NO20101812L - Boring til havs og produksjonssystemer og fremgangsmater - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for boring og produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra konstruksjonen og ved hjelp av et borestigerør, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling som gjerne benevnes ventiltre, forbindelse av det første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra konstruksjonen ved hjelp av et borestigerør, komplettering av den andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av det andre undervanns ventiltre med grenrøret, og forbindelse av et produksjons-stigerør med grenrøret og konstruksjonen.

Description

Oppfinnelsens område

De utførelser av oppfinnelsen som presenteres her gjelder generelt brønn-produksjon fra undersjøiske reservoarer. Særskilt gjelder de utførelser som presenteres her boring og produksjonssystemer ved direkte vertikal tilgang eller aksess.

Oppfinnelsens bakgrunn

Patentskriftet WO 2008/042943 A2 viser og beskriver et flytesystem med posisjon i en vannmasse med vann- eller sjøbunn, og dette system omfatter et verts-element som flyter på vannoverflaten, en flytemodul under vannoverflaten, en fleksibel slange som forbinder elementet med modulen, og en langstrakt undervanns linjestruktur som omfatter en toppdel forbundet med modulen, en bunndel som strekker seg ned til sjøbunnen og er tilpasset forbindelse med en samlelinje på denne, og der minst én av disse deler har kjedelinjekonfigurasjon. Patentskriftet WO 2008/042943 A2 er her i sin helhet inkorporert som referanselitteratur.

Patentskriftet WO 2008/036740 A2 viser og beskriver et system som omfatter en mobil boreenhet til havs, en første og en andre gruppe brønner boret av denne enhet, og der denne omfatter utstyr for prosessering av begge grupper brønners produksjon. Også patentskriftet WO 2008/036740 A2 er her i sin helhet inkorporert som referanselitteratur.

US patent 7 314 084 presenterer et system som omfatter en pumpemodul koplet til et mellomliggende fluidstrøminntak (IFI) som er koplet til en basiskonstruksjon avsatt på den samlelinje som ruter produksjonen fra en eller flere brønner, slik at det muliggjøres en rask og enkel installasjon eller et opptak av en undervanns pumpemodul, med en kabel fra et lavt priset fartøy. Det beskrives også muligheten til hydraulisk isolasjon av denne modul ved bruk av av/på-ventiler på inntaket IFI, også for rask installasjon eller fjerning av modulen uten utslipp av spillolje under vann. Det brukes metall/metalltetning i forbindelsen, og dessuten er det mulig å føre en pigg gjennom det foreslåtte system, for å rense samlelinjene. Også patentskriftet US 7 314 084 er her i sin helhet inkorporert som referanse.

US patent 7 296 629 presenterer videre et system for undervanns produksjon og tilpasset kopling til et brønnhode nede i vannet, og systemet har et røroppheng for posisjonering i brønnhodet og omfattende en gjennomgående strømningsåpning og minst én eksentrisk åpning gjennom røropphenget. Dette er i enkelte tilfeller tilpasset for ikke presis orientering i forhold til et fast referansepunkt når det er i posisjon i brønnhodet. Systemet har også et produksjonstre innrettet for driftskopling til opphenget og orientert i forhold til dette. Også patentskriftet US 7 296 629 er her i sin helhet inkorporert som referanse.

US patent 7 240 736 presenterer videre et system av undersjøiske brønner som er boret og komplettert med en flytende offshoreplattform, på en måte som muliggjør samtidig arbeid på mer enn én brønn. En første brønn bores og foringsrør monteres. Så drives et røroppheng gjennom et borestigerør og landes i brønnhodehuset. Så frakoples borestigerøret og flyttes til en annen brønn, alt fra samme flytende plattform. Når det utføres arbeid i brønn nr. to, senker operatøren et produksjonstre fra den flytende plattform, via en løfteline og forbinder det med det første brønnhodehus. Et undervanns pluggfjerningsverktøy styrt av en fjernbetjent farkost (ROV) brukes til pluggfjerning og de innstillinger som kreves, via produksjonstreet. Også patentskriftet US 7 240 736 er her i sin helhet inkorporert som referanse.

US patent 7 150 325 presenterer videre en undersjøisk pumpesammenstilling på sjøbunnen, for å pumpe opp brønnfluid til overflaten fra undervannsbrønner. Sammenstillingen har et rørformet ytterhus som i det minste delvis er senket ned i sjøbunnen og rommer et rørformet primærhus med et opptaksorgan i sin nedre ende, slik at det mellom ytter- og primærhuset dannes et ringrom for gjennomstrømning av fluid til den nedre ende av primærhuset og opptaksorganet. En kapsel er innrettet for å senkes ned i og tas opp fra primærhuset og tettende bevirke at opptaksorganet tar i mot brønnfluid fra ringrommet. En neddykkbar pumpe er anordnet inne i kapselen og har et inntak som tar i mot brønnfluidet og fører det ut gjennom et utløp som bringer det utenfor denne kapsel, idet denne har en ventil i innløpet og som i lukket stilling hindrer lekkasje av brønnfluidet fra kapselen. Den kan tas opp i åpen sjø uten noe stigerør. Også patentskriftet US 7 150 325 er her i sin helhet inkorporert som referanse.

