BR102012033412A2 - apparatus for allowing access to a central hole in a descending marine riser from a vessel, well control system, apparatus for connecting a marine riser and method for communicating with the central hole - Google Patents
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Abstract
aparelho para permitir acesso a um furo central de uma coluna de riser marinho descendente a partir de uma embarcação, sistema para controlar um poço, aparelho para conectar um riser marinho e método para comunicar com o furo central. trata-se de um adaptador de riser de perfuração conectado a um riser. o adaptador de riser de perfuração é montado em um bop e possui um corpo cilíndrico no qual uma pluralidade de portas é disposta. as portas podem realizar várias funções. as portas podem ser conectadas a linhas de estrangulamento e paralisação, intensificação, injeção ou hidráulicas. algumas dentre as portas permite acesso ao furo do riser para realizar funções de emergência, tais como redirecionar petrôleo vazante durante derramamentos de petróleo para recipientes de contenção através de mangueiras. estas portas podem permanecer desativadas até que tais situações de emergência ocorram.apparatus for allowing access to a central hole of a descending marine riser from a vessel, well control system, apparatus for connecting a marine riser and method for communicating with the central hole. It is a piercing riser adapter connected to a riser. The drill riser adapter is mounted on a bop and has a cylindrical body on which a plurality of ports are arranged. The doors can perform various functions. ports can be connected to choke and standstill, boost, injection or hydraulic lines. Some of the doors allow access to the riser hole for emergency functions, such as redirecting leaking oil during oil spills to containment containers through hoses. These doors may remain disabled until such emergency situations occur.
Description
“APARELHO PARA PERMITIR ACESSO A UM FURO CENTRAL DE UMA COLUNA DE RISER MARINHO DESCENDENTE A PARTIR DE UMA EMBARCAÇÃO, SISTEMA PARA CONTROLAR UM POÇO, APARELHO PARA CONECTAR UM RISER MARINHO E MÉTODO PARA COMUNICAR COM O FURO CENTRAL” Campo da Invenção Esta invenção refere-se de modo geral a adaptadores de riser de poço marítimo e, em especial, a um adaptador de riser para conectar ao equipamento submarino com funcionalidade submarina.Field of the Invention This invention relates to the invention of this invention. generally for marine well riser adapters, and in particular a riser adapter for connecting to subsea functionality with subsea functionality.
Fundamentos da Invenção Em operações de perfuração marítima, o operador vai realizar operações de perfuração através de um riser de perfuração. O riser de perfuração se estende entre o conjunto de cabeça de poço submarino no fundo do mar e a embarcação de perfuração. O riser de perfuração é feito de inúmeras juntas ou seções individuais. Estas seções são seguras umas às outras e partem de uma base de instalação de riser da embarcação de perfuração. O riser de perfuração também possui normalmente inúmeros condutos auxiliares que se estendem ao redor do tubo central principal. Alguns condutos auxiliares fornecem pressão de fluido hidráulico para o conjunto de válvulas de prevenção de estouros (BOP) submarino e pacote de riser marinho inferior (LMRP). Além disso, alguns dos condutos auxiliares fornecem ajustes de lama de estrangulamento de poço, paralisação e perfuração. O LMRP é anexado ao BOP e ao LMRP que permite desconexão rápida do BOP no evento de uma emergência. O BOP também pode permanecer anexado ao LMRP. Normalmente, o BOP possui dois módulos de controle submarinos redundantes que possuem componentes elétricos e hidráulicos para controlar o BOP e LMRP. Além disso, os condutos auxiliares podem fornecer ajustes de lama de estrangulamento de poço, paralisação e perfuração. Cada módulo de controle submarino é consideravelmente grande e complexo, uma vez que eles controlam muitas funções diferentes, tais como os vários elementos de gavetas e de fechamento, conectores e semelhantes do BOP. Se um problema é detectado, um dentre os módulos de controle submarinos pode ser recuperado, normalmente em uma linha de sustentação, enquanto o outro mantém operação do BOP. A extremidade inferior do riser de perfuração possui normalmente um adaptador que acopla o LMRP para conectar o riser ao LMRP. Vários adaptadores já foram empregados. As conexões de adaptador normalmente incluem flanges aparafusadas, segmentos de trava movíveis radialmente por roscas, ou anéis de carne. O BOP acopla por um conector hidráulico a um conjunto de cabeça de poço no fundo do mar. O LMRP também inclui uma desconexão de emergência para se liberar rapidamente do BOP. Aos vários componentes hidráulicos do LMRP é fornecido fluido hidráulico e são controlados por linhas ligadas à embarcação na superfície. O BOP e o adaptador servem para fornecer funcionalidade de estrangulamento e paralisação no caso em que controle do poço seja perdido. O impacto ambiental de um poço descontrolado é diminuído quando os componentes funcionam corretamente. Entretanto, em algumas situações de emergência, petróleo sendo derramado de um poço descontrolado pode necessitar de capacidade para orientar o petróleo vazante a um recipiente de contenção ou outra localização. Além disso, funções tais como injeção de dispersante, circulação de lama, intensificador de lama, paralisação de topo, e perfuração de dupla gradiente podem ser acomodadas.Background of the Invention In offshore drilling operations, the operator will perform drilling operations through a drilling riser. The drill riser extends between the underwater seabed head assembly and the drill vessel. The drill riser is made of numerous joints or individual sections. These sections are secure to each other and depart from a drill vessel riser installation base. The drill riser also typically has numerous auxiliary conduits that extend around the main center pipe. Some auxiliary ducts provide hydraulic fluid pressure for the subsea overflow prevention valve (BOP) set and lower marine riser package (LMRP). In addition, some of the auxiliary ducts provide well choke, standstill and drilling mud adjustments. LMRP is attached to the BOP and LMRP which allows for quick BOP disconnection in the event of an emergency. The BOP may also remain attached to the LMRP. Typically, the BOP has two redundant subsea control modules that have electrical and hydraulic components to control the BOP and LMRP. In addition, auxiliary ducts can provide well choke, standstill and drilling mud adjustments. Each subsea control module is considerably large and complex, as they control many different functions, such as BOP's various drawer and lock elements, connectors, and the like. If a problem is detected, one of the subsea control modules can be recovered, usually on a sustain line, while the other maintains BOP operation. The lower end of the drill riser typically has an adapter that attaches the LMRP to connect the riser to the LMRP. Several adapters have already been employed. Adapter connections typically include bolted flanges, threaded radially lockable lock segments, or cam rings. The BOP attaches via a hydraulic connector to a wellhead assembly on the seabed. The LMRP also includes an emergency disconnect to quickly release itself from the BOP. The various hydraulic components of the LMRP are supplied with hydraulic fluid and are controlled by lines attached to the surface vessel. The BOP and adapter are intended to provide throttling and standstill functionality in the event that well control is lost. The environmental impact of an uncontrolled well is diminished when the components function properly. However, in some emergency situations, oil spilling from an uncontrolled well may require the ability to direct the leaking oil to a containment container or other location. In addition, functions such as dispersant injection, mud circulation, mud intensifier, butt stop, and double gradient drilling can be accommodated.
