerøret frakoblet fra et riggulv;

Fig. 3a-e er skjematiske sideriss av typiske konvensjonelle stigerørsystemer benyttet til flytende boreinstallasjoner;

Fig. 3f er et skjematisk sideriss av et stigerørsystem og en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse som inkorporert i systemet i fig. 3a;

Fig. 3g er et skjematisk sideriss av en alternativ konfigurasjon av et stigerørsystem og -fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse som inkorporert i en DORS (dypvannsstigerørsystem; deep ocean riser system);

Fig. 4 er et sideriss av et tidligere kjent stigerørsystem lignende systemet i fig.3b, som benytter en overflate-BOP;

Fig. 5 er et sideriss av et tidligere kjent stigerørsystem med en rotasjonsstyreinnretning festet til en topp av et undervanns-BOP-stakk;

Fig. 6a er et skjematisk riss av fluidstrømning i et tidligere kjent konsept for boring;

Fig. 6b er et skjematisk riss av et konsept for lukket systemboring i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

Fig. 7 er et ytterligere detaljert skjematisk sideriss av en annen alternativ konfigurasjon av et stigerørsystem og en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8 er et skjematisk tverrsnittsriss av en annen alternativ konfigurasjon av et stigerørsystem og en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

Fig. 9 er et skjematisk tverrsnittsriss av en annen alternativ konfigurasjon av et stigerørsystem og en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

Fig. 10 er et skjematisk tverrsnittsriss av et stigerørinjeksjonssystem som kan bli benyttet til et hvilket som helst stigerørsystem og en fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse;

Fig. 11 er et prosess- og instrumenteringsdiagram (P&ID) for stigerørsystemet, inkludert stigerørinjeksjonssystemet i fig.10;

Fig. 12 er et skjematisk tverrsnittsriss av en annen alternativ konfigurasjon av stigerørsystemet og fremgangsmåte i henhold til den foreliggende oppfinnelse, som viser installasjonen av en ventilmodul i stigerørsystemet;

Fig. 13 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser ventilmodulen etter installasjon;

Fig. 14 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser installasjon av en ringtetningsmodul i stigerørsystemet;

Fig. 15 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser ringtetningsmodulen etter installasjon;

Fig. 16 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser installasjon av en annen ringtetningsmodul i stigerørsystemet;

Fig. 17 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser ringtetningsmodulen i fig.16 etter installasjon;

Fig. 18 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser installasjon av en stigerørtestmodul i stigerørsystemet;

Fig. 19 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser en konfigurasjon av stigerørsystemet under en stigerørtrykktestingsprosedyre; Fig. 20 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser føring av en ringtetningsmodul inn i stigerørsystemet på en borestreng;

Fig. 21 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser gjenvinning av en ringtetningsmodul fra stigerørsystemet på en borestreng;

Fig. 22 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser en konfigurasjon av stigerørsystemet under boreoperasjoner;

Fig. 23 er et skjematisk tverrsnittsriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser en stigerørflensforbindelse, tatt langs linjen 23-23 i fig.18;

Fig. 24 er et skjematisk sideriss av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12, som viser en ytre ventilmanifoldkonfigurasjon;

Fig. 25 er et skjematisk tverrsnittsriss av den ytre ventilmanifoldkonfigurasjonen, tatt langs linjen 25-25 i fig.24;

Fig. 26A-E er skjematiske sideriss av ulike posisjoner hos elementer i stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig. 12;

Fig. 27 er et isometrisk riss av en stigerørseksjon hos stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig. 12, som viser et arrangement av ulike ledninger, ventiler og akkumulator utenfor for stigerøret;

Fig. 28 er et skjematisk tverrsnittsriss av en alternativ ringtetningsmodul for bruk i stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig. 12;

Fig. 29 er et skjematisk tverrsnittsriss av en fremgangsmåte hvor multiple ringtetningsmoduler kan bli installert i stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12;

Fig. 30 er et skjematisk delvis tverrsnittsriss av en fremgangsmåte hvor multiple moduler kan bli gjenvunnet i stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12;

Fig. 31 er et skjematisk delvis tverrsnittsriss av en fremgangsmåte hvor ulikt utstyr kan bli installert ved bruk av stigerørsystemet og fremgangsmåten i fig.12;

Fig. 32 er et skjematisk sideriss av en annen alternativ konfigurasjon av stigerørsystemet.

Det skal forstås at de ulike utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse beskrevet heri kan bli benyttet i ulike orienteringer, slik som skrå, invertert, horisontal, vertikal etc. og i ulike konfigurasjoner, uten å fravike fra prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. Utførelsesformene er beskrevet utelukkende som eksempler på nyttige anvendelser av prinsippene i henhold til oppfinnelsen, som ikke er begrenset til noen spesifikke detaljer ved disse utførelsesformer.

I den etterfølgende beskrivelse av de representative utførelsesformer av oppfinnelsen blir retningsbetegnelser, slik som ”over”, ”under”, ”øvre”, ”nedre” etc. benyttet for enkelthets skyld ved henvisning til de medfølgende tegninger. Generelt viser ”over”, ”øvre”, ”oppover” og lignende betegnelser til en retning mot den øvre enden av et marint stigerør, og ”under”, ”nedre”, ”nedover” og lignende betegnelser viser til en retning mot en nedre ende av et marint stigerør.

I tegningene, og i den etterfølgende beskrivelse, er like deler markert med de samme henvisningstall gjennom hele beskrivelsen og tegningene, respektivt. Tegningsfigurene er ikke nødvendigvis i målestokk. Visse trekk ved oppfinnelsen kan være vist overdrevet med hensyn til målestokk eller i en noe skjematisk form, eller noen detaljer ved konvensjonelle elementer kan ikke være vist i tydelighets- og nøyaktighetsinteresse.

Den foreliggende oppfinnelse er gjenstand for utførelsesformer av ulike former.

Spesifikke utførelsesformer er beskrevet i detalj, og er vist i tegninger, med den forståelse at den foreliggende beskrivelse skal betraktes som en eksemplifisering av prinsippene i henhold til oppfinnelsen, og ikke har til hensikt å begrense oppfinnelsen til det som er vist og beskrevet heri. Det skal fullstendig forstås at de ulike beskrivelser av utførelsesformene nedenfor kan bli benyttet separat eller i en hvilken som helst egnet kombinasjon for å produsere ønskede resultater.

En hvilken som helst bruk av en hvilken som helst form av betegnelsene ”forbinde”, ”kontakte”, ”koble”, ”feste” eller en hvilken som helst annen betegnelse som beskriver et samvirke mellom elementer er ikke ment å begrense samvirket til direkte samvirke mellom elementene, og kan også inkludere indirekte samvirke mellom elementene som er beskrevet. De ulike karakteristika nevnt ovenfor, så vel som andre trekk og karakteristika beskrevet mer detaljert nedenfor, vil enkelt fremgå for fagmannen innen området ved lesing av den etterfølgende detaljerte beskrivelse av utførelsesformene, og med henvisning til de medfølgende tegninger.

Et offshore universalstigerørsystem (OURS; offshore universal riser system) 100 er beskrevet som er spesielt velegnet for dypvannsboring i sjøbunnen ved bruk av roterbare rør. Stigerørsystemet 100 benytter en universalstigerørseksjon som kan bli sammenkoblet nær en topp av en stigerørstreng under glideskjøten i et undervanns stigerørsystem. Stigerørsystemet 100 inkluderer: en tetningsboring for å ta en indre stigerørstreng (hvis tilstede) med en lufting (vent) for ytre stigerør, en nippel for å motta trykktestadaptere, et innløp/utløp bundet til stigerørstrupeledningen, drepeledningen eller trykkøkningsledning(er) etter behov, en eller flere integrerte utblåsningssikrere som sikkerhetsinnretninger, utløp for trykksatt slamretur med ventil(er), et valgfritt utløp for stigerørovertrykksbeskyttelse, en eller flere tetningsboringer med adaptere som kan akseptere et mangfold av RCD-design, en tilveiebringelse for låsing av nevnte RCD(er) på plass, en tetningsboringsadapter for å tillate alle RCD-nyttegjenstander å bli overført fra innvendig til utvendig og omvendt. Utvendig inkluderer den universale stigerørseksjonen alle de vanlige stigerørskoblinger og innfestinger som kreves for en stigerørseksjon. I tillegg inkluderer stigerørsystemet 100 tilveiebringelse for montering av akkumulator(er), tilveiebringelse for akseptering av instrumentering for måling av trykk, temperatur og hvilke som helst andre inngangs- eller utgangssignaler, for eksempel stigerørnivåindikatorer; ledning(er) som tar trykksatt slam til den neste stigerørseksjonen over en glideskjøt; nødnedstengningssystem(er) og fjernoperert(e) ventil(er); en hydraulisk buntledning som tar RCD-nyttegjenstandene og styringene; en elektrisk buntledning for instrumentering eller andre elektriske krav. Et strupingssystem kan også vær innsatt i slamreturledningen som er i stand til å bli fjernstyrt og automatisk styrt. Stigerørsystemet 100 kan også ha en andre redundant returledning ved behov. Som del av systemet 100 kan, ved behov, et injeksjonssystem 200 som inkluderer en nedre stigerørseksjon koblet til en komposittslange (eller et annet leveringssystem) for levering av fluider være inkludert med et innløp for å tillate injeksjon av et fluid med annen tetthet i stigerøret på et hvilket som helst punkt mellom undervanns-BOP og toppen av stigerøret. Dette tillater injeksjon i stigerøret av nitrogen eller Aphrons (glasskuler), eller fluider med ulike tettheter som vil tillate hydrostatiske variasjoner å bli benyttet på brønnen, brukt i sammenheng med en overflate- eller underoverflatestruper.

Det er fleksibilitet i stigerørsystemet 100 til å bli kjørt i forbindelse med konvensjonelle ringromstrykkstyreutstyr, multiple RCD’er, avpasset for bruk med 133/8 høytrykks stigerørsystemer eller andre høytrykks stigerørsystemer basert i prinsippet på det som er vist i fig. 3b, 3c eller 3e. I stedet for et standard 21 tommers (53,34 cm) stigerørsystem kan en hvilken som helst annen størrelse hos stigerørsystemet bli avpasset for bruk med stigerørsystemet 100 og/eller injeksjonssystemet 200 (beskrevet ytterligere nedenfor), som kan bli plassert på en hvilken som helst dybde i stigerøret avhengig av krav.

En forfinet og mer sensitiv styringsmetode for MPD (styrt trykkboring; Managed Pressure Drilling) vil bli oppnådd av stigerørsystemet 100 ved introduksjon av nitrogen i stigerøret under RCD. Dette vil være for det formål å jevne ut trykkbølger skapt ved hiv hos den flytende boreinstallasjonen grunnet dempingseffekten til nitrogenet i stigerøret så vel som å tillate mer tid for strupemanipulering for styring av bunnhullsregimet. Det har blitt demonstrert på mange MPD-jobber utført på ikke-flytende boreinstallasjoner, at å ha et enkelfasefluid gjør det vanskeligere å styre BHP uten strupermanipulering. På en flytende boreinstallasjon har alle over- og undertrykksbølger (surge and swab) gjennom RCD en mer direkte effekt på BHP med enfasesystemet ettersom det ikke er mulig å kompensere med strupesystemet. Med stigerørsystemet 100 kan struperen(e) bli styrt både manuelt og/eller automatisk med inngangssignalet fra både overflaten og/eller bunnhullsdatafangst.

Stigerørsystemet 100 tillater nitrert fluidboring som allikevel er overbalansert til formasjonen, forbedret sparkdetektering og –styring, og evnen til å rotere rør under trykk under brønnstyringshendelser.

Stigerørsystemet 100 tillater en sikrere installasjon ettersom det ikke er noen endring i normal praksis ved kjøring av stigerørsystemet og alle funksjoner forblir for undervanns-BOP-styring, nødfrigjøring (emergency unlatch), fluidsirkulering og brønnstyring.

Stigerørsystemet 100 inkluderer tetningsboringsbeskyttelseshylser og kjøreverktøy(er) etter behov, som muliggjør konvertering fra en standard stigerørseksjon til en full stigerørsystem 100-systembruk.

Stigerørsystemet 100 kan også inkludere tillegg av ledninger på den eksisterende glideskjøten som kan bli gjort: (1) permanent med ytterligere ledninger og svanehals(er) på glideskjøten, og hule rør for mating gjennom hydrauliske eller elektriske slanger; eller (2) midlertidig ved å stramme slanger og bunter til glideskjøten hvis det er akseptabelt med hensyn til miljøbetingelser.

Et system er beskrevet for dypvannsboring i sjøbunnen ved bruk av roterbare rør. Dette består av stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200. De to komponenter kan bli benyttet sammen eller uavhengig av hverandre.

Injeksjonssystemet 200 inkluderer en stigerørseksjon som er basert på stigerørsystemet som blir benyttet. Det vil således, for eksempel i et 21 tommers (53,34 cm) marint stigerørsystem, ha konnektorer for å passe de bestemte forbindelser for det systemet. Videre vil det ha alle de vanlige ledninger festet til seg som er påkrevd for en stigerørseksjon under glideskjøten SJ. I et normalt 21 tommers (53,34 cm) stigerørsystem vil dette være en strupeledning og en drepeledning som et minimum og andre slik som trykkøkningsledning og/eller hydrauliske ledninger. For en annen type stigerør, for eksempel et 135/8 foringsbasert stigerør, vil det typisk ikke ha noen andre ledninger festet (bortsett fra de som kreves spesielt for stigerørsystemet 100).

Stigerørsystemet 100 fungerer som en passiv stigerørseksjon under normale boreoperasjoner. Når trykksatte operasjoner er påkrevd, blir komponenter innsatt i det som påkrevd for å muliggjøre dets fulle funksjonalitet. Seksjonen med stigerør benyttet for stigerørsystemet 100 kan bli tilvirket av et rør med tykkere veggtykkelse.

Med henvisning til fig.9 viser denne et detaljert skjematisk tverrsnitt av en utførelsesform av et stigerørsystem 100. Tegningen er splittet langs senterlinjen CL og hvor den venstre siden (left hand side; lhs) viser typisk konfigurasjon av indre komponenter i en passiv modus, og den høyre siden (right hand side; rhs) viser den typiske konfigurasjonen i en aktiv modus. I tegningen er bare hovedkomponenter vist med detaljer slik som tetninger, forsenkninger, sperremekanismer, lagre ikke vist. Disse detaljer er standardtypen funnet på typiske brønnboringsinstallasjoner og komponenter som kan bli benyttet med stigerørsystemet 100. Deres eksakte detaljer avhenger av den spesielle tilvirkers utstyr som er avpasset for bruk i stigerørsystemet 100.

Som illustrert i fig. 9, inkluderer stigerørsystemet 100 en stigerørseksjon 30 med endekonnektorer 31 og et roterbart rør 32 vist i typisk posisjon under boreprosessen. Dette røret 32 er vist for illustrasjon, og danner ingen del av stigerørsystemet 100.

Seksjonen 30 kan inkludere en kombinasjon av komponenter. For eksempel kan seksjonen 30 inkludere en adapter A for å gjøre det mulig for en indre stigerørseksjon å bli festet til stigerørsystemet 100. Dette er for det formål å heve totaltrykklassifiseringen for stigerørsystemet som blir benyttet. For eksempel kan et 21 tommers marint stigerørsystem ha en klassifisering på 2000 psi (13,79 MPa) arbeidstrykk. Installasjon av et 95/8 tommers (24,45 cm) foringsstigerør 36 vil tillate stigerøret innvendig å bli klassifisert til en ny, høyere trykklassifisering avhengig av den benyttede foring.

Stigerørsystemet-100-seksjonen vil typisk ha en høyere trykklassifisering for å tillate denne muligheten.