US patent 7 093 661 presenterer videre fremgangsmåter og arrangementer/ut-rustning for produksjon av petroleumsprodukter fra en undersjøisk brønn. Fremgangsmåtene omfatter kontroll/styring av en nedihullsseparator, tilførsel av kraftfluid til en nedihulls hydraulikkturbin/pumpeomvandler, pigging av et undervannsgrenrør, besørging av gassheving og iverksetting av nedihulls separasjon til tre faser eller kategorier. Arrangementer/utrustning for å utføre fremgangsmåtene er også beskrevet, og dette patentskriftet US 7 093 661 tas her også i sin helhet med som referanse innen kjent teknikk.

US patent 6 968 902 beskriver og viser hvordan undersjøiske brønner bores og kompletteres med en flytende offshoreplattform på en måte som muliggjør samtidig arbeid på mer enn én brønn, og da bores først en første brønn og foringsrør installeres, så drives et røroppheng via et borestigerør og føres ned (landes) i brønnhodehuset, og bore-stigerøret frakoples og flyttes til en annen brønn, idet alt dette utføres fra samme flytende plattform. Når det deretter skal utføres arbeid i den andre brønn eller en annen, senker operatøren et produksjonstre fra den flytende plattform via en løfteline og forbinder det med det første brønnhodehus. Et undervanns pluggfjerningsverktøy styrt av en fjernstyrt farkost (ROV) brukes til pluggfjerning og aktuelle innstillinger (setting). Også dette patentskrift US 6 968 902 er her i sin helhet inkorporert som referanse.

På denne bakgrunn anses det som et behov innen teknikkens stilling å få etablert systemer og metoder for en mer effektiv boring og produksjon til havs.

Videre finnes at det er behov for å forbedre dagens teknologi ved å redusere det antall stigerør som har vært ansett nødvendig for boring og produksjon av olje fra et offshoreanlegg, og endelig anses det som et behov innen teknikkens stand å få redusert kostnadene for oppsetting av plattformer og anlegg for boring og produksjon av olje til havs.

Disse og andre behov, ønsker og vyer menes imidlertid nå imøtekommet i og med oppfinnelsen, hvilket for fagfolk innen det aktuelle tekniske område vil fremgå klart ut fra beskrivelsen nedenfor og dens tilhørende patentkrav og tegninger.

Oppsummering av oppfinnelsen og dens aspekter

I ett aspekt er den foreliggende oppfinnelse relatert til en fremgangsmåte for boring og produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra konstruksjonen og ved hjelp av et borestigerør, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra konstruksjonen til havs, ved hjelp av et borestigerør, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

I et annet aspekt gjelder oppfinnelsen en 9x fremgangsmåte for produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra et boreskip, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra boreskipet, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

I nok et aspekt dreier oppfinnelsen seg om et 14x system for produksjon av olje og/eller gass, omfattende en konstruksjon/et anlegg til havs, i en vannmasse, en første brønn som omfatter en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, en andre brønn som tilsvarende omfatter en andre undervanns ventilsammenstilling, et grenrør i form av en samlestokk og forbundet med den første og den andre brønn, og et produk-sjonsstigerør forbundet med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

Andre aspekter ved og fordeler med oppfinnelsen vil fremgå av beskrivelsen nedenfor og de tilhørende patentkrav, idet det samtidig vises til tegningene.

Oversikt over tegningene

- Fig. 1 viser skjematisk en sjøbunninstallasjon med et DVA-produksjonssystem hvor det brukes et såkalt våttre, dvs. et brønnhode på bunnen eller en undervanns ventilsammenstilling, i samsvar med her presenterte utførelser av oppfinnelsen, - fig. 2 viser i et oppriss et undervanns forsterkningssystem ("boosting"), også i samsvar med her presenterte utførelser, - fig. 3 viser i et oppriss en utløpssammenstilling, likeledes i samsvar med her presenterte utførelser, - fig. 4 viser i perspektiv en senkekasse ("caisson") under vann, i overens-stemmelse med her viste og beskrevne utførelser, - fig. 5 viser i i perspektiv en hulsylinder- eller ringromformet (annulær) gassutskiller, også i henhold til her gjennomgåtte utførelser, - fig. 6 viser delvis og skjematisk et undervanns forsterkningssystem, også i samsvar med her presenterte utførelser, - fig. 7 viser i tverrsnitt et produksjonsstigerør i samsvar med her presenterte utførelser, - fig. 8 viser skjematisk en utstyrssammenstilling (820 på tegningene) på havoverflaten, også i samsvar med her presenterte utførelser, - fig. 9 viser skjematisk et DVA-produksjonssystem hvor det i stedet brukes et "tørrtre", dvs. en ventilsammenstilling over vannspeilet, også her i samsvar med presenterte utførelser av oppfinnelsen, - fig. 10 viser skjematisk et DVA-produksjonssystem hvor et våttre brukes, i samsvar med her presenterte utførelser, og - fig. 11 viser skjematisk et annet DVA-produksjonssystem som også er i samsvar med utførelser av oppfinnelsen.

