FR2714933A1

FR2714933A1 - Underwater collector system.

Info

Publication number: FR2714933A1
Application number: FR9500300A
Authority: FR
Inventors: Morgan Michael Graham
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1994-01-13
Filing date: 1995-01-12
Publication date: 1995-07-13
Also published as: BR9500081A; GB9400565D0; NO950107D0; GB2285647A; GB9426427D0; NO950107L

Abstract

Un système de collecteur (13) sous-marin destiné à être utilisé avec des puits de production d'hydrocarbures comporte un bâti de base (11), un pieu central (10) et un module de collecteur (13) comprenant plusieurs raccords de tube. Le pieu central (10) est cimenté dans le fond marin et supporte le bâti de base (11). Le module de collecteur (13) est abaissé sur le bâti de base (11) avec guidage par des câbles reliés entre un navire et des montants de guidage (12) dans le bâti de base (11). Le système est dimensionné de telle sorte qu'il peut être déployé à travers une piscine qui est un carré de 5 mètres de côté.A subsea manifold system (13) for use with hydrocarbon production wells has a base frame (11), a center pile (10), and a manifold module (13) comprising a plurality of pipe fittings. . The central pile (10) is cemented into the seabed and supports the base frame (11). The collector module (13) is lowered onto the base frame (11) with guidance by cables connected between a vessel and guide posts (12) in the base frame (11). The system is sized so that it can be deployed through a pool which is a 5 meter square.

Description

L'invention se rapporte à des systèmes deThe invention relates to

collecteur sous-marin.underwater collector.

Un collecteur sous-marin est un centre de An underwater collector is a center for

collecte de distribution pour un groupe de puits sous- distribution collection for a group of sub wells

marins (par exemple des puits de gaz ou de pétrole), et peut comprendre plusieurs tubes et branchements. La fonction de collecte comprend l'écoulement convergeant marine (for example gas or oil wells), and may include multiple tubes and connections. Collection function includes converging flow

de produits hydrocarbures qui sortent de puits sous- of hydrocarbon products coming out of sub-wells

marins sous-jacents. Celui-ci est transporté grâce à une ou des conduites de production vers des installations de traitement, qui peuvent se trouver sur un navire, ou sur une plate-forme fixée sur le fond marin à quelques kilomètres de là. Le collecteur distribue également une grande variété de fluides de service, lorsque cela est nécessaire, aux puits environnants. Un collecteur typique peut comprendre un tube collecteur principal de production d'approximativement 305 mm (12 ") de diamètre nominal qui collecte le produit qui sort des puits, et se raccorde à la ou les conduites de production, un tube collecteur de test de production d'approximativement 203 mm (8 ") de diamètre nominal qui permet d'isoler un puits particulier quelconque dans le but de mesurer son débit, et se raccorde à une conduite de test de production, un tube collecteur d'extraction au gaz d'approximativement 152 mm (6 ") de diamètre nominal qui se raccorde à une conduite d'extraction au gaz et distribue aux puits associés du gaz hydrocarbure, comprimé au niveau de l'installation de traitement, dans le but de réduire la viscosité cinématique du pétrole afin d'améliorer son débit, et un ou plusieurs tubes collecteurs d'injection de produits chimiques d'approximativement 76 mm (3 ") de diamètre nominal dont le nombre dépend de la nature spécifique du puits et qui permettent à des produits chimiques, transportés depuis l'installation de traitement, d'être introduits grâce à un tube ombilical d'injection de produits chimiques dans le puits afin d'améliorer la stabilité underlying sailors. This is transported through one or more production lines to processing facilities, which can be on a ship, or on a platform fixed to the seabed a few kilometers away. The collector also distributes a wide variety of service fluids, when necessary, to surrounding wells. A typical manifold may include a main production manifold of approximately 305 mm (12 ") nominal diameter which collects product from wells, and connects to the production line (s), a production test manifold approximately 203 mm (8 ") in nominal diameter which allows to isolate any particular well in order to measure its flow, and is connected to a production test pipe, a gas extraction manifold approximately 152 mm (6 ") nominal diameter which connects to a gas extraction pipe and distributes to the associated wells hydrocarbon gas, compressed at the level of the treatment installation, in order to reduce the kinematic viscosity of petroleum to improve its flow rate, and one or more chemical injection manifolds of approximately 76 mm (3 ") nominal diameter, the number of which depends on the specific nature of the well and which i allow chemicals, transported from the treatment facility, to be introduced through an umbilical tube for injecting chemicals into the well to improve stability

du puits et de la tuyauterie.well and piping.