Descrição Resumida da Invenção Estes e outros problemas são geralmente resolvidos ou contornados, e vantagens técnicas são geralmente alcançadas, por realizações preferenciais da presente invenção que fornece um adaptador de riser de perfuração com funcionalidade submarina, e um método para usar o mesmo.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION These and other problems are generally solved or circumvented, and technical advantages are generally attained by preferred embodiments of the present invention providing an underwater functionality drill riser adapter, and a method for using it.
Uma realização da presente invenção fornece um sistema para conectar um pacote de riser marinho inferior (LMRP) e BOP a um riser marinho. O LMRP e BOP serão postos abaixo d’agua em uma cabeça de poço de forma que o riser irá se estender da cabeça de poço para uma plataforma de perfuração localizada em uma superfície do mar. O sistema compreende uma junta de riser de perfuração. Em uma realização, a junta de riser de perfuração é um adaptador de riser de perfuração que possui uma flange casa em extremidades superior e inferior, para casar com o riser e o LMRP, respectivamente. O adaptador de riser de perfuração pode possui um corpo cilíndrico com um furo com o adaptador de riser que possui meios para ser montado ao LMRP, tais como um flange casado. O adaptador de riser de perfuração também pode se ligado a uma extremidade inferior do riser marinho com um flange casado. Além disso, uma pluralidade de portas são dispostas circunferencialmente ao corpo do adaptador de riser, com as portas adaptadas para receber conexões para facilitar ingresso ou egresso de fluido para e a partir do furo de poço através das paredes laterais do adaptador de riser de perfuração.One embodiment of the present invention provides a system for connecting a lower marine riser (LMRP) and BOP packet to a marine riser. The LMRP and BOP will be placed underwater in a wellhead so that the riser will extend from the wellhead to a drilling rig located on a sea surface. The system comprises a drill riser joint. In one embodiment, the piercing riser joint is a piercing riser adapter that has a flange house at upper and lower ends to match the riser and LMRP, respectively. The drill riser adapter may have a cylindrical body with a hole with the riser adapter that has means for mounting to the LMRP, such as a matched flange. The drill riser adapter can also be attached to a lower end of the marine riser with a matching flange. In addition, a plurality of ports are circumferentially arranged to the riser adapter body, with the ports adapted to receive connections for facilitating fluid ingress or egress to and from the well bore through the side walls of the drill riser adapter.
Durante uma emergência, mangueiras umbilicais ou flexíveis podem ser conectadas às portas através de um ROV. Por exemplo, as portas podem ser configuradas para conectar a ou tubulação rígida ou mangueiras flexíveis para realizar circulação de lama, injeção química, coleção de fluido vazante, ou uma operação de paralisação de topo. Estas operações também se conectar ao flange de acoplamento na extremidade superior do adaptador de riser através de entradas formadas no flange de acoplamento. Fluidos podem então ser bombeados pelas respectivas linhas dependendo da operação. Além disso, pelo menos uma dentre a pluralidade de portas pode ser seletivamente ativada ou desativada em resposta a condições de poço, tais como petróleo vazante devido a um derramamento de combustível. Como explicado anteriormente, portas também podem facilitar funções tais como circulação de lama, injeção química ou operações de paralisação de topo.During an emergency, umbilical or flexible hoses can be connected to the ports via an ROV. For example, the ports may be configured to connect to either rigid tubing or flexible hoses to perform mud circulation, chemical injection, leaking fluid collection, or a top stop operation. These operations also connect to the coupling flange at the upper end of the riser adapter through inlets formed on the coupling flange. Fluids can then be pumped through the respective lines depending on the operation. In addition, at least one of the plurality of ports may be selectively activated or deactivated in response to well conditions such as leaking oil due to a fuel spill. As explained earlier, doors can also facilitate functions such as mud circulation, chemical injection or top stop operations.
Breve Descrição dos Desenhos Para que a maneira pela qual as características, vantagens e objetos da invenção, assim como outros que se tornarão aparentes seja alcançada e entendida em mais detalhes, uma descrição mais especifica da invenção brevemente resumida acima pode ser feita com referência às realizações do mesmo que são ilustradas nos desenhos em anexo que formam uma parte deste relatório. Deve ser notado, entretanto, que os desenhos ilustram apenas uma realização específica da invenção e, portanto, não devem ser considerados como limitantes do escopo da invenção uma vez que a invenção pode admitir outras realizações igualmente efetivas. A Figura 1 é uma representação esquemática de uma coluna de riser de perfuração submerso de uma embarcação flutuante e conectado a uma cabeça de poço através de um adaptador usado em um conjunto submarino, de acordo com uma realização da invenção. A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva do adaptador de riser de perfuração da Figura 1 de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 3 é uma vista esquemática de um adaptador de riser de perfuração com uma área de vedação de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 3A é uma vista de corte esquemática de um perfil de cão dentro da área de vedação do adaptador de riser mostrado na Figura 3. A Figura 4 é uma vista de topo do adaptador de riser de perfuração da Figura 2 de acordo com uma realização da presente invenção. A Figura 4A é uma vista lateral do adaptador de riser de perfuração mostrado na Figura 4. A Figura 4B é uma vista lateral do adaptador de riser de perfuração mostrado na Figura 4.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In order that the manner in which the features, advantages and objects of the invention, as well as others which will become apparent, is achieved and understood in more detail, a more specific description of the invention briefly summarized above may be made with reference to the embodiments. same as illustrated in the accompanying drawings which form a part of this report. It should be noted, however, that the drawings illustrate only one specific embodiment of the invention and therefore should not be construed as limiting the scope of the invention since the invention may allow other equally effective embodiments. Figure 1 is a schematic representation of a submerged drill riser column of a floating vessel and connected to a wellhead via an adapter used in an underwater assembly in accordance with one embodiment of the invention. Figure 2 illustrates a perspective view of the drill riser adapter of Figure 1 in accordance with an embodiment of the present invention. Figure 3 is a schematic view of a piercing riser adapter with a sealing area in accordance with an embodiment of the present invention. Figure 3A is a schematic sectional view of a dog profile within the sealing area of the riser adapter shown in Figure 3. Figure 4 is a top view of the drill riser adapter of Figure 2 according to one embodiment of the present invention. Figure 4A is a side view of the piercing riser adapter shown in Figure 4. Figure 4B is a side view of the piercing riser adapter shown in Figure 4.