Detaljbeskrivelse av oppfinnelsen

Særskilte utførelser av denne oppfinnelse skal her gjennomgås i detalj, idet det vises til tegningene. Der kan samme eller tilsvarende besifring i andre hundretallsserier gå igjen på flere figurer for å indikere samme eller tilsvarende element og dermed gi konsistens, og besifringen finnes igjen som henvisningstall til tegningene i både beskrivelse, krav og sammendrag.

I ett aspekt gjelder oppfinnelsen et produksjonssystem for direkte vertikal tilgang (DVA), hvor det altså brukes en undervanns ventilsammenstilling eller et brønnhode på sjøbunnen, ofte kalt et våttre. I et annet aspekt gjelder den et undervanns forsterknings system ("a boosting system") og en fremgangsmåte for å generere en kunstig heving ved overføringen av produksjonsfluid fra sjøbunnen til en produksjonsplattform.

Generelt omfatter konvensjonelle tørrtre-DVA-systemer lavtliggende heveplatt-former som har et brønndekk der (tørre) overflatetrær eller -ventilsammenstillinger er anordnet på toppen av stigerør. Råolje fra en eller flere brønner på sjøbunnen er koplet sammen i en samlestokk som i prinsippet er en grenrørsammenstilling og derfor ofte kalles manifold eller grenrør, og dette gjøres her på plattformens produksjonsdekk. Råoljen føres til prosessering så oljen blir skilt fra det vann og den gass den tas opp sammen med. Hver brønn har sitt vertikalstilte stigerør som strekker seg fra brønnhodet opp til en åpning i plattformen, for overføring av råoljen. Følgelig vil antallet brønner som kan bores og/eller gjøres klare for produksjon (ferdigstilles eller komplementeres) fra/på en enkelt borerigg eller plattform være begrenset av dennes antall opptaksåpninger (spalter/luker) eller av størrelsen av et brønnrom ("well bay").

Først skal vises til fig. 9 som skjematisk illustrerer et DVA-produksjonssystem 900 hvor det inngår et "tørt tre", dvs. en ventilsammenstilling over vannspeilet. Tradisjonelt bores en brønn 902 fra en såkalt verts- eller hjelpestasjon ("host") 910, idet dette kan være en typisk boreplattform med sitt borestigerør 946a og en utblåsingssikring BOP 940a over havoverflaten. Etter ferdigstillingen av brønnen 902 kan borestigerøret 946a erstattes med et produksjonsstigerør 946b, og utblåsingssikringen BOP 940a med et tørr- eller overflatetre 940b på overflaten. Væske og/eller gass, dvs. fluid, kan således produseres fra brønnen 902 og føres opp til vertsstasjonen 910 via produksjonsstigerøret 946b og overflate(tørr)treet 940b.

Som nevnt kan et slikt systemsammenstillingsarrangement være begrenset når det gjelder antallet brønner som kan bores og kompletteres eller gjøres klare for produksjon, av vertsstasjonens 910 antall opptaksåpninger eller spalter, og størrelsen av dens underdekkspassaje ("moonpool"). I kontrast til dette vil man i DVA-produksjonssystemer hvor det i stedet brukes "våttretilkopling", dvs. tilkopling til undervanns ventilsammenstillinger, kunne utnytte slike når de er forbundet med andre brønner på sjøbunnen. Produsert råolje vil da kunne føres langs bunnen via samlerørledninger og samles i en grenrørstasjon. Produksjonsstigerør leder så produksjonsfluidet (råoljen) fra denne stasjon eller fra de enkelte våttrærne, til prossessutrustning på produksjonsplattformen, og derfor vil antallet stigerør i et DVA-produksjonssystem med slik tilkopling til undervanns ventilsammenstillinger bare være underlagt brønnfeltets eller fasilitetenes totale produk-sjonskapasitet og ikke feltets antall brønner.

Fig. 10 viser i denne forbindelse skjematisk et våttre-DVA-produksjonssystem 1000 med en i og for seg tradisjonell gruppering med et boreskip 1003 med borestigerør 1046 og utblåsingssikring BOP 1041a nede i vannet, for boring av en brønn 1002. Etter at brønnen er komplettert erstattes utblåsingssikringen 1041a med et (undervanns) våttre 1041b. En første samlerørledning 1089 danner fluidforbindelse mellom våttreet og en samlestokk 1004, og en andre samlerørledning 1090 danner fluidforbindelse mellom samlestokken 1004 og en vertsstasjon 1010 for å lede det produserte fluid i flytende form eller som gass fra brønnen 1002 til denne stasjon 1010.