Selon un aspect de l'invention, il est prévu un système de collecteur sous-marin comportant un bâti de base portant un pieu central grâce auquel le bâti de base peut être supporté sur un fond marin, un According to one aspect of the invention, there is provided an underwater collector system comprising a base frame carrying a central stake by which the base frame can be supported on a seabed, a

collecteur étant porté par le bâti de base. collector being carried by the base frame.

Selon un deuxième aspect de l'invention, il est prévu un procédé de mise en oeuvre d'un système de collecteur sur un fond marin, comportant la descente sur le fond marin d'un bâti de base ayant un pieu central qui s'étend vers le bas depuis celui-ci, le positionnement du pieu dans un trou dans le fond marin afin de positionner le bâti de base au- dessus du fond marin et le montage d'un collecteur sur le bâti de base. Dans chaque aspect de l'invention, la taille du système peut être telle que cela permet au système d'être déployé à travers une piscine qui est de plan According to a second aspect of the invention, there is provided a method of implementing a collector system on a seabed, comprising the descent on the seabed of a base frame having a central stake which extends down from there, positioning the stake in a hole in the seabed to position the base frame above the seabed and mounting a manifold on the base frame. In each aspect of the invention, the size of the system can be such that it allows the system to be deployed across a swimming pool which is of plan

carré, chaque côté ayant une longueur de 5 mètres. square, each side having a length of 5 meters.

Le collecteur est prévu pour être déployé depuis une installation de forage. Il s'agit d'une structure telle qu'une tour de forage semisubmersible ou un bateau de forage à positionnement dynamique. Une piscine, une ouverture qui traverse la coque, d'une telle structure a une surface minimum sous la forme d'un carré de 5 mètres de côté. Lorsque le collecteur est déployé à travers cette piscine, la limitation précédente définit la taille maximum des composants principaux du système de collecteur. Le collecteur peut avoir une forme en plan octogonale dictée par la taille et la maximisation de la quantité des pièces montées afin de faciliter l'accrochage des tubes reliés à l'installation de traitement, et par les tubes reliés à The collector is intended to be deployed from a drilling installation. It is a structure such as a semi-submersible drilling tower or a dynamically positioned drilling boat. A swimming pool, an opening which crosses the hull, of such a structure has a minimum surface in the form of a square of 5 meters side. When the collector is deployed across this pool, the previous limitation defines the maximum size of the main components of the collector system. The collector can have an octagonal plan shape dictated by the size and the maximization of the quantity of the parts assembled in order to facilitate the attachment of the tubes connected to the treatment installation, and by the tubes connected to

chacun des puits satellites.each of the satellite wells.

Une description d'une forme de réalisation A description of an embodiment

préférée d'un collecteur selon l'invention va être faite ci-après en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue de côté, partiellement en coupe, d'un système de collecteur sous-marin comprenant un bâti de base et un collecteur, La figure 2 est une vue en perspective du bâti de base de la figure 1, La figure 3 est une vue de dessus du collecteur de la figure 1, La figure 4 est une deuxième vue de côté du système de collecteur sous-marin des figures 1 à 3, La figure 5 est une vue d'une extrémité du système de collecteur sous-marin des figures 1 à 4, et La figure 6 est une élévation de l'autre extrémité du système de collecteur sous-marin des preferred embodiment of a collector according to the invention will be made below with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a side view, partially in section, of an underwater collector system comprising a frame base and a collector, Figure 2 is a perspective view of the base frame of Figure 1, Figure 3 is a top view of the collector of Figure 1, Figure 4 is a second side view of the system underwater collector of Figures 1 to 3, Figure 5 is a view of one end of the underwater collector system of Figures 1 to 4, and Figure 6 is an elevation of the other end of the collector system under - sailor

figures 1 à 5.Figures 1 to 5.