Descrição Detalhada das Realizações Específicas A presente invenção será descrita melhor daqui em diante com referência aos desenhos em anexo que ilustram realizações da invenção. Esta invenção pode, entretanto, ser realizada de muitas formas diferentes e não deve ser interpretada como limitada às realizações descritas aqui. De preferência, estas realizações são fornecidas para que esta descrição seja inteira e completa, e irão transmitir completamente o escopo da invenção para os versados na técnica. Números semelhantes se referem a elementos semelhantes, e a notação prima, se usada, indica elementos similares em realizações alternativas. O uso de “primeiro”, “segundo”, “superior”, “inferior" e linguagem simílarmente descritiva apenas serve para identificar as partes mais facilmente e não como limitações.Detailed Description of Specific Embodiments The present invention will be further described hereinafter with reference to the accompanying drawings illustrating embodiments of the invention. This invention may, however, be embodied in many different ways and should not be construed as limited to the embodiments described herein. Preferably, these embodiments are provided to make this description complete and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Similar numbers refer to similar elements, and the prime notation, if used, indicates similar elements in alternative embodiments. The use of 'first', 'second', 'superior', 'inferior' and similarly descriptive language only serves to identify the parts more easily and not as limitations.
Na discussão a seguir, inúmeros detalhes específicos serão apresentados para fornecer uma compreensão profunda da presente invenção. Entretanto, será óbvio aos versados na técnica que a presente invenção pode ser implantada sem tais detalhes específicos. Além disso, na maior parte, detalhes relacionados a operações de perfuração, operações de plataforma, montagem e desmontagem de riser em geral, e semelhantes foram omitidas quando possível, uma vez que tais detalhes não são considerados necessários para obter um entendimento completo da presente invenção, e são considerados como estando dentro das habilidades de pessoas versadas na técnica relevante.In the following discussion, numerous specific details will be presented to provide a thorough understanding of the present invention. However, it will be obvious to those skilled in the art that the present invention may be implemented without such specific details. In addition, for the most part, details relating to drilling operations, rig operations, riser assembly and disassembly in general, and the like have been omitted when possible, as such details are not considered necessary to obtain a complete understanding of the present invention. , and are considered to be within the abilities of persons skilled in the relevant technique.
Com referência à Figura 1, coluna de riser 10 foi submersa de uma embarcação flutuante 12. Um conjunto de válvulas de prevenção de Estouros (ΒΟΡ) 14 é anexado a uma extremidade inferior de uma coluna de riser 10 através de um adaptador de riser 16 que é um componente de um pacote de riser marinho inferior (LMRP) 17. O adaptador de riser 16 será discutido em detalhes abaixo. O BOP 14 é conectado a uma cabeça de poço 18 e é adaptado para fechar um furo de poço se estendendo de uma formação submarina através da cabeça de poço 18 para um furo central do BOP 14. O BOP 14 possui múltiplos dispositivos de fechamento, que podem incluir um membro de fechamento anelar (não mostrado), pelo menos um conjunto de gavetas de tubo, e um conjunto de gavetas cisalhantes para fechar o furo central e isolar o furo de poço. O adaptador de riser 16 pode ser conectar adicionalmente ao LMRP 17.Referring to Figure 1, riser column 10 has been submerged from a floating vessel 12. A burst prevention valve assembly (ΒΟΡ) 14 is attached to a lower end of a riser column 10 via a riser adapter 16 which is a component of a lower marine riser package (LMRP) 17. The riser adapter 16 will be discussed in detail below. The BOP 14 is connected to a wellhead 18 and is adapted to close a wellhead extending from an underwater formation through the wellhead 18 to a central BOP 14 hole. The BOP 14 has multiple closure devices which they may include an annular closure member (not shown), at least one tube drawer assembly, and a shear drawer assembly for closing the center bore and isolating the well bore. The riser adapter 16 can be additionally connected to the LMRP 17.
Normalmente um equipamento submarino, tal como o LMRP 17, uma arvore submarina, ou BOP 14, vai ter receptáculos para inúmeros módulos de controle submarinos, e muitos dos módulos de controle irão diferenciar entre si por causa das diferentes funções que eles são destinados. O BOP 14 pode ser conectado ao LMRP 17 em certos casos e pode ser fornecido com um mecanismo para permitir desconexão rápida do LMRP 17 do BOP no caso de uma emergência.Typically an underwater equipment, such as the LMRP 17, an underwater tree, or BOP 14, will have receptacles for numerous underwater control modules, and many of the control modules will differentiate each other because of the different functions they are intended for. The BOP 14 may be connected to the LMRP 17 in certain cases and may be provided with a mechanism to allow quick disconnection of the BOP LMRP 17 in the event of an emergency.
