NO20131234A1 - Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string - Google Patents

Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string

Info

Publication number
NO20131234A1
NO20131234A1 NO20131234A NO20131234A NO20131234A1 NO 20131234 A1 NO20131234 A1 NO 20131234A1 NO 20131234 A NO20131234 A NO 20131234A NO 20131234 A NO20131234 A NO 20131234A NO 20131234 A1 NO20131234 A1 NO 20131234A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
cylinder
piston
accordance
unit
accumulator
Prior art date
Application number
NO20131234A
Other languages
Norwegian (no)
Inventor
Tommy Andre Hognestad Liland
Original Assignee
Depro As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Depro As filed Critical Depro As
Priority to NO20131234A priority Critical patent/NO20131234A1/en
Priority to PCT/NO2014/050164 priority patent/WO2015038004A1/en
Publication of NO20131234A1 publication Critical patent/NO20131234A1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • E21B19/09Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods specially adapted for drilling underwater formations from a floating support using heave compensators supporting the drill string

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en anordning for kompensasjon av bølgebevirkede avstandsvariasjoner på borestreng mellom flytende borerigg og bunnfast installasjon. The present invention relates to a device for compensation of wave-induced distance variations on a drill string between a floating drilling rig and a fixed installation.

Bakgrunn Background

Ved boring offshore er det blitt vanlig å benytte flytende borerigger som i det minste under selve boreoperasjonen er fast festet til en bunnfast installasjon der hvor boret penetrerer havbunnen. For formålet av å kompensere for bølgebevirkede avstandsendringer, det vil si vertikale endringer i avstand fra havbunn til den flytende borerigg, benyttes det en såkalt hivkompensering som er i kontinuerlig virksomhet. Imidlertid vil en slik kompensering før eller senere kunne svikte, og det er daønskelig, og etter hvert et krav, at det finnes en reserveording som sikrer at utstyret ikke slites i filler av kreftene fra bølgene dersom den primære hivkompensering av en eller annen grunn slutter å fungere. When drilling offshore, it has become common to use floating drilling rigs which, at least during the drilling operation itself, are fixed to a fixed installation where the drill penetrates the seabed. For the purpose of compensating for wave-induced distance changes, i.e. vertical changes in the distance from the seabed to the floating drilling rig, a so-called heave compensation is used which is in continuous operation. However, sooner or later such compensation could fail, and it is desirable, and eventually a requirement, that there is a back-up arrangement that ensures that the equipment is not worn to shreds by the forces from the waves if the primary heave compensation for one reason or another stops working function.

Fra WO publikasjon 2011074984 er det kjent et system for å håndtere det ovenfor nevnte problem, omfattende en utløsermodul for innfesting av en rørstreng i en hivkompensert, lastbærende enhet anordnet på en flytende installasjon, idet to eller flere hydraulikk-sylinderenheter danner en forlengbar forbindelse mellom den hivkompenserte, lastbærende enhet og et parti av rørstrengen. Hydraulikksylinderenheten forutsettes å ha fluid kommunikasjon med en akkumulatorenhet og det er behov for hydraulikk- og akkumulatorfluidledninger som føres mellom hydraulikksylinderenheten og et gassreservoar på en egnet måte. Ulempe med denne løsning er at akkumulatorer ikke er anordnet på den hivkompenserte enhet. Det gir større risiko for sikkerhetsbrudd, da fluidkommunikasjonsledning er utsatt for ytre elementer som kan deformere eller slite denne i filler. From WO publication 2011074984, a system is known for dealing with the above-mentioned problem, comprising a release module for fixing a pipe string in a heave-compensated, load-carrying unit arranged on a floating installation, two or more hydraulic cylinder units forming an extendable connection between the heave-compensated, load-carrying unit and part of the pipe string. The hydraulic cylinder unit is assumed to have fluid communication with an accumulator unit and there is a need for hydraulic and accumulator fluid lines which are routed between the hydraulic cylinder unit and a gas reservoir in a suitable manner. The disadvantage of this solution is that accumulators are not arranged on the heave-compensated unit. This creates a greater risk of security breaches, as the fluid communication line is exposed to external elements that can deform or tear it to shreds.