Seksjonen 30 kan også inkludere adaptere B1 og B2 for muliggjøring av trykktester hos stigerøret og trykktesting av komponenter installert under installasjon, operasjon og feilsøking.

Seksjonen 30 kan også inkludere adaptere C1, C2 og C3, som tillater innsetting av BOP (utblåsningssikring) komponenter og RCD (rotasjonsstyreinnretninger). Et typisk stigerørsystem 100 vil ha minst en RCD-innretning installert med et back-up system for sikkerhet. Dette kan være en andre RCD, en ringformet BOP, en ventil-BOP eller en annen anordning som muliggjør lukking rundt det roterbare røret 32. I konfigurasjonen vist i fig. 9 er et mangfold med anordninger for å vise at prinsippet for stigerørsystemet er universelt avpassbart. For eksempel, mens ikke beregnet å være begrensende, er C1 en skjematisk visning av en annulær BOP vist som en integrert del av stigerørsystemet 100. Det er også mulig å ha en annulær BOP som en anordning for innsetting. C2 viser skjematisk en aktiv (krever ekstern input for tetting) RCD-avpasning, og C3 viser en typisk passiv (mekanisk tetning hele tiden) RCD-avpasning med doble tetninger.

Stigerørsystemet 100 har flere utløp for å muliggjøre full bruk av funksjonaliteten hos anordningene A, B og C1-C3. Disse inkludere utløp 33 som tillater kommunikasjon til ringrommet mellom det indre og ytre stigerør (hvis installert), innløp/utløp 40 som tillater kommunikasjon inn i stigerøret under sikkerhetsinnretningen installert i C1, utløp 41 som er tilgjengelig for bruk som en nødventilledning hvis et slikt system er påkrevd for en bestemt bruk av stigerørsystemet 100, utløp/innløp 44 som vil være hovedstrømningsutløpet (kan også bli benyttet som et innløp for utligning), utløp 45 som kan bli benyttet for å tilveiebringe et redundant strømningsutløp/innløp, utløp 54 som kan bli benyttet som et alternativt utløp/innløp og utløp 61 som kan bli benyttet som et innløp/utløp. Den bestemte konfigurasjonen og bruk av disse innløp og utløp avhenger av anvendelsen. For eksempel, i styrt trykkboring, kan utløp 44 og 45 bli benyttet for gi to redundante utløp. I tilfellet med ”mud-cap”-boring vil utløpet 44 bli benyttet som et innløp bundet til et pumpesystem og utløpet 45 ville bli benyttet som et back-up-innløp for et andre pumpesystem. En typisk ”hook-up” skjematisk fremstilling er vist i fig.11, som vil bli beskrevet senere.

Detaljene ved innretningene blir nå gitt for å tillate en mer fullstendig forståelse av den typiske funksjonaliteten til stigerørsystemet 100. Stigerørsystemet 100 er konstruert for å tillate innsetting av gjenstander etter behov, dvs. at klaringene tillater adkomst til den nederste adapter for å innsette gjenstander etter behov, som øker i klaring fra bunn til topp.

Anordningen A er det indre stigerøret avpasset og kan være spesifisert i henhold til tilveiebringing av det indre stigerørsystemet. På den venstre siden er gjenstanden 34 adapteren som vil være en del av stigerørsystemet 100. Denne vil typisk ha en tetningsboring og en låseforsenkning. En beskyttelseshylse 35 ville vanligvis være på plass for å bevare tetningsarealet. På den høyre siden er det indre stigerøret vist installert. Når det indre stigerøret 36 er kjørt, vil hylsen 35 være fjernet for å tillate låsing av det indre stigerøret 36 i adapteren 34 med låse- og tettemekanismen 37. Den nøyaktige detalj og operasjon avhenger av leverandøren av den indre stigerørsammenstillingen. Straks det er installert, tilveiebringer det indre stigerøret en forseglet kanal som eliminerer trykksvakhetene hos den ytre stigerørseksjonen 30. Stigerørsystemet 100 kan bli tilvirket til en høyere trykklassifisering slik at det kunne muliggjøre full eller delvis trykkapasitet hos det indre stigerørsystemet. Et utløp 33 er tilveiebrakt for å tillate overvåkning av ringrommet mellom det indre stigerøret 36 og det ytre stigerøret 30.

Anordningene B1 og B2 er trykktestadaptere. Normalt i konvensjonelle operasjoner blir stigerøret aldri trykktestet. Alle trykktester finner sted i undervanns-BOP-stakken. For trykkoperasjoner blir en trykktest påkrevd av hele stigerørsystemet etter installasjon for å sikre integritet. For denne trykktesten er adapteren B2 påkrevd som er den samme i prinsippet som beskrivelsen her for trykktestadapteren B1. Stigerørsystemet 100 inkluderer en adapter 38 for det formål å akseptere en trykktestadapter 39. Denne trykktestadapteren 39 tillater passasje av den maksimale klaring påkrevd under trykkoperasjonene. Den kan være forhåndsinstallert eller installert før trykkoperasjoner er påkrevd. Når en trykktest er påkrevd, blir en adapter 39a festet til et rør 32 og satt i adapteren 39 som vist på høyre side i fig. 9. Adapteren 39a vil låse positivt for å akseptere trykktester ovenfra og nedenfra. Den samme beskrivelse gjelder for anordningen B2, som er installert helt på toppen av stigerørsystemet 100, dvs. over utløpet 61. Med B2 kan hele stigerøret og stigerørsystemet 100 bli trykktestet til et ”test”-trykk over etterfølgende planlagt trykktest. Straks totaltrykktesten er oppnådd med anordningen B2, vil etterfølgende trykktester vanligvis benytte anordningen B1 for fornyet trykktesting av integriteten til systemet etter vedlikehold på RCD’er.

Anordningen C1 er en sikkerhetsanordning som kan bli lukket rundt det roterbare røret 32, for eksempel, men ikke begrenset til, en annulær BOP 42, en ventil-BOP avpasset for passasje gjennom rotasjonsbordet, eller en aktiv RCD-anordning lik den som er vist i C2. Anordningen C1 kan bli installert innvendig slik som C2 og C3 eller den kan være en integrert del av stigerørsystemet 100 som vist i fig.9. Gjenstanden 42 er en skjematisk fremstilling av en annulær BOP uten alle detaljer. Når det ikke er i bruk som vist på venstre side, er tetteelementet i en avlastet tilstand 43a. Ved behov kan det bli aktivert og vil tette rundt røret 32 som vist på høyre side med fremstillingen 43b. For spesielle anvendelser, for eksempel underbalansert strømningsboring, hvor hydrokarboner blir introdusert i stigerøret under trykk, kan to anordninger av typen C1 være installert for å tilveiebringe en dobbel barriere.

Anordningen C2 viser skjematisk en aktiv RCD. En adapter 46 er en del av stigerørsystemet 100 for å tillate installasjon av en adapter 47 med de påkrevde tetnings- og låsesystemer som er konstruert for den spesielle RCD som blir benyttet i stigerørsystemet 100. Både 46 og 47 har porter for å tillate den typiske tilførsel av hydrauliske fluider påkrevd for operasjon av en aktiv RCD. En tetningsbeskytter og hydraulisk portisolasjon og tetningsbeskytterhylse 48 er normalt på plass når den aktive RCD 50 ikke er installert som vist på venstre side. Når bruk av den aktive RCD 50 er påkrevd, blir tetningsbeskytterhylsen 48 trukket ut med et kjøreverktøy festet til det roterbare røret 32. Da er den aktive RCD 50 installert som vist på høyre side. Hydraulisk adaptermanifold 51 tilveiebringer kommunikasjon fra den hydrauliske tilførsel (ikke vist) til RCD. Skjematisk er to hydrauliske ledninger vist på den høyre siden. Ledning 52 tilfører hydraulisk fluid for å aktivere det aktive elementet 49 og hydraulisk ledning 53 leverer typisk olje (eller annet smørende fluid til lageret). En tredje kanal kan være tilstede (ikke vist) som tillater resirkulering av lagerfluidet. Avhengig av den bestemte type aktiv RCD, kan færre eller flere hydrauliske ledninger være påkrevd for andre funksjoner, for eksempel trykkindikasjon og/eller låsefunksjoner.

Anordningen C3 viser skjematisk en passiv RCD 58 med to passive elementer 59 og 60 som blir vanlig benyttet. En adapter 57 er installert i stigerørsystemet 100. Det er mulig å lage adaptere som beskytter tetningsoverflaten ved borevariasjoner og i et slikt tilfelle for et passivt hode som ikke krever noe nytteutstyr (utilities) (noen krever nytteutstyr for lagersmøring/kjøling) kreves ingen tetningsbeskytterhylse. I dette tilfellet kan den passive RCD 58 bli installert direkte i adapteren 57 som vist på høyre side med tetteelementer 59 og 60 kontinuerlig i kontakt med røret 32. Denne skjematiske installasjonen antar også at låsemekanismen for RCD 58 er en del av RCD og aktivert/-deaktivert av kjøreverktøyet eller –verktøyene.

Stigerørsystemet 100 kan også inkludere andre gjenstander festet til seg for å gjøre det til komplett pakke som ikke krever noen ytterligere installasjonsaktivitet etter at det er installert i stigerøret. Disse andre gjenstander kan inkludere instrumentering og ventiler festet til utløpene/innløpene 33, 40, 41, 44, 45, 54, 61. Disse er beskrevet i forbindelse med fig.11 under. For å muliggjøre full funksjonalitet av testutløpsnyttegjenstandene og av anordningene installert (A, B1, B2, C1, C2, C3) inkluderer stigerørsystemet 100 et styringssystem som sentraliserer alle overvåkningsaktiviteter på stigerørsystemet 100 og tilveiebringer en dataforbindelse tilbake til den flytende boreinstallasjonen.

Stigerørsystemet 100 inkluderer enda et styringssystem 55 som tilveiebringer for styring av hydrauliske funksjoner av de ulike anordninger og en akkumulatorpakke 56 som tilveiebringer reservetrykket for alle de hydrauliske nyttegjenstander. Andre styrings/ hjelpe/tilførselsbokser kan bli tilføyd etter behov for å minimalisere antallet forbindelser som kreves tilbake til overflaten.

Ved å henvise til fig.11 viser denne den typiske strømningsvei gjennom stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200. Borefluid 81 strømmer ned det roterbare røret 32, og går ut i borekronen 82. Så er fluidet en blanding av borefluid og kaks som blir returnert i ringrommet mellom det roterbare røret og det borede hullet. Strømmen passerer gjennom undervanns-BOP 83 hvis den er installert og fortsetter så inn i stigerørstrengen 84. Injeksjonssystemet 200 kan injisere variabel tetthetsfluid inn i denne returstrømmen. Strømmen 85 fortsetter som en blanding av borefluid, kaks og variabelt tetthetsfluid innført av injeksjonssystemet 200 opp stigerøret inn i stigerørsystemet 100. Der passerer det gjennom sikkerhetsanordningene C1, C2 og C3 og fortsetter inn i glideskjøten 91 hvis ingen av anordningene er lukket.

Utløpet 41 er koblet til en sikkerhetsanordning 104 som tillater trykkavlastning tilbake til den flytende boreinstallasjonen gjennom ledning 95. Denne sikkerhetsanordningen 104 kan være en sikkerhetsavlastningsventil eller et annet egnet system for avlastning av trykk.

Anordninger C1, C2 og C3 er koblet gjennom deres individuelle styringskomponentgrupper 301, 302 og 303 respektivt til en sentral elektrohydraulisk styringssystem 304 som også inkluderer akkumulatorer. Det har også en elektrisk ledning 89 og en hydraulisk ledning 90 tilbake til den flytende boreinstallasjonen. Konseptuelt er bruken av de ulike forbindelser lik slik at den følgende beskrivelse for gjenstander 40, 111, 112, 113, 114 og 119 er den samme som for: 44, 118, 117, 115, 116 og 119; og for 45, 124, 123, 122, 121 og 120; så vel som 54, 131, 132, 133, 134 og 120.

Hvor mange av disse settene med forbindelser og ventiler som er installert er avhengig av den planlagte operasjonen, antallet anordninger (C1, C2 og C3) installert, og graden av fleksibilitet som kreves. Et tilsvarende sett med gjenstander kan være koblet til utløpet 61 ved behov.

Ved å ta utløp/innløp 40 som et typisk eksempel på de ovenfor opplistede sett, er en instrumentadapter eller sensor 111som kan måle hvilke som helst påkrevde data, typisk trykk og temperatur festet til ledningen fra utløpet 40. Strømmen går da gjennom denne ledningen via et strupesystem 112 som er hydraulisk eller på annen måte styrt, så gjennom to hydraulisk styrte ventiler 113 og 114 av hvilke i det minste en er feillukket. Strømmen kan da fortsette opp ledningen tilbake til den flytende boreinstallasjonen. Strømmen kan også bli initiert i revers ned denne ledning 88 hvis påkrevd. En lignende ledning 194 er tilveiebrakt koblet til utløp/innløp 45.

Sensoren 111 kan overvåke parametere (slik som trykk og/eller temperatur etc.) i det indre av stigerørseksjonen 30, stigerørstrengen 84 eller stigerørstrengen 206 (beskrevet nedenfor) under den annulære BOP 42 eller ventilmodulen 202 beskrevet nedenfor (se fig. 12 og 13). Sensorer 118, 124 kan overvåke parametere (slik som trykk og/eller temperatur etc.) på innsiden av stigerørseksjonen 30 eller stigerørstrengen 84 eller 206 mellom den annulære BOP 42 eller ventilmodulen 202 og den aktive RCD 50 eller ringtetningsmodulen 224 (beskrevet nedenfor, se fig.14 & 15). Sensoren 131 kan overvåke parametere (slik som trykk og/eller temperatur etc.) på innsiden av stigerørseksjonen 30 eller stigerørstrengen 84 eller 206 mellom den aktive RCD 50 eller ringtetningsmodulen 224 og den passive RCD 58 eller ringtetningsmodulen 222 (beskrevet nedenfor, se fig.16 & 17). Ytterligere eller ulike sensorer kan bli benyttet for å overvåke, lagre og/eller overføre data som indikerer en hvilken som helst kombinasjon av parametere, etter behov.

Som vist er fig.11 et typisk prosess- og instrumenteringsdiagram og kan bli fortolket som sådan, som innebærer at enhver variasjon av strømningsmønsteret som påkrevd kan bli oppnådd ved å åpne og lukke ventiler i henhold til den påkrevde operasjon av anordningene C1, C2 og C3 som kan bli lukket eller åpnet (med unntak av for eksempel den passive RCD 58 vist i fig.9, som normalt alltid er lukket).

Styringssystemene 55 beskrevet ovenfor er vist i ytterligere detalj i fig.11 som styringssystemer 119, 120, 304. Disse styringssystemene 119, 120, 304 er anordnet under vann utenfor stigerørstrengen 84 eller 206 og sentraliserer elektriske og hydrauliske forbindelser til undervannsventilene 113, 114, 115, 116, 121,122, 133, 134 slik at færre elektriske og hydrauliske ledninger kreves til overflaten.

Styringssystem 119 er koblet til elektrisk ledning 186 og hydraulisk tilførselsledning 87 for styring av aktivering av ventiler 113, 114, 115, 116 og strupere 112, 117. Styringssystemet 119 mottar også datasignaler fra sensorer 111, 118. Styringssignaler fra overflaten kan bli multiplekset på den elektriske ledningen 186, og datasignaler fra sensorene 111, 118 kan også bli multiplekset på den elektriske ledningen 186.