Continuando a se referir à Figura 1, a coluna de riser 10 pode compreender uma série de juntas de riser que são conectadas fim-a-fim da plataforma flutuante 12 ao adaptador de riser 16. A coluna de riser 10 é normalmente suportada por tensão da plataforma flutuante 12 por tensionadores de riser 19. A coluna de riser 10 permite ao tubo de perfuração (não mostrado) ser instalado a partir da plataforma flutuante 12 pela coluna de perfuração, pela cabeça de poço 18, e pelo furo de poço. Tubos auxiliares localizados ao redor do tubo central da coluna de riser 10 podem ser usados para uma variedade de propósitos. Em uma realização da invenção, tubos auxiliares tais como as linhas de estrangulamento e paralisação 20 e 21, linha intensificadora 22, e linha hidráulica 24 são normalmente condutores rígidos que podem descender da embarcação flutuante 12 ao longo do riser 10 e conectar ao adaptador de riser 16. As linhas de estrangulamento e paralisação 20 e 21 podem ser usadas para recircular lama de perfuração e pressão da formação abaixo do BOP 14 no caso em que o BOP está fechado para evitar fluxo através do riser 10. A linha hidráulica pode ser usada para operar funções dentro do adaptador 16 e BOP 14. A linha intensificadora 22 pode ser usada para ajustar propriedades de lama de perfuração para atender aos requisitos de perfuração.Referring further to Figure 1, riser column 10 may comprise a series of riser joints which are connected end-to-end from the floating platform 12 to riser adapter 16. Riser column 10 is normally supported by tension from the riser. floating platform 12 by riser tensioners 19. The riser column 10 allows the drill pipe (not shown) to be installed from the floating platform 12 by the drill string, wellhead 18, and wellbore. Auxiliary tubes located around the riser column center tube 10 may be used for a variety of purposes. In one embodiment of the invention, auxiliary pipes such as choke and standstill lines 20 and 21, intensifier line 22, and hydraulic line 24 are normally rigid conductors that can descend from the floating vessel 12 along riser 10 and connect to the riser adapter. 16. Throttling and standstill lines 20 and 21 may be used to recirculate drilling mud and formation pressure below BOP 14 in case the BOP is closed to prevent flow through riser 10. Hydraulic line may be used to operate functions within adapter 16 and BOP 14. Intensifier line 22 can be used to adjust drilling mud properties to meet drilling requirements.
Com referência à Figura 2, um adaptador de riser 16 é mostrado. O adaptador de riser 16 compreende um corpo central, geralmente cilíndrico 30 com um furo 32. Nesta realização, o adaptador de riser 16 possui um flange de acoplamento superior 34 para acoplar a um flange na coluna de riser 10. Passagens de parafusos 36 formadas no flange de acoplamento superior 34 permitem parafusos para segurar o adaptador de riser 16 à coluna de riser 10. Nesta realização, o adaptador de riser 16 possui um flange de acoplamento inferior 38 para acoplar a um flange no LMRP 17. Passagens de parafuso 40 formadas no flange de acoplamento inferior permitem parafusos para segurar adaptador de riser 16 ao LMRP 17. Alternativamente, o flange de acoplamento superior 30 pode ser de um tipo cão, tipo carne, tipo desconexão rápido de flange de permite a coluna de riser 10 desconectar e conectar ao adaptador de riser 16.Referring to Figure 2, a riser adapter 16 is shown. The riser adapter 16 comprises a generally cylindrical central body 30 with a bore 32. In this embodiment, the riser adapter 16 has an upper coupling flange 34 for coupling to a flange in riser column 10. Bolt passages 36 formed in the upper coupling flange 34 allows bolts to secure riser adapter 16 to riser column 10. In this embodiment, riser adapter 16 has a lower coupling flange 38 for coupling to a flange on LMRP 17. Bolt passages 40 formed on bottom coupling flange allow bolts to hold riser adapter 16 to LMRP 17. Alternatively, the top coupling flange 30 can be of a dog type, meat type, quick disconnect flange type of allows riser column 10 to disconnect and connect to the riser adapter 16.
Continuando a se referir à Figura 2, uma entrada de estrangulamento/paralisação 42 pode ser formada no flange de acoplamento superior 43 do adaptador de riser 16. Os termos entrada de estrangulamento/paralisação 42 e saída de estrangulamento/paralisação 44 não implicam que as linhas de estrangulamento e paralisação 20, 21 sejam intercambiáveis, mas que as entradas e saídas de estrangulamento e paralisação possuem uma geometria similar e relação ao flange de acoplamento superior 34. Entrada de estrangulamento/paralisação 42 conecta a linha de estrangulamento 20 para permitir comunicação de fluido com saída de estrangulamento/paralisação 44. Entrada de estrangulamento/paralisação 42 se estende para baixo abaixo do flange de acoplamento superior 34 do adaptador 16. Entrada de estrangulamento/paralisação 42 compreende uma passagem através do flange 34, sendo que a passagem, nesta realização, possui um eixo paralelo ao furo principal 32 no adaptador 16. Em uma realização da invenção, saída de estrangulamento/paralisação 44 se estende radialmente para fora e para baixo do flange de acoplamento superior 34. Saída de estrangulamento/paralisação 44 se estende apenas a uma curta distância da superfície externa do corpo 30 do adaptador 16, e possui sua extremidade inferior abaixo flange 38. Uma mangueira de estrangulamento 46 é normalmente conectada a saída de estrangulamento/paralisação 44 e conectada ao BOP 14 abaixo, antes do adaptador de riser 16, LMRP 17, e BOP 14 são submersos da embarcação flutuante 12 (Figura 1). A mangueira de estrangulamento 46 permite operações de estrangulamento no BOP 14 em casos que o poço fique descontrolado. Uma mangueira de paralisação pode ser instalada em uma saída de paralisação de uma forma similar à que uma mangueira de estrangulamento 46 é instalada em uma saída de estrangulamento 44. Geralmente, uma válvula pode ser localizada no BOP 14 para controlar fluxo de fluido da saída de estrangulamento/paralisação 44. Alternativamente, tal válvula pode ser localizada na saída de estrangulamento/paralisação 44 no adaptador de riser 16.Continuing to refer to Figure 2, a choke / standstill inlet 42 may be formed on the upper coupling flange 43 of riser adapter 16. The terms choke / standstill inlet 42 and choke / standstill outlet 44 do not imply that the lines throttling and standstill 20, 21 are interchangeable, but the throttling and standstill inputs and outputs have similar geometry and relationship to the top coupling flange 34. Throttling / standstill input 42 connects throttling line 20 to allow fluid communication with throttling / standstill output 44. Throttling / standstill inlet 42 extends down below the upper coupling flange 34 of adapter 16. Throttling / standstill inlet 42 comprises a passage through flange 34, the passageway in this embodiment , has an axis parallel to the main hole 32 in adapter 16. In a Embodiment / standstill outlet 44 extends radially outwardly and downwardly of the upper coupling flange 34. Throttle / standstill outlet 44 extends only a short distance from the outer surface of the adapter body 30, and has lower end below flange 38. A choke hose 46 is normally connected to choke / standoff outlet 44 and connected to BOP 14 below, before riser adapter 16, LMRP 17, and BOP 14 are submerged from floating boat 12 (Figure 1). Throttling hose 46 allows throttling operations on BOP 14 in cases where the well is out of control. A standstill hose may be installed at a standstill outlet in a similar manner as a throttle hose 46 is installed at a throttle outlet 44. Generally, a valve may be located at BOP 14 to control fluid flow from the throttle outlet. Choke / Stop 44. Alternatively, such a valve may be located at the choke / stop outlet 44 on riser adapter 16.