Installasjonstiden for den beskrevne hivkompenserte enhet kan være uforholdsmessig lang og det eksisterer fare for feil installasjon på grunn av antallet komponenter i systemet. Eventuelle feil vil kunne føre til stans i den aktuelle flytende installasjon og skade på utstyret. The installation time for the described heave compensated unit can be disproportionately long and there is a risk of incorrect installation due to the number of components in the system. Any errors could lead to a stoppage in the relevant floating installation and damage to the equipment.

Fra EP 1 428 973 er det kjent en portabel hiv-kompensator for bruk på borestreng mellom en flytende borerigg og en bunnfast installasjon. Den gir strekkraft for å støtte borestrengen og tillater borefartøyet å forbli festet til borestrengen under endringer forårsaket av bølger eller andre endringer av overflatenivå. Den omfatter en hydraulisk fluidakkumulator, minst et kammer for trykkluft og et stempel med stempelstang anordnet til å bevege seg i en sylinder. I én utførelsesform omgir akkumulatoren sylinderen. Akkumulatoren kan ha to porter, en for å tillate fluid kommunikasjon mellom sylinderen og akkumulatoren og en for å tillate fluid kommunikasjon mellom akkumulatoren og beholderen med trykkluft. Den førstnevnte port inkluderer en lukkeventil. I grunnstilling befinner et ikke komprimerbart fluid seg på begge sider av stempelet som står tilnærmet midt i sylinderen som er hindret fra fluidkommunikasjon med omgivelsene. US 2005/ 077 049 beskriver et apparat og en fremgangsmåte for å beskytte mot problemer forbundet med «hiv» på en flytende borerigg. Apparatet omfatter en inline kompensator som har en rekke sylindre i et rørformet hus og et antall lavtrykks- og høytrykks- akkumulatorer som virker sammen i et system for å kompensere for hiv i tilfelle det primære hivkompenserende system skulle svikte eller bli inaktivert. Inline kompensatoren gjør nytte av et antall hydrauliske sylindre som virker i motsatte retninger og som har forskjellige stempelarealer slik at sylindrene blir utvidet eller trykket inn ved forskjellige trykknivåer. Utstyret er blant annet tilpasset bruk sammen med kveilrør. From EP 1 428 973 a portable heave compensator is known for use on a drill string between a floating drilling rig and a fixed installation. It provides tensile force to support the drill string and allows the drilling vessel to remain attached to the drill string during changes caused by waves or other changes in surface level. It comprises a hydraulic fluid accumulator, at least one chamber for compressed air and a piston with a piston rod arranged to move in a cylinder. In one embodiment, the accumulator surrounds the cylinder. The accumulator may have two ports, one to allow fluid communication between the cylinder and the accumulator and one to allow fluid communication between the accumulator and the container of compressed air. The former port includes a closing valve. In the basic position, a non-compressible fluid is located on both sides of the piston, which stands approximately in the middle of the cylinder, which is prevented from fluid communication with the surroundings. US 2005/077 049 describes an apparatus and method for protecting against problems associated with "heave" on a floating drilling rig. The apparatus comprises an inline compensator having a series of cylinders in a tubular housing and a number of low pressure and high pressure accumulators which work together in a system to compensate for heave in the event that the primary heave compensating system should fail or become inactivated. The inline compensator makes use of a number of hydraulic cylinders that act in opposite directions and have different piston areas so that the cylinders are expanded or compressed at different pressure levels. The equipment is, among other things, adapted for use with coiled pipes.

Det er således fortsatt et behov for forbedringer når det gjelder utstyr for bølgepåvirkede avstandsvariasjoner mellom en flytende rigg og en bunnfast installasjon. There is thus still a need for improvements when it comes to equipment for wave-induced distance variations between a floating rig and a bottom-fixed installation.

Formål Purpose

Det er således et formål ved foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en anordning som er i stand til å kompensere for bølgepåvirkede avstandsvariasjoner mellom en flytende rigg og en bunnfast installasjon og som samtidig oppfyller kravene av å være kompakt, robust, forholdsvis rimelig i produksjon og som krever lite vedlikehold. It is thus an aim of the present invention to provide a device which is capable of compensating for wave-induced distance variations between a floating rig and a fixed installation and which at the same time meets the requirements of being compact, robust, relatively inexpensive to manufacture and which requires little maintenance.

Det er videre et formål at anordningen skal være enklere å tilpasse til ulike brukssituasjoner og driftsbetingelser. It is also a purpose that the device should be easier to adapt to different situations of use and operating conditions.

Det er også viktig at anordningen skal være rask og sikker å installere. It is also important that the device should be quick and safe to install.

