NO179844B

NO179844B - Valve tree assembly

Info

Publication number: NO179844B
Application number: NO932562A
Authority: NO
Inventors: George Murray; Kjell A Hoglund; Egil Rebne
Original assignee: Statoil As; Abb Teknologi As
Priority date: 1993-07-14
Filing date: 1993-07-14
Publication date: 1996-09-16
Also published as: NO932562L; NO179844C; NO932562D0

Description

Denne oppfinnelse angår en anordning ved ventiltre for en satelittbrønn i et undersjøisk olje- eller gassproduksjonssystem, omfattende en sentral hovedventilblokk innrettet til å ha en stort sett opprettstående operativ stilling; en strupeventil, en tilkoblingsanordning for eksportstrømningsrør eller navlestrengkabler og en styreenhet, som alle er opphentbare ved hjelp av en ROV eller ROT uten at det trenges føringsliner til overflaten. Strupeventilen, tilkoblingsanordningen, styreenheten, samt et betjeningspanel for en ROV er alle plassert sideveis i forhold til hovedventilblokken og i det vesentlige på samme nivå, fortrinnsvis med en regelmessig vinkelfordeling omkring hovedventilblokken This invention relates to a valve tree device for a satellite well in a subsea oil or gas production system, comprising a central main valve block arranged to have a generally upright operational position; a choke valve, a connection device for export flow pipes or umbilical cables and a control unit, all of which are retrievable by an ROV or ROT without the need for guide lines to the surface. The throttle valve, the connection device, the control unit, as well as an operating panel for an ROV are all located laterally in relation to the main valve block and essentially at the same level, preferably with a regular angular distribution around the main valve block

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer løsninger som er særlig rettet mot undersjøiske satelittbrønner på meget dypt vann, såsom 1000-2000 m, hvor verken dykkeroperasjoner eller føringsline-assistanse er mulig. The present invention provides solutions which are particularly aimed at subsea satellite wells in very deep water, such as 1000-2000 m, where neither diving operations nor guide line assistance is possible.

Et eksempel på et undervanns-produksjonssystem omfattende et antall satelittbrønner og beregnet for operasjoner uten dykkere og uten føringsliner, er å finne i norsk patent-søknad nr. 91.4000. Et annet eksempel som er mer spesielt rettet mot produksjonsapparatur i et undervanns-brønnhode for betingelser svarende til dem som er nevnt ovenfor, kan finnes i US-patent nr. 4.589.493. An example of an underwater production system comprising a number of satellite wells and intended for operations without divers and without guide lines can be found in Norwegian patent application no. 91.4000. Another example which is more specifically directed to production equipment in a subsea wellhead for conditions similar to those mentioned above can be found in US Patent No. 4,589,493.

Det vil innsees at i forbindelse med konstruksjonen av utstyr og utførelse av operasjoner for komplettering av satelittbrønner på dypt vann, spiller den totale innsats med hensyn til operasjons- eller installasjonstrinn en meget viktig rolle, ikke minst hva angår de økonomiske aspekter ved utvikling av undersjøiske olje- eller gassfelter for virkelig produksjon. It will be realized that in connection with the construction of equipment and the execution of operations for the completion of satellite wells in deep water, the total effort with respect to the operational or installation stage plays a very important role, not least with regard to the economic aspects of the development of subsea oil - or gas fields for real production.

Med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse bør således de følgende formål eller kriterier tilfredsstilles: det høyeste nivå av sikkerhet og pålitelighet gjennom With the device according to the present invention, the following purposes or criteria should thus be satisfied: the highest level of safety and reliability throughout

alle faser av kompletterings- og produksjonsprosessen, all phases of the completion and production process,

en konstruksjon med lave kapitalkostnader, bygget på a construction with low capital costs, built on

felt-utprøvet utstyr og/eller komponenter, field-tested equipment and/or components,

- en konstruksjon som tillater minimale omkostninger forbundet med kompletteringsoperasjoner, en konstruksjon som gir maksimal fleksibilitet når det gjelder valg av installasjonsfartøy og byggehøyden av - a construction that allows minimal costs associated with completion operations, a construction that provides maximum flexibility when it applies to the choice of installation vessel and the construction height of

BOP-enheten, the BOP unit,

en konstruksjon som gir mest mulig valgfrihet med hensyn a construction that gives the greatest possible freedom of choice with respect

til kompletterings-typer og dimensjoner, for completion types and dimensions,

en konstruksjon som medfører det minste antall kjøringer (trips) og derfor et minimum i kompletteringstid. a construction that entails the smallest number of runs (trips) and therefore a minimum in completion time.