Continuando a se referir à Figura 2, uma entrada hidráulica 50 pode ser formada no flange de acoplamento superior 34 do adaptador de riser 16. A entrada hidráulica 50 é conectada a uma linha hidráulica 24 para permitir comunicação de fluido com entrada hidráulica 52 (Figura 4A). A entrada hidráulica 50 se estende para baixo abaixo do flange de acoplamento superior 34 do adaptador 16. A entrada hidráulica 50 compreende uma passagem através do flange 34, sendo que a passagem, nesta realização, possui um eixo paralelo ao furo central 32 em um adaptador 16. Em uma realização da invenção, uma saída hidráulica 52 (Figuras 5-5B) se estende radialmente para fora e para baixo abaixo do flange de acoplamento superior 34 similar à saída de estrangulamento/paralisação 44. Nesta realização, a saída hidráulica 52 se estende para baixo aproximadamente a mesma distância que a saída de estrangulamento/paralisação 44, embora a extensão para baixo da saída hidráulica 52 possa variar quando comparada a saída de estrangulamento/paralisação 44. Uma mangueira hidráulica 54 pode ser conectada a saída hidráulica 52 e conectada ao BOP 14 abaixo, permitindo fluido hidráulico para operar funções no BOP 14 e adaptador de riser 16. Assim como as mangueiras de estrangulamento e paralisação 20 e 21, a mangueira hidráulica 54 é normalmente conectada a saída hidráulica 52 e conectada ao BOP 14 abaixo, antes do adaptador de riser 16, LMRP 17, e BOP 14 serem submersos da embarcação flutuante 12 (Figura 1).Continuing to refer to Figure 2, a hydraulic inlet 50 may be formed in the upper coupling flange 34 of riser adapter 16. Hydraulic inlet 50 is connected to a hydraulic line 24 to allow fluid communication with hydraulic inlet 52 (Figure 4A ). Hydraulic inlet 50 extends down below the upper coupling flange 34 of adapter 16. Hydraulic inlet 50 comprises a passage through flange 34, the passageway in this embodiment having an axis parallel to the central bore 32 in an adapter 16. In one embodiment of the invention, a hydraulic outlet 52 (Figures 5-5B) extends radially outwardly and downwardly below the upper coupling flange 34 similar to the throttling / standstill outlet 44. In this embodiment, the hydraulic outlet 52 extends extends down approximately the same distance as choke / standoff outlet 44, although the downward extent of hydraulic outlet 52 may vary when compared to choke / standoff outlet 44. A hydraulic hose 54 may be connected to hydraulic outlet 52 and connected. BOP 14 below, allowing hydraulic fluid to operate functions on the BOP 14 and riser 16 adapter. In case of throttling and standstill 20 and 21, hydraulic hose 54 is normally connected to hydraulic outlet 52 and connected to BOP 14 below, before riser adapter 16, LMRP 17, and BOP 14 are submerged from floating vessel 12 (Figure 1). .
Uma entrada intensificadora 60 pode ser formada no flange de acoplamento superior 34 do adaptador de riser 16. A entrada intensificadora 60 se estende para baixo através do flange 34 do adaptador 16 e se conecta a linha intensificadora 22 para permitir comunicação de fluido com porta de reentrada de intensificação 62. A porta de reentrada de intensificação 62 está em comunicação com o furo 32 do adaptador de riser. A porta de reentrada de intensificação 62 se estende para baixo aproximadamente a mesma distância que a saída de estrangulamento/paralisação 44 embora a extensão para baixo da porta de reentrada 62 possa variar quando comparada à saída de estrangulamento/paralisação 44. Porta de reentrada de intensificação 62, a qual está em comunicação de fluido com furo 32, permite injetar um fluxo adicional de lama da linha intensificadora 22 para o fundo da coluna de riser 10 para facilitar o retorno dos cortes das operações de perfuração e também permite ajuste de propriedades de lama de perfuração, tais como densidade, para cumprir requisitos de perfuração. Como mostrado nas Figuras 4-4B, uma válvula acionada remotamente 53 pode ser localizada em linha entre a entrada intensificadora 60 e porta de reentrada de intensificação 62.An intensifier inlet 60 may be formed in the upper coupling flange 34 of riser adapter 16. The intensifier inlet 60 extends downward through the flange 34 of adapter 16 and connects the intensifier line 22 to allow fluid communication with re-inlet port. 62. The re-entry port 62 is in communication with hole 32 of the riser adapter. Boost reentry port 62 extends downward approximately the same distance as choke / standstill outlet 44 although downward extension of reentry gate 62 may vary compared to choke / standstill outlet 44. Boost reentry port 62, which is in fluid communication with bore 32, allows an additional slurry flow from the intensifier line 22 to the bottom of the riser column 10 to be injected to facilitate the return of cuts from drilling operations and also allows adjustment of mud properties such as density to meet drilling requirements. As shown in Figures 4-4B, a remotely actuated valve 53 may be located in line between the intensifier inlet 60 and the intensification re-entry port 62.
Embora a porta de reentrada de intensificação 62 seja mostrada reentrando no furo 32 em um meio axial do adaptador de riser 16, a porta de reentrada de intensificação pode ser formada em outros pontos do adaptador de riser.Although the boost reentry port 62 is shown reentering the hole 32 in an axial means of the riser adapter 16, the boost reentry port may be formed at other points of the riser adapter.