System som beskrevet er og underlagt SIL 2 hit IEC 61508 for å sikre pålitelig aktivering. System as described is and subject to SIL 2 hit IEC 61508 to ensure reliable activation.

Foreliggende oppfinnelse Present invention

De ovenfor nevnte formål er oppnådd gjennom anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse The above-mentioned purposes have been achieved through the device according to the present invention

Med betegnelsen komplett selvforsynt enhet, forstås at enheten ikke trenger tilførsel utenfra verken av elektrisk eller annen type energi, da den energi og de reguleringsmekanismer som trengs for at enheten skal være operativ, er omfattet av enheten selv. Det er altså ikke behov for ledninger eller kabler til enheten, som kun monteres på den aktuelle borestreng og deretter er i beredskap inntil angitt aktiveringspunkt definert av den enkelte flytende enhet oppnås. With the designation completely self-sufficient unit, it is understood that the unit does not need an external supply of either electrical or other types of energy, as the energy and the regulation mechanisms needed for the unit to be operational are covered by the unit itself. There is therefore no need for wires or cables for the unit, which is only mounted on the relevant drill string and is then on standby until the specified activation point defined by the individual floating unit is reached.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse har den fordel sammenlignet med den kjente teknikk på området at den kan bli konfigurert trådløst, raskt og sikkert fra drillercabin. Den belastning (strekk) som skal til for å aktivere systemet, alt etter hvilken vekt systemet skal ha, kan stilles om i løpet av sekunder, uten å gjøre fysisk inngripen i utstyret. The device according to the present invention has the advantage compared to the known technique in the area that it can be configured wirelessly, quickly and safely from the driller's cabin. The load (tension) required to activate the system, depending on the weight of the system, can be adjusted within seconds, without physically intervening in the equipment.

En ekstra funksjon eller fordel er at når borestrengen er låst til en havbunnstruktur og operatørene ønsker å teste forbindelsen, Dette gjøres typisk ved en såkalt "overpull" test, Ved anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse kan aktivering overstyres, noe som ikke er mulig å gjøre med de tidligere kjente systemer med ventilaktivering ved et gitt trykk. An additional function or advantage is that when the drill string is locked to a seabed structure and the operators want to test the connection, this is typically done with a so-called "overpull" test. With the device according to the present invention, activation can be overridden, which is not possible to do with the previously known systems with valve activation at a given pressure.

Anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er dessuten enkel, rask og sikker å installere, da den er en frittstående, hivkompensert enhet. The device according to the present invention is also simple, quick and safe to install, as it is a free-standing, heave-compensated unit.

Figur 1 viser en perspektivskisse av en anordning ifølge oppfinnelsen. Figure 1 shows a perspective sketch of a device according to the invention.

Figur 2a-2c viser forenklet virkemåten for anordningen ifølge oppfinnelsen i tre ulike posisjoner eller faser. Figures 2a-2c show, in a simplified manner, the operation of the device according to the invention in three different positions or phases.

Figur 3 viser et endesnitt av anordningen vist i figur 1. Figure 3 shows an end section of the device shown in Figure 1.

Figur 4a-4c viser i prinsippet det samme som figurene 2a-2c, men i en litt annen teknisk variant. Figur 1 viser en anordning 11 ifølge foreliggende oppfinnelse omfattende to forlengbare sylinder-/ stempelenheter 12 hvor sylindrene 13 har sin lukkede ende vendt oppover mens stempelstengene 15 rager ut av sylindrene nedover. Stemplene er i figur 1 skjult inne i sylindrene 13. Figur 1 viser dessuten akkumulatorer 17, hovedventil 19, dreneringstanker 20 og dumpeventil 21. Figures 4a-4c show in principle the same as figures 2a-2c, but in a slightly different technical variant. Figure 1 shows a device 11 according to the present invention comprising two extendable cylinder/piston units 12 where the cylinders 13 have their closed end facing upwards while the piston rods 15 protrude from the cylinders downwards. In Figure 1, the pistons are hidden inside the cylinders 13. Figure 1 also shows accumulators 17, main valve 19, drainage tanks 20 and dump valve 21.