Problemer som opptrer når man står overfor den oppgave å konstruere nye ventiltre-anordninger hvor alle eller de fleste av de forannevnte formål tilfredsstilles, kan oppsummeres som følger, idet et konvensjonelt, vertikalt oppbygget ventiltre taes som utgangspunkt: den store størrelse eller høyde av konvensjonelle ventiltrær, hvilket hovedsakelig skyldes føringsstruk-turer for å muliggjøre føringslineløs orientering og Problems that arise when faced with the task of constructing new valve tree devices where all or most of the aforementioned purposes are satisfied can be summarized as follows, taking a conventional, vertically constructed valve tree as a starting point: the large size or height of conventional valve trees, which is mainly due to guide structures to enable guide line-less orientation and

landing av verktøy-modulpakker på ventiltreet, forventede store omkostninger i tilknytning til utvikling av kompletterings-stigerør for å ta hånd om de krav landing of tool module packages on the valve tree, expected large costs in connection with the development of completion risers to take care of the requirements

som stilles med 2000 m vanndybde, which is set at a water depth of 2000 m,

de omfattende operasjons- og tids-krav som forventes ved bruk av konvensjonelle kompletteringsteknikker som for tiden benyttes ved vanndybder opptil 350 m, som følge av behovet for å kjøre marine og kompletterings-stigerør-strenger, the extensive operational and time requirements expected when using conventional completion techniques currently used in water depths up to 350 m, as a result of the need to run marine and completion riser strings,

anvendelse av en opphengsenhet for produksj onsrør for å application of a suspension unit for production pipes to

gi ytterligere fleksibilitet under kompletteringsoperasjoner på bekostning av ekstra kapital- og operasjons-utgifter, - en kostbar ventiltre-konstruksjon for å muliggjøre både den ytterligere byggehøyde som er påkrevet i ventilblokk-området for å tillate at ventilblokk-aktuatorer går klar av toppen av styrekonusen for produksjonsrør-hengeren, og behovet for å ha ytterligere styring ved toppen av ventiltreet for anbringelse av funksjonspak-ker, såsom en LRP-pakke (lower riser package) eller en EDP-pakke (emergency disconnect package). provide additional flexibility during completion operations at the expense of additional capital and operating expenses, - an expensive valve tree design to allow for both the additional build height required in the valve block area to allow valve block actuators to clear the top of the guide cone for the production pipe hanger, and the need to have additional control at the top of the valve tree for the placement of function packages, such as an LRP package (lower riser package) or an EDP package (emergency disconnect package).

I betraktning av den ovenfor skisserte bakgrunn krever tilpasningen av et ventiltre med horisontal konstruksjon med sikte på anvendelse ved komplettering på dypt vann, omhygge-lig gjennomgang av den påtenkte konstruksjon samt introduk-sjon av nye og særegne konstruksjonstrekk. Spesielt kritiske områder i denne forbindelse er tetninger og andre avgjørende trykkutsatte komponenter, og særlige tilleggstrekk beregnet til å medvirke direkte ved dypvannsoperasjoner, såsom fjern-opphenting av kritiske komponenter. For komplettering av dypvannsbrønner med bruk av anordning ifølge oppfinnelsen, kan det anvendes et dynamisk posisjonert borefartøy, men også andre overflateinstallasjoner eller -plattformer kan benyttes for slike operasjoner. In consideration of the background outlined above, the adaptation of a valve tree with a horizontal construction with a view to use in completions in deep water requires a careful review of the intended construction as well as the introduction of new and distinctive construction features. Particularly critical areas in this regard are seals and other decisive components exposed to pressure, and special additional features intended to contribute directly to deep-water operations, such as remote retrieval of critical components. For the completion of deep water wells using the device according to the invention, a dynamically positioned drilling vessel can be used, but other surface installations or platforms can also be used for such operations.

En anordning ved ventiltreet som angitt i første avsnitt av denne beskrivelsen, kan stort sett ansees å fremgå av US-patent 4.589.493. Denne kjente utførelse omfatter imidlertid bare en komponent, nemlig en strupeventil i tilknytning til ventiltreet. Styre- eller føringstrakter som utgjør viktige elementer i anordningen ifølge oppfinnelsen, gjenfinnes ikke i dette US-patentskrift. Kjent teknikk forøvrig som kan ha en viss interesse i sammenhengen, er representert ved GB 2.174.442, GB 2.194.280 og EP 480.773. A device at the valve tree as indicated in the first paragraph of this description can generally be considered to appear from US patent 4,589,493. However, this known embodiment comprises only one component, namely a throttle valve in connection with the valve tree. Steering or guide funnels which constitute important elements in the device according to the invention are not to be found in this US patent document. Other known technology that may be of some interest in the context is represented by GB 2,174,442, GB 2,194,280 and EP 480,773.