Ce collecteur est d'une construction modulaire et comporte trois ensembles constitutifs principaux: un pieu central 10, un bâti de base structurel 11 avec quatre montants de guidage amovibles éloignés 12, et un module de collecteur 13 avec des manchons de guidage 14. Le pieu 10 est assemblé à partir de sections de tube en longueurs d'approximativement 12,2 mètres (40 pieds) vissées afin de présenter une longueur totale d'environ 90 mètres (300 pieds). Au sommet du pieu se trouve un raccord 15 de 760 mm (30 "). Le bâti de base structurel 11 est une construction en acier qui se trouve sur le raccord 15 et forme une plate-forme 16 sur laquelle repose et est bloqué le module de collecteur 13. Le module de collecteur 13 comprend une tuyauterie maintenue suivant un agencement approximativement circulaire par des diaphragmes préfabriqués reliés à une colonne centrale This collector is of modular construction and comprises three main constituent assemblies: a central pile 10, a structural base frame 11 with four distant removable guide posts 12, and a collector module 13 with guide sleeves 14. The pile 10 is assembled from tube sections in lengths of approximately 12.2 meters (40 feet) screwed in order to present a total length of approximately 90 meters (300 feet). At the top of the pile is a connector 15 of 760 mm (30 "). The structural base frame 11 is a steel construction which is located on the connector 15 and forms a platform 16 on which the module rests and is locked. manifold 13. The manifold module 13 comprises a pipe maintained in an approximately circular arrangement by prefabricated diaphragms connected to a central column

et une ossature de base rigide (voir la figure 3). and a rigid base frame (see Figure 3).

Le tube collecteur 17 (figure 3) est conçu The collecting tube 17 (FIG. 3) is designed

pour permettre l'utilisation d'un " furet ". to allow the use of a "ferret".

L'utilisation d'un furet est un processus grâce auquel un manchon flexible (non représenté), pourvu de joints flexibles, est pompé à travers des tubes collecteurs 17 afin de nettoyer la surface intérieure du tube 17, et peut dans le cas d'un " furet intelligent ", procéder à des lectures de l'épaisseur de la paroi de tube et à d'autres mesures à des fins d'entretien. Le rayon des coudes dans les tubes collecteurs 17 du collecteur n'est pas inférieur à 5 x D, le diamètre nominal du tube. Tout rayon plus court que cela empêche l'acquisition et le transfert de données pendant le passage à travers le tube collecteur 17 d'un " furet The use of a ferret is a process by which a flexible sleeve (not shown), provided with flexible seals, is pumped through collecting tubes 17 in order to clean the inner surface of the tube 17, and can in the case of an "intelligent ferret", take readings of the thickness of the tube wall and other measurements for maintenance purposes. The radius of the elbows in the manifold tubes 17 of the manifold is not less than 5 x D, the nominal diameter of the tube. Any radius shorter than this prevents the acquisition and transfer of data during the passage through the collecting tube 17 of a "ferret

intelligent ".clever ".

Le module de collecteur 13 est d'une taille et d'une forme telles qu'il passe à travers une The collector module 13 is of a size and shape such that it passes through a

ouverture dans un plan horizontal de 5 m x 5 m. opening in a horizontal plane of 5 m x 5 m.

Le tube de production 18 est monté en rond, c'est-à-dire avec une entrée au niveau d'un raccord et une sortie à l'autre. Les tubes de test de production ou d'extraction au gaz 18 sont fermés à une extrémité, et permettent au furet de se déplacer jusqu'à l'extrémité du tube 18, et d'être pompé dans l'autre sens en inversant l'écoulement; des vannes de croisement (dont une est représentée en 19 sur la The production tube 18 is mounted in the round, that is to say with an inlet at one fitting and an outlet at the other. The production or gas extraction test tubes 18 are closed at one end, and allow the ferret to move to the end of the tube 18, and to be pumped in the other direction by reversing the flow; crossing valves (one of which is shown in 19 on the

figure 6) sont prévues dans ce but dans ces tubes. Figure 6) are provided for this purpose in these tubes.

Sous le module de collecteur 13 se trouve un agencement de blocage central 20 qui fixe le module de Under the manifold module 13 is a central locking arrangement 20 which fixes the module

collecteur 13 sur le bâti de base 11. manifold 13 on the base frame 11.

Le module de collecteur 13 est pourvu dans ce but d'un corps tubulaire vertical central (voir la figure 1) qui dépasse d'une surface inférieure du module de collecteur 13. L'agencement de blocage 20 comprend un récepteur destiné à recevoir la partie saillante du corps et bloque celui-ci sur le bâti de The collector module 13 is provided for this purpose with a central vertical tubular body (see FIG. 1) which protrudes from a lower surface of the collector module 13. The locking arrangement 20 comprises a receiver intended to receive the part protruding from the body and blocks it on the frame of

base 11.base 11.