Øverst i figur 1 er det vist enøvrefestekrage22 og nederst en nedre festekrage 23 for innfesting til et element av en enhet som hivkompenserer borestreng på én side og enten fast utstyr eller annet element av som hivkompensert borestreng på motsatt side. Fortrinnsvis benyttes anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse ved overflaten, med øvre festekrage 22 festet til boremaskin (ikke vist) mens nedre festekrage 23 er festet til enhet som hivkompenserer borestreng. At the top of Figure 1, an upper attachment collar 22 and at the bottom a lower attachment collar 23 are shown for attachment to an element of a unit that compensates for the heave of the drill string on one side and either fixed equipment or another element of the heave compensated drill string on the opposite side. Preferably, the device according to the present invention is used at the surface, with the upper attachment collar 22 attached to a drilling machine (not shown) while the lower attachment collar 23 is attached to a unit that compensates for the heave of the drill string.

Figurene 2a - 2c illustrer virkemåten for foreliggende oppfinnelse på enkel måte. Mens figur 1 viser et realistisk utseende for anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse, viser figur 2 kun funksjonelle prinsipper. Figur 2a viser den forlengbare sylinder/ stempelenhet 12, omfattende sylinder 13, stempel 14, stempelstang 15 og et festeøre 16 på stempelstangen. Sylinderen 13 har sin lukkede ende vendt oppover mens stempelstangen 15 rager ut fra sylinderen 13 i retning nedover. Stempelet 14 vises omtrent midt i sylinderen 13 i vertikal retning. Akkumulator 17, akkumulatorstempel 18,hovedventil 19, dreneringstank 20 og dumpeventil 21 vises også. Endelig vises en belastningsmålende sensor i form av en trykktransmitter 24, en databehandlingsenhet, så som en PLS 25 og en solenoidventil 26. De stiplede linjer mellom til og fra trykktransmitteren 24, PLSen 25 og solenoidventilen 26 representerer kommunikasjonssignaler som kan sendes på enhver egnet måte, og som fortrinnsvis sendes trådløst. Sylinderen 13 er fylt med ikke komprimérbar væske og ventilene 19, 21 er lukket, derfor står stempelet 14 helt i ro i sylinderen 13 og støt og trekkrefter kan overføres over sylinder/ stempeleneheten 12 uten at stempelet beveges. Figures 2a - 2c illustrate the operation of the present invention in a simple way. While Figure 1 shows a realistic appearance of the device according to the present invention, Figure 2 only shows functional principles. Figure 2a shows the extendable cylinder/piston unit 12, comprising cylinder 13, piston 14, piston rod 15 and a fastening ear 16 on the piston rod. The cylinder 13 has its closed end facing upwards while the piston rod 15 protrudes from the cylinder 13 in a downward direction. The piston 14 is shown approximately in the middle of the cylinder 13 in the vertical direction. Accumulator 17, accumulator piston 18, main valve 19, drain tank 20 and dump valve 21 are also shown. Finally, a load measuring sensor is shown in the form of a pressure transmitter 24, a data processing unit such as a PLC 25 and a solenoid valve 26. The dashed lines between the on and off pressure transmitter 24, the PLC 25 and the solenoid valve 26 represent communication signals which can be sent in any suitable manner, and which are preferably sent wirelessly. The cylinder 13 is filled with non-compressible liquid and the valves 19, 21 are closed, therefore the piston 14 is completely at rest in the cylinder 13 and shocks and tensile forces can be transmitted over the cylinder/piston unit 12 without the piston moving.

I figur 2b vises en situasjon hvor trykket har passert en grenseverdi slik at trykktransmitteren 24 har sendt signal til PLS 25 om at grenseverdien for tillatelig trykk er blitt overskredet. PLS enheten sørger umiddelbart for å åpne den solenoidstyrte ventil 19 gjennomaktivering av solenoidventil 26. Figure 2b shows a situation where the pressure has passed a limit value so that the pressure transmitter 24 has sent a signal to the PLC 25 that the limit value for permissible pressure has been exceeded. The PLC unit immediately takes care of opening the solenoid-controlled valve 19 through activation of the solenoid valve 26.