Hovedformålet med undervanns-ventiltrær for dypt vann er å kontrollere produksjonsstrømningen fra vedkommende olje-eller gassbrønn. Et annet formål er å sørge for at brønnen kan avstenges ved undervannsbrønnhodet. I så henseende virker det horisontale ventiltreet i likhet med et konvensjonelt undervanns-ventiltre. Til forskjell fra en konvensjonell konstruksjon av undervanns-ventiltreet er imidlertid produksjonsrørhengeren plassert i ventiltreets boring. Som det vil fremgå av den følgende beskrivelse innebærer ventiltre-anordningen ifølge oppfinnelsen en klar vertikal adgang for passasje av rørhengeren og produksjonsrørstrengen gjennom toppen av ventiltreet, hvilket skyldes monteringen av brønn-kontroll- og strømningskontrollventilene horisontalt i henholdsvis produksjons- og ringrom-strømningsveiene. The main purpose of subsea valve trees for deep water is to control the production flow from the relevant oil or gas well. Another purpose is to ensure that the well can be shut off at the underwater wellhead. In this respect, the horizontal valve tree acts like a conventional underwater valve tree. Unlike a conventional construction of the underwater valve tree, however, the production pipe hanger is located in the valve tree bore. As will be apparent from the following description, the valve tree device according to the invention involves a clear vertical access for the passage of the pipe hanger and the production pipe string through the top of the valve tree, which is due to the installation of the well control and flow control valves horizontally in the production and annulus flow paths, respectively.

I en anordning ved ventiltre som angitt i første avsnitt ovenfor, består de nye og særegne trekk ifølge foreliggende oppfinnelse i at strupeventilen, styreenheten og tilkoblingsanordningen er utstyrt med oppadvendende føringstrakter og koblingsdeler med lik form for samvirke med en ROV eller ROT; at hovedventilblokken har en øvre oppadvendende føringstrakt for samvirke med en ROT ved installasjon eller opphenting av ventiltreet eller for landing og orientering av en utblåsningssikring (BOP) på toppen av hovedventilblokken, og en nedre nedadvendende føringstrakt for landing og orientering av ventiltreet på øvre ende av satelittbrønnen; at tilkoblingsanordningen omfatter en første konnektordel som er permanent montert på hovedventilblokken, og en andre konnektordel som er innrettet til å sammenkobles med den første konnektordel og til å frakobles ved hjelp av en ROV eller ROT, idet den første konnektordel innbefatter en føringstrakt for landing av den andre konnektordel på toppen av den første konnektordel, og at den andre konnektordel omfatter i det minste en svivelmekanisme for avslutning av eksportstrøm-ningsrør eller navlestrengkabler. In a valve tree device as stated in the first paragraph above, the new and distinctive features according to the present invention consist in the throttle valve, the control unit and the connection device being equipped with upward-facing guide funnels and connecting parts of the same form for cooperation with an ROV or ROT; that the main valve block has an upper upward-facing guide funnel for cooperation with a ROT when installing or retrieving the valve tree or for landing and orientation of a blowout preventer (BOP) on top of the main valve block, and a lower downward-facing guide funnel for landing and orientation of the valve tree at the upper end of the satellite well ; that the connection device comprises a first connector part which is permanently mounted on the main valve block, and a second connector part which is adapted to be connected to the first connector part and to be disconnected by means of an ROV or ROT, the first connector part including a guide funnel for landing the second connector part on top of the first connector part, and that the second connector part comprises at least a swivel mechanism for terminating export flow pipes or umbilical cables.

Den her angitte løsning er fokusert på ett enkelt horisontalt ventiltre for satellittbrønner, og dette er spesielt utformet for å muliggjøre installasjon og opphenting uten bruk av styreline. Blant det som særlig blir oppnådd i forhold til den angitte kjente teknikk, fremheves her følgende: - Den nedre førings- eller føringstrakt på hovedventilblokken muliggjør direkte tilkobling på brønnhodet og en minimal resulterende høydedimensjon samt en lett orientering i forhold til brønnhodet under føringslineløs installasjon. - Strømningsrør og navlestreng kan legges ned sammen med ventiltreet på grunn av den spesielle tilkobling, og strømningsrøret kan hentes opp på et senere stadium uten å fjerne ventiltreet. Dette er spesielt viktig for et horisontalt ventiltre, som uten dette trekk ville måtte fjernes for å hente opp strømningsrøret, hvilket innebærer en meget kostbar ny komplettering. - Alle moduler/enheter blir installert og eventuelt hentet opp enten ved hjelp av en borestreng eller ved hjelp av vaiere som følge av det spesielle føringstraktsystem, som blant annet muliggjør orientering av de installerte moduler eller enheter. Systemet tillater også bruk av identisk samme verktøy for opphenting av hver enhet (samme grensesnitt-eller standardtype). Dette er et viktig poeng. The solution given here is focused on a single horizontal valve tree for satellite wells, and this is specially designed to enable installation and retrieval without the use of a guide line. Among what is particularly achieved in relation to the stated known technique, the following is highlighted here: - The lower guide or guide funnel on the main valve block enables direct connection to the wellhead and a minimal resulting height dimension as well as an easy orientation in relation to the wellhead during guidelineless installation. - The flow tube and umbilical cord can be laid down together with the valve tree due to the special connection, and the flow tube can be picked up at a later stage without removing the valve tree. This is particularly important for a horizontal valve tree, which without this feature would have to be removed to retrieve the flow pipe, which entails a very expensive new addition. - All modules/units are installed and possibly picked up either with the help of a drill string or with the help of cables as a result of the special guide funnel system, which among other things enables the orientation of the installed modules or units. The system also allows the use of identically the same tool for retrieving each device (same interface or standard type). This is an important point.