Hvis utløpet 44 blir benyttet for returstrømning av borefluider under boring, kan da struperen 117 bli benyttet for å regulere mottrykk i stigerørstrengen 84 for styrt trykkboring for å bibeholde en ønsket konstant eller selektivt varierende nedeihulls trykk (for eksempel et bunnhullstrykk i borekronen vist i fig.6B). Struperen 117 kan være automatisk regulerbar via styringssystemet 119 i forbindelse med et overflatestyringssystem 18 (se fig. 10), for eksempel for å muliggjøre automatisk styring av struperen uten behov for menneskelig intervenering (selv om menneskelig intervenering kan være lagt til rette for, om ønskelig).

Styringssystemet 120 er koblet til elektrisk ledning 192 og hydraulisk tilførselsledning 193 for styring av aktivering av ventiler 121, 122, 133, 134 og strupere 123, 132.

Styringssystemet 120 mottar også datasignaler fra sensorer 124, 131. Styringssignaler fra overflaten kan bli multiplekset på den elektriske ledningen 192, og datasignaler fra sensorene 124, 131 kan også bli multiplekset på den elektriske ledningen 192.

Hvis utløp 45 eller 54 blir benyttet for returstrømning av borefluider under boring, så kan da struperen 123 eller 132 bli benyttet for å regulere mottrykk i stigerørstrengen 84 for styrt trykkboring for å bibeholde en ønsket konstant eller selektivt varierende nedeihullstrykk (for eksempel et bunnhullstrykk ved borekronen vist i fig.6B).

Struperen 123 eller 132 kan bli automatisk styrt via styringssystemet 120 i forbindelse med et overflatestyringssystem (ikke vist), for eksempel for å muliggjøre automatisk styring av struperen uten behov for menneskelig inngrep (selv om menneskelig inngrep kan være lagt til rette for, dersom dette er ønskelig).

Styringssystemet 304 er koblet til den elektriske ledningen 89 og den hydrauliske tilførselsledningen 90 for styring av operasjon av styringskomponentgrupper 301, 302, 303. Styringskomponentgruppene 301, 302, 303 inkluderer ventiler, aktivatorer, akkumulatorer, sensorer for aktuering og overvåkning av operasjon av de ulike moduler (for eksempel annulær BOP 42, aktiv RCD 50, passiv RCD 58, ventilmodul 202 og/eller ringtetningsmoduler 222, 224, 226) som kan være installert i stigerørseksjonen 30 eller stigerørstrengen 84 eller 206.

Hvilke som helst av undervannsstyringssystemene 119, 120, 304 kan bli erstattet ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy 320 (se fig.30). I tilfellet feil, feilfunksjon, oppdatering eller krav til vedlikehold av noen av styringssystemene 119, 120, 304, kan således dette bli utført uten behov for å forstyrre stigerørstrengen 84 eller 206.

Variabelt tetthetsfluid blir injisert ned kanalen 11 til injeksjonssystemet 200 og den detaljerte beskrivelse av denne operasjonen er beskrevet mer fullstendig nedenfor.

Injeksjonssystemet 200 består av en stigerørseksjon (vanligvis en kortere seksjon kalt et tilpasningsrør) som har et innløp, og et komposittslangesystem, eller en annen egnet leveringsmekanisme for å tillate injeksjon av fluider med ulik tetthet inn i stigerøret på et hvilket som helst punkt mellom undervanns-BOP og toppen av stigerørsystemet 100.

Injeksjonssystemet 200 kan bli benyttet uavhengig av, eller i forbindelse med, stigerørrørsystemet 100 på en hvilken som helst flytende boreinstallasjon for å muliggjøre tetthetsvariasjoner i stigerøret. I styrte trykk- eller underbalanserte boreoperasjoner kan injeksjonssystemet 200 bli benyttet for å injisere en fluidsammensetning 150 i stigerørstrengen 84 som har en mindre tetthet enn borefluidet 81 returnert fra brønnhullet under boring.

Injeksjonssystemet 200 tillater injeksjon i stigerøret av en fluidsammensetning 150 som for eksempel inkluderer nitrogen eller afrons (hule glasskuler), eller fluider av ulike tettheter som vil tillate hydrostatiske variasjoner å påføres brønnen, ved benyttet sammen med en overflate- eller underoverflatestruper. Som beskrevet tidligere er injeksjonssystemet 200 en ledning gjennom hvilken en nitrogendemper kan bli påført og bibeholdt for å tillate mer styring av BHP ved manipulering av overflatestruperen, tettheten til det injiserte fluid og injeksjonsraten både ned borestrengen og inn i ringrommet gjennom injeksjonssystemet 200.

Injeksjonssystemet 200 inkluderer utvendig alle de vanlige stigerørsforbindelser og fester som er påkrevd for en stigerørseksjon. I tillegg inkluderer injeksjonssystemet 200 tilveiebringelse for montering av akkumulator(er) (vist), tilveiebringelse for akseptering av instrumentering for måling av trykk, temperatur og et hvilket som helst annen inngangssignal eller utgangssignal. Nødstengningssystem(er) fjernstyrt ventil(er), en hydraulisk buntledning for å tilføye hydraulisk fluid, hydraulisk trykk og styringssignaler til ventilen, og strupesystemer kan også være inkludert på injeksjonssystemet 200.

Injeksjonssystemet kan være plassert utelukkende på et hydraulisk system, en hydraulisk og elektrisk buntledning for instrumentering eller andre elektriske styringskrav, eller et fullstendig MUX (Multipleks) system. Et strupesystem kan også være innsatt i fluidinjeksjonsledningen (vist) som er fjern- og automatisk styrt.

En stigerørseksjon 1, som kan være en stigerørstilpasning (riser pup), av samme konstruksjon som stigerørsystemet med de samme endekonnektorer 16 som stigerørsystemet, er basis for injeksjonssystemet 200. Denne stigerørseksjonen 1 inkluderer en fluidinjeksjonsforbindelse 2 med kommunikasjon til innsiden av stigerørseksjonen. Denne forbindelsen 2 kan bli isolert fra stigerørets indre fluid ved hjelp av hydraulisk aktivert ventiler 3a og 3b utstyrt med hydrauliske aktuatorer 4a og 4b. Injeksjonsraten kan bli styrt både ved hjelp av et overflatestyringssystem 19 (pumperate og/eller struping (choke)) og undervanns ved hjelp av en fjernstyrt struper 19. Som tilføyd redundans kan en eller flere ikke-returventiler 8 være inkludert i konstruksjonen.

Ledningen for å tilføre injeksjonsfluidet fra overflaten til injeksjonssystemet 200 er vist som en spolbar komposittledning 11, som kan bli enkelt klemt til stigerøret eller undervanns-BOP-styreledninger (hvis vanndybder tillater det og de er på plass).

Komposittrør- og spolesystemer som levert av Fiberspar Corporation er egnet for denne applikasjon. Komposittledningen 11 blir levert på en spolbar spole 12. Komposittledningen 11 kan bli enkelt kuttet og konnektorer 13 avpasset på stedet på den flytende boreinstallasjonen for den påkrevde lengden. Det opererende hydrauliske fluidet for aktuatorene 4a og 4b til undervannsstyreventilene 3a og 3b og den hydrauliske struperen 14 kan bli lagret på injeksjonssystemet 200 i akkumulatorer 5 og 15, respektivt. De kan være individuelle, uavhengige akkumulatorsystemer eller et felles tilførselssystem med elektroniske styreventiler som levert i et MUX-system. Fluidet til akkumulatorene 5, 15 blir levert og bibeholdt gjennom hydrauliske tilførselsledninger 9 fra den hydrauliske slangespolen 10 tilført med hydraulisk fluid fra en overflatehydraulikktilførsel og overflatestyresystem 18. Som beskrevet ovenfor kan overflatestyresystemet 18 også bli benyttet for å styre operasjon av undervannsstyreystemene 119, 120, 304, selv om ytterligere eller separate overflatestyresystemer kan bli benyttet for dette formålet, om ønskelig.

Hydraulisk fluid for ventilaktuatorene 3a og 3b fra akkumulatoren 5 blir tilført gjennom slangen 7 og hydraulisk fluid fra akkumulatoren 15 blir levert gjennom slangen 17 til den hydrauliske struperen 14. Elektro-hydrauliske styreventil 6a for aktuatorer 4a og 4b tillater lukking og åpning av ventieler 3a og 3b ved hjelp av elektriske signaler fra overflaten tilført ved hjelp av en elektrisk ledning 20 og den elektro-hydrauliske styreventil 6b tillater lukking og åpning av den hydrauliske struperen 14 tilsvarende gitt styresignal fra overflaten ved hjelp av ledning 20.

Under konvensjonelle boreoperasjoner er ventilene 3b og 3b lukket og injeksjonssystemet 200 fungerer som en standard seksjon med stigerør. Når variable tetthetsoperasjoner er påkrevd i stigerøret, blir ventilene 3a og 3b åpnet ved hjelp av hydraulisk styring og en fluidforbindelse 150 som for eksempel inkluderer nitrogen, blir injisert ved hjelp av overflatesystemet 19 gjennom slangespolen 12 ned ledningen 11 inn i stigerørsinnløpsforbindelsen 2. Raten kan bli styrt i overflatesystemet 19 og/eller ved hjelp av nedeihullsstruperen 14 som påkrevd. En av de hydrauliske styreventiler 3b er satt opp som en feilsikker ventil, som betyr at hvis trykk blir tapt i den hydrauliske tilførselsledningen, vil den stenge, og således alltid sikre fluiditeten til stigerørsystemet. Tilsvarende, når en retur til konvensjonelle operasjoner er påkrevd, blir fluidinjeksjon stoppet og ventilene 3a og 3b blir lukket.

Injeksjonssystemet 200 kan, som illustrert i fig.11, inkludere trykk- og temperatursensorer 21, pluss de påkrevde forbindelser og systemer som går til en sentral styringsboks 142 (se fig.11) for å overføre disse til overflaten. Ventilene 4a, 4b og struperen 14 kan bli operert ved hjelp av hydraulisk eller elektrisk signal og kablene 9, 20 kjørt med spolen 10 eller ved hjelp av akustisk signal eller annet system som muliggjør fjernstyring fra overflaten.

I fig.11 er variabel tetthetsfluidsammensetningen 150 injisert ned ledningen 11, gjennom en ikke-returventil 8, to hydraulisk fjernstyrte ventiler 4a og 4b, så gjennom en fjernstyrt struper 14 inn i innløpet 2. Sensorer 21 tillater måling av ønskede data som så blir ført til styresystemet 142 som består av akkumulatorer, styringer som mottar inngang/utgangssignaler fra ledningen 20 og hydraulisk fluid fra ledningen 9.

Et bruks- og operasjonsprosedyreeksempel blir beskrevet her for en typisk flytende boreinstallasjon for å installere et bruks- og fremgangsmåteeksempel av systemet.

Stigerørsystemet 100 vil bli kjørt som en normal stigerørseksjon gjennom rotasjonsbordet RT, og således ikke overskride den normale maksimale ytterdiameter (OD) for et 21 tommers (53,34 cm) stigerørsystemet på ca.49 tommer (124,46 cm) eller 60 tommer (152,4 cm) slik det finnes på nyere generasjons flytende boreinstallasjoner. Det vil ha full borekapasitet for 18-3/4 tommers (47,63 cm) BOP-stakksystemer og være konstruert til den samme mekaniske og trykkapasitet som den tyngste veggseksjonsstigerøret i bruk for det systemet. Et injeksjonssystem 200 vil bli kjørt i den nedre delen av stigerøret med spolbart komposittrør (FIBERSPAR™), et kommersielt tilgjengelig komposittrør er egnet for denne applikasjon.

I normale boreoperasjoner med for eksempel en plan for å gå over til styrt trykkboring, vil stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 bli kjørt med alle de ytre komponenter installert. Stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 vil bli installert med tetningsboringsbeskytterhylser 35, 48 på plass og trykktestet før innsetting i stigerøret. Under konvensjonell boreoperasjon vil innløps- og utløpsventilene være lukket og både stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 vil fungere som normale stigerørstilpasningsrør. Stigerørsystemet 100 vil være forberedt med korrekte tetningsboringsadaptere for RCD-systemet som skal benyttes.

Når trykksatte operasjoner er påkrevd, blir injeksjonssystemet 200 forberedt og kjørt som en del av stigerøret innsatt i det påkrevde punkt. De nødvendige forbindelser for styringsledningen 9, 20 blir kjørt, så vel som den fleksible ledning 11, for injeksjon av fluider av variabel tetthet i fluidsammensetningen 150. Kablene og ledningene er festet til stigerøret eller til BOP-styreledninger hvis disse er tilstede. Ventiler 4a og 4b er lukket.

Stigerørsystemet 100 blir forberedt med de nødvendige ventiler og styringer som vist i fig. 11. Alle ventiler er lukket. Slanger og ledninger er forbundet etter behov og brakt tilbake til den flytende boreinstallasjonen.

Rør vil bli kjørt i hullet med en BOP-testadapter. Testadapteren blir satt i undervannsbrønnhodet og den annulære BOP C3 er lukket i stigerørsystemet 100. En trykktest blir så utført til stigerørsarbeidstrykk. Den annulære BOP-C3 i stigerørsystemet 100 blir så åpnet og trykkteststrengen blir trukket ut. Hvis undervanns-BOP’en har ventiler som kan holde trykk ovenfra, kan en enklere teststreng bli kjørt ved setting av en testplugg i adapteren B2 på stigerørsystemet 100 (se fig.9).

Når stigerørsystemet 100 er påkrevd for bruk, vil en adapter 39 bli kjørt i den nedre nippelen B1 til stigerørsystemet 100 for å tilveiebringe en trykktestnippel tilsvarende den i den minste foringsrørstrengen i brønnhodet slik at etterfølgende trykktester ikke krever en tur til undervanns-BOP.

Tetningsboringsbeskyttelseshylsen 48 for RCD-adapteren C2 kan bli trukket ut. Så kan RCD’en 50 bli satt C2. Straks den er satt, blir RCD 50 funksjonstestet.

Det roterbare røret 32 blir så kjørt i hullet med trykktestadapteren 39a for stigerørsystemet 100 inntil adapteren 39a er satt i adapteren 39 (allerede forberedt som en del av et tidligere trinn). RCD’en 50 blir så lukket og, for de aktive systemer bare, blir fluid sirkulert gjennom stigerørsystemet 100 ved bruk av for eksempel utløpet 44. Utløpet 44 blir så lukket og stigerør blir trykktestet. Straks det er trykktestet, blir trykket sluppet ut og tetteelementet på RCD’en 50 blir frigjort. Testsammenstillingen blir så trukket ut av stigerørsystemet 100. En tilsvarende fremgangsmåte kan bli fullført for å sette en annen RCD 58 i seksjonen C3.

Boresammenstillingen blir så kjørt i hullet og sirkulasjon ved boredybden blir etablert. Pumpene blir så stoppet. Straks de er stoppet, blir RCD’en 50 tetteelement installert (bare hvis det trengs for den spesielle type RCD), og RCD’en 50 blir aktivert (for aktive systemer bare). Slamutløpet 44 på stigerørsystemet 100 blir så åpnet. Sirkulasjon blir så etablert og mottrykk blir satt med et automatisk overflatestrupesystem eller, alternativt, struperen 112 koblet til utløpet 44. Hvis en endring i tetthet er påkrevd i stigerørsfluidet, blir struperen 14 (se fig.11) lukket på injektorsystemet 200 og ventiler 4a, 4b blir åpnet. En fluidsammensetning 150, inkludert, men ikke begrenset til, nitrogen, blir sirkulert ved den ønskede rate inn i returstrømmen for å etablere en demper for demping av trykktopper. Det skal forstås at nitrogen bare er et eksempel, og at andre egnede fluider kan benyttes. For eksempel kan en fluidsammensetning 150 som inneholder kompressible midler (for eksempel faststoffer eller fluider hvis volum varierer vesentlig med trykk) bli injisert i stigerøret ved et optimalt punkt for å tilveiebringe denne dempingen. Boringen blir så gjenopptatt.