Det er da fluid forbindelse fra akkumulator 17 til sylinderens 13 bunnside. Eventuelt åpnes dumpeventil 21 samtidig med hovedventilen 19 og i så fall er det også i dette stadium åpent mellom sylinderens 13 toppside dreneringstanken 20. Med trekkraft på sylinder/ stempeleneheten 12 vil nå stempelet 14 bevege seg nedover og fortrenge væske fra sylinderen 13 til akkumulatoren 17, hvor et akkumulatorstempel 18 som til enhver tid holder gass og væske atskilt, forskyver seg oppover i akkumulatoren medøkende motkraft etter hvert som gassen over akkumulatorstempelet 18 komprimeres til stadig høyere trykk. Vekten av plattform og utstyr vil imidlertid være så stor at bølgehøyden bestemmer hvor langt akkumulator stempelet 18 blir presset opp i akkumulatoren og dermed hvor langt stempelet 14 blir trukket ned i sylinderen 13. Dersom dumpeventil 21 forblir lukket i denne fasen vil det oppstå et undertrykk over stempelet 14 i sylinderen 13 som også bidrar til å bremse bevegelsen av stemplene 14 og 18. Enklere funksjon er å tvangsstyre dumpeventil 21 slik at den alltid er lukket når hovedventilen 19 er lukket og alltid er åpen når hovedventilen 19 er åpen, siden enheten fungerer utmerket på denne måten og da ikke krever separat styring av dumpeventilen 21. Det skal understrekes at selv om hovedventil 19 og dumpeventil 21 her omtales i entall, kan det typisk være én hovedventil pr. akkumulator og én dumpeventil pr. dreneringstank, slik at det kan være to eller flere av hver av disse ventilene i en og samme anordning. Det er verdt å merke seg at solenoidventil 26 og hovedventil 19 i teorien kunne vært en og samme ventil. Siden det imidlertid kreves hurtig forflytning av betydelige volumer væske mellom sylinderen 12 og akkumulatoren 17, er det hensiktsmessig å styre en (hoved)ventil 19 med stor kapasitet ved hjelp aven solenoidventil med lavere kapasitet. There is then a fluid connection from the accumulator 17 to the bottom side of the cylinder 13. Optionally, the dump valve 21 is opened at the same time as the main valve 19 and in that case it is also open at this stage between the top side of the cylinder 13 and the drainage tank 20. With traction on the cylinder/piston unit 12, the piston 14 will now move downwards and displace liquid from the cylinder 13 to the accumulator 17, where an accumulator piston 18, which keeps gas and liquid separated at all times, moves upwards in the accumulator with increasing counterforce as the gas above the accumulator piston 18 is compressed to ever higher pressure. The weight of the platform and equipment will, however, be so great that the wave height determines how far the accumulator piston 18 is pushed up into the accumulator and thus how far the piston 14 is pulled down into the cylinder 13. If dump valve 21 remains closed in this phase, a negative pressure will occur above the piston 14 in the cylinder 13 which also helps to slow down the movement of the pistons 14 and 18. Simpler function is to forcibly control the dump valve 21 so that it is always closed when the main valve 19 is closed and always open when the main valve 19 is open, since the unit works perfectly in this way and then does not require separate control of the dump valve 21. It should be emphasized that although main valve 19 and dump valve 21 are referred to here in the singular, there can typically be one main valve per accumulator and one dump valve per drainage tank, so that there may be two or more of each of these valves in one and the same device. It is worth noting that solenoid valve 26 and main valve 19 could in theory be one and the same valve. Since, however, a rapid movement of significant volumes of liquid is required between the cylinder 12 and the accumulator 17, it is appropriate to control a (main) valve 19 with a large capacity by means of a solenoid valve with a lower capacity.

Når det gjelder hovedventilen 19, så har denne som navnet indikerer, innebygget en utløserfunksjon som lar ventilen åpne ved et gitt trykk. Alternativt kan ventilen stå i kontakt med en eller flere i anordningen integrerte trykksensorer (ikke vist) som gir signal for åpning av hovedventilen 19. Når hovedventilen åpner ved et gitt, men regulerbart terskeltrykk, for derved å aktivere anordningen (11) slik at det oppstår fluid kommunikasjon mellom sylinder (13) og akkumulator (17), kan lengden av sylinder/ stempelenhetens (12) fritt kan endres innenfor mekanisk bestemte grenser. As for the main valve 19, as the name indicates, this has a built-in release function that allows the valve to open at a given pressure. Alternatively, the valve can be in contact with one or more pressure sensors integrated in the device (not shown) which provide a signal for opening the main valve 19. When the main valve opens at a given but adjustable threshold pressure, thereby activating the device (11) so that it occurs fluid communication between cylinder (13) and accumulator (17), the length of the cylinder/piston unit (12) can be freely changed within mechanically determined limits.