Det skal spesielt bemerkes at oppfinnelsen omfatter en anordning som innebærer vesentlige fordeler, bl.a. når strøm-ningsrør eller kabler må hentes opp for reparasjon eller andre operasjoner. It should be noted in particular that the invention comprises a device which entails significant advantages, i.a. when flow pipes or cables must be picked up for repair or other operations.

Ventiltre-anordningen i henhold til denne oppfinnelse har også fordeler med hensyn til å være kompakt, lett og å gi god adgang for en ROV eller ROT for overstyrings- og opphentingsoperasjoner eller lignende. Som resultat av dette blir det oppnådd betydelig reduserte omkostninger ved kom-pletteringen og senere vedlikehold av dypvannsbrønner. Kompletteringstiden reduseres betydelig, fordi det ikke er noe behov for kjøring av marine bore- og kompletterings-stigerørsystemer. Henger-enheten for produksjonsrøret (tu-bing hanger spool) er fullstendig eliminert. The valve tree device according to this invention also has advantages in terms of being compact, light and providing good access for an ROV or ROT for over-steering and recovery operations or the like. As a result of this, significantly reduced costs are achieved for the completion and subsequent maintenance of deep-water wells. Completion time is significantly reduced, because there is no need to run marine drilling and completion riser systems. The production tubing hanger assembly (tu-bing hanger spool) is completely eliminated.

Når det er installert på en satelittbrønn er et slikt ventiltre gunstig med hensyn til intervensjon, idet adkomst for en ROT primært skjer ovenfra mot ventiltreet, og vedkommende ROT kan benytte de forskjellige føringstrakter eller -konuser som er tilgjengelige, for å lokalisere og lande over den opphentbare strupeventil, styreenheten eller eventuelt en tilkoblingsanordning for strømningsrør. Videre er den sen-tralt plasserte føringstrakt på hovedventilblokken anordnet for landing av en BOP-stakk på ventiltreet, for å lette brønnintervensjons-operasjoner. Denne sistnevnte førings-trakt kan også benyttes for landing av en ROT, når denne anvendes til enten å installere eller hente opp ventiltreet. When installed on a satellite well, such a valve tree is favorable with regard to intervention, as access for a ROT is primarily from above towards the valve tree, and the ROT in question can use the various guide funnels or cones that are available, to locate and land above it retrievable throttle valve, the control unit or possibly a connection device for flow pipes. Furthermore, the centrally located guide funnel on the main valve block is arranged for landing a BOP stack on the valve tree, to facilitate well intervention operations. This latter guide funnel can also be used for landing a ROT, when this is used to either install or pick up the valve tree.

Selv om anordningen ifølge oppfinnelsen i stor utstrek-ning er basert på anvendelse av konvensjonelle og prøvede komponenter, er disse komponenter om-arrangert til en ny struktur som gir en praktisk operativ utførelse med et antall viktige fordeler. Although the device according to the invention is largely based on the use of conventional and proven components, these components have been rearranged into a new structure which provides a practical operational design with a number of important advantages.

En betydelig fordel med denne konstruksjon er evnen til å utnytte det marine stigerør som hjelpemiddel for alt inter-vensjonsarbeide i brønnen. Det faktum at en dedikert kompletterings-stigerørstreng blir unngått, innebærer ikke bare betydelige kostnadsbesparelser og reduserte operasjons-tider, men eliminerer også ethvert behov for standardisering på det forannevnte område. Enhver brønn kan kompletteres med en tilgjengelig rigg, forutsatt at brønnhodets og BOP-stak-kens dimensjoner er tilpasset, og at konnektoren samsvarer med brønnhode-profilen. A significant advantage of this construction is the ability to utilize the marine riser as an aid for all intervention work in the well. The fact that a dedicated completion riser string is avoided not only entails significant cost savings and reduced operating times, but also eliminates any need for standardization in the aforementioned area. Any well can be completed with an available rig, provided that the wellhead and BOP stack dimensions are adapted, and that the connector matches the wellhead profile.