Systemet er vist i fig.4f og skjematisk vist i fig.6b for sammenligning med det konvensjonelle systemet i fig.6a. En typisk foretrukket utførelsesform for boreoperasjonen ved bruk av denne oppfinnelsen vil da være innføring av nitrogen under trykk inn i returborefluidstrømmen som kommer opp stigerøret. Dette blir oppnådd ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse ved hjelp av injeksjonssystemet 200 med et tilfestet rør som kan bli enkelt kjørt som en del av et hvilket som helst av systemene vist i fig.3a-g.

Variasjoner av ovennevnte fremgangsmåte med stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 vil muliggjøre et mangfold av borepermutasjoner som krever trykksatte stigerørsoperasjoner, slik som, men ikke begrenset til, dobbelttetthet- eller dobbeltgradientboring; styrt trykkboring (både under- og overbalanserte slamvekter); underbalansert boring med strøm fra formasjonen inn i borehullet; ”mud-cap”-boring, dvs. injeksjonsboring med ingen eller lite retur av fluider; og konstant bunnhullstrykkboring ved bruk av systemer som tillater kontinuerlig sirkulasjon. Stigerørsystemet 100/ injeksjonssystemet 200 muliggjør bruk av DAPC (dynamisk ringromstrykkstyring; dynamic annular pressure control) og SECURE (massebalansert boring; mass balance drilling) systemer og teknikker. Stigerørsystemet 100/injeksjonssystemet 200 muliggjør også bruk av trykksatte stigerørsystemer med overflate-BOP-systemer kjørt under vannlinjen. Stigerørsystemet 100/injeksjonssystemet 200 kan også benyttes for å muliggjøre DORS (dypvannsstigerørsystem; deep ocean riser system). Evnen til å innføre nitrogen som et dampingsfluid vil for den første gang gi en mekanisme for fjerning eller i stor grad redusere trykktopper (”surge and swab”) forårsaket av hiv på flytende boreinstallasjoner. Stigerørsystemet 100/injeksjonssystemet 200 muliggjør en linje inn til innsiden av en hvilken som helst av stigerørsystemene vist i fig.3a-g og tillater plassering av denne linjen på et hvilket som helst punkt mellom overflaten og bunnen av stigerøret. Stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 kan benyttes en SBOP, som således ville vesentlig redusere kostnader og som muliggjør teknologien vist i fig. 3g. Stigerørsystemet vist i fig.3g viser også bevegelse av injeksjonssystemet 200 til et høyere punkt i stigerøret.

Som beskrevet ovenfor kan stigerørsystemet 100 og injeksjonssystemet 200 bli sammenkoblet i en ellers konvensjonell stigerørsstreng. Stigerørsystemet 100/injeksjonssystemet 200 tilveiebringer et middel for trykksetting av det marine stigerøret til dets maksimale trykkapasitet og tillater enkelt variasjoner av fluidtettheten i stigerøret. Injeksjonssystemet 200 inkluderer et stigerørtilpasningsrør med tilveiebringelse for injeksjon av et fluid inn i stigerøret med isolasjonsventiler. Stigerørsystemet 100 inkluderer et stigerørtilpasningsrør med en indre stigerøradapter, en trykktestnippel, en sikkerhetsanordning, utløp med ventiler for avledning av slamstrømmen og nipler med tetningsboringer for akseptering av RCD’er. Den enkle levering av fluider til det nedre injeksjonstilpasningsrøret (injeksjonssystemet 200) er beskrevet. En fremgangsmåte er detaljert for å manipulere tettheten i stigerøret for å tilveiebringe et bredt spekter av operasjonstrykk og tettheter som muliggjør konseptet med styrt trykkboring, dobbelttetthetsboring eller dobbeltgradientboring, og underbalansert boring.

I tillegg til nå å henvise til fig.12-31 er en alternativ konfigurasjon av stigerørsystemet 100 skjematisk og representativt vist. Stigerørsystemet 100 i fig.12-31 inkluderer mange elementer som i mange henseender ligner de som er beskrevet ovenfor, eller som er alternative til elementene beskrevet ovenfor.

I fig.12 & 13 er installasjon av en ventilmodul 202 i en stigerørstreng 206 representativt vist. Fig.12 viser ventilmodulen 202 ført og posisjonert i et ventilmodulhus 280 til stigerørstrengen 206, og fig.13 viser ventilmodulen 202 etter at den har blitt festet og avtettet i huset 280.

Huset 280 er vist som en separat komponent hos stigerørstrengen 206, og fig.13 viser ventilmodulen 202 etter at den har blitt festet og avtettet i huset 280.

Huset 280 er vist som en separat komponent hos stigerørstrengen 206, men i andre utførelsesformer kan huset være integrert med andre modulhus 268, 282, 284, 306 (beskrevet nedenfor), og kan ligne konstruksjonen til stigerørseksjonen vist i fig.8 & 9. Stigerørstrengen 206 kan tilsvare stigerørstrengen 84 i prosess- og instrumenteringsdiagrammet i fig.11.

Hust 280 tilveiebringer et sted 240 for passende posisjonering av ventilmodulen 202 i stigerørstrengen 206. I dette eksempelet inkluderer huset 280 en indre sperreprofil 262 og en tetningsboring 328 for festing og avtetting av ventilmodulen 202 i stigerørstrengen 206.

Ventilmodulen 202 inkluderer en forankringsanordning 208 med radielt utover strekkbare låseelementer 254 for kontakt med profilen 262, og tetninger 344 for tetning i tetningsboringen 328. Ventilmodulen 202 er i fig.13 vist etter at elementene 254 har blitt strukket til inngrep med profilen 262, og tetningene 344 er tettende kontaktet med tetningsboringen 328.

Andre konfigurasjoner av ventilmodulen 202 kan benyttes om ønskelig. For eksempel, som vist i fig.30 & 31, kunne låseelementene 254 i stedet bli forflyttet ved hjelp av aktuatorer 278 posisjonert utenfor stigerørstrengen 206, for å selektivt kontakte låseelementene med en ytre profil 270 utformet på ventilmodulen 202. Operasjon av aktuatorene 278 kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemer 119, 304, styringskomponentgruppe 301 og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ventilmodulen 202 tillater og forhindrer selektivt fluidstrømning gjennom en strømningspassasje 204 utformet langsgående gjennom stigerørstrengen 206. Som vist i fig. 12 & 13 inkluderer ventilmodulen 202 en kuleventil som blir operert ved hjelp av en hydraulisk styringsledning 316 som utvendig er koblet til huset 280, men andre typer ventilmekanismer (slik som klaffeventiler, solenoidopererte ventiler etc.) kan benyttes om ønskelig. Operasjon av ventilmodulen 202 (for eksempel for å åpne eller lukke ventilen) kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemet 304 og styringskomponentgruppen 301, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Et mangfold av operasjoner kan bli utført ved bruk av ventilmodulen 202. For eksempel kan ventilmodulen 202 benyttes for å trykkteste ulike deler av stigerørstrengen 206, for å trykkteste ringtetningsmodulene 222, 224, 226 (beskrevet nedenfor), for å underlette trykkstyring i brønnhullet 346 under underbalansert eller styrt trykkboring (slik som under borekrone-348-endringer etc., se fig.22), eller under installasjon av kompletteringsutstyr 350 (se fig.31).

Under nå å henvise til fig.14 & 15 er en ringtetningsmodul 224 representativt vist som blir installert i et hus 284 i stigerørstrengen 206. I fig. 14 blir ringtetningsmodulen 224 ført inn i huset 284, og i fig.15 er ringtetningsmodulen vist etter å ha blitt testet og avtettet inne i huset.

Huset 284 tilveiebringer et sted 244 for passende posisjonering av ringtetningsmodulen 224 i stigerørstrengen 206. I dette eksempelet inkluderer huset 284 en indre låseprofil 266 og en tetningsboring 332 for festing og avtetning av ringtetningsmodulen 224 i stigerørstrengen 206. Huset 284 kan være en separat komponent hos stigerørstrengen 206, eller den kan være integrert utformet med hvilke som helst andre hus, seksjoner eller deler av stigerørstrengen.

Ringtetningsmodulen 224 inkluderer en forankringsanordning 250 med radialt utoverstrekkbare låseelementer 258 for kontakt med profilen 266 og tetninger 352 for tetning i tetningsboringen 332. Ringtetningsmodulen 224 er vist i fig.15 etter at elementene 258 har blitt strukket ut til inngrep med profilen 266, og tetningene 352 er tettende kontaktet med tetningsboringen 332.

Andre konfigurasjoner av ringtetningsmodulen 224 kan benyttes, om ønskelig. For eksempel, som vist i fig.31 & 31, kunne låseelementene 258 i stedet bli forflyttet ved hjelp av akuatorer 278 posisjonert utenfor stigerørstrengen 206, for selektivt å kontakte låseelementene med en ytre 274 utformet på ringtetningsmodulen 224. Operasjon av aktuatorene 278 kunne bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemet 119, 304 og styringskomponentgruppen 302, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ringtetningsmodulen 224 tillater å forhindre selektivt fluid fra fluidstrømning gjennom et ringrom 228 utformet radielt mellom stigerørstrengen 206 og en rørstreng 212 posisjonert i strømningspassasjen 204 (se fig.22). Som vist i fig.14 & 15, inkluderer ringtetningsmodulen 224 en radielt utstrekkbar tetning 218 som blir operert som respons på trykk påført en hydraulisk styringsledning 318 som er utvendig koblet til huset 284.

Ringtetningsmodulen 224 inkluderer også en lagersammenstilling 324 som tillater tetningen 218 å rotere med rørstrengen 212 når tetningen er i inngrep med røstrengen og rørstrengen blir rotert i strømningspassasjen 204 (slik som under boreoperasjoner). Lagersammenstillingen 324 blir tilført smøremiddel via en smøremiddeltilførselsledning 322 som er utvendig koblet til huset 284. En smøremiddelreturledning 326 (se fig.23) kan om ønskelig benyttes for å tilveiebringe for sirkulasjon av smøremiddel til og fra lagersammenstillingen 324.

Ringtetningsmodulen 224 er et alternativ for, og kan bli benyttet i stedet for, den aktive RCD 50 beskrevet ovenfor. Operasjon av r 224 er et alternativ for, og kan bli benyttet i stedet for, den aktive RCD 50 beskrevet ovenfor. Operasjon av ringtetningsmodulen 224 (for eksempel for å strekke ut eller trekke tilbake tetningen 218) kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyresystemet 304 og styringskomponentgruppen 302, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ved nå å henvise til fig.16 & 17 er en ringtetningsmodul 222 representativt vist installert i et hus 282 i stigerørstrengen 206. I fig.16 blir ringtetningsmodulen 222 ført inn i huset 282, og i fig.17 er ringtetningsmodulen vist etter å ha blitt festet og avtettet i huset.

Huset 283 tilveiebringer et sted 242 for passende posisjonering av ringtetningsmodulen 222 i stigerørstrengen 206. I dette eksempelet inkluderer huset 282 en indre låseprofil 266 og en tetningsboring 330 for festing og avtetting av ringtetningsmodulen 222 i stigerørstrengen 206. Huset 282 kan være en separat komponent hos stigerørstrengen 206, eller den kan være integrert utformet med hvilke som helst andre hus, seksjoner eller deler av stigerørstrengen.

Ringtetningsmodulen 222 inkluderer en forankringsanordning 248 med radielt utoverstrekkbare låseelementer 256 for kontakt med profilen 266, og tetninger 354 for avtetning i tetningsboringen 330. Ringtetningsmodulen 222 er i fig.17 vist etter at elementene 256 har blitt strukket ut til inngrep med profilen 266, og tetningene 354 er i tettende inngrep med tetningsboringen 330.

Andre konfigurasjoner av ringtetningsmodulen 222 kan om ønskelig benyttes. For eksempel, som vist i eksempel 30 & 31, kunne låseelementene 256 i stedet bli forflyttet ved hjelp av aktuatorer 278 posisjonert utenfor stigerørstrengen 206, for selektivt å kontakte låseelementene med en ytre profil 272 utformet på ringtetningsmodulen 222. Operasjon av aktuatorene 278 kunne bli styrt ved hjelp av undervannsstyresystemet 120, 304 og styringskomponentgruppen 303, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ringtetningsmodulen 222 tillater og forhindrer selektivt fluidstrømning gjennom ringrommet 228 utformet radielt mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212 posisjonert i strømningspassasjen 204 (se fig.2). Som vist i fig.16 & 17, inkluderer ringtetningsmodulen 222 fleksible tetninger 216 som er for tettende inngrep med rørstrengen 212.

Ringtetningsmodulen 222 inkluderer også en lagersammenstilling 324 som tillater tetningene 216 å rotere med rørstrengen 212 når tetningen er i inngrep med rørstrengen og rørstrengen blir rotert i strømningspassasjen 204 (slik som under boreoperasjoner). Lagersammenstillingen 324 kan bli tilført smøremiddel via en smøremiddeltilførselsledning og smøremiddelreturledning som beskrevet ovenfor for ringtetningsmodulen 224.

Ringtetningsmodulen 222 er et alternativ for, og kan bli benyttet i stedet for, den passive RCD 58 beskrevet ovenfor. Operasjon av ringtetningsmodulen 222 kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemet 304 og styringskomponentgruppen 302, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ved nå å henvise til fig.18 er en rørstrengforankringsanordning 210 vist installert i et hus 268 sammenkoblet i stigerørstrengen 206. Forankringsanordningen 210 inkluderer låseelementer 356 grepet med en indre profil 358 utformet i huset 268. I tillegg blir tetninger 214 avtettet i en tetningsboring 360 utformet i huset 268.

Huset 268 kan være en separat komponent hos stigerørstrengen 206, eller den kan være integrert utformet med hvilke som helst andre hus, seksjoner eller deler av stigerørstrengen. I denne konfigurasjonen av stigerørsystemet 100 er huset 268 fortrinnsvis posisjonert over stedene 240, 242, 244, 246 tilveiebrakt for de andre moduler 202, 222, 224, 226, slik at forankringsanordnignen 210 og tetningene 214 kan benyttes for trykktesting av stigerørstrengen 206 og de andre moduler.

I en trykktestingsprosedyre kan forankringsanordningen 210 og tetningene 214 bli ført inn og installert i stigerørstrengen med en del av rørstrengen 212 som strekker seg nedover fra forankringsanordningen og gjennom hvilke som helst ringtetningsmoduler 222, 224, 226, men ikke gjennom ventilmodulen 202. Denne konfigurasjonen er representativt vist i fig.19.

Bemerk at i fig.19 strekker rørstrengen 212 seg nedover fra forankringsanordningen 210 (ikke synlig i fig.19), gjennom ringtetningsmodulene 222, 224, og inn i strømningspassasjen 204 over ventilmodulen 202. Rørstrengen 212 strekker seg ikke gjennom ventilmodulen 202.

Forankringsanordningen 210 fungerer i trykktestingsprosedyren for å forhindre forflytting av rørstrengen 212 når trykkdifferanser blir påført over ringtetningsmodulene 222, 224, 226 og ventilmodulen 202. Tetningene 214 på forankringsanordningen 210 fungerer også for å tette av strømningspassasjen 204. Trykk kan bli levert fra et fjernt sted (slik som et overflateanlegg) gjennom rørstrengen 212 til strømningspassasjen 204 under forankringsanordningen 210.

Ventilmodulen 202 kan bli trykktestet ved påføring av en trykkdifferanse over den lukkede ventilmodulen ved bruk av rørstrengen 212. I konfigurasjonen i fig.19 kan trykk bli påført via rørstrengen 212 til en del av stigerørstrengen 206 mellom den lukkede ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulen 224 (i hvilken tetningen 218 har blitt aktuert for tettende å kontakte rørstrengen). Dette påførte trykket vil også forårsake påføring av en trykkdifferanse over ringtetningsmodulen 224 og delen av stigerørstrengen 206 mellom den lukkede ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulen 224. Enhver trykklekkasje som observeres vil være en indikasjon på en strukturell svikt eller tetningssvikt i ventilmodulen 202, stigerørstreng-206-delen eller ringtetningsmodulen 224.