I sammenstillingen vist på fig. 10 forutsettes at systemet 1000 har både et boreskip 1003 og en vertsstasjon 1010, idet skipet trengs til boringen av brønnen 1002, mens stasjonen 1010 i form av en produksjonsplattform er nødvendig for å produsere og ta opp væske og/gass fra denne brønn 1002.

Fig. 11 viser som nevnt skjematisk et annet system, nemlig et DVA-produksjonssystem 1101, i samsvar med her beskrevne utførelser av oppfinnelsen og omfattende en vertsstasjon 1110, en utblåsingssikring 1140 over vannlinjen og et borestigerør 1147, for boring av en brønn 1102. Etter at brønnen er gjort klar for produksjon kan et undervannstre 1141 installeres nær brønnen 1102. En samlerørledning 1189 danner fluidforbindelse mellom våt- eller undervannstreet 1141 og en samlestokk 1104, og en vertikal senkekasse 1112 er anordnet for å forbinde samlestokken 1104 og vertsstasjonen 1010 og kan i en særskilt utførelse innbefatte en neddykkbar elektrisk pumpe (ESP) for å pumpe opp eller trykksette ("boost") produksjonsfluidet for dets overføring til prossessutrustningen om bord på produksjonsplattformen, slik det er forklart nærmere nedenfor. I en annen versjon kan senkekassen 1112 også brukes som en gass/væskeseparator. Ytterligere eksempler på bruken av slike pumper beregnet for bruk under vann, særlig inne i brønner (nedihullsdrift), er beskrevet i detalj nedenfor.

Etter at brønnen 1102 er ferdigstilt for produksjon kan borestigerøret 1147 frigis for boring av ytterligere brønner. I motsetning til DVA-systemet 900 vist på fig. 9 vil det tilsvarende DVA-system 1101 på fig. 11, fullt i samsvar med her presenterte utførelser av oppfinnelsen, kunne samle produksjonen fra mange brønner i samlestokken 1104 og videreføre den samlete fluidproduksjon til vertsstasjonen 1110 via den vertikalstilte senkekasse 1112. På denne måte behøver ikke hver brønn bruke et produksjonsstigerør for å overføre gass/væske til vertsstasjonen, og siden bruken av slike stigerør begrenser antallet brønner som kan betjenes via denne stasjon innenfor et generelt DVA-system, grunnet begrensningene i størrelse og konfigurasjon i denne. Ved derfor å samle opp produksjonen fra mange brønner via senkekassen kan disse begrensninger unngås og altså flere brønner inngå i systemet. Ytterligere utførelseseksempler på dette er beskrevet mer detaljert nedenfor.

Fig. 1 viser skjematisk en sjøbunninstallasjon eller et DVA-produksjonssystem av våttretypen og sett fra topp til bunn, i samsvar med utførelser av oppfinnelsen. Tegningen viser flere produksjonsbrønner 102 på sjøbunnen i fluidforbindelse med et grenrør 104, som i en bestemt utførelse kan være av dobbelhodet type for å kunne blande eller kombinere fluid fra hver av produksjonslønnene 102, idet dette på en fordelaktig måte eliminerer behovet for kontinuerlig hydratinhibitering. Blandingsfluidet overføres derfra via et rørsystem til et undervanns forsterkningssystem 106 tilpasset å føre produksjons fluidet tilbake via et toppstrukket stigerør 108 til en DVA-vertsstasjon 110 som f.eks. kan være en strekkstagplattform (TLP), en halvt neddykket plattform (semi-sub), en SPAR eller en produksjonsplattform. I en særskilt utførelse kan flere undersjøiske vann-injeksjonsbrønner 105 også ligge i nærheten av produksjonsbrønnene og være fluidmessig forbundet med grenrøret 104.