Den foreliggende horisontale ventiltre-anordning har hovedtrekk som kan oppsummeres som følger: - så kompakt konstruksjon som mulig, hvilket resulterer i minimal byggehøyde og vekt, - opphentbare komponenter som er tilgjengelige ovenfra gjennom passende føringstrakter, ved bruk av tilpassede The present horizontal valve tree device has main features that can be summarized as follows: - as compact a construction as possible, resulting in minimal construction height and weight, - retrievable components accessible from above through suitable guide funnels, using adapted

verktøypakker båret av en ROT, tool packs carried by a ROT,

ventiltreet kan settes ned på et borerør eller ved hjelp the valve tree can be lowered onto a drill pipe or with help

av vaier og under bruk av en ROT, of ropes and during the use of a ROT,

- en fleksibel konstruksjon som lett kan tilpasses også for gruntvanns-forhold, ESP-pumper (emergency shut down) - a flexible construction that can easily be adapted also for shallow water conditions, ESP pumps (emergency shut down)

eller fordringene for gjennom-boring, or the claims for through-drilling,

ringrom-tetningsanordninger for ventiltreets orienterings-enhet sørger for beskyttelse av ventiltreets boring under kjøring og opphenting av utstyr nede i annulus sealing devices for the valve tree orientation unit provide protection of the valve tree bore during driving and retrieval of equipment down in

brønnen, the well,

alle ventilaktuatorer på ventiltreet er orientert mot den ene side, og gir dermed lett adkomst for ROV-intervensjon. all valve actuators on the valve tree are oriented to one side, thus providing easy access for ROV intervention.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse skal forkla-res nærmere under henvisning til tegningene, hvor: fig. 1 er et perspektivriss av en ventiltre-anordning The device according to the present invention shall be explained in more detail with reference to the drawings, where: fig. 1 is a perspective view of a valve tree device

ifølge en utførelsesform av oppfinnelsen, according to one embodiment of the invention,

fig. 2 er et planriss av anordningen på fig. 1, fig. 2 is a plan view of the device in fig. 1,

fig. 3 viser anordningen på fig. 1 og 2 i frontoppriss og fig. 3 shows the device in fig. 1 and 2 in front elevation and

delvis vertikalt snitt, og partial vertical section, and

fig. 4 viser anordningen på fig. 1, 2 og 3 i sideriss og delvis vertikalsnitt. fig. 4 shows the device in fig. 1, 2 and 3 in side view and partial vertical section.

Som det best fremgår av fig. 3 og 4 er en hovedventilblokk 1 den sentrale komponent i ventiltreet, og på toppen av denne ventilblokk 1 er det anordnet en øvre føringstrakt eller -konus 11. Innenfor trakten 11 er det vist en ventiltre-lukkedel IA og et beskyttelsesdeksel IB montert på ventilblokken 1. Ved 10 er det en delvis skjematisk indika-sjon av produksjonsrør, foring og hus som utgjør de øvre deler av den olje- eller gassbrønn som ventiltreet tilhører. Vendt nedad er det også vist en nedre føringstrakt 12, 12A. As can best be seen from fig. 3 and 4, a main valve block 1 is the central component of the valve tree, and on top of this valve block 1 an upper guide funnel or cone 11 is arranged. Within the funnel 11, a valve tree closing part IA and a protective cover IB mounted on the valve block 1 are shown At 10, there is a partial schematic indication of the production pipe, casing and casing which make up the upper parts of the oil or gas well to which the valve tree belongs. Facing downwards, a lower guide funnel 12, 12A is also shown.

Plassert sideveis i forhold til hovedventilblokken 1 er det montert en strupeventil 3 som også er forsynt med en oppadvendende føringstrakt 13. Ved toppen av regulerings-ventilen 3 og omgitt av trakten 13, er det anordnet en koblingsdel 3A som kan benyttes for opphenting av reguler-ingsventilen 3. Rørseksjoner for å forbinde regulerings-ventilen 3 med hovedventilblokken 1 er vist ved 17 og 18. Positioned laterally in relation to the main valve block 1, a throttle valve 3 is mounted which is also provided with an upward-facing guide funnel 13. At the top of the regulating valve 3 and surrounded by the funnel 13, a connecting part 3A is arranged which can be used for collecting the regulating the control valve 3. Pipe sections to connect the control valve 3 with the main valve block 1 are shown at 17 and 18.

Ut til siden, på motsatt side av hovedventilblokken 1, er det montert en styreenhet 5 med en tilhørende føringstrakt 15 samt en koblingsdel 5A. Out to the side, on the opposite side of the main valve block 1, a control unit 5 is mounted with an associated guide funnel 15 and a coupling part 5A.