For å trykkteste ringtetningsmodulen 222 og delen av stigerørstrengen 206 mellom ringtetningsmodulene 222, 224, kan tetningen 218 til ringtetningsmodulen 224 bli operert for å frakobles fra rørstrengen 212. På denne måten vil trykk påført via rørstrengen 212 til strømningspassasjen 204 forårsake en trykkdifferanse som påføres over ringtetningsmodulen 222 og delen av stigerørstrengen 206 mellom ringtetningsmodulene 222, 224.

Alternativt, eller i tillegg, kan rørstrengen 212 være posisjonert slik at dens ledende ender er mello ringtetningsmodulene 222, 224, i hvilket tilfellet operasjon av tetningen 218 ikke nødvendigvis påvirker om en trykkdifferanse blir påført over ringtetningsmodulen 222 eller delen av stigerørstrengen 206 mellom ringtetningsmodulene 222, 224.

Hvis ventilmodulen 202 blir åpnet, kan så trykk påført via rørstrengen 212 bli benyttet for å trykkteste den delen av stigerørstrengen 206 som er under ringtetningsmodulen 222 og/eller ringtetningsmodulen 224. På denne måten kan trykkintegriteten til den delen av stigerørstrengen 206 som vil bli utsatt for vesentlig trykkdifferanser under underbalansert eller styrt trykkboring bli verifisert.

Bemerk at trykket påført strømningspassasjen 204 via rørstrengen 212 kan være en trykkøkning eller en trykkreduksjon, etter behov. I tillegg kan trykkdifferansene forårsaket som et resultat av påføringen av trykk via rørstrengen 212 også bli benyttet for trykktesting av ulike komponenter av stigerørstrengen 206, inkludert, men ikke begrenset til, ventiler, ledninger, akkumulatorer, strupere, tetninger, styringssystemer, sensorer etc. som er forbundet med stigerørstrengen.

Selv om konfigurasjonen i fig.19 viser ringtetningsmodulen 222 posisjonert under forankringsanordningen 210, ringtetningsmodulen 224 posisjonert under ringtetningsmodulen 222, og ventilmodulen posisjonert under ringtetningsmodulen 224, skal det klart forstås at ulike arrangementer av disse komponenter, og ulike kombinasjoner av disse og andre komponenter, kan bli benyttet innenfor omfanget av oppfinnelsen. For eksempel kan, i stedet for at enhver av ringtetningsmodulene 222, 224 blir benyttet i stigerørsystemet 100, bare en ringtetningsmodul 222 eller 224 benyttes, to ringtetningsmoduler 222 eller to ringtetningsmoduler 224 benyttes, ringtetningsmodulen 226 (beskrevet nedenfor) benyttes i stedet for en av eller begge ringtetningsmodulene 222, 224, et hvilket som helst antall eller en hvilken som helst kombinasjon av ringtetningsmodulene benyttes, den annulære BOP beskrevet ovenfor benyttes i stedet en hvilken som helst av ringtetningsmodulene 222, 224, 226 etc.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.20 er ringtetningsmodulen 222 vist installert i stigerørstrengen 206 ført på rørstrengen 212. Borekronen 348 på den nedre enden av rørstrengen 212 forhindrer ringtetningsmodulen 222 fra å falle av den nedre enden av rørstrengen.

Fortrinnsvis er låseelementene 256 og profilen 264 av typen som selektivt kontakter hverandre når modulen 222 forflyttes gjennom stigerørstrengen 206. Dette betyr at låseelementene 256 og profilen 264 kan bli ”låst” til hverandre, slik at låseelementene 256 ikke vil operativt kontakte noen andre profiler (slik som profilene 262, 266, 358) i stigerørstrengen 206, og profilen 264 vil ikke bli operativt kontaktet av noen andre låseelementer (slik som låseelementene 254, 258, 356). Et egnet ”låse”-system for dette formål er SELECT-20™-systemet markedsført av Halliburton Engineering Services, Inc. i Houston, Texas, USA.

En fordel ved bruk av et slikt ”låst” system er at en minimal indre dimensjon ID hos stigerørstrengen 206 ved hver av modulstedene 240, 242, 244, 246 kan være minst så stor som en minimal indre dimensjon hos stigerørstrengen mellom de motsatte endeforbindelser 232, 234 hos stigerørstrengen. Dette vil nødvendigvis ikke være tilfellet hvis progressivt avtagende no-og-diametre ble benyttet for å lokalisere modulene 202, 222, 224, 226 i stigerørstrengen 206.

Straks ringtetningsmodulen 222 har blitt installert i stigerørstrengen 206, enten ført på stigerørstrengen 212 som vist i fig.20 eller ved bruk av et kjøreverktøy som vist i fig.

16, kan tetningene 216 bli installert i ringtetningsmodulen eller gjenvunnet fra ringmodulen ved å føre tetningene på rørstrengen 212.

Låseelementer 257 tillater tetningene 216 å bli separat installert i eller gjenvunnet fra ringtetningsmodulen 222. Låseelementene 257 kan for eksempel være de samme som, eller lignende, låseelementene 256 benyttet for å feste ringtetningsmodulen 222 i stigerørstrengen 206.

I en foretrukket fremgangsmåte kan ringtetningsmodulen 222 bli installert og festet i stigerørstrengen 206 ved bruk av et kjøreverktøy, uten at tetningene 216 er tilstede i modulen. Når rørstrengen 212 med kronen 348 derpå blir senket gjennom stigerørstrengen 206, så kan tetningene 216 bli ført på rørstrengen og installert og festet i ringtetningsmodulen 222. Når rørstrengen 212 og kronen 348 blir gjenvunnet fra stigerørstrengen 206, kan tetningene 216 også bli gjenvunnet.

Denne fremgangsmåten kan også benyttes som installasjon og gjenvinning av tetningene 218, 220 på hvilken som helst av de andre ringtetningsmodulene 224, 226 beskrevet her, for eksempel ved å tilveiebringe låseelementer eller andre forankringsanordninger for tetningene i ringtetningsmodulene. Tetningene 216, 218, 220 kan også bli separat ført, installert og/eller gjenvunnet, eller andre typer føringer, slik som kjøreverktøy, testverktøy, andre rørstrenger etc.

Ringtetningsmodulene 222, 224 og/eller 226 kan bli installert i hvilke som helst rekkefølge og i hvilken som helst kombinasjon, og tetningene 216, 218 og/eller 220 kan bli separat installert og/eller gjenvunnet fra stigerørstrengen i en hvilken som helst rekkefølge og i en hvilken som helst kombinasjon. For eksempel kan to ringtetningsmoduler (slik som ringtetningsmodulene 222, 224 som vist i fig.21) bli installert i stigerørstrengen 206, og så kan tetningene 216, 218 bli ført på rørstrengen 212 (enten sammen eller separat) og festet i de respektive ringtetningsmoduler. Bruken av selektive låseelementer 257 tillater den passende tetningen 216 eller 218 å bli selektivt installert i sin respektive ringtetningsmodul 222, 224.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.21 er ringtetningsmodulen 222 vist gjenvunnet fra stigerørstrengen 206 av rørstrengen 212. Med låseelementene 256 frakoblet fra profilen 264 kan ringtetningsmodulen 222 bli gjenvunnet fra inne i stigerørstrengen 206 sammen med rørstrengen 212 (for eksempel med borekronen 348 som forhindrer ringtetningsmodulen fra å falle av den nedre enden av rørstrengen), slik at en separat tur ikke må utføres for å gjenvinne ringtetningsmodulen. Denne fremgangsmåten vil også tillate enkel utskifting av tetningene 216 eller utføring av annet vedlikehold på ringtetningsmodulen 222, mellom turer for rørstrengen 212 inn i brønnen (slik som under utskifting av kronen 348).

Bemerk at hvilke som helst andre moduler 202, 224, 226 også kan bli ført inn i stigerørstrengen 206 på rørstrengen 212, og at hvilke som helst andre moduler også kan bli gjenvunnet fra stigerørstrengen på rørstrengen. I et eksempel beskrevet nedenfor (se fig. 30) kan multiple moduler bli gjenvunnet fra stigerørstrengen 206 samtidig på rørstrengen 212.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.22 er stigerørsystemet 100 representativt vist mens rørstrengen 212 blir rotert i strømningspassasjen 204 til stigerørstrengen 206 for å bore brønnhullet 346 under en boringsoperasjon. Tetningene 216 til ringtetningsmodulen 222 kontakter tettende og roterer med rørstrengen 212, og tetningen 218 til ringtetningsmodulen 224 kontakter tettende og roterer med rørstrengen, for å tette av ringrommet 228. I dette henseendet kan ringtetningsmodulen 222 fungere som en backup for ringtetningsmodulen 224.

Borefluidreturledningen 342 er i dette eksempelet i fluidkommunikasjon med strømningspassasjen 204 under ringtetningsmodulen 224. Borefluid som blir sirkulert ned rørstrengen 212 blir returnert (sammen med kaks, fluidsammensetningen 150 og/eller formasjonsfluider etc. under boreoperasjonen) via ledningen 342 til overflaten.

Ledningen 342 kan tilsvare ledningen 88 eller 194 beskrevet ovenfor, og ulike ventiler (for eksempel ventiler 113, 114, 115, 116, 121, 122, 133, 134), strupere (for eksempel strupere 112, 117, 123, 132), sensorer (for eksempel sensorer 111, 118, 124, 131) etc. kan kobles til ledningen 342 for regulering av fluidstrømmen gjennom røret, regulering av mottrykket påført strømningspassasjen 204 for å bibeholde et konstant eller selektivt varierende trykk i brønnhullet 346 etc. Ledningen 342 er i fig. 21 vist koblet til den delen av stigerørstrengen 206 som er mellom ringtetningsmodulene 222, 224 for å demonstrere at ulike steder for lokalisering av ledningen kan benyttes i henhold til prinsippene for den foreliggende oppfinnelse.

En annen ledning 362 kan være i fluidkommunikasjon med strømningspassasjen 204, for eksempel i kommunikasjon med ringrommet 228 mellom ringtetningsmodulene 222, 224. Denne ledningen 362 kan benyttes for trykkavlastning (i hvilket tilfelle ledningen kan tilsvare ledningen 95 beskrevet ovenfor), for overvåkning av trykk i ringrommet 228, som en alternativ borefluidreturledning, eller for en hvilken som helst annen hensikt. Ledningen 362 kan være i kommunikasjon med strømningspassasjen 204 på et hvilket som helst ønsket punkt langs stigerørstrengen 206, etter behov.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.23 er et eksempel på en flenskobling langs stigerørstrengen 206 representativt vist, for å demonstrere hvordan de ulike ledninger kan bli rommet og allikevel tillate stigerørsystemet å passe gjennom et konvensjonelt rotasjonsbord RT. Dette risset er tatt langs linjen 23-23 på fig.18. Bemerk at trykkøkningsledningen BL, strupeledningen CL, dreperledningen KL, brønnstyrenavlestrengen 180 og undervanns-BOP-hydraulikktilførselsledninger 364 er konvensjonelle og således ikke beskrives ytterligere her.

Borefluidreturledningen 342 blir enkelt installert i en typisk ubenyttet del av flenskoblingen. Injeksjonsledningen 11 og hydraulikktilførselsledningen 9, så vel som smøremiddeltilførsels- og returledningene 322, 326, trykkavlastningsledningen 362 og elektriske ledninger 20, 89, 186, 192 er posisjonert utenfor flenskoblingen, men allikevel innenfor en innhylling som tillater stigerørstrengen 206 å bli installert gjennom rotasjonsbordet RT. En hydraulisk retur- eller balanseledning 182 kan også være tilveiebrakt utenfor flenskoblingen, om ønskelig.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.24 & 25 kan en måte i hvilken kompakte ytre forbindelser til strømningspassasjen 204 i stigerørstrengen 206 kan bli utført, representativt vist. I dette eksempelet er multiple koblinger gjort mellom borefluidreturledningen 342 og strømningspassasjen 204, men det skal forstås at slike forbindelser kan bli gjort mellom strømningspassasjen og hvilke som helst en eller flere ytre ledninger, slik som trykkavlastningsledning 362, injeksjonsledningen 11 etc.

Bemerk at tre kombinerte ventiler 310 og aktuatorer 314 er sammenkoblet mellom returledningen 342 og respektive vinklede stigerørskonnektorer 366. Disse ventiler 310 og aktuatorer 314 kan tilsvare de ulike ventiler (for eksempel ventiler 113, 114, 115, 116, 121, 122, 133, 134) og strupere (for eksempel strupere 112, 117, 123, 132) beskrevet ovenfor. Ved å anordne ventilene 310 og aktuatorene 314 som vist i fig.24 & 25 blir stigerørstrengen 206 gjort mer kompakt og i stand til å forflyttes gjennom et konvensjonelt rotasjonsbord RT.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.26A-E er ulike arrangementer av komponentene til stigerørsystemet 100 representativt vist, slik at det kan forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til noe spesifikt eksempel beskrevet heri.

I fig.26A er alle modulhusene 268, 306, 282, 284, 280 tilgrensende forbundet nær en øvre ende av stigerørstrengen 206. Dette arrangementet har fordelene å kreve kortere hydrauliske og elektriske ledninger for tilkobling til overflatene, og tillater husene 268, 306, 282, 284, 280 å være integrert konstruert som en enkel seksjon av stigerørstrengen og å dele komponenter (slik som akkumulatorer etc.). Imidlertid vil en stor del av stigerørstrengen 206 under husene 268, 306, 282, 284, 280 være trykksatt under for eksempel styrt trykkboring, og dette kan være uønskelig i noen situasjoner.

I fig.26B er husene 280, 282, 284 til ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulene 222, 224 posisjonert tilnærmelsesvis midtveis langs stigerørstrengen 206. Dette reduserer den delen av stigerørstrengen 206 som kan bli trykksatt, men øker lengden til hydrauliske og elektriske ledninger til disse moduler.

I fig.26C er husene 268, 306, 282, 284, 280 fordelt langs stigerørstrengen 206 på en annen måte som plasserer ventilmodulhuset 280 akkurat ovenfor en fleksskjøt FJ i en nedre endeforbindelse 234 hos stigerørstrengen til undervannsbrønnhodestrukturen 236. Dette arrangementet tillater ventilmodulen 202 å bli benyttet for å isolere i det vesentlige hele stigerørstrengen 206 fra brønnen nedenfor.

I fig.26D er husene 268, 306, 282, 284, 280 tilgrensende anordnet i forhold til hverandre akkurat over fleksskjøten FJ. Som med konfigurasjonen i fig. 26C tillater dette arrangementet ventilmodulen 202 å bli benyttet for å isolere i det vesentlige hele stigerørstrengen 206 fra brønnen nedenfor, og reduserer også vesentlig den delen av stigerørstrengen som vil bli trykksatt under styrt trykkboring.

Arrangementet i fig.26E er svært lignende arrangementet i fig.26D med unntak av at fleksskjøten FJ er posisjonert over husene 268, 306, 282, 284, 280. Dette arrangementet kan være fordelaktig ved at det ikke krever trykksetting av fleksskjøten FJ under styrt trykkboring.

Fleksskjøten FJ kan alternativt være posisjonert mellom hvilke som helst av husene 268, 306, 282, 284, 280, og på et hvilket som helst punkt langs stigerørstrengen 206. En fordel med stigerørsystemet 100 er at det muliggjør bruk av et trykksatt stigerør i dypvanns boreoperasjoner hvor en mellomliggende fleksskjøt FJ er påkrevd, og hvor en stigerøroppfyllingsventil er påkrevd.