Des vannes pouvant être actionnées par un véhicule télécommandé sont montées sur des tubes plus petits qui se raccordent aux tubes collecteurs 17, 18 en six emplacements (voir la figure 3), et isolent les services vers chacun des puits satellites (qui peuvent aller jusqu'à six). Les branchements de tube se terminent par un unique raccord (figures 4 à 6) qui est la moitié d'un raccord qui facilite la constitution de tubes de raccordement flexibles vers les puits satellites. A chaque extrémité du tube collecteur principal de production 17 et aux extrémités ouvertes des autres tubes 18 se trouve un raccord similaire destiné à faciliter le raccordement de tubes au collecteur. Des tubes de 305 mm (12 ") et de 203 mm (8 ") monopolisent chacun un unique raccord, alors qu'un tube de 152 mm (6 ") partage son raccord avec plusieurs tubes plus petits du système de transport de Valves which can be actuated by a remote-controlled vehicle are mounted on smaller tubes which connect to the collecting tubes 17, 18 in six locations (see Figure 3), and isolate the services to each of the satellite wells (which can go up to at six). The tube connections end with a single connector (Figures 4 to 6) which is half of a connector which facilitates the constitution of flexible connection tubes to the satellite wells. At each end of the main production collector tube 17 and at the open ends of the other tubes 18 is a similar connector intended to facilitate the connection of tubes to the collector. 305 mm (12 ") and 203 mm (8") tubes each monopolize a single fitting, while a 152 mm (6 ") tube shares its fitting with several smaller tubes of the transport system.

produits chimiques.chemical products.

Le collecteur décrit ci-dessus en se référant The collector described above with reference

aux dessins est installé de la manière suivante. to the drawings is installed as follows.

Un trou approprié est tout d'abord foré dans le fond marin, puis le système est installé de manière séquentielle, en commençant avec le bâti de base 11 (voir la figure 2). Sur le navire, le bâti de base 11 est supporté par une paire de traverses qui enjambent la piscine. Les montants de guidage 12 sont montés sur le bâti de base 11 (voir la figure 2), et des câbles de guidage sont reliés aux montants de guidage 12. Le pieu central 10 est manipulé par un outil mobile actionné par came (non représenté) qui est assemblé dans le raccord de 760 mm. En utilisant l'outil et la tour de forage, le pieu est enfoncé dans le tube de forage à travers un trou (voir les figures 1 et 2) dans le bâti de base 11, jusqu'à ce que le raccord de 760 mm (30 ") se verrouille dedans. Le pieu 10 et le bâti de base 11 sont soulevés afin de permettre aux traverses d'être retirées, puis le pieu 10 est déplacé dans le trou préforé jusqu'à une position o le bâti de base 11 est proche du fond marin. (Il peut s'avérer nécessaire d'utiliser une base de guidage temporaire pour le support afin de garantir la hauteur correcte au- dessus A suitable hole is first drilled in the seabed, then the system is installed sequentially, starting with the base frame 11 (see Figure 2). On the ship, the base frame 11 is supported by a pair of crosspieces which span the pool. The guide posts 12 are mounted on the base frame 11 (see FIG. 2), and guide cables are connected to the guide posts 12. The central pile 10 is manipulated by a mobile tool actuated by cam (not shown) which is assembled in the 760 mm fitting. Using the tool and the drill tower, the stake is driven into the drill pipe through a hole (see Figures 1 and 2) in the base frame 11, until the 760 mm fitting ( 30 ") locks in. The pile 10 and the base frame 11 are lifted to allow the sleepers to be removed, then the pile 10 is moved in the pre-drilled hole to a position where the base frame 11 is close to the seabed. (It may be necessary to use a temporary guide base for the support to ensure the correct height above

du fond marin). Le pieu 10 est alors cimenté en place. from the seabed). The pile 10 is then cemented in place.