Når plattformen passerer en bølgetopp og beveger seg ned mot en bølgedal, inntrer den situasjon som vises i figur 2c. Stempelet 14 i sylinderen 13 tvinges da oppover slik at lengden av sylinder/ stempelenheten 12 forkortes. Stempelet 14 trekker da med seg væske tilbake fra akkumulatoren 17 til sylinderen 13, mens væske på oppsiden av stempelet 14 blir drevet ut i dreneringstanken 20 via dumpeventil 21 som uavhengig om den var åpen i den ovenfor beskrevne fasen, er åpen i denne fasen. When the platform passes a wave crest and moves down towards a wave trough, the situation shown in figure 2c occurs. The piston 14 in the cylinder 13 is then forced upwards so that the length of the cylinder/piston unit 12 is shortened. The piston 14 then draws liquid back with it from the accumulator 17 to the cylinder 13, while liquid on the upper side of the piston 14 is driven out into the drainage tank 20 via dump valve 21 which, regardless of whether it was open in the phase described above, is open in this phase.

Generelt, etter at hovedventilen 19 er blitt åpnet og til den lukkes igjen, er det en dynamisk likevekt i systemet, bestemt av bølgevariasjonene som påvirker den flytende konstruksjonen og bremset eller moderert av trykket i akkumulatoren 17. In general, after the main valve 19 has been opened and until it is closed again, there is a dynamic equilibrium in the system, determined by the wave variations affecting the floating structure and slowed or moderated by the pressure in the accumulator 17.

Figur 3 viser et enderiss av anordningen vist i figur 1 (og som i prinsippet fungerer som illustrert i figurene 2a til 2c). Her vises en øvre tilkoplingsflens 22, to forlengbare sylindre/ stempelenheter 12, åtte akkumulatorer 17 og to dreneringstanker 20. Bemerk at de forlengbare sylindre/ stempelenheter 12 typisk benyttes parvis, og at det kan være to eller flere akkumulatorer 17 og minst én dreneringstank 20 til hver respektive forlengbare sylinder/ stempelenhet 12. Generelt omfatter anordningen typisk minst to forlengbare sylindre/ stempelenheter 12 og minst én akkumulator 17 og minst én dreneringstank 20 pr. sylinder/ stempelenhet 12. Figure 3 shows an end view of the device shown in Figure 1 (and which in principle functions as illustrated in Figures 2a to 2c). Shown here is an upper connecting flange 22, two extendable cylinder/piston units 12, eight accumulators 17 and two drainage tanks 20. Note that the extendable cylinder/piston units 12 are typically used in pairs, and that there may be two or more accumulators 17 and at least one more drainage tank 20 each respective extendable cylinder/piston unit 12. In general, the device typically comprises at least two extendable cylinder/piston units 12 and at least one accumulator 17 and at least one drainage tank 20 per cylinder/piston unit 12.

Når det gjelder illustrasjonene vist i figurene 4a-4c, vises det generelt til omtalen av figurene 2a-2c. Hendelsesforløpet er det samme, den eneste forskjellen ligger i at det som belastningsmålende sensor benyttes en strekklapp 24' i stedet for en trykktransmitter 24. Regarding the illustrations shown in figures 4a-4c, reference is generally made to the discussion of figures 2a-2c. The sequence of events is the same, the only difference is that a stretch flap 24' is used as the load-measuring sensor instead of a pressure transmitter 24.

Den spesifikke virkemåten til trykktransmitter, strekklapp, PLS enhet og solenoidventil er ikke beskrevet her, da disse komponenter hver for seg er velkjente og mye brukt innen reguleringsteknikk. Egnede komponenter av nevnte typer kan således skaffes som hyllevare. The specific operation of the pressure transmitter, tension valve, PLC unit and solenoid valve is not described here, as these components are individually well known and widely used in regulation technology. Suitable components of the aforementioned types can thus be obtained off the shelf.

Poenget med anordningen ifølge foreliggende oppfinnelse er primært å sikre en sekundær eller reserve kompensasjon for bølgebevirket avståndsvariasjon mellom en flytende og en bunnfast konstruksjon for boring, som automatisk trer i kraft når en primær hiv-kompensering måtte svikte. The point of the device according to the present invention is primarily to ensure a secondary or reserve compensation for wave-induced distance variation between a floating and a bottom-fixed structure for drilling, which automatically comes into effect when a primary heave compensation has to fail.

