NO157948B - Koblingsstykke for forankring av et forbindelsesroer til et undersjoeisk oljebroennhode. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et koblingsstykke for forankring av et lederør til et undersjøisk oljebrønnhode, slik det er angitt i innledning til patentkrav 1.

Ved oljeboring på felt utenfor kysten kan det først bores brønner fra en plattform som flyter på sjøen, hvoretter selve produksjonen blir foretatt fra en fast produksjonsplattform, som kan være konstruert på et senere tidspunkt. Ved en slik framgangsmåte er det nødvendig å legge forbindelsesrør fra plattformdekket til brønnhodet. Deretter følger leggingen av produksjonsrør og installasjon av overvannsproduksjonsanlegg. Senere kan så utvinningen av oljebrønnene bli gjennomført på vanlig måte.

Et eller eventuelt flere konsentriske forbindelsesrør legges fra hver av plattformene til brønnhodet. Det største eller ytterste av disse forbindelsesrørene blir koblet til brønnhodet, og forbindelsen tettes og forsegles. Det kan fore-komme tilfeller av horisontal forskyvning mellom brønnhodets akse og den tilsvarende plasseringen av brønnen på plattformen. Dessuten er vinkelforskyvningen mellom brønnhodet og forbindelsesrørets styremekanisme ganske vanlig. På tross av at forbindelsesrørstrengen løper gjennom flere styringer som har innbyrdes ulik plassering på plattformkonstruksjonen, kan det ikke desto mindre oppstå forskyvninger, nemlig som følge av fabrikasjons- og installasjonstoleranser. Eksentriske sent-rerer ingselementer kan være montert på forbindelsesrøret for å kompensere for vinkelforskyvningen.

Problemet med vinkelforskyvningen og skjev innstilling mellom forbindelsesrøret og brønnhodet vil imidlertid frem-deles eksistere når forbindelsesrøret kommer tilstrekkelig nær brønnhodet. Kjent verktøy for forankring av et forbindel-sesrør til et brønnhode kan ikke benyttes dersom vinkelforskyvningen er på mer enn 1/2°. Gjøres det likevel forsøk på å koble delene sammen, kan dette lett resultere i skader på gjengeforbindeIsen.

Mellom forbindelsesrørets koblingsstykke og brønnhodet er det innsatt pakninger. Dreining av forbindelsesrøret under tilkoblingsoperasjonen medfører at pakningen utsettes for gnidning under sammenpressing, noe som kan føre til skader på pakningen. Dreining av strengen er tungvint og tillater ikke anvendelse av eksentriske sentrererings-elementer på forbin-delsesrøret.

Oppfinnelsens hovedformål er å skape et koblingsstykke for den angitte bruken, hvor disse problemene er fjernet eller 1 det minste redusert vesentlig.

Dette kan oppnås med et koblingsstykke med trekk som definert i den karakteriserende delen av patentkrav 1.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er angitt i patentkrav 2 og 3.

Oppfinnelsen er illustrert i tegningene, som viser et koblingsstykke utformet i samsvar med oppfinnelsen. Fig. 1 viser koblingsstykket idet det nærmer seg brønn-hodet .

Fig. 2 viser koblingsstykket i innstilt tilstand.

Fig. 3 viser den ferdige monterte forbindelsen i fullt sammenkoblet stilling.

Mens en fast plattform er under bygging, kan det fra en flytende plattform bores flere brønner. Hver brønn blir utstyrt med et brønnhode 10 nær havbunnen. Såsnart en brønn er boret til den ønskete dybde, blir den plugget, hvoretter det installeres ei beskyttelseshette, og borelekteren eller - plattformen blir flyttet til en annen brønnlokalitet, fortrinnsvis på en felles boremal.

Såsnart plattforminnstallasjonen er fullført, blir arbei-det med å forbinde og sammenkoble de undersjøiske oljebrønnene med plattformen umiddelbart påbegynt. Det ytterste forbindel-sesrøret 12 skal kobles og avtettes i forhold til brønnhodet 10. Koblingsstykket 14 for forankring av forbindelsesrøret 12 er forbundet med dette ved hjelp av gjenger. Koblingen omfatter et øvre, rørformet legeme 16 med spor 18 for pakningsringer, som er plassert på et sted hvor pakningsringene er effektive for tetning med hensyn på brønnhodet 10.