Selv om hvert av husene 306, 282, 284 for ringromtetningsmodulene 226, 224, 222 er vist i fig. 26A-E, skal det forstås at hvilke som helst eller hvilken som helst kombinasjon av husene kan benyttes i stedet for. De ulike husene 268, 306, 282, 284, 280 kan også være anordnet i en annen rekkefølge i forhold til den som er vist i fig. 26A-E.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.27 er en del 308 av stigerørstrengen 206 representativt vist i et isomerisk riss slik at den kompakte konstruksjonen av stigerørstrengen, som gjør det mulig for den å bli installert gjennom et konvensjonelt rotasjonsbord RT, kan forstås mer fullstendig.

I dette risset er de utvendig tilkoblede ventiler 310, aktuatorer 314 og konnektorer 366 beskrevet ovenfor i forbindelse med fig.24 & 25 igjen vist. I tillegg er en akkumulator 312 vist utenfor og festet til stigerørspartiet 308. Denne akkumulatoren 312 kan tilsvare en hvilken som helst av akkumulatorene 5, 15, 56 beskrevet ovenfor.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.28 er rispartiet 308. Denne akkumulatoren 312 kan tilsvare en hvilken som helst av akkumulatorene 5, 15, 56 beskrevet ovenfor.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.28 er ringtetningsmodulen 226 representativt vist installert i en tetningsboring 334 i et hus 306 som en del av stigerørstrengen 206.

Ringtetningsmodulen 226 kan bli benyttet i tillegg til, eller i stedet for, en hvilken som helst av de andre ristrengen 206. Ringtetningsmodulen 226 kan bli benyttet i tillegg til, eller i stedet for, en hvilken som helst av de andre ringtetningsmodulene 22, 224, den aktive RCD 50 eller den passive RCD 58 beskrevet ovenfor.

Ringtetningsmodulen 226 inkluderer multiple sett med tetninger 220 for tettende kontakt med rørstrengen 212 mens rørstrengen roterer i strømningspassasjen 204.

Tetningene 220 kan således tette av ringrommet 228 både mens rørstrengen 212 roterer og mens rørstrengen ikke roterer i strømningspassasjen 204.

I motsetning til tetningene til de andre ringtetningsmoduler 222, 224, den aktive RCD 50 og den passive RCD 58 som roterer med rørstrengen 212, roterer tetningene 220 til ringtetningsmodulen 226 ikke med rørstrengen. I stedet forblir tetningene 220 stasjoære, mens rørstrengen 212 roterer innenfor tetningene.

Et smøremiddel/tettemiddel (slik som viskøst fett etc.) kan bli injisert mellom tetningene 220 via porter 368 fra en utside av st226 ikke med rørstrengen. I stedet forblir tetningene 220 stasjoære, mens rørstrengen 212 roterer innenfor tetningene.

Et smøremiddel/tettemiddel (slik som viskøst fett etc.) kan bli injisert mellom tetningene 220 via porter 368 fra en utside av stigerørstrengen 206 for dermed å tilveiebringe smøring for å redusere friksjon mellom tetningene og rørstrengen 212, og å øke differansetrykktetningskapasiteten til tetningene. Sensorer 340 kan bli benyttet for å overvåke ytelsen til tetningene 220 (for eksempel å detektere om det skjer noen lekkasje etc.).

Tetninger som i noen henseender tilsvarer tetningene 220 til ringtetningsmodulen 226 er ytterligere beskrevet i PCT-publikasjon nr. WO 2007/008085.

Selv om tre sett med tetninger 220 er vist i fig. 28, med tre tetninger i hvert sett, kan et hvilket som helst antall tetninger og et hvilket som helst antall sett med tetninger bli benyttet i henhold til prinsippene for den foreliggende oppfinnelse.

Forankringsanordninger 252 blir benyttet for festing av ringtetningsmodulen 226 i huset 306 på det passende stedet 246. Hver forankringsanordning 252 inkluderer en aktuator 278 og et låseelement 260 for inngrep med en ytre profil 276 utformet på ringtetningsmodulen 226.

Bruken av aktuatorer 278 utenfor stigerørstrengen 206 tilveiebringer for enkel sikring og frigjøring av modulen 226 fra et fjernt sted. I en utførelsesform kan en eller flere av modulene 226 bli enkelt installert og/eller gjenvunnet på rørstrengen 212 med passende operasjon av aktuatorene 278.

Operasjon av aktuatorene 278 kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemet 120, 304 og styringskomponentgruppen 302 eller 303, og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor. Operasjon av ringtetningsmodulen 226 (for eksempel injeksjon av smøremidlet/tettemidlet, overvåkning av sensorene 340 etc.) kan bli styrt ved hjelp av undervannsstyringssystemet 304 og styringskomponentgruppen 302 eller 303 og/eller overflatestyringssystemet 18 beskrevet ovenfor.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.29 er et eksempel på stigerørsystemet 100 representativt vist i hvilket multiple ringtetningsmoduler 226 er installert i stigerørstrengen 206. Som vist i fig.29 har en andre øvre ringtetningsmodul 226 blitt ført inn i stigerørstrengen 206 på rørstrengen 212. Den øvre modulen 226 blir understøttet på rørstrengen 212 ved hjelp av en radielt forstørret (utvendig oppsatt) skjøt 370. Når den øvre modulen 226 er passende posisjonert i huset 306, vil aktuatorene 278 bli operert for å sikre den øvre modulen i posisjon.

Det vil forstås at denne fremgangsmåten tillater installasjon av en eller flere ringtetningsmoduler 226 ved bruk av rørstrengen 212, uten å kreve ytterligere turer inn i stigerørstrengen 206, og/eller under normale boreoperasjoner. For eksempel, hvis under en boreoperasjon det blir observert at tetningene 220 til en nedre modul 226 er ved eller nær enden av deres prosjekterte levetid (muligens informert om ved hjelp av indikasjoner mottatt fra sensorer 340), kan en ytterligere modul 226 bli ført av rørstrengen 212 inn i stigerørstrengen 206 bare ved å installere modulen på rørstrengen når en neste skjøt 370 blir tilkoblet.

På denne måten blir boreoperasjonene ikke avbrutt, og rørstrengen 212 trenger ikke å bli gjenvunnet fra stigerørstrengen 206, for å sikre kontinuerlig forsegling av ringrommet 228. Denne fremgangsmåten er ikke begrenset til bruk med boreoperasjoner, men kan bli benyttet også under andre operasjoner, slik som kompletterings- eller stimuleringsoperasjoner.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.30 er stigerørsystemet 100 representativt vist med multiple moduler 202, 222, 224 gjenvunnet samtidig fra stigerørstrengen 206 på rørstrengen 212. Bruk av de utvendige aktuatorer 278 er spesielt fordelaktig i dette eksempelet, siden de alle tillater modulene 202, 222, 224 å bli raskt og enkelt frigjort fra stigerørstrengen 206 for gjenvinning.

Som vist i fig.30 understøtter borekronen 348 modulene 202, 222, 224 på rørstrengen 212 for gjenvinning fra stigerørstrengen 206. Imidlertid kan andre midler for understøttelse av modulene 202, 222, 224 på rørstrengen 212 benyttes dersom dette er ønskelig.

I en nødsituasjon, slik som under alvorlige værforhold, kan det være ønskelig å gjenvinne rørstrengen 212 raskt og installere avhengerverktøy (hang-off tools). Bruk av utvendige aktuatorer 278 muliggjør utføring av denne operasjonen raskt og enkelt.

I tilfellet svikt hos en eller flere av aktuatorene 278 i å fungere skikkelig, kan et konvensjonelt fjernstyrt undervannsoperert fartøy (ROV) 320 bli benyttet for å operere aktuatorene 278. Som beskrevet ovenfor kan ROV’en 320 også bli benyttet for å utføre vedlikehold på undervannsstyringssystemene 119, 120, 142, 304 og å utføre andre oppgaver.

I fig.30 er det også vist sensorer 230, 336, 338 hos de respektive moduler 202, 222, 224. Sensorene 230, 336, 338 kan bli benyttet for å overvåke parametere slik som trykk, temperatur eller andre egenskaper som er indikerende for ytelsen til hver modul, 202, 222, 224. Utvendige konnektorer 372 kan bli benyttet for å koble sensorene 230, 336, 338 til styringssystemene 304, 18.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.31 er stigerørsystemet 100 representativt vist under installasjon av kompletteringsutstyr 350 gjennom stigerørstrengen 206. Siden modulene 202, 222, 224 tilveiebringer for relativt stor boreadkomst gjennom stigerørstrengen 206, kan mange gjenstander hos kompletteringsutstyr bli installert gjennom modulene.

Som vist i fig.31 inkluderer kompletteringsutstyret 350 en kilesporforing (slotted liner). Imidlertid vil det forstås at mange andre typer kombinasjoner av kompletteringsutstyr kan bli installert gjennom modulene 202, 222, 224 i henhold til prinsippene ved oppfinnelsen.

Under installasjon av kompletteringsutstyret 350 kan ventilmodulen 202 innledningsvis være lukket mens kompletteringsutstyr blir sammenstilt og ført inn i stigerørstrengen 206 over ventilmodulen. Etter at kompletteringsutstyret 350 er i den øvre stigerørstrengen 206 og en eller flere av ringtetningsmodulene 222, 224, 226 tetter av ringrommet 228 om rørstrengen 212 over kompletteringsutstyret, kan ventilmodulen 202 bli åpnet for å tillate kompletteringsutstyret og rørstrengen å bli sikkert ført inn i brønnhullet 346.

I denne type operasjon bør avstanden mellom ringtetningsmodulen(e) og ventilmodulen 202 være stor nok til å romme lengden av kompletteringsutstyret 350. For eksempel kan en konfigurasjon tilsvarende den som er vist i fig.26C bli benyttet for dette formålet.

Ved nå i tillegg å henvise til fig.32 er en annen konfigurasjon av stigerørsystemet 100 representativt og skjematisk vist, i hvilken injeksjonsledningen 11 er koblet til borefluidreturledningen 342. I stedet for å injisere fluidsammensetningen 150 direkte inn i ringrommet 228 eller strømningspassasjen 204 i stigerørstrengen 206 blir, i konfigurasjonen i fig.32, således fluidsammensetningen injisert inn i borefluidreturledningen 342.

På denne måten kan problemer forbundet med for eksempel dannelse gassplugger i stigerørstrengen 206 bli unngått. Undervannsstruperen 112, 117, 123 eller 132 kan fremdeles benyttes for å regulere mottrykk på ringrommet 228 og således brønnhullet 346 (for eksempel under styrt trykkboring), og fordelene med dobbelttetthet- og dobbeltgradientboring kan fremdeles oppnås, uten å strømme variabeltetthetsfluider eller gass gjennom undervannsstruperen.

Som vist i fig.32 blir fluidsammensetningen 150 injisert fra injeksjonsledningen 11 inn i borefluidreturledningen 342 nedstrøms av struperen 117 og ventilene 115, 116 ved utløpet/innløpet 44. Imidlertid kan dette også oppnås nedstrøms av hvilke som helst av utløpene/innløpene 40, 45 eller 54.

I et annet trekk ved konfigurasjonen vist i fig.32 kan fluidsammensetningen 150 bli injisert i borefluidreturledningen 342 på varierende ulike punkter langs returledningen. Ventilene 374 er sammenkoblet mellom injeksjonsledningen 11 og returledningen 342 på adskilte steder langs returledningen. En stor grad av fleksibilitet er således tilgjengelig i stigerørsystemet 100 for gassløfting eller på annen måte bruk av dobbelttetthets- eller dobbeltgradientboringsteknikker med alle, eller hvilke som helst deler av, returledningen 2342 mellom utløpet/innløpet 44 og overflateriggkonstruksjonen 238.

Ventilene 374 kan bli styrt ved bruk av undervannsstyringssystemet 142 beskrevet ovenfor. Injeksjonssystemet vist i fig.32 kan erstatte injeksjonssystemet 200 beskrevet ovenfor, eller de to kan operere i forbindelse med hverandre. Injeksjonssystemet i fig.

32 kan benyttet ventiler lignende ventilene 4a, 4b, strupere lignende struperen 14, énveisventiler lignende én-veisventilen 8, og sensorer lignende sensorene 21 beskrevet ovenfor.

Det kan nå fullt ut forstås at ovennevnte beskrivelse tilveiebringer mange forbedringer innen området for stigerørsystemkonstruksjon, borefremgangsmåter etc. Stigerørsystemet 100 tillater rørstrengen 212 å bli beveget inn og ut av brønnen under trykk i et mangfold ulike typer boreoperasjoner slik som underbalansert (UBD; underbalanced), styrt trykk (MPD; managed pressure) og normale boreoperasjoner. Stigerørsystemet 100 tillater ulike indre moduler 202, 222, 224, 226 og forankringsanordninger 210 å bli kjørt inn på rørstrengen 212 og låst på plass ved hjelp av hydrauliske og/eller mekanisme midler. De indre moduler 202, 222, 224, 226 tillater ringromsisolasjon, brønnisolasjon, rørrotasjon, avledning av strøm, dynamisk styring av strøm, og styrt fluidinjeksjon inn i returledningen 342 og/eller inn i stigerørstrengen 206.

Stigerørsystemet 100 muliggjør anvendelse av et trykksatt stigerør i dypvannsboreoperasjoner hvor en mellomliggende fleksskjøt FJ er påkrevd, og hvor en stigerørsoppfyllingventil er påkrevd.

Stigerørsystemet 100 tillater isolasjon av brønnhullet 346 fra overflaten ved lukking av ventilmodulen 202. Dette tillater innføring av lange kompletteringsverktøystrenger (slik som kompletteringsutstyret 350), bunnhullsammenstillinger etc. samtidig som det bibeholdes multiple strømningsbaner tilbake til overflaten for å fortsette styrt trykkboringsoperasjoner.

Stigerørsystemet 100 tillater fleksibilitet i dobbeltgradient-, underbalansert-, styrt trykkog normalboreoperasjoner med evne til å ha strupere 112, 117, 123, 132 posisjonert under vann og i returledningen 342, så vel som overflatestrupermanifolden CM (choke manifold). Undervanns- og overflatestrupesystemene kan være forbundet og fullstendig redundante. Dette fjerner kompleksiteten ved dobbeltgradientfluid (for eksempel fluidsammensetningen 150) som er i returledningen 342 under brønnstyreoperasjoner.

Stigerørsystemet 100 tillater dobbeltgradientoperasjoner, uten at borefluidet må bli pumpet til overflaten fra sjøbunnen, som fjerner mottrykk fra brønnen, med evne til å ha multiple injeksjonspunkter langs returledningen 342 til overflaten, og fleksibilitet til å posisjonere de indre moduler 202, 222, 224, 226 hvor som helst langs st 100 tillater dobbeltgradientoperasjoner, uten at borefluidet må bli pumpet til overflaten fra sjøbunnen, som fjerner mottrykk fra brønnen, med evne til å ha multiple injeksjonspunkter langs returledningen 342 til overflaten, og fleksibilitet til å posisjonere de indre moduler 202, 222, 224, 226 hvor som helst langs stigerørstrengen 206 fra glideskjøten SJ til den nedre marine stigerørpakken LMRP.

Stigerørsystemet 100 har kapasitet til å ha multiple ringtetningsmoduler 22, 224, 226 installert i stigerørstrengen 206, i en hvilken som helst kombinasjon derav. Tetningene 216, 218, 220 i modulene 222, 224, 226 kan være aktive eller passive, styresystem- eller brønnhulltrykkopererte, og roterende eller statiske. Modulhusene 268, 280, 282, 284, 306 kan akseptere moduler tilveiebrakt av en hvilken som helst produsent, hvilke moduler er passende konfigurert for de respektive indre profiler, tetningsboringer etc.