Det genuint nye ligger primært i hvordan aktivering av anordningen skjer, som definert i den karakteristiske del av patentkrav 1. Ved endrede driftsbetingelser kan derved belastningen som krever for aktivering, raskt og enkelt styres fra et kontrollrom, og ved behov for testing kan aktivering overstyres på tilsvarende måte. Også muligheter for fjernstyring av deaktivering er forbedret ved foreliggende oppfinnelse. The genuinely new lies primarily in how activation of the device takes place, as defined in the characteristic part of patent claim 1. In the event of changed operating conditions, the load required for activation can thereby be quickly and easily controlled from a control room, and if testing is required, activation can be overridden on corresponding way. Possibilities for remote control of deactivation are also improved by the present invention.

Claims (10)

1. Anordning (11) for kompensasjon av bølgebevirkede avstandsvariasjoner på borestreng mellom flytende borerigg og bunnfast installasjon, omfattende forlengbar sylinder/stempel enhet (12) som er innrettet til å kunne kompensere når belastningen overstiger en gitt verdi, idet sylinderen (13) av sylinder/stempel enheten (12) i grunnstilling inneholder en ikke komprimérbar væske på begge sider av et stempel (14) tilnærmet midt i sylinderen (13) og er hindret fra fluid kommunikasjon med omgivelsene, idet anordningen (11) er en komplett, selvforsynt enhet omfattende sylinder (13), stempel (14) på stempelstang (15), akkumulator (17), og dreneringstank (20),karakterisertved at anordningen er innrettet til å bli aktivisert av en datastyrt solenoidventil (26) når en belastningsmålende sensors (24, 24') måleverdi overstiger en gitt, regulerbar verdi.1. Device (11) for compensation of wave-induced distance variations on the drill string between the floating drilling rig and the fixed installation, comprising extendable cylinder/piston unit (12) which is designed to be able to compensate when the load exceeds a given value, the cylinder (13) of cylinder /piston unit (12) in the basic position contains a non-compressible liquid on both sides of a piston (14) approximately in the middle of the cylinder (13) and is prevented from fluid communication with the surroundings, the device (11) being a complete, self-contained unit comprising cylinder (13), piston (14) on piston rod (15), accumulator (17), and drainage tank (20), characterized in that the device is arranged to be activated by a computer-controlled solenoid valve (26) when a load-measuring sensor (24, 24 ') measured value exceeds a given, adjustable value. 2. Anordning i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den datastyrte solenoidvent(26) styres av en PLS, programmerbar logisk styringsenhet, (25).2. Device in accordance with patent claim 1, characterized in that the computer controlled solenoid valve (26) is controlled by a PLC, programmable logic control unit, (25). 3. Anordning i samsvar med patentkrav 2,karakterisert vedat den belastningsmålende sensor er en trykktransmitter(24) innrettet til å generere et elektrisk signal til PLS enheten (25) ved registrert belastning over en gitt, regulerbar verdi.3. Device in accordance with patent claim 2, characterized in that the load-measuring sensor is a pressure transmitter (24) arranged to generate an electrical signal to the PLC unit (25) in the event of a registered load above a given, adjustable value. 4. Anordning i samsvar med patentkrav 2,karakterisert vedat den belastningsmålende sensor er en strekklapp (24') innrettet til å generere et elektrisk signal til PLS enheten (25) ved registrert belastning over en gitt, regulerbar verdi.4. Device in accordance with patent claim 2, characterized in that the load-measuring sensor is a strain gauge (24') arranged to generate an electrical signal to the PLC unit (25) in the event of a registered load above a given, adjustable value. 5. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat hver akkumulator (17) i grunnstilling er fylt med gass under trykk og er utstyrt med en hovedventil (19) som etter aktivering kan slippe fluid inn i så vel som ut av akkumulatoren.5. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that each accumulator (17) in the basic position is filled with gas under pressure and is equipped with a main valve (19) which, after activation, can release fluid into as well as out of the accumulator . 6. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den omfatter minst en dreneringstank (20) innrettet til midlertidig å motta overskuddsvæske fra sylinderen (13) når anordningen er aktivert, idet en dumpeventil (21) mellom sylinder (13) og dreneringstank (20) er innrettet til å åpne for overføring av overskuddsvæske.6. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that it comprises at least one drainage tank (20) designed to temporarily receive excess liquid from the cylinder (13) when the device is activated, with a dump valve (21) between the cylinder (13) and drainage tank (20) is designed to open for the transfer of excess liquid. 7. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den benytter ikke komprimerbare væsker.7. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that it uses non-compressible liquids. 8. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat sylinder/ stempelenheter) (12) i grunnstilling har en fast lengde og er rigid den forstand at den i denne stilling kan overføre langsgående strekk- og trykk-krefter uten å endre sin lengde.8. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that the cylinder/piston unit) (12) in its basic position has a fixed length and is rigid in the sense that in this position it can transmit longitudinal tensile and compressive forces without changing its length. 9. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat anordningen etter aktivering forblir i aktivert stilling inntil den manuelt blir stilt tilbake i grunnstilling.9. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that, after activation, the device remains in the activated position until it is manually reset to the basic position. 10. Anordning (11) i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat anordningen omfatter minst to sylindre/ stempelenheter (12) og minst én akkumulator (17) og minst én dreneringstank (20) pr. sylinder/ stempelenhet (12).10. Device (11) in accordance with patent claim 1, characterized in that the device comprises at least two cylinder/piston units (12) and at least one accumulator (17) and at least one drainage tank (20) per cylinder/piston unit (12).
NO20131234A 2013-09-12 2013-09-12 Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string NO20131234A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20131234A NO20131234A1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string
PCT/NO2014/050164 WO2015038004A1 (en) 2013-09-12 2014-09-08 Computerized device for compensation of wave-caused distance variations on a drill string