Koblingens nedre del omfatter en trakt 20, som er fast forbundet med det rørformete legemet og utgjør en del av en enkelt sveiset konstruksjon. Trakten kan på ytterflaten omfatte et antall styreribber 22, som smalner av mot den nedre enden og går jevnt over i en tilspisset flate på undersiden av den kjegleformete trakten 20. Dersom koblingsstykket nærmer seg brønnhodet med en viss horisontal forskyvning i forhold til dette, vil styreribbenes 22 underkant samvirke med en konisk flate 26 ved brønnhodets øvre kant. Forbindelsesrørets vekt, som presser koblingen nedover, bringer forbindelsesrøret til å bøyes av til siden og omslutte brønnhodet 10. Trakten er utformet med en første (nedre) lagerflate 28, som har en innerdiameter som bare er ubetydelig større enn brønnhodets ytterdiameter. Dette sikrer en nøyaktig styring av forbindel-sesrørets nedre ende.

En annen (øvre) lagerflate 30 har også en diameter som bare ubetydelig overstiger brønnhodets ytterdiameter. Ved et parti 32, som ligger mellom de nevnte lagerflåtene, er diameteren større enn i området for hver av lagerflåtene. Ved over-gangen til den øvre lagerflaten nærmer diameteren seg gradvis dennes via det koniske partiet 34.

Når koblingsstykket senkes under samvirkning mellom den første lagerflaten 28 og brønnhodet, hviler det med inner-flaten 32 på toppen av brønnhodet 22 fulgt av skråflaten 34 og til sist den øvre lagerflaten 30. Samvirkningen mellom de to lagerflatene og brønnhodets ytre flate frambringer et bøyningsmoment som bidrar til å rette opp forbindelsesrøret i flukt med brønnhodets akse. Vekten av forbindelsesrøret påfører drivkraften, som kan forsterkes ved hjelp av et koblingsverktøy som beskrives i det følgende. Valg av toleranser mellom de forskjellige diametre bør være slik at det sikres en aksial innrettning innenfor fortrinnsvis 0,1 grader.

På dette tidspunkt kommer anslagsflater på brønnhodet og koblingsstykket i kontakt med hverandre, og pakninger 36, som er plassert i spor 18, blir presset sammen mot brønnhodets øvre endeflate 38. Det er bare vekten av forbindelsesrørstren-gen som virker til å trykke pakningen sammen.

Brønnhodets 1.0 innerflate er utformet med skruegjenger 40. En fritt opplagret bøssing 42 er utstyrt med nedre yttergjenger 43, som er: utformet for å samvirke med innergjengene 40 i brønnhodet. Forbindelsesrørets koblingsstykke 14 er også utformet med øvre innvendige gjenger 44, som passer inn i øvre yttergjenger 45 på bøssingen 42.

Disse øvre gjenger bidrar til å støtte bøssingen i en tilbaketrukket, beskyttet stilling under leggingen av forbin-delsesrøret. Før koblingen 14 blir koblet sammen med, og avtettet overfor forbindelsesrøret 12, blir bøssingen 42 satt inn fra toppen av koblingen og rotert i inngrep med gjengene 44. Koblingens innerdiameter i området 47 under gjengene 44 er større enn gjengenes 45 ytterdiameter, slik at bøssingen senere kan dreie for å passere gjennom gjengene.

Bøssingen er utformet med vertikale spor 50 for å sikre inngrep med et roterende verktøy 52. Rotasjonsredskapet omfatter fjærpåvirkete sperrehaker 54 som er innrettet til å gripe inn i de vertikale sporene. En rørstreng, som bærer verktøyet 52, kan føres ned, slik at verktøyet kan benyttes til å rotere bøssingen, hvorved denne frigjøres fra sin øvre stilling. Avstanden mellom de gjengete seksjoner i lengderetningen er slik at bøssingen blir frigjort fra inngrepet mellom gjengene 44 og 45 før gjengene 40 og 43 bringes i inngrep. Dette gjør at bøssingen inntar en frittbærende stilling som letter inngrepet mellom de nedre gjengene. Ytterligere dreining av bøssingen resulterer i at koblingsstykket presses mot brønn-hodet gjennom ansatsenes 53, 55 virkning. Koblingsstykket blir således rettet nøyaktig inn, samtidig som pakningen trykkes ytterligere sammen. Dette retter forbindelsen eksakt inn gjennom samvirkningen ved skråningen 26 på brønnhodet og bevirker ytterligere sammenpressing av pakningene.