Continuando a se referir à Figura 2, o adaptador de riser 16 pode possuir características adicionais que podem fornecer mais capacidades funcionais. Essas características podem incluir portas dispostas circunferencialmente ao redor do corpo 30 do adaptador de riser 16 que podem funcionar como entradas ou saídas. As portas também podem ser modulares para fornecer flexibilidade de trabalho a trabalho. Em uma realização da invenção, a primeira porta 70 se estende radialmente para fora e para cima do adaptador de riser 16 e pode possuir uma primeira válvula 72 que pode ser operada remotamente de um painel de controle de BOP 76 ou diretamente por um ROV. A segunda porta 80 pode possuir uma segunda válvula 82 que também pode ser operada remotamente pelo painel de controle 76. A segunda porta 80 pode ser idêntica à primeira porta 70. As portas adicionais 90 e 94 podem ser dispostas no adaptador de riser 16 e podem possuir válvulas 92 e 96 que são também operadas remotamente pelo painel BOP 76 ou diretamente por um ROV. Embora quatro portas sejam mostradas na Figura 2, deve ser entendido que mais ou menos portas podem ser usadas. As portas 70, 80, 90, 94 podem atravessar a parede lateral do adaptador 16 e estar em comunicação com o furo 32 do adaptador de riser para fornecer acesso para o furo da coluna de riser 10 e BOP 14 e, dessa forma, para o furo de poço. Em outras realizações, uma porte pode possuir um conectar, ao invés de uma válvula, que esta normalmente fechado, mas que é aberto quando um conector externo é conectado ao mesmo. Por exemplo, a porta pode possuir um conector com encaixe hidráulico fêmeo que é projeto para receber um encaixe hidráulico macho. Quando o encaixe hidráulico macho é removido, a porta é fechada. Quando o encaixe hidráulico macho é inserido no encaixe hidráulico fêmeo, a porta é aberta.Continuing to refer to Figure 2, the riser adapter 16 may have additional features that may provide more functional capabilities. These features may include ports circumferentially arranged around the body 30 of riser adapter 16 which may function as inputs or outputs. The doors can also be modular to provide work-to-work flexibility. In one embodiment of the invention, the first port 70 extends radially outwards and upwards from riser adapter 16 and may have a first valve 72 which may be operated remotely from a BOP control panel 76 or directly by an ROV. The second port 80 may have a second valve 82 which may also be operated remotely by the control panel 76. The second port 80 may be identical to the first port 70. Additional ports 90 and 94 may be arranged on riser adapter 16 and may have valves 92 and 96 which are also operated remotely by the BOP 76 panel or directly by an ROV. Although four ports are shown in Figure 2, it should be understood that more or less ports can be used. Ports 70, 80, 90, 94 may traverse the sidewall of adapter 16 and be in communication with riser adapter hole 32 to provide access to riser column hole 10 and BOP 14 and thereby to borehole. In other embodiments, a port may have a connect, rather than a valve, which is normally closed but which opens when an external connector is connected to it. For example, the port may have a female hydraulic connector that is designed to receive a male hydraulic connector. When the male hydraulic fitting is removed, the door is closed. When the male hydraulic fitting is inserted into the female hydraulic fitting, the door is opened.
As portas 70, 80, 90, 94 serão normalmente inativas, com válvulas 72, 82, 92, 96 em uma posição fechada. Nesta realização, mangueiras flexíveis não serão conectadas normalmente nas portas 70, 80, 90, 94. Entretanto, em uma necessidade de realizar uma operação, umbilicais da embarcação flutuante, tais como, mangueiras 100, 102 podem ser conectadas, por exemplo, a primeira porta 70 e segunda porta 80. Válvulas 72 e 82 podem ser acionadas para serem abertas. Mangueiras 100 e 102 podem ser lançadas e conectadas a portas 70 e 80 no adaptador de riser 16 por um ROV 47 que possui instalações para transportar, instalar e lançar umbilicais ao adaptador de riser 16 e podem ser controladas remotamente de uma embarcação flutuante 12 (mostrada na Figura 1). Umbilicais adicionais, tais como uma mangueira 104, podem ser lançados para uma dentre as portas adicionais 90 e 94 para conexão, se desejado. Alternativamente, mangueiras 100, 102, e 104 podem ser conectadas a portas 70, 80, 90, ou 94 antes de qualquer evento ocorrer que poderia necessitar de seu uso.Ports 70, 80, 90, 94 will normally be inactive, with valves 72, 82, 92, 96 in a closed position. In this embodiment, flexible hoses will not normally be connected to ports 70, 80, 90, 94. However, in a need to perform an operation, floating boat umbilicals such as hoses 100, 102 may be connected, for example, the first one. port 70 and second port 80. Valves 72 and 82 may be actuated to be opened. Hoses 100 and 102 can be deployed and connected to ports 70 and 80 on riser adapter 16 by a ROV 47 which has facilities to transport, install and launch umbilicals to riser adapter 16 and can be remotely controlled from a floating vessel 12 (shown in Figure 1). Additional umbilicals, such as a hose 104, may be cast to one of the additional ports 90 and 94 for connection, if desired. Alternatively, hoses 100, 102, and 104 may be connected to ports 70, 80, 90, or 94 before any events occur that could require their use.