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20131234A NO20131234A1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20131234A1 true NO20131234A1 (en) 2015-03-13

Family

ID=52665999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20131234A NO20131234A1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO20131234A1 (en)
WO (1) WO2015038004A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016202197A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 Zf Friedrichshafen Ag Vibration damper assembly and motor vehicle
SG10201913227WA (en) 2016-02-22 2020-02-27 Safelink As Mobile active heave compensator
NO347769B1 (en) * 2016-05-08 2024-03-18 Safelink Ahc As Semi active inline heave compensator
CN107607341B (en) * 2017-09-11 2019-07-16 宝鸡石油机械有限责任公司 A kind of test method of heave compensation winch

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6968900B2 (en) * 2002-12-09 2005-11-29 Control Flow Inc. Portable drill string compensator
US7231981B2 (en) * 2003-10-08 2007-06-19 National Oilwell, L.P. Inline compensator for a floating drill rig
US20050074296A1 (en) * 2003-10-15 2005-04-07 Mccarty Jeffery Kirk Hydro-pneumatic tensioner with stiffness altering secondary accumulator
BR112013025444A2 (en) * 2011-04-28 2016-12-27 Wellpartner Products As floating stand reserve and lifting arrangement for floating drilling vessel
NO334005B2 (en) * 2012-03-12 2013-11-11 Depro As Device for compensation of wave-induced distance variations on drill string

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015038004A1 (en) 2015-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20120290A1 (en) Device for compensation of wave-induced distance variations on drill string
CN109195900B (en) Movable in-line heave compensator
NO20131234A1 (en) Device for computerized compensation of corrugated distance variations on drill string
EP2982638B1 (en) Multi function heave compensator
US9322226B2 (en) Device for a safety connector for a pipe string suspension
NO122006B (en)
NO20121302A1 (en) Apparatus and method for providing pipes into an underwater well
NO322172B1 (en) Apparatus in connection with HIV compensation of a pressurized riser between a subsea installation and a floating unit.
EP2982636B1 (en) Subsea heave compensator
NO20111431A1 (en) Cutter amplifier shutter and bottle dispenser system and method
NO20140580A1 (en) HIV compensation and biasing apparatus and method of use
NO20101312A1 (en) HIV compensated crane
NO20121487A1 (en) Stretchers for riser with multiple capacity
NO328634B1 (en) Joints for use in conjunction with a riser, riser with such a joint and method for reducing the buoyancy moments in a riser
EP2982637B1 (en) Method for reduction of lifting tension on a load
BR112018073974B1 (en) TRANSPORTABLE IN-LINE LIFTING COMPENSATOR
NO20120842A1 (en) Compensator for unforeseen HIV
NO20162072A1 (en) Mobile wireline compensator
NO20093332A1 (en) Electrohydraulic actuator
NO20150153A1 (en) Device for compensation
NO314317B1 (en) Stretcher for marine riser

Legal Events

Date Code Title Description
FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application