Ved en tredje side eller baksiden (ikke vist på fig. 1 og 3) av ventiltreet, er det videre montert en tilkoblingsanordning 9 med en føringstrakt 19 i likhet med førings-traktene 13 og 15. Videre har tilkoblingsanordningen 9 en koblingsdel 9A som er en viktig del av en grensesnitt-type eller -standard som er felles for styreventilen 3, styreenheten 5 og strømningsrør-tilkoblingsanordningen 9. Andre viktige deler av dette standard-grensesnitt er låsestenger 3B, 3C og 5B, 5C samt 9B og 9C i de respektive enheter eller anordninger 3, 5 og 9. Endelig har hver av traktene 13, 15 og 19 et innvendig orienterings-spor, henholdsvis 3D, 5D og At a third side or the back (not shown in Fig. 1 and 3) of the valve tree, a connection device 9 with a guide funnel 19 similar to the guide funnels 13 and 15 is also mounted. Furthermore, the connection device 9 has a connecting part 9A which is a important part of an interface type or standard which is common to the control valve 3, the control unit 5 and the flow pipe connection device 9. Other important parts of this standard interface are locking rods 3B, 3C and 5B, 5C as well as 9B and 9C in the respective units or devices 3, 5 and 9. Finally, each of the funnels 13, 15 and 19 has an internal orientation track, respectively 3D, 5D and

9D, for sikring av riktig vinkelorientering av en ROT når den landes ved hjelp av vedkommende føringstrakt, for bl.a. å tre i samvirke med koblingsdelen og låsestengene, idet to stenger er vist i hver av enhetene 3, 5 og 9. Som velkjent for 9D, for ensuring the correct angular orientation of a ROT when it is landed using the relevant guide funnel, for e.g. to cooperate with the coupling part and the locking rods, two rods being shown in each of the units 3, 5 and 9. As is well known for

eksperter på området kan antallet av slike låsestenger være høyere enn to. experts in the field, the number of such locking bars may be higher than two.

Betraktes nå mer spesielt fig. 4, vil det sees at strøm-ningsrør-tilkoblingsanordningen 9 omfatter en første konnektordel 20 og en annen konnektordel 30, som under opera-sjon står i tilpasset samvirke med hverandre. Således er den nedre konnektordel 30 beregnet til å være permanent montert på ventiltreet, eller mer spesielt til å være festet på hovedventilblokken 1, mens den øvre konnektordel 20 er innrettet til å kunne frakobles fra konnektordelen 30, dvs. ved å løftes vertikalt opp fra den operative stilling av delene, som vist på fig. 4. Mellom de sentrale blokker eller elementer i konnektordelene 20 og 30 er det vist en tetning 32 for en sentral, vertikal fluidstrømningspassasje gjennom tilkoblings- eller konnektor-anordningen 9 for strømningsrør. Et mer vesentlig konstruksj onstrekk i foreliggende sammenheng er en oppadvendende føringstrakt 33 som tilhører den nedre konnektordel 30 og er anordnet for å lette landingen og sammenkoblingen av den øvre konnektordel på den nedre konnektordel 30. Consider now more particularly fig. 4, it will be seen that the flow pipe connection device 9 comprises a first connector part 20 and a second connector part 30, which during operation are in adapted cooperation with each other. Thus, the lower connector part 30 is intended to be permanently mounted on the valve tree, or more specifically to be attached to the main valve block 1, while the upper connector part 20 is designed to be able to be disconnected from the connector part 30, i.e. by being lifted vertically up from it operative position of the parts, as shown in fig. 4. Between the central blocks or elements of the connector parts 20 and 30, a seal 32 is shown for a central, vertical fluid flow passage through the connection or connector device 9 for flow pipes. A more significant construction feature in the present context is an upward-facing guide funnel 33 which belongs to the lower connector part 30 and is arranged to facilitate the landing and connection of the upper connector part on the lower connector part 30.

Konstruksjoner av stor interesse i forbindelse med denne landing og sammenkobling omfatter en bæreplate 28 som er boltet til den nedre ende av den opphentbare konnektordel 20. De ytre kanter av platen 28 passer innenfor de sylindriske vegger i trakten 33. En nedre, nedadvendende konus 29 er også montert på konnektordelen 20, i tilknytning til bæreplaten 28, og tilhører en nedre føringsmekanisme som gjør det mulig å foreta fjern-innsetting av den øvre eller opphentbare konnektordel etter intervensjon med en ROT. Grovinnretning blir oppnådd ved samvirke av et skrue/sliss-arrangement. Finstyring besørges av en styrepinne eller -bjelke 28A, som stikker ned fra bæreplaten 28 og er innrettet til å tre inn i et orienteringsspor eller -hull 35A i en nedre bæreplate 35 montert på den nedre konnektordel 30. Følgelig er det anordnet koblingselementer og innføringstetninger for indivi-duelle boringer på de respektive bæreplater 28 og 35, med innbyrdes innretning for riktig sammenkobling og samvirke når de to konnektordeler 20 og 30 bringes i sin relative operative stilling som vist på fig. 4. Constructions of great interest in connection with this landing and coupling include a support plate 28 which is bolted to the lower end of the retrievable connector part 20. The outer edges of the plate 28 fit within the cylindrical walls of the funnel 33. A lower, downwardly facing cone 29 is also mounted on the connector part 20, adjacent to the carrier plate 28, and belonging to a lower guide mechanism which enables remote insertion of the upper or retrievable connector part after intervention with a ROT. Coarse alignment is achieved by the cooperation of a screw/slot arrangement. Fine control is provided by a guide pin or beam 28A, which projects down from the carrier plate 28 and is adapted to enter an orientation slot or hole 35A in a lower carrier plate 35 mounted on the lower connector part 30. Accordingly, connecting elements and insertion seals are provided for individual bores on the respective carrier plates 28 and 35, with mutual arrangement for correct connection and cooperation when the two connector parts 20 and 30 are brought into their relative operative position as shown in fig. 4.