Embora as mangueiras 100 e 102 sejam mostradas conectadas a portas 70 e 80, qualquer combinação de portas 70, 80, 90, e 94 pode ser usada. Dependendo da função, as extremidades opostas de mangueiras 100 e 102 podem ser roteadas a fontes e terminações tanto na embarcação na superfície quanto no leito do mar. Por exemplo, no evento que o poço se torne descontrolado, é possível que petróleo possa derramar, possibilitando um risco ambiental. Neste tipo de situação de emergência, ROV 47 pode ser empregado com uma mangueira, tal como uma mangueira 100, e lançada ao adaptador de riser 16 para conexão da mangueira com uma das portas, tal como uma primeira porta 70. Uma extremidade oposta da mangueira 100 pode ser conectada a um recipiente de contenção (não mostrado) tal como um petroleiro ou outra instalação. Devido à porta 70 estar em comunicação com um furo de poço através do furo 32 do adaptador 16 e o furo da coluna de riser 10, o petróleo vazante fluindo do BOP 14 no adaptador 16 pode ser roteado para a segurança relativa do recipiente de contenção através da mangueira 100 para processamento adicional, tal como combustão. A válvula 72 pode ser acionada para abrir através do painel BOP 76 para ativar porta 70 e dessa forma permitir fluxo de petróleo para o recipiente de contenção. Se capacidade de remoção de petróleo adicional for necessária, ROV 47 pode instalar mangueiras adicionais, tais como a mangueira 102 e 104 em portas adicionais 80, 90, e 94. Assim como a mangueira 100, as mangueiras adicionais podem ser roteadas para o recipiente de contenção. Para facilitar fluxo de petróleo através das portas, um plugue pode ser inserido no furo de extremidade superior 32 do adaptador de riser 16 acima das portas 70, 80, 90, 94 para forçar o petróleo nas portas e assim nas mangueiras. Bombas de sucção também podem ser empregadas para aumentar fluxo para recipiente de contenção. Deve ser entendido que portas adicionais podem ser adicionadas ao adaptador de riser 16 para fornecer capacidade de remoção de petróleo adicional ou outra funcionalidade. Mangueiras também podem ser conectadas a portas antes de ocorrer qualquer evento que poderia necessitar de seu uso.Although hoses 100 and 102 are shown connected to ports 70 and 80, any combination of ports 70, 80, 90, and 94 may be used. Depending on the function, opposite ends of hoses 100 and 102 may be routed to sources and terminations on both the surface vessel and the seabed. For example, in the event that the well becomes uncontrolled, it is possible that oil may spill out, thus creating an environmental hazard. In such an emergency situation, ROV 47 may be employed with a hose, such as a hose 100, and thrown to the riser adapter 16 for connecting the hose to one of the ports, such as a first port 70. An opposite end of the hose 100 may be connected to a containment container (not shown) such as a tanker or other installation. Because port 70 is in communication with a wellbore through hole 32 of adapter 16 and riser column hole 10, the leaking oil flowing from BOP 14 in adapter 16 can be routed for the relative safety of the containment vessel through hose 100 for further processing such as combustion. Valve 72 may be actuated to open through panel BOP 76 to activate port 70 and thereby allow oil flow to the containment vessel. If additional oil removal capability is required, ROV 47 can install additional hoses such as hose 102 and 104 into additional ports 80, 90, and 94. Like hose 100, additional hoses can be routed to the oil container. containment. To facilitate oil flow through the ports, a plug can be inserted into the upper end hole 32 of riser adapter 16 above ports 70, 80, 90, 94 to force oil into the ports and thus into the hoses. Suction pumps may also be employed to increase flow to containment vessel. It should be understood that additional ports may be added to riser adapter 16 to provide additional oil removal capability or other functionality. Hoses can also be connected to ports before any events that could require their use occur.
Em uma realização adicional mostrada na Figura 3, um adaptador de riser 150 que possui um furo 151 é mostrado que é similar ao descrito na Figura 3. O adaptador de riser 150 possui uma pluralidade de portas, tais como uma primeira porta 152 disposta no corpo 154 do adaptador de riser, que pode permitir entrada ou saída de fluxo como indicado pelas flechas de fluxo duplas. Em uma realização da invenção, a primeira porta 152 se estende radialmente para fora e para cima do adaptador de riser 150 e pode possuir uma primeira válvula 156 que pode ser operada remotamente de um painel de controle BOP 158. A segunda porta 160 pode possuir uma segunda válvula 162 que também pode ser operada remotamente do painel de controle BOP 158. A segunda porta 160 pode ser idêntica à primeira porta 152. Portas adicionais 164 e 166 podem ser dispostas no adaptador de riser 150 e podem possuir válvulas 168, 170 que também são operadas remotamente pelo painel BOP 158. As portas 152, 160, 164, e 166 atravessam uma parede lateral 171 do adaptador de riser 150 e estão em comunicação com o furo 151 do adaptador de riser. As portas 152, 160, 164, e 166 podem ser também orientadas em diferentes ângulos ao redor da parte de fora do adaptador 150. Embora quatro portas sejam mostradas na Figura 3, deve ser entendido que mais ou menos portas podem ser usadas e que elas podem ser configuradas para receber diferentes mangueiras como descrito anteriormente. O adaptador de riser 150 também compreende uma área de vedação 172 dentro do furo do adaptador de riser. A área de vedação 172 pode possuir um perfil de cão 175, como mostrado na Figura 3A, para ferramentas de segurança tais como um plugue ou tampa de pressão de dupla gradiente. O perfil de cão 175 pode ser formado no furo 151 do adaptador de riser 150. Isto é desejado quando lama de perfuração não é desejada por todo o comprimento da coluna de riser 10. Água do mar pode preencher uma maior parte do riser 10 e lama pesada pode ser bombeada abaixo da linha d’agua através de uma mangueira para reduzir requisitos de tensão na embarcação flutuante 12. A lama então é bombeada através das portas 152, 160, 164, 166 no furo do adaptador 150. A realização mostrada nas Figuras 3 e 3A podem ser combinadas à realização mostrada na Figura 2 por essencialmente conectar o adaptador 150 a um adaptador de riser padrão que possui uma extremidade de flange, como mostrado na Figura 3. O adaptador de riser padrão fornece as funcionalidades hidráulicas e de estrangulamento/paralisação e saídas similares à saída de estrangulamento/paralisação 44 e saída hidráulica 42 (Figuras 1 e 2). As saídas do adaptador de riser padrão podem permitir comunicação com condutos rígidos de estrangulamento/paralisação similares aos mostrados na Figura 2. Adicionalmente conexões de mangueira podem ser roteadas das saídas no adaptador de riser padrão até o BOP 14. A invenção descrita acima fornece diversas vantagens devido a sua multifuncionalidade. Operadores de perfuração podem usar esse adaptador de riser melhorado com múltiplas portas para poços de paralisação de topo, e realizar perfuração de dupla gradiente, injeção de dispersante, recirculação de lama, e funções de intensificação de lama. Substituir linhas auxiliares de um riser por intensificador, estrangulamento/paralisação, e função hidráulica com mangueiras flexíveis que podem ser orientadas para conexão no flange do adaptador de riser também elimina a necessidade de linhas