Le module de collecteur 13 est positionné sur les traverses au-dessus de la piscine afin de permettre au même outil mobile actionné par came (non représenté) d'être monté sur un raccord de 760 mm (30 ") similaire au centre du module de collecteur 13. Des trappes dans les manchons de guidage 14 sont ouvertes, les câbles de guidage sont insérés et les trappes sont à nouveau fixées. Le collecteur 13 est manipulé comme cidessus, descend le long des câbles de guidage à travers la piscine afin de reposer sur le bâti de base 11, o il The manifold module 13 is positioned on the sleepers above the pool to allow the same cam operated mobile tool (not shown) to be mounted on a 760mm (30 ") fitting similar to the center of the module. manifold 13. Hatches in the guide sleeves 14 are open, the guide cables are inserted and the hatches are re-attached The manifold 13 is manipulated as above, descends along the guide cables through the pool to rest on the base frame 11, where it

est fixé grâce à l'agencement de blocage central 20. is fixed by means of the central locking arrangement 20.

L'outil mobile peut être récupéré, et un véhicule télécommandé est mise en oeuvre afin de détacher les montants de guidage 12, dont le mécanisme de blocage The mobile tool can be recovered, and a remote-controlled vehicle is implemented in order to detach the guide posts 12, including the blocking mechanism

peut être libéré avec un accès vertical. can be released with vertical access.

Comme cela se voit sur les figures 1 et 2, le bâti de base 11 est pourvu d'axes 23 qui dépassent verticalement et qui se trouvent dans des trous respectifs 24 dans le module de collecteur 13 afin de positionner angulairement le module de collecteur 13 par rapport au bâti de base 11 autour d'un axe vertical de sorte que le module de collecteur 13 est As can be seen in FIGS. 1 and 2, the base frame 11 is provided with axes 23 which project vertically and which are located in respective holes 24 in the collector module 13 in order to angularly position the collector module 13 by relative to the base frame 11 around a vertical axis so that the collector module 13 is

correctement orienté.correctly oriented.

Claims

1. Underwater collector system, characterized in that it comprises a base frame (11) carrying a central stake (10) by which the base frame (11) can be supported on a seabed, a collector

(13) being carried by the base frame (11).

2. System according to claim 1, characterized in that the base frame (11) comprises a locking mechanism for a locking engagement with the

manifold (13).

3. The system as claimed in claim 2, in which the collector (13) comprises a lower surface with a single connection which protrudes from it, the blocking mechanism on the base frame (11) comprising a receiver intended to receive the connection. and intended for

lock the fitting on the base frame (11).

4. System according to claim 3, characterized in that the manifold (13) comprises a vertical tubular body, one end of said body projecting from said lower surface and forming said single connector.

5. System according to any one of

claims 1 to 4, characterized in that the frame of

base (11) and the collector (13) comprise positioning means (23, 24) which cooperate in order to angularly position the collector (13) around

a vertical axis with respect to the base frame (11).

6. System according to claim 5, characterized in that said positioning means comprise at least one axis (23) received in a hole (24) which cooperates

with this one.

7. System according to claim 6, characterized in that the axis (23) is carried on the base frame (11) and the hole (24) which cooperates with it is provided on

the collector (13).

8. System according to claim 6 or claim 7, characterized in that several axes

(23) and angularly spaced holes (24) are provided.

9. System according to any one of

claims 1 to 8, characterized in that the

manifold (13) includes flow means for receiving a flow of fluid from six wells, the manifold (13) being sized to pass through an opening in a plane

horizontal by 5 meters by 5 meters.

10. System according to claim 9, characterized in that the manifold (13) comprises several tubes, each tube extending from an inlet on the manifold (13) to an outlet on the manifold (13) and comprising at least a curved part between the input and the associated output, the radius of the curved part being not less than five times the diameter of the

associated tube.

11. Method for implementing a collector system on a seabed, characterized in that it comprises the descent onto the seabed of a base frame (11) having a central stake (10) which s extends down from there, positioning the stake (10) in a hole in the seabed to position the base frame (11) above the seabed and mounting

a manifold (13) on the base frame (11).

12. Method according to claim 11, characterized in that it comprises locking on the base frame (11), a single central connection projecting

of a lower surface of the manifold (13).

13. Method according to claim 12, characterized in that it comprises the dimensioning of the collector (13) in order to allow the collector (13) to pass through an opening in a horizontal plane of 5 meters by 5 meters, and the then lowering the manifold (13) through this opening on the frame

basic (11).

14. Method according to any one of

claims 11 to 13, characterized in that it

includes the angular positioning of the manifold (13) relative to the base frame (11) about a vertical axis.