Fig. 2 viser et slikt undervanns forsterkningssystem 206 i samsvar med her presenterte utførelser og innrettet for å etablere et kunstig løftesystem for å føre tilbake produksjonsfluid fra undervannsbrønner til en produksjonsplattform 210, og denne kan som kjent være av strekkstag- (TLP) eller SPAR-typen og innrettet til å motta og behandle produksjonsfluid. I den viste utførelse har forsterkningssystemet 206 en utløpssammenstilling 211 med en neddykkbar elektrisk pumpe (ESP) 214 anordnet i en senkekasse 212 som er ført ned i sjøbunnen, en ringromformet (annulær) gassutskiller 216, et produksjonsstigerør 218 og en kontroll/styresammenstilling 220 på overflaten, for å regulere fluidstrømmen. Disse komponenter i forsterkningssystemet 206 blir for øvrig beskrevet nærmere nedenfor. Fig. 3 viser et oppriss av en utløpssammenstilling 311 anordnet i senkekassen 312 og i samsvar med her presenterte utførelser, og begge er montert inn i en ytre hussammenstilling 322 eller kapsel som i tillegg omfatter et lederør ("conductor") 323 ført ned i sjøbunnen sammen med et innvendig innstøpt foringsrør 324, slik at sammenstillingen 322 danner et fundament for innpassing/landing av senkekassen 312 og understøtting av den. Fagfolk vil innse at dimensjonene (dvs. diameter og lengder) av hussammenstillingens 322 komponenter f.eks. kan være basert på sjøbunnens formasjons-egenskaper, produksjonsspesifikasjonene, størrelse og antall av dens komponenter (så som senkekassen og pumpen), og andre tilsvarende egenskaper hos DVA-produksjonssystemet og dets omgivende miljø. I et gitt eksempel kan lederøret 323 være eller innbefatte et 120 cm rør og kan føres ned omkring 60 m i sjøbunnen, regnet fra slamoverflaten. Tilsvarende kan foringsrøret 324 innbefatte et 107 cm rør ført ned til en dybde på 110 m. Fig. 4 viser i perspektiv en senkekasse ("caisson") 412 under vann, i overens-stemmelse med her viste og beskrevne utførelser, og den kan ha minst én lengde av et rett rør og minst én lengde av et avsmalnende rør. Særskilt kan den som vist inkludere en første seksjon 425 med en lengde av et rett rør, en andre seksjon 425 med en lengde av et avsmalnende rør, i dette tilfelle som en første reduseringsdel 426, en tredje seksjon 427 med en lengde av et rett rør, og en fjerde seksjon med en lengde av et avsmalnende rør, i dette tilfelle som en andre reduseringsdel 428. Lengdene av de rette hhv. avsmalnende rørseksjoner er konfigurert slik at senkekassens 412 radiale åpning reduseres i aksial retning nedover. En flytdykker 429 kan være anordnet aksialt nedenfor den andre reduseringsdel 428. Fagfolk vil innse at dimensjonene (dvs. diameter, lengde og veggtykkelse) av senkekassen 412 f.eks. kan være basert på diameter og lengde av den ytre hussammenstilling 322 (fig. 3), produksjonsspesifikasjonene, størrelse og antall/lengde av dens komponenter, og andre tilsvarende egenskaper hos DVA-produksjonssystemet og omgivelsene rundt. I et spesielt eksempel kan senkekassen 412 være over 100 m lang, og da kan den første seksjon 425 ha en ytterdiameter på 90 cm, den første reduseringsdel 426 kan ha en 15 graders åpning, den tredje seksjon 427 kan ha en diameter på 40 cm, og den andre reduseringsdel 428 kan også ha en 15 graders åpning. I en bestemt utførelse kan senkekassen romme et totalvolum på over 32 m (32 000 1), til og med over 48 000 1. Fagfolk vil innse at antallet seksjoner, deres lengde og reduksjons-delenes åpningsvinkel imidlertid kan variere uten at dette bringer konseptet ut over den ramme som oppfinnelsens utførelsesformer danner. Senkekassens 412 konfigurasjon kan særskilt være slik at stige- og fallbevegelser og slag av/i det produksjonsfluid som heves opp til produksjonsplattformen (210 på fig. 2) reduseres og dermed gir en jevnere produksjonsfluidstrøm.

Det vises fortsatt til fig. 3 der det illustreres at senkekassen 312 er utformet for å romme utløpssammenstillingen 311 som kan omfatte minst én neddykkbar elektrisk pumpe (ESP) for å pumpe opp eller trykksette ("boost") produksjonsfluidet for dets heving ved overføringen opp til prossessutrustningen om bord på produksjonsplattformen. I én utførelse har senkekassen to slike pumper 330 i en seriekopling, og de kan f.eks. ha ytelsen 1500 hk (1100 kW). De er handelstilgjengelige, f.eks. fra Schlumberger, TX, USA. Deres pumpemotor kan drives ved varierende hastighet ved påtrykk av asynkron og frekvensvariabel vekselspenning, slik at produksjonsfluidet får varierende trykkøkning. Pumpemotorens vekselstrøm tilføres over en kabel 332 som forbinder pumpen med produksjonsplattformen (ikke separat vist).

Pumpen 330 kan være eller omfatte en sentrifugalpumpe, en pumpe av typen med progressivt hulrom eller en hvilken som helst annen type kjent innen faget. I ett tilfelle kan den være en sentrifugalpumpe med flere trinn og der hvert trinn har et skovl- eller løpehjul (impeller) og en spreder (diffuser). Pumpen har et inntak (ikke vist) ved nedre ende, nær en eller den nedre ende av senkekassen 312. Videre kan en tetningsseksjon (ikke vist) være festet til pumpens nedre ende og omfatte et trykklager for å kunne håndtere det nedoverrettede trykk fra pumpen.