Stigerørsystemet 100 tillater full boreadkomst gjennom stigerørstrengen 206, når modulene 202, 222, 224, 226 er fjernet, som derfor ikke medfører noen restriksjoner på normale operasjoner eller prosedyrer fra et flytende borefartøy. I nødssituasjoner kan modulene 202, 222, 224, 226 bli raskt gjenvunnet og en operatør kan kjøre konvensjonelle ”hang-off”-verktøy gjennom stigerørstrengen 206.

Stigerørsystemet 100 tillater alle modulhusene 268, 280, 282, 284, 306 å bli utplassert gjennom rotasjonsbordet RT som normale stigerørseksjoner. Det er fortrinnsvis ikke noe behov for at personell foretar koblinger eller installerer utstyr i moon pool-området til en rigg 238 for stigerørsystemet 100.

Stigerørsystemet 100 tilveiebringer for kontinuerlig overvåking av strømningsrater, trykk, temperaturer, ventilposisjoner, struperposisjoner, ventilintegritet (for eksempel ved overvåkning av trykkdifferansen over ventiler) ved bruk av sensorer 21, 111, 118, 124, 131, 340, 336, 338, 230. Sensorene er koblet til undervanns- og overflatestyresystemer 119, 120, 304, 142, 18, 19 for overvåkning og styring av alle vesentlige aspekter av stigerørsystemet 100.

Stigerørsystemet 100 kan akseptere utplassering av et indre stigerør 36, hvis det behøves for å øke trykkdifferansekapasitetene til stigerørstrengen 206 under ringtetningsmodulene 222, 224, 226.

Stigerørsystemet 100 kan benytte beskyttende hylser 35, 48 for å beskytte porter og tetningsboringer 328, 330, 332, 334, 360 i stigerørstrengen 206 når de respektive moduler ikke er installert. Innerdiametrne til de beskyttende hylser 35, 48 er fortrinnsvis i det minste så store som innerdiameteren til de konvensjonelle stigerørskjøtene benyttet i stigerørstrengen 206.

Stigerørsystemet 100 tillater ringtetningsmodulene 222, 224 og/eller 226 å bli installert i en hvilken som helst rekkefølge, og i en hvilken som helst kombinasjon. Ringtetningsmodulene 222, 224 og/eller 206 kan alle bli posisjonert under glideskjøten SJ.

Låseprofilene 358, 262, 266, 264 eller låseaktuatorene 278 og profilene 270, 272, 274, 276 og tetningsboringene 328, 330, 332, 334, 360 kan være standardiserte for å tillate gjensidig utskiftbarhet mellom ulike moduler og ulike typer moduler.

Ventilmodulen 202 kan bli benyttet i forbindelse med en blind-BOP i brønnhodestrukturen 236 og/eller en BOP-modul 42 i stigerørsystemet 100 for redundant isolasjon mellom brønnhullet 346 og overflaten i stigerørstrengen 206.

Spesielt tilveiebringer beskrivelsen ovenfor et stigerørsystem 100 som kan inkludere en ventilmodul 202 som selektivt tillater og forhindrer fluidstrømning gjennom en strømningspassasje 204 forløpende i lengderetningen gjennom en stigerørstreng 206.

En forankringsanordning 208 kan frigjørbart sikre ventilmodulen 202 i strømningspassasjen 204. Forankringsanordningen 208 kan bli aktivert fra et undervannssted uten stigerørstrengen 206.

En annen forankringsanordning 210 kan frigjørbart sikre en rørstreng 212 i strømningspassasjen 204. Forankringsanordningen 210 kan forhindre forflytning av rørstrengen 212 i forhold til stigerørstrengen 206 når trykk blir økt i en del av stigerørstrengen mellom ventilmodulen 202 og en tetning 214, 216, 218 eller 220 mellom rørstrengen 212 og stigerørstrengen 206.

En ringtetningsmodul 222, 224, eller 226 kan tette et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212. Forankringsanordningen 210 kan forhindre forflytning av rørstrengen 212 i forhold til stigerørstrengen 206 når trykk blir økt i en del av stigerørstrengen mellom ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226.

Som beskrevet ovenfor kan stigerørsystemet 100 inkludere en eller flere ringtetningsmoduler 222, 224, 226 som tetter ringrommet 228 mellom stigerørstrengen 206 og en rørstreng 212 i strømningspassasjen 204. Ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226 kan inkludere en eller flere tetninger 216, 218, 220 som tetter mot rørstrengen 212 mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen 204. Tetningen 216, 218 kan rotere med rørstrengen 212. Tetningen 220 kan forbli stasjonær inne i stigerørstrengen 206 mens rørstrengen 212 roterer inne i tetningen 220. Tetningen 218 kan være selektivt radielt utstrekkbar til tettende kontakt med rørstrengen 212.

Stigerørsystemet 100 kan inkludere minst en sensor 230 som føler minst en parameter for overvåkning av operasjonen av ventilmodulen 202.

En fremgangsmåte for trykktesting av en stigerørstreng 206 har blitt beskrevet som kan inkludere trinnene å: installere en ventilmodul 202 i en indre langsgående strømningspassasje 204 som strekker seg gjennom stigerørstrengen 206; lukking av ventilmodulen 202 for dermed å forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen 204; og påføring av en trykkdifferanse over den lukkede ventilmodulen 202, for dermed å trykkteste i det minste en del av stig; lukking av ventilmodulen 202 for dermed å forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen 204; og påføring av en trykkdifferanse over den lukkede ventilmodulen 202, for dermed å trykkteste i det minste en del av stigerørstrengen 206.

Installasjonstrinnet kan inkludere sikring av ventilmodulen 202 i en del av strømningspassasjen 204 anordnet mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 hos stigerørstrengen 206. Den nedre endeforbindelsen 234 kan sikre stigerørstrengen 206 til en undervanns brønnhodestruktur 236, og den øvre endeforbindelsen 232 kan sikre stigerørstrengen 206 til en riggstruktur 238. Den øvre endeforbindelsen 232 kan stivt sikre stigerørstrengen 206 til riggstrukturen 238.

Fremgangsmåten kan videre inkludere trinnet å installere en ri til riggstrukturen 238.

Fremgangsmåten kan videre inkludere trinnet å installere en ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 i strømningspassasjen 204, hvor ringtetningsmodulen er operativ for å tette et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og en rørstreng 212 posisjonert inne i strømningspassasjen 204. Trykkdifferansepåføringstrinnet kan inkludere økning av trykket i strømningspassasjen 204 mellom ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226.

Fremgangsmåten kan videre inkludere trinnet å installere en annen ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 inn i strømningspassasjen 204, hvor den andre ringtetningsmodulen er operativ for å tette ringrommet 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212 posisjonert inne i strømningspassasjen 204. Trykkdifferansepåføringstrinnet kan videre inkludere økning av trykk i strømningspassasjen 204 mellom ventilmodulen 202 og den andre ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226.

Fremgangsmåten kan videre inkludere trinnet å øke trykk i stigerørstrengen 206 mellom de første og andre ringtetningsmoduler 222, 224 eller 226, for dermed å trykkteste stigerørstrengen mellom de første og andre ringtetningsmoduler.

I trykkdifferansepåføringstrinnet kan den delen av stigerørstrengen 206 som blir trykktestet være mellom ventilmodulen 202 og en endeforbindelse 234 av stigerørstrengen 206 som er sikret til en brønnhodestruktur 236.

Fremgangsmåten kan også inkludere trinnet å: føre en rørstreng 212 inn i strømningspassasjen 204; og tette og sikre rørstrengen i en posisjon i strømningspassasjen, slik at fluidstrømning blir forhindret gjennom et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212, og trykkdifferansepåføringstrinnet kan videre inkludere påføring av økt trykk via rørstrengen 212 til den delnen av stigerørstrengen 206 som er anordnet mellom ventilmodulen 202 og posisjonen i hvilken rørstrengen 212 er tettet og sikret i strømningspassasjen 204.

Fremgangsmåten kan videre inkludere trinnet å benytte i det minste en sensor 111, 118, 124 og/eller 131 for å overvåke trykk i stigerørpartiet under trykkdifferansepåføringstrinnet.

Ovenfor er det også beskrevet en fremgangsmåte for konstruksjon av et stigerørsystem 100. Fremgangsmåten inkludere trinnene å: installere en ventilmodul 202 i en strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng 206, idet ventilmodulen 202 er operativ for selektivt å tillate og forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen 204; og installere minst en ringtetningsmodul 222, 224 og/eller 226 i strømningspassasjen 204, hvilken ringtetningsmodul er operativ for å forhindre fluidstrømning gjennom et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og en rørstreng 212 posisjonert i strømningspassasjen 204.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å tilveiebringe et indre sted 240 for tetting og sikring av ventilmodulen 202 i strømningspassasjen 204, og tilveiebringe et annet sted 242, 244 og/eller 246 for tetting og sikring av ringtetningsmodulen 222, 224, 226 i strømningspassasjen, og hvori en minimums indre dimensjon ID hos stigerørstrengen 206 på disse steder 240, 242, 244, 246 er i det minste så stor som en minimum indre dimensjon for stigerørstrengen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 for stigerørstrengen.

Ventilmodul- 202 og ringtetningsmodul- 222, 224, 226 installeringstrinnene kan hver også inkludere aktuering av en forankringsanordning 208, 248, 250, 252 for å sikre den respektive modul i forhold til stigerørstrengen 206. Aktueringstrinnet kan inkludere å kontakte et låseelement 254, 256, 258, 260 hos den respektive modul 202, 222, 224, 226 med en korresponderende indre profil 262, 264, 266 utformet i stigerørstrengen 206. Aktueringstrinnet kan inkludere forflytning av et respektivt låseelement 254, 256, 258, 260 til inngrep med en korresponderende ytre profil 270, 272, 274, 276 utformet på den respektive modul 202, 222, 224, 226, og hvori en respektiv aktuator 278 på en utside av stigerørstrengen 206 forårsaker forflytning av det respektive låseelementet 254, 256, 258, 260.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å: sammenkoble et ventilmodulhus 280 som en del av stigerørstrengen 206; og sammenkoble et ringtetningsmodulhus 282, 284 og/eller 306 som en del av stigerørstrengen. Hvert av sammenkoblingstrinnene kan inkludere forflytning av det respektive modulhus 280, 282, 284, 306 gjennom et rotasjonsbord RT. Forflytningstrinnet kan inkludere å forflytte det respektive modulhus 280, 282, 284, 306 gjennom rotasjonsbordet RT med i det minste en av ventil 113, 114, 115, 116, 121, 122, 133 og/eller 134 og en akkumulator 56 utvendig forbundet med de respektive modulhus 280, 282, 284, 306.

Stigerørstrengen 206 kan inkludere en del 308 eller seksjon 30 med minst en ventil 310, 113, 114, 115, 116, 121, 122, 133 og/eller 134, minst en akkumulator 312 og/eller 56, og minst en aktuator 314 og/eller 278 utvendig koblet til stigerørpartiet for operasjon av ventilen og ringtetningsmodulene 202, 222, 224 og/eller 226. Fremgangsmåten kan også inkludere trinnet å forflytte stigerørpartiet 308 eller seksjonen 30 med den utvendig tilkoblede ventil 310, 113, 114, 115, 116,121, 122, 133 og/eller 134, akkumulator 312 og/eller 56 og aktuator 314 og/eller 278 gjennom et rotasjonsbord RT.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å koble hydrauliske styringsledninger 90, 316, 318 utvendig til stigerørstrengen 206 for operasjon av ventilen og ringtetningsmodulene 202, 222, 224 og/eller 226, og koble de hydrauliske styringsledninger til et undervanns hydraulikkstyringssystem 304 utvendig til stigerørstrengen 206. Fremgangsmåten kan også inkludere trinnet å erstatte det hydrauliske styringssystemet 304 ved bruk av et fjernstyrt undervannsfartøy 320.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å koble en hydraulisk tilførselsledning 90 og en elektrisk styringsledning 89 mellom undervannshydraulikkstyringssystemet 304 og et overflatehydraulikkstyringssystem 18. Signaler for operasjon av undervannshydraulikk styringssystemet 304 for selektivt å tilføre hydraulikkfluid for å operere ventilen og ringtetningsmodulene 202, 222, 224 og/eller 226 kan bli multiplekset på den elektriske styringsledning 89-

Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å koble i det minste en smøremiddeltilførselsledning 53 eller 322 utvendig til stigerørstrengen 206 for smøring av en lagersammenstilling 324 hos ringtetningsmodulen 222, 224. Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å koble minst en smøremiddelreturledning 326 utvendig til stigerørstrengen 206 for returnering av smøremiddel fra lagersammenstillingen 324.

Ringtetningsmodulen 222, 224, 226 inkluderer minst en tetning 216, 218, 220 som tetter mot rørstrengen 212, mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen 204.

Tetningen 216 eller 218 kan rotere med rørstrengen 212. Tetningen 220 kan forbli stasjonær inne i stigerørstrengen 206, mens rørstrengen 212 roterer innenfor tetningen 220. Tetningen 218 kan være selektivt radielt utstrekkbar til tettende kontakt med rørstrengen 212.

Ventil- og ringtetningsmodul-202, 222, 224, 226 installeringstrinnene kan inkludere tetning av den respektive modul i en korresponderende tetningsboring 328, 330, 332, 334 utformet i stigerørstrengen 206. Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å gjenvinne en respektiv tetningsboringsbeskytterhylse 35, 48 fra inne i den korresponderende tetningsboring 328, 330, 332, 334 forut for trinnene for installasjon av den respektive av ventilen og ringtetningsmodulene 202, 222, 224, 226.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å gjenvinne en tetningsboringsbeskyttelseshylse 35, 48 fra inne i stigerørstrengen 206 før trinnet for installasjon av ventilmodulen 202. Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å gjenvinne en tetningsboringsbeskytterhylse 35, 48 fra inne i stigerørstrengen 206 forut for trinnet å installere ringtetningsmodulen 222, 224, 226.

Fremgangsmåten kan inkludere anvendelse av minst en sensor 111, 118, 124, 131 for å overvåke trykk i strømningspassasjen 204 mellom ventilmodulen 202 og ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226. Fremgangsmåten kan inkludere anvendelse av minst en sensor 230, 336, 338, 340 for å overvåke minst en parameter som er indikerende for en ytelseskarakteristikk for minst en av ventilen og ringtetningsmodulene 202, 222, 224, 226.

En boringsfremgangsmåte er også beskrevet som kan inkludere trinnene å: koble en injeksjonsledning 11 utvendig til en stigerørstreng 206 slik at injeksjonsledningen kan kommunisere med en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom stigerørstrengen 206; installere en ringtetningsmodul 222, 224, 226 i strømningspassasjen 204, hvilken ringtetningsmodul blir posisjonert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 i stigerørstrengen 206; føre en rørstreng 212 inn i strømningspassasjen 204; tette et ringrom 228 mellom rørstrengen og stigerørstrengen 206 ved bruk av ringtetningsmodulen 222, 224, 226; rotere rørstrengen 212 for dermed å rotere en borekrone 348 i en fjern ende av rørstrengen, idet ringtetningsmodulen 222, 224, 226 tetter ringrommet 228 under rotasjonstrinnet; la borefluid 81 strømme fra ringrommet 228 til et overflatested; og injisere en fluidsammensetning 150 med en tetthet som er mindre enn tettheten til borefluidet inn i ringrommet 228 via injeksjonsledningen 11.

I injeksjonstrinnet kan fluidsammensetningen 150 inkludere nitrogengass. Fluidsammensetningen 150 kan inkludere hule glasskuler. Fluidsammensetningen 150 kan inkludere en blanding av væske og gass.