Den nettopp beskrevne anordning bidrar noe til økning av totaldimensjonen og -vekten av ventiltre-konfigurasjonen, men det fremkommer en resulterende fordel bestående i at det blir mulig å hente opp strømningsrør, kabler o.l. som er forbundet med anordningen 9, uten å forstyrre ventiltreet som helhet. Det skal i denne forbindelse bemerkes at den normale og foretrukne installasjonsmetode er å kjøre ventiltreet med strømningsrør montert i en første-endes fralegnings-modus (first end lay-away mode). The device just described contributes somewhat to increasing the overall dimension and weight of the valve tree configuration, but there is a resulting advantage consisting in the fact that it becomes possible to pick up flow pipes, cables, etc. which is connected to the device 9, without disturbing the valve tree as a whole. It should be noted in this connection that the normal and preferred installation method is to run the valve tree with flow tubes mounted in a first end lay-away mode.

Denne oppdelte struktur av anordningen innebærer viktige fordeler i forbindelse med strømningsrør, kabler eller navlestrenger som forbindes med vedkommende ventiltre ved hjelp av den anordning 9 som er beskrevet og vist spesielt på fig. 4. Således er konnektordelen 20 forsynt med et strømningsrør-utløp 21 og en navlestreng-avslutningsenhet 22, som dermed gjør det mulig å erstatte eller reparere strømningsrør eller kabler forbundet med den øvre konnektordel 20, ved å hente opp denne del fra ventiltreet, dvs. ved å frakoble konnektordelen 20 fra konnektordelen 30, f.eks. ved å anvende en ROV. I denne forbindelse er det et ytterligere fordelaktig trekk å ha svivelmekanismer ved utløpene og avslutningene 21 og 22, for derved å få en fleksibel kobling mellom strømningsrør, kabler e.l., og konnektordelen 20. Dette har særlig interesse når man under komplettering av vedkommende brønn benytter en fralegningsmetode for å etablere strømningsrør- og kabel-tilkoblinger til ventiltreet ved hjelp av anordningen 9, som innbefatter den opphentbare konnektordel 20. This divided structure of the device entails important advantages in connection with flow pipes, cables or umbilical cords which are connected to the respective valve tree by means of the device 9 which is described and shown in particular in fig. 4. Thus, the connector part 20 is provided with a flow pipe outlet 21 and an umbilical termination unit 22, which thus makes it possible to replace or repair flow pipes or cables connected to the upper connector part 20, by picking up this part from the valve tree, i.e. by disconnecting the connector part 20 from the connector part 30, e.g. by using an ROV. In this connection, it is a further advantageous feature to have swivel mechanisms at the outlets and terminations 21 and 22, in order to obtain a flexible connection between flow pipes, cables, etc., and the connector part 20. This is of particular interest when, during the completion of the relevant well, a laying method for establishing flow pipe and cable connections to the valve tree by means of the device 9, which includes the retrievable connector part 20.

På fig. 4 er det også vist et strømningsrør stykke 36 og et ringrom-rør 38 fra den nedre konnektordel 30 til hovedventilblokken 1. In fig. 4 also shows a flow pipe piece 36 and an annulus pipe 38 from the lower connector part 30 to the main valve block 1.

Fig. 1, 2 og 4 viser et ROV-betjeningspanel 7, arrangert ved den ene (fjerde) side av hovedventilblokken 1, som ikke er opptatt av de ovenfor beskrevne enheter 3, 5 og 9. således vender panelet 7 sideveis og horisontalt ut fra de sentrale partier av ventiltreet, og omfatter et antall operasjons-tapper eller -hylser 7A, 7B osv., som er innrettet til å betjenes av et ROV-verktøy, såsom en dreienøkkel, på konvensjonell måte. I motsetning til hva som er tilfelle med føringstraktene 13, 15 og 19, som er beregnet for adkomst vertikalt ovenfra, vil en ROV nærme seg panelet 7 horisontalt eller sideveis. Alle disse ROV-operasjoner kan utføres uten nevneverdige problemer, som følge av strukturen og konstruksjonen av det ventiltre som er vist på tegningene og beskrevet ovenfor. Figs. 1, 2 and 4 show an ROV operating panel 7, arranged at one (fourth) side of the main valve block 1, which is not occupied by the above-described units 3, 5 and 9. thus the panel 7 faces laterally and horizontally from the central portions of the valve tree, and comprises a number of operating pins or sleeves 7A, 7B, etc., which are adapted to be operated by an ROV tool, such as a wrench, in a conventional manner. In contrast to what is the case with the guide funnels 13, 15 and 19, which are intended for access vertically from above, an ROV will approach the panel 7 horizontally or laterally. All these ROV operations can be carried out without significant problems, due to the structure and construction of the valve tree shown in the drawings and described above.