Som vist kan et filter (strainer) være anordnet på undersiden av pumpen 330 for å hindre at større partikler kommer opp i den, slik at tilstopping eller skade unngås. Utløpssammenstillingen 311 kan da ha flere nivåmålere 336 for å måle mengden av produksjonsfluid i senkekassen 312, bl.a. for å sikre optimale driftsforhold for pumpen 330. En strømningsmåler kan i tillegg være satt inn ovenfor pumpen for å måle den mengde produksjonsfluid som pumpes oppover, og der kan også en enveisventil 344 brukes til å hindre at dette fluid slipper tilbake, nedover når pumpen ikke er aktiv. Som vist kan det også der være anordnet en injeksjonsventil 345 for å tilføre produksjonsfluidet kjemikalier eller additiver, herunder metanol for å hindre gasshydratdannelse. Ovenfor utløpssammenstillingen 311 kan det være avsatt et beskyttelseslag 339 for å beskytte denne, særlig motorakselens driv-ende, i den hensikt å hindre at brønnfluid kommer inn i utløpssammenstilling 311.

Fig. 5 viser som nevnt og i perspektiv en hulsylinder- eller ringromformet (annulær) gassutskiller 316, også i henhold til her gjennomgåtte utførelser, og den kan omfatte en flytplattform ("flow base") og en hoveddel 360 koplet til den ytre hussammenstilling 322 og omfatter en rekke rette rørformete elementer eller smidde/tilformede deler. En kopling 362 er forbundet med den øvre ende av hoveddelen 360 og innrettet for forbindelse med et toppstrukket stigerør (218 på fig. 2) for fluidforbindelse mellom senkekassen 312 og produksjonsplattformen (210 på fig. 2).

Det vises nå til fig. 5 og 6 hvor den ringromformete gassutskiller 316 illustreres i perspektiv og det undervanns forsterkningssystem 306 delvis og skjematisk. I denne utførelse er gassutskilleren 316 i fluidforbindelse med grenrøret 304, slik at blandet produksjonsfluid fra flere brønner 302 kan overføres fra grenrøret 304 via en forbindelse 352 til et inntak 356 (vist på fig. 5) på gassutskilleren 316. Produksjonsfluid kan deretter overføres via denne gassutskiller 316 på fig. 5 ved bruk av en ventil 358 og en lengde av et buet rør 354. Følgelig kan gassutskilleren 316 ha en utforming som en av syklontype og innrettet for å fjerne medført gass fra produksjonsfluidet. Fagfolk vil innse at en hvilken som helst ringromformet gassutskiller kan brukes, uten at dette går ut over oppfinnelsens ramme og de utførelser som er vist her. En utløpsende av det buete rør 354 står i fluidforbindelse med senkekassen 312 via inntaket 362. Når produksjonsfluidet strømmer gjennom gassutskilleren 316 og inn i innløpet 362 vil gass som er ført med, men skilt fra produksjonsfluidet på naturlig måte bevege seg oppover (indikert ved 341) gjennom gassutskillerens hoveddel 360 og inn i et gassringrom i et produksjonsstigerør (ikke vist) forbundet med koplingen 362. Det resterende produksjonsfluid, som kan være væske, strømmer (indikert ved 366) inn i den ytre hussammenstilling 322 og senkekassen 312.

Det vises nå bare til fig. 6 som illustrerer hvordan produksjonsvæsken strømmer inn i et ringrom 337 som dannes mellom senkekassen 312 og utløpssammenstillingen 311. Som gjennomgått ovenfor kan flere nivåfølere være anordnet i denne sammenstilling 311 for å måle minimum- og maksimumnivået av fluidet i senkekassen, som et eksempel, for effektiv pumping av produksjonsfluidet ved hjelp av pumpen 330. Denne kan starte når nivåfølerne 336 indikerer at nivået av produksjonsvæsken ligger innenfor et aksepterbart driftsområde 342, i den hensikt f.eks. å unngå hulromdannelse i pumpen 330. Produksjonsvæsken går ned til bunnen av utløpssammenstillingen 311 og pumpes oppover (indikert ved 343) av pumpen 330 via en væskeåpning eller et ringrom i produksjons-stigerøret (ikke særskilt vist).

Fig. 7 viser som nevnt et tverrsnitt av et produksjonsstigerør 718 i samsvar med utførelser som her er gjennomgått. Som indikert kan dette stigerør 718 omfatte tre konsentriske rør, slik at det dannes tre åpninger 772, 774, 776. Som gjennomgått ovenfor omfatter produksjonsstigerøret 718 et gassringrom 772 og et ringrom 774 for produksjonsvæsken. I tillegg omfatter stigerøret 718 en resirkulasjonsåpning 776 utformet for å overføre resirkulert fluid fra overflaten eller produksjonsplattformen, tilbake (indikert ved 369 på fig. 6) til senkekassen 312 (fig. 6). Gassen vil på naturlig måte strømme oppover via gassringrommet 772 fra den ringromformete gassutskiller 316 og senkekassen 312 (fig. 5 og 6). Produksjonsvæske pumpes opp via produksjonsvæskeringrommet 774, av pumpen 330 (flg. 6).