Stigerørstrengen 206 kan inkludere en del 1 med i det minste en ventil 8, 3a, 3b, 6a, 6b, i det minste en akkumulator 5, 15, og i det minste en aktuator 4a, 4b, 6b utvendig koblet til stigerørdelen 1 for styring av injeksjonen av fluidsammensetningen 150. Fremgangsmåten kan inkludere forflytning av stigerørdelen 1 med den utvendig tilkoblede ventilen 8, 3a, 3b, 6a, 6b akkumulatoren 5, 15 og aktuatoren 4a, 4b, gjennom et rotasjonsbord RT.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å koble hydrauliske styringsledninger 7, 9, 17 utvendig til stigerørstrengen 84, 206 for styring av injeksjon av fluidsammensetningen 150, og koble de hydrauliske styringsledninger til et undervannshydraulikkstyringssystem 142 utvendig til stigerørstrengen 84, 206. Fremgangsmåten kan inkludere å erstatte det hydrauliske styringssystemet 142 ved bruk av et fjernstyrt undervannsoperert fartøy 320. Fremgangsmåten kan inkludere å koble en hydraulisk tilførselsledning 9 og en elektrisk styringsledning 20 mellom undervannshydraulikkstyringssystemet 142 og et overflatehydraulikkstyringssystem 18. Signaler for operasjon av undervannshydraulikkstyringssystemet 142 for selektivt å tilføre hydraulikkfluid for å styre injeksjonen av fluidsammensetningen 150, kan bli multiplekset på den elektriske styringsledningen 20.

Fremgangsmåten kan inkludere bruk av minst en sensor 21 for å overvåke trykk i injeksjonsledningen 11.

En borefremgangsmåte er også beskrevet som kan inkludere trinnene å: koble en borefluidreturledning 88, 194, 342 utvendig til en stigerørstreng 84, 206 slik at borefluidreturledningen kan kommunisere med en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom stigerørstrengen; installere en ringtetningsmodul 222, 224, 226 i strømningspassasjen 204, hvilken ringtetningsmodul er posisjonert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen; føre en rørstreng 212 inn i strømningspassasjen 204; tette et ringrom 228 mellom rørstrengen 212 og stigerørstrengen 206 ved bruk av ringtetningsmodulen 222, 224, 226; rotere rørstrengen 212 for dermed å rotere en borekrone 348 i en fjern ende av rørstrengen, hvilken ringtetningsmodul 222, 224, 226 tetter ringrommet 228 under rotasjonstrinnet; og la borefluid 81 strømme fra ringrommet 228 til et overflatested via borefluidreturledningen 342, hvor fluidstrømningstrinnet inkluderer å variere en strømningsbegrensning gjennom undervannsstruper 112, 117, 123, 132 utvendig koblet til stigerørstrengen 206 for dermed å bibeholde et ønsket nedeihullstrykk.

Trinnet for variering av strømningsbegrensningen kan inkludere automatisk variering av strømningsbegrensningen uten menneskelig innblanding for dermed å bibeholde det ønskede nedeihullstrykket.

Stigerørstrengen 206 kan inkludere en del 308 med i det minste en ventil 310, minst en akkumulator 312, og minst en aktuator 314 utvendig koblet til stigerørdelen for operasjon av undervannsstruperen 112, 117, 123, 132. Fremgangsmåten kan videre inkludere forflytting av stigerørdelen 308 med den utvendig tilkoblede ventilen 310, akkumulator 312 og aktuator 314 gjennom et rotasjonsbord RT.

Fremgangsmåten kan inkludere kobling av hydrauliske styringsledninger 87, 93 utvendig til stigerørstrengen 84, 206 for styring av operasjon av struperen 112, 117, 123, 132, og kobling av de hydrauliske styringsledninger til et undervannshydraulikk styringssystem 119, 120 utvendig til stigerørstrengen 84, 206. Fremgangsmåten kan inkludere kobling av den hydrauliske styringsledning 87, 93 og minst en elektrisk styringsledning 186, 192 mellom undervannshydraulikkstyringssystemet 119, 120 og et overflatehydraulikkstyringssystem 18. Signalet for operasjon av undervannshydraulikk styringssystemet 119, 120 for selektivt å tilføre hydraulikkfluid for å styre operasjonen av struperen 112, 117, 123, 132 kan bli multiplekset på den elektriske styringsledningen 186, 192.

Fremgangsmåten kan inkludere anvendelse av minst en sensor 111, 118, 124, 131 for å overvåke trykk i borefluidreturledningen 88, 194.

En annen borefremgangsmåte er beskrevet som kan inkludere trinnene å: installere en første ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 i en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng 206, hvilken første ringtetningsmodul er sikret i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen, tette et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og en rørstreng 212 i strømningspassasjen 204 ved bruk av den første ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226, idet tettetrinnet blir utført mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen; og så føre en andre ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 inn i strømningspassasjen 204 på rørstrengen 212.

Rørstrengen 212 kan forbli i strømningspassasjen 204 mellom de motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen 206 kontinuerlig mellom tetnings- og føringstrinnene.

Fremgangsmåten kan inkludere tetning av ringrommet 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212 i strømningspassasjen 204 ved bruk av den andre ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226, men rørstrengen inne i strømningspassasjen.

Den andre ringtetningsmodulen 222, 224 eller 226 kan inkludere minst en tetning 216, 218, 220 som tetter mot rørstrengen 212, mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen 204. Tetningen 216, 218 kan rotere med rørstrengen 212. Tetningen 220 kan forbli stasjonær inne i stigerørstrengen 206 mens rørstrengen 212 roterer innenfor tetningen. Tetningen 218 kan være selektivt radielt utstrekkbar til tettende kontakt med rørstrengen 212.

Fremgangsmåten kan inkludere bruk av minst en sensor 118, 124, 131 for å overvåke trykk i strømningspassasjen 204 mellom de første og andre ringtetningsmoduler 222, 224, 226.

En ytterligere fremgangsmåte er beskrevet som kan inkludere trinnene å: installere multiple moduler 202, 222, 224 og/eller 226 i en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng 206, hvilke moduler blir installert i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen; innsette en rørstreng 212 gjennom en innside av hver av modulene 202, 222, 224 og/eller 226; og så samtidig gjenvinne de multiple moduler 202, 222, 224 og/eller 226 fra strømningspassasjen 204 på rørstrengen 212.

Gjenvinningstrinnet kan inkludere operasjon av forankringsanordningene 208, 248, 250, 252 for de respektive moduler for dermed å frigjøre modulene 202, 222, 224, 226 for forflytning i forhold til stigerørstrengen 206. Hver av forankringsanordningene 208, 248, 250, 252 kan inkludere en aktuator 278 utvendig koblet til stigerørstrengen 206. Minst en av forankringsanordningene 278 kan være opererbar ved hjelp av et fjernstyrt undervannsfartøy 320 fra en utside av stigerørstrengen 206.

Modulene 202, 222, 224, 226 kan inkludere minst en ringtetningsmodul 222, 224, 226 som tetter et ringrom 228 mellom rørstrengen 212 og stigerørstrengen 206. Modulene 202, 222, 224, 226 kan inkludere i det minste en ventilmodul 202 som selektivt tillater å forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen 204.

En borefremgangsmåte er beskrevet ovenfor som inkluderer trinnene å: tette et ringrom 228 mellom en rørstreng 212 og en stigerørstreng 206; la borefluid strømme fra ringrommet til et overflatested via en borefluidreturledning 342; og injisere en fluidsammensetning 150 med en tetthet som er mindre enn tettheten til borefluidet inn i borefluidreturledningen via en injeksjonsledning 11.

Fluidsammensetningen 150 kan inkludere nitrogengass, hule glasskuler og/eller en blanding av væske og gass.

Injeksjonstrinnet kan inkludere å velge fra blant multiple tilkoblingspunkter mellom borefluidreturledningen 342 og injeksjonsledningen 11 for injeksjon av fluidsammensetningen 150 inn i borefluidreturledningen.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnene å koble hydraulikkstyringsledninger 7, 9, 17 utvendig til stigerørstrengen 206 for styring av injeksjon av fluidsammensetningen 150, og koble de hydrauliske styringsledninger til et undervannshydraulikkstyringssystem 142 utenfor stigerørstrengen 206.

Injeksjonstrinnet kan inkludere å injisere fluidsammensetningen 150 inn i stigerørreturledningen 342 nedstrøms av en undervannsstruper 112, 117, 123 eller 132 som variabelt regulerer strømning gjennom borefluidreturledningen. Injeksjonstrinnet kan inkludere injeksjon av fluidsammensetningen 150 inn i borefluidreturledningen 342 i en posisjon mellom et overflatested og en undervannsstruper 112, 117, 123 eller 132 sammenkoblet i borefluidreturledningen.

En borefremgangsmåte beskrevet ovenfor inkluderer trinnene å: installere en ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 i en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng 206, hvilken ringtetningsmodul er sikret i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen, så føre en andre ringtetningsmodul 222, 224 eller 226 inn i strømningspassasjen 204; og tette et ringrom 228 mellom stigerørstrengen og en rørstreng 212 i strømningspassasjen ved bruk av de første og andre ringtetningsmoduler.

Tetningstrinnet kan inkludere tetning av ringrommet 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212 i strømningspassasjen 204 ved bruk av de første og andre ringtetningsmoduler 222, 224, 226 mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen.

Hver av ringtetningsmodulene kan inkludere minst en tetning 216, 218, 220 som tetter mot rørstrengen 212 mens rørstrengen roterer inne i strømningspassasjen 204.

Tetningen 216, 218 kan rotere med rørstrengen 212. Tetningen 220 kan forbli stasjonær inne i stigerørstrengen 206 mens rørstrengen 212 roterer innenfor tetningen. Tetningen 218 kan være selektivt radielt utstrekkbar til tettende kontakt med rørstrengen 212.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å benytte minst en sensor 118, 124, 131 for å overvåke trykk i strømningspassasjen mellom de første og andre ringtetningsmoduler 222, 224, 226.

En annen borefremgangsmåte beskrevet ovenfor inkluderer trinnene å: installere en ringtetningsmodul 222, 224, 226 i en indre strømningspassasje 204 som strekker seg langsgående gjennom en stigerørstreng 206, hvilken ringtetningsmodul er festet i strømningspassasjen mellom motsatte endeforbindelser 232, 234 av stigerørstrengen; så føre på en rørstreng 212 minst en tetning 216, 218, 220 inn i ringtetningsmodulen 222, 224, 226; og tette et ringrom 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengen 212 i strømningspassasjen 204 ved bruk av tetningen 216,218, 220, idet tetningstrinnet blir utført mens en borekrone 348 på rørstrengen 212 blir rotert.

Fremgangsmåten kan også inkludere trinnene å installere en annen ringtetningsmodul 222, 224, 226 i strømningspassasjen 204, og så føre, på rørstrengen 212, i det minste en annen tetning 216, 218, 220 inn i den andre ringtetningsmodulen.

Fremgangsmåten kan også inkludere trinnet å tette ringrommet 228 mellom stigerørstrengen 206 og rørstrengn 212 i strømningspassasjen 204 ved bruk av den første ringtetningsmodulen 222, 224, 226, mens borekronen 348 roterer.

Den første tetningen 216, 218, 220 kan tette mot rørstrengen 212 mens borekronen 348 roterer. Den første tetningen 216, 218, 220 kan rotere med rørstrengen 212, mens rørstrengen roterer med borekronen 348. Den første tetningen 216, 218, 220 kan forbli stasjonær inne i stigerørstrengen 206 mens rørstrengen 212 roterer innenfor den første tetningen. Den første tetningen 216, 218, 220 kan være selektivt radielt utstrekkbart til tettende kontakt med rørstrengen 212.

Fremgangsmåten kan inkludere trinnet å gjenvinne, på rørstrengen 212, den første tetningen 216, 218, 220 fra stigerørstrengen 206.

Rørstrengen 212 kan, men trenger ikke, rotere under boreoperasjonene. For eksempel, hvis en slammotor (som roterer en borekrone på en ende av en rørstreng som respons på sirkulasjon av slam eller annet borefluid gjennom motoren) blir benyttet, kan boreoperasjoner bli utført uten å rotere rørstrengen 212. Ringtetningsmodulene 222, 224, 226 kan tette av ringrommet 228 uansett om rørstrengen 212 roterer eller ikke roterer under boring, komplettering, stimulering og lignende operasjoner.

Claims

Patentkrav

1.

Fremgangsmåte for trykktesting av en stigerørstreng (84; 206), k a r a k -t e r i s e r t v e d at fremgangsmåten innbefatter trinnene å: installere en ventilmodul (202) i en indre langsgående strømningspassasje som strekker seg gjennom stigerørstrengen (84; 206) mellom en utblåsningssikringsstakk og en avleder;

lukke ventilmodulen (202) for dermed å forhindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen;

feste en rørstreng (212) inne i stigerørstrengen (84; 206) med en forankringsanordning (210) i inngrep med stigerørstrengen (84; 206); og

påføre en trykkdifferanse over den lukkede ventilmodulen (202) via rørstrengen (212), for dermed å trykkteste i det minste en del av stigerørstrengen (84; 206).

2.

Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at installsjonstrinnet videre innbefatter å løsgjørbart feste ventilmodulen (202) i en del av strømningspassasjen anordnet mellom utblåsningssikringsstakken og avlederen.

3.

Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d å innbefatte det ytterligere trinn å installere en første ringtetningsmodul (222; 224; 226) i strømningspassasjen, hvilken første ringtetningsmodul (222; 224; 226) er operativ for å tette et ringrom mellom stigerørstrengen (84; 206) og en rørstreng posisjonert inne i strømningspassasjen.

4.

Fremgangsmåte i henhold til krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d at trykkdifferansepåføringstrinnet ytterligere omfatter å øke trykket i strømningspassasjen mellom ventilmodulen (202) og den første ringtetningsmodulen (222; 224; 226).

5.

Fremgangsmåte i henhold til krav 3, k a r a k t e r i s e r t v e d å innbefatte det ytterligere trinn å installere en andre ringtetningsmodul (222; 224; 226) i strømningspassasjen, hvilken andre ringtetningsmodul (222; 224; 226) er operativ for å tette et ringrom mellom stigerørstrengen (84; 206) og en rørstreng posisjonert inne i strømningspassasjen.

6.

Fremgangsmåte i henhold til krav 5, k a r a k t e r i s e r t v e d at trykkdifferansepåføringstrinnet ytterligere omfatter å øke trykket i strømningspassasjen mellom ventilmodulen (202) og den andre ringtetningsmodulen (222; 224; 226).

7.

Fremgangsmåte i henhold til krav 5, k a r a k t e r i s e r t v e d å innbefatte det ytterligere trinn å øke trykk i stigerørstrengen (84; 206) mellom første og andre ringtetningsmoduler (222; 224; 226), for dermed å trykkteste stigerørstrengen (84; 206) mellom den første og andre ringtetningsmodulen (222; 224; 226).

8.

Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at i trykkdifferansepåføringstrinnet er delen av stigerørstrengen (84; 206) mellom ventilmodulen (202) og stigerørstrengens endeforbindelse sikret til utblåsningssikringsstakken.

9.

Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d å innbefatte de ytterligere trinn å:

tette rørstrengen (212) i en posisjon i strømningspassasjen, slik at fluidstrømning blir forhindret gjennom et ringrom mellom stigerørstrengen (84; 206) og rørstrengen (212), hvori trykkdifferansepåføringstrinnet videre innbefatter påføring av økt trykk via rørstrengen (212) til den delen av stigerørstrengen (84; 206) som er anordnet mellom ventilmodulen (202) og den posisjon i hvilken rørstrengen (212) er tettet og sikret i strømningspassasjen.

10.

Fremgangsmåte i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d å innbefatte det ytterligere trinn å benytte i det minste en sensor (118; 124) for å overvåke trykket i stigerørdelen under trykkdifferansepåføringstrinnet.