Et prinsipp-trekk ved den horisontale ventiltre-struktur som her er beskrevet, er muligheten av å etterlate ventiltreet på den undersjøiske olje- eller gassbrønn gjennom en meget lang tidsperiode. Da produksjonsrørhengeren og ventiltre- lukkedelen er installert inne i ventiltreet, er det ingen grunn til å trekke opp ventiltreet, selv under større arbeidsoperasjoner, hvis ikke en kritisk komponent som er festet til treet har sviktet. En slik mulig feilmekanisme kunne være en lekkasje eller annen svikt i strømningsrør- og navlestrengsystemet. Det er derfor høyst ønskelig å kunne være i stand til å hente opp strømningsrøret eller navle-strengen eller begge, uten å forstyrre ventiltreet. Med den her beskrevne anordning, og særlig strømningsrør-tilkoblingsanordningen, er det i så henseende oppnådd en kompletterings-metode som innebærer lave omkostninger. Ved anvendelse av en ROT tillater de løsninger som er beskrevet og illustrert på tegningene, fjern-opphenting og re-installasjon av strøm-ningsrør og navlestrenger. Plasseringen av strømningsrør-svivelinnretningene for produksjons- og ringrom-ledninger, dvs. montert på den øvre eller opphentbare konnektordel, er viktig ved praktiske undervannsoperasjoner. A principle feature of the horizontal valve tree structure described here is the possibility of leaving the valve tree on the subsea oil or gas well for a very long period of time. As the production pipe hanger and valve tree closure are installed inside the valve tree, there is no need to pull up the valve tree, even during major work operations, unless a critical component attached to the tree has failed. One such possible failure mechanism could be a leak or other failure in the flow tube and umbilical cord system. It is therefore highly desirable to be able to retrieve the flow tube or the umbilical cord or both, without disturbing the valve tree. With the device described here, and in particular the flow pipe connection device, a completion method has been achieved in this respect which involves low costs. When using a ROT, the solutions described and illustrated in the drawings allow remote retrieval and re-installation of flow pipes and umbilical cords. The location of the flow pipe swivels for production and annulus lines, i.e. mounted on the upper or retrievable connector part, is important in practical subsea operations.

Selv om beskrivelsen ovenfor har vært rettet primært mot installasjoner på meget dypt vann, er det mange av trekkene som inngår i foreliggende anordning ved et horisontalt ventiltre, som gjør ventiltreet attraktivt også for bruk på grunt vann. Slike trekk kan bestå i lave kostnader, intet behov for en spesiell stigerørstreng, ingen problemer med grensesnitt-standardisering, og reduserte brønnkomplet-teringstider. Although the above description has been aimed primarily at installations in very deep water, there are many of the features that are included in the present device for a horizontal valve tree, which make the valve tree attractive also for use in shallow water. Such features can consist of low costs, no need for a special riser string, no problems with interface standardization, and reduced well completion times.

Claims

Device at valve tree for a satellite well in a subsea oil or gas production system, comprising a central main valve block (1) arranged to have a generally upright operational position; a throttle valve (3), a connection device (9) for export flow pipes or umbilical cables and a control unit (5), all of which are retrievable by an ROV or ROT without the need for surface lines; and where the throttle valve (3), the connection device (9), the control unit (5) and an operating panel (7) for an ROV are all positioned laterally in relation to the main valve block and essentially at the same level, preferably with a regular angular distribution around the main valve block

characterized in that the throttle valve (3), the control unit (5) and the connection device (9) are equipped with upward-facing guide funnels (13,15,19) and coupling parts (3A,5A,9A) of the same shape for cooperation with an ROV or ROT; that the main valve block (1) has an upper upward-facing guide funnel (11) for cooperation with a ROT when installing or retrieving the valve tree or for landing and orientation of a blowout preventer (BOP) on top of the main valve block, and a lower downward-facing guide funnel (12) for landing and orientation of the valve tree at the upper end of the satellite well; that the connection device (9) comprises a first connector part (30) which is permanently mounted on the main valve block (1), and a second connector part (20) which is designed to be connected to the first connector part (30) and to be disconnected by means of a ROV or ROT, in that the first connector part (30) includes a guide funnel (33) for landing the second connector part (20) on top of the first connector part (30), and that the second connector part (20) comprises at least one swivel mechanism (21,22) for termination of export flow pipes or umbilical cables.