Videre kan en eller flere strømforsyningskabler 778 for drift av pumpen 330 (fig. 3) være ført inne i produksjonsstigerøret 718, og i en versjon kan kabelen være ført i gassringrommet 772. Datakabler 780 kan også være ført inne i produksjonsstigerøret 718 for å formidle data fra følere eller målere i f.eks. senkekassen 312 eller utløpssam-menstillingen 311 (fig. 6). I visse utførelser og som vist kan datakabler 780 også være ført gjennom gassringrommet 772, og i andre utførelser kan også kjemiske injektorer 782 være anordnet i produksjonsstigerøret 718, f.eks. i gassringrommet 772, for å injisere kjemikalier i gassen og/eller produksjonsfluidet for f.eks. å hindre dannelse av hydrat.

I utførelser gjennomgått her omfatter eller er produksjonsstigerøret 718 et toppstrukket stigerør, men også andre typer vil kunne inngå innenfor oppfinnelsens ramme, og et slikt stigerør kan strekkes med hydraulisk aktiverbare strekkere (207 på fig. 2) forbundet med dekket på produksjonsplattformen, slik at denne kan bevege seg opp og ned i forhold til produksjonsstigerøret 718 uten å bevege dette. I en annen utførelse kan passive oppdriftstanker eller -bøyer være koplet til produksjonsstigerøret 718 som da er uavhengig holdt oppe av disse relativt plattformens skrog, og slik kan stigerørene holdes isolert fra dennes hiving i sjøen.

Fig. 8 viser skjematisk en utstyrs- eller overflatesammenstilling 820, også i henhold til her gjennomgåtte utførelser og anordnet på toppen av produksjonsstigerøret 818 nær produksjonsplattformen (210 på fig. 2). Utstyrssammenstilling 820 på overflaten omfatter flere ventiler og instrumentering for å overvåke og kontrollere/styre strømmen av separerte fluidtyper i produksjonsstigerøret 818, og ventilene kan omfatte portventiler, kuleventiler og/eller enveisventiler, eller hvilke som helst andre typer kjent innen faget. I en bestemt utførelsesform kan sammenstillingen 820 på overflaten innbefatte en utblåsingssikring BOP, og i tillegg kan det innbefattes et røroppheng (ikke spesielt vist), men godt kjent innen faget, for å henge opp produksjonsstigerøret 818. Da kan røropp-henget ha et tetningssystem (ikke vist) for hydraulisk isolasjon av produksjonsstigerøret 818 og ringrommene.

Utstyrssammenstilling 820 på overflaten kan også omfatte flere forbindelsesrør for overføring av de separerte produksjonsfluidtyper til et lagerskip, og for fig. 8 gjelder at disse separerte produksjonsfluidtyper som pumpes opp via ringrommet 874 for produksjonsvæske i produksjonsstigerøret 818 kan overføres via et væskeforbindelsesrør 890 til et fartøy 893 for lagring av produksjonsvæske. Tilsvarende kan produksjonsgasser fra gassringrommet 872 i produksjonsstigerøret 818 kan overføres via et gassoverføringsrør 891 til gasslagringstank 894. Resirkulert fluid eller tilsetningsolje kan pumpes via pumpen 895 via en fluidlinje 892 inn i produksjonsstigerørets 818 resirkulasjonsåpning som danner et ringrom 876 og ned i senkekassen 312 (fig. 6). Videre og som illustrert kan flere luftbetjente ventiler 896 og flere stengeventiler 897 være koplet til rørene/linjene 890, 891 og 892 for regulering av den væske- og gasstrøm som overføres til produk-sj onsplattformen.

På en gunstig måte kan utførelser som her er presentert frembringe et kunstig løfte/hevesystem som reduserer brønnmottrykket og sikrer eller fremmer flyt i produksjonen. Dessuten kan en blanding av produksjonsfluid i et undersjøisk forsterkningssystem i samsvar med her presenterte utførelser av oppfinnelsen redusere behovet for kontinuerlig hydratinhibitering av produksjonsfluidet.

Endelig vil et DVA-produksjonssystem av våttretypen og i samsvar med utfør-elser av oppfinnelsen kunne muliggjøre færre stigerør og dermed åpne for en redusert brønnromstørrelse og et mer økonomisk slikt DVA-produksjonssystem.