auxiliares de revestimento rígido no riser de perfuração. Esta substituição de linhas auxiliares pode ser executada durante emergências com em um caráter permanente, entretanto, a opção de continuar a usar as linhas auxiliares de revestimento rígido ainda está disponível se desejado ou necessário por um projeto. Além disso, o adaptador de riser pode ser aperfeiçoado em risers existentes sendo projetado para qualquer tipo e tamanho de flange de riser. Este adaptador de riser modificado é um único dispositivo que pode ser usado para operações de perfuração normais enquanto suas funções de emergência permanecem inativas até ou se necessário. Estas funções de emergência portanto permanecem não intrusivas enquanto inativas e potencialmente aumentam a segurança e potencialmente reduzem o risco potencial de impacto ambiental quando ativadas.In a further embodiment shown in Figure 3, a riser adapter 150 having a hole 151 is shown to be similar to that described in Figure 3. The riser adapter 150 has a plurality of ports, such as a first port 152 disposed on the body. 154 of the riser adapter, which may allow flow in or out as indicated by the double flow arrows. In one embodiment of the invention, the first port 152 extends radially outwards and upwards from riser adapter 150 and may have a first valve 156 that may be operated remotely from a BOP control panel 158. The second port 160 may have a second valve 162 which may also be operated remotely from the BOP control panel 158. The second port 160 may be identical to the first port 152. Additional ports 164 and 166 may be arranged in the riser adapter 150 and may have valves 168, 170 which also are operated remotely by the BOP panel 158. Ports 152, 160, 164, and 166 traverse a sidewall 171 of the riser adapter 150 and are in communication with the riser adapter bore 151. Ports 152, 160, 164, and 166 may also be oriented at different angles around the outside of adapter 150. Although four ports are shown in Figure 3, it should be understood that more or less ports may be used and that they may be used. can be configured to receive different hoses as described above. The riser adapter 150 also comprises a sealing area 172 within the hole of the riser adapter. The sealing area 172 may have a dog profile 175, as shown in Figure 3A, for safety tools such as a double gradient pressure plug or cap. The dog profile 175 may be formed in the hole 151 of the riser adapter 150. This is desired when drilling mud is not desired for the entire length of the riser column 10. Seawater can fill most of the riser 10 and mud The heavy pipe can be pumped below the waterline through a hose to reduce stress requirements on the floating vessel 12. The slurry is then pumped through ports 152, 160, 164, 166 into the adapter bore 150. The embodiment shown in the Figures 3 and 3A may be combined with the embodiment shown in Figure 2 by essentially attaching adapter 150 to a standard riser adapter having a flange end, as shown in Figure 3. The standard riser adapter provides the hydraulic and choke functionality. shutdown and outputs similar to choke / stop output 44 and hydraulic outlet 42 (Figures 1 and 2). Standard riser adapter outputs may allow communication with rigid choke / standstill conduits similar to those shown in Figure 2. Additionally hose connections can be routed from the outputs on the standard riser adapter to BOP 14. The invention described above provides several advantages. due to its multifunctionality. Drilling operators can use this enhanced multi-port riser adapter for top downhole wells, and perform double gradient drilling, dispersant injection, mud recirculation, and mud intensification functions. Replacing riser auxiliary lines with choke, choke / standstill, and hydraulic function with flexible hoses that can be oriented to connect to the riser adapter flange also eliminates the need for rigid-lined auxiliary lines in the drill riser. This auxiliary line replacement can be performed during emergencies on a permanent basis, however, the option to continue to use hard shell auxiliary lines is still available if desired or required by a project. In addition, the riser adapter can be upgraded to existing risers by being designed for any type and size of riser flange. This modified riser adapter is a single device that can be used for normal drilling operations while its emergency functions remain inactive until or if required. These emergency functions therefore remain non-intrusive while inactive and potentially increase safety and potentially reduce the potential risk of environmental impact when activated.
Durante a operação, o riser pode ser desconectado do LMRP. O adaptador de riser pode ser plugado e pode permanecer no LMRP. Se uma situação de emergência ocorre tal que o poço se torna descontrolado, mangueiras podem então ser conectadas a portas no adaptador de riser, como descrito anteriormente, para desviar o petróleo para recipientes de contenção.During operation, the riser can be disconnected from the LMRP. The riser adapter can be plugged in and can remain in the LMRP. If an emergency occurs such that the well becomes uncontrolled, hoses can then be connected to ports on the riser adapter, as described above, to divert oil into containment vessels.
Deve ser entendido que a presente invenção pode ter muitas formas e realizações. De acordo, diversas variações podem ser feitas na mesma sem se distanciar do espirito ou escopo da invenção. Tendo assim descrito a presente invenção por referência a algumas de suas realizações específicas, deve ser notado que as realizações descritas são ilustrativas ao invés de limitantes em sua natureza e que uma alta faixa de variações, modificações, mudanças, e substituições são contempladas na seguinte descrição, e em alguns casos, algumas características da presente invenção podem ser empregadas sem um uso correspondente das outras características. Muitas de tais variações e modificações podem ser consideradas óbvias e desejáveis por aqueles versados na técnica com base em uma revisão da descrição descrita das realizações específicas. De acordo, é apropriado que as reivindicações em anexo sejam interpretadas de forma ampla e de uma maneira consistente com o escopo da invenção.It should be understood that the present invention may have many forms and embodiments. Accordingly, various variations may be made thereto without departing from the spirit or scope of the invention. Having thus described the present invention by reference to some of its specific embodiments, it should be noted that the described embodiments are illustrative rather than limiting in nature and that a high range of variations, modifications, changes, and substitutions are contemplated in the following description. , and in some cases, some features of the present invention may be employed without corresponding use of the other features. Many of such variations and modifications may be considered obvious and desirable by those skilled in the art based on a review of the described description of specific embodiments. Accordingly, it is appropriate for the appended claims to be interpreted broadly and in a manner consistent with the scope of the invention.
ReivindicaçõesClaims
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B11A | Dismissal acc. art.33 of ipl - examination not requested within 36 months of filing | ||
B11Y | Definitive dismissal - extension of time limit for request of examination expired [chapter 11.1.1 patent gazette] |