Koblingsstykket for forankring av forbindelsesrøret er også utformet med en innvendig flate 56 som danner en tet-ningsflate. Når dreiningsverktøyet er brakt i stilling, hviler det på bøssingens ansats 58, og mens bøssingen befinner seg i nevnte støttete stilling, ligger verktøyets pakningsringer 60 i en slik høyde at de tetter mot tetningsflaten 56. Det kan derfor utføres en stramhetsprøve ved lavt trykk før bøssingen frigjøres og tiltrekkes, ved å forsøke å sette det indre av forbindelsesrøret under trykk.

Dersom en pakning ikke har vært utsatt for virkningen av forbindelsesrørets vekt, kan det bli påført en ekstra kraft ved å utnytte vekten av dreiningsredskapet via bøssingen. For dette formål kan det benyttes vektrør på dreiningsredskapets drivstreng. Etter at det er slått fast at koblingsstykket har oppnådd passende tetning, blir bøssingen rotert fri av gjengene 44 og dreiet inn i gjengene 40 som tidligere nevnt.

Koblingsstykket for tilkoblingen av forbindelsesrøret tillater sammenkobling av forbindelsesrøret og brønnhodet når det foreligger en viss innbyrdes forskyvning og betydelig vinkelawik.

Traktens lagerflater fungerer slik at det frambringes et bøyningsmoment som medfører at forbindelsesrøret rettes inn i overenstemmelse med brønnhodet og sørger således for innret-ting av den gjengete bøssingen, hvorved det kan opprettes en gjengeforbindelse på en sikker måte, uten at gjengene skjærer seg eller skades. Koblingen for forbindelsesrøret er også innrettet til å samvirke med dreiningsredskapet for å tillate at det blir foretatt en lavtrykksprøving av forbindelsesrøret for å påvise fullt inngrep mellom kobling og brønnhode før forbindelsen sikres ved hjelp av bøssingen. Forbindelsen blir dessuten etablert uten noen som helst dreining av forbindel-sesrøret og uten noen slitasje på pakningen 36 som følge av roterende gnidningspåkjenning.

Claims (3)

1. Koblingsstykke for forankring av et lederør (12) til et innvendig gjenget, undersjøisk brønnhode (10), omfattende et rørformet legeme (16) som kan forbindes tett og stivt med lederøret, et nedadrettet traktformet element (20) som er stivt forbundet med det rørformete legemet og som er utformet for å rette inn koblingsstykket (14), idet det traktformede element er forsynt med en første innvendig lagerflate (28) som befinner seg i avstand fra det rørfor-mete legemet og som oppviser en diameter som er bare ubetydelig større enn brønnhodets ytterdiameter, samt en annen innvendig lagerflate (30) som er plassert i nærheten av det rørformete legemet i vertikal avstand fra den første lagerflaten, og som oppviser en diameter som likeens er bare ubetydelig større enn brønnhodets ytterdiameter ,hvor brønnhodet (10) og det rørformede legemet (16) har samvir-kende tetnings-og anleggsflater, (38) som er beregnet til å bringes til anlegg mot hverandre når koblingsstykket og brønnhodet er bragt i fullstendig sammenkoblende inngrep med hverandre, karakterisert ved at det rørformete legemet (16) er forsynt med en innvendig, oppadvendt skulder (55), at det finnes et fastspennings-organ i form av en utvendig gjenget bøssing (42) som er anbragt inne i det rørformete legemet og som har en utvendig, nedadvendt skulder (53) beregnet til å få anlegg mot den innvendige skulder, idet bøssingen videre har organer (50) for inngrep mot et roterbart verktøy (52), hvormed bøssingen kan skrus til gjengeinngrep med brønnhodet og anlegg mot det rørformete legemet for å låse lederøret til brønnhodet.

2. Koblingsstykke i samsvar med krav 1, karakterisert ved at det rørformete legemet (16) har innvendige gjenger (44) som strekker seg innover forbi legemets innerflate (47) over og under gjengene, og at bøssingen har utvendige gjenger (45) med en maksimal diameter som ikke overskrider innerdiameteren av legemets innerflate (47) over og under de innvendige gjengene, og som er utformet for inngrep med disse idet bøssingen holdes i en tilbaketrukket beredskapsstilling.

3. Koblingsstykke i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at tetnings- og anleggs-flatene (38) danner en vinkel med koblingsstykkets akse, slik at pakningen (36) blir trykket sammen ved aksial bevegelse av koblingsstykket i forhold til brønnhodet når bøssingen skrus til.