Illustrerende oversikt over oppfinnelsens enkelte deler

En første og vesentlig del av oppfinnelsen er rettet mot en fremgangsmåte for boring og produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra konstruksjonen og ved hjelp av et borestigerør, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra konstruksjonen til havs, ved hjelp av et borestigerør, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også forbindelse av grenrøret med en undervannspumpe. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også forbindelse av grenrøret med en undervannsseparator. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også føring av i det minste en del av de produserte gasser via en første åpning i produksjonsstigerøret. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også føring av i det minste en del av de produserte gasser via en andre åpning i produksjonsstigerøret. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også boring med en utblåsingssikring på overflaten. I enkelte sammenhenger er offshorekonstruksjonen flytende. I enkelte sammenhenger velges offshorekonstruksjonen blant plattformer av typen strekkstag, halvt neddykket og spar.

En andre og vesentlig del av oppfinnelsen er rettet mot en fremgangsmåte for produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra et boreskip, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra boreskipet, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også forbindelse av grenrøret med en undervannspumpe. I enkelte sammenhenger omfatter denne fremgangsmåte også forbindelse av grenrøret med en undervannsseparator. I enkelte sammenhenger er offshorekonstruksjonen flytende. I enkelte sammenhenger velges offshorekonstruksjonen blant plattformer av typen strekkstag, halvt neddykket og spar.

Nok en vesentlig del av oppfinnelsen gjelder et system for produksjon av olje og/eller gass, omfattende en konstruksjon/et anlegg til havs, i en vannmasse, en første brønn som omfatter en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, en andre brønn som tilsvarende omfatter en andre undervanns ventilsammenstilling, et grenrør i form av en samlestokk og forbundet med den første og den andre brønn, og et produk-sjonsstigerør forbundet med grenrøret og konstruksjonen/anlegget. I enkelte sammenhenger omfatter dette system også et borestigerør koplet til offshorekonstruksjonen og en tredje brønn. I enkelte sammenhenger omfatter systemet også en undervannspumpe koplet til grenrøret og produksjonsstigerøret. I enkelte sammenhenger omfatter systemet også en undervanns separator koplet til grenrøret.

Oppfinnelsen er beskrevet med basis i et begrenset antall utførelseseksempler, og en fagkyndig innen dette felt vil innse at også andre utførelsesformer vil kunne tenkes innenfor en ramme for oppfinnelsen. I henhold til dette skal denne ramme for oppfinnelsen bare begrenses av patentkravene nedenfor.

Claims (17)

1. Fremgangsmåte for boring og produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra konstruksjonen og ved hjelp av et borestigerør, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra konstruksjonen til havs, ved hjelp av et borestigerør, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, videre karakterisert ved forbindelse av grenrøret med en undervannspumpe.

3. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 eller 2 eller begge, videre karakterisert ved forbindelse av grenrøret med en undervannsseparator.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, videre karakterisert ved føring av i det minste en del av de produserte gasser via en første åpning i produksjonsstigerøret.

5. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 3-4 eller begge, karakterisert ved føring av i det minste en del av de produserte gasser via en andre åpning i produksjonsstigerøret.

6. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-5, karakterisert ved boring med en utblåsingssikring på overflaten.

7. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1 - 6, karakterisert ved at offshorekonstruksjonen er flytende.

8. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 1-7, karakterisert ved at offshorekonstruksjonen velges blant plattformer av typen strekkstag, halvt neddykket og spar.

9. Fremgangsmåte for produksjon fra en konstruksjon/et anlegg til havs, omfattende boring av en første brønn fra et boreskip, komplettering i form av produksjonsklargjøring av den første brønn ved hjelp av en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, forbindelse av dette første undervanns ventiltre med et grenrør i form av en samlestokk, boring av en andre brønn fra boreskipet, komplettering av denne andre brønn ved hjelp av en andre undervanns ventilsammenstilling, forbindelse av dette andre undervanns ventiltre med grenrøret i form av en samlestokk, og forbindelse av et produksjonsstigerør med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved forbindelse av grenrøret med en undervannspumpe.

11. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 9 eller 10 eller begge, karakterisert ved forbindelse av grenrøret med en undervannsseparator.

12. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 9-11, karakterisert ved at offshorekonstruksjonen er flytende.

13. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av kravene 9-12, karakterisert ved at offshorekonstruksjonen velges blant plattformer av typen strekkstag, halvt neddykket og spar.

14. System for produksjon av olje og/eller gass, omfattende en konstruksjon/et anlegg til havs, i en vannmasse, en første brønn som omfatter en første undervanns ventilsammenstilling benevnt ventiltre, en andre brønn som tilsvarende omfatter en andre undervanns ventilsammenstilling, et grenrør i form av en samlestokk og forbundet med den første og den andre brønn, og et produksjonsstigerør forbundet med grenrøret og konstruksjonen/anlegget.

15. System ifølge krav 14, karakterisert ved et borestigerør koplet til offshorekonstruksjonen og en tredje brønn.

16. System ifølge ett av kravene 14-15 eller begge, karakterisert ved en undervannspumpe koplet til grenrøret og produksjonsstigerøret.

17. System ifølge ett eller flere av kravene 14 - 16, karakterisert ved en undervanns separator koplet til grenrøret.