NO20131640A1 - Håndteringssystem - Google Patents

Description

HÅNDTERINGSSYSTEM

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt håndteringssystemer for injeksjon av kontinuerlige rør, så som kveilrør, gjennom et injektor hode og deretter gjennom lubrikatorstrenger, for innføring av verktøy i et brønnhode.

Likeens vedrører oppfinnelsen også trekking av kveilrør gjennom injektorer, hvilken operasjon skjer i den motsatte retninger, for opphenting av verktøy fra brønnhodet.

Brønnhodet er primært ment for prøveborings- og produksjonsoperasjoner for olje og naturgass.

Spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse et håndteringssystem for innføring og uttrekking av kveilrør til inn i og ut fra et borehull i henhold til krav 1's ingress.

TEKNISK BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Bruk av kontinuerlige rør så som kveilrør, som kommer fra en hydraulisk operert trommel, er kjent innen prøveborings- og utvinningsoperasjoner for olje og naturgass, Disse rørene, som generelt refererer til metallrør, har diameter i området mellom 2,54 cm (1 tomme) og 10,16 cm (4 tommer). Det er også kjent at kveilrør kan utføre mange forskjellige oljebrønnsoperasjoner og disse inkludere bruk ved intervensjoner i olje og gassbrønner, og også bruk som produksjonsrør i gassbrønner.

Anvendelse av slike kveilrør i olje og gassoperasjoner innebærer anbringelse av røret som et understøttelse for boreverktøy for innføring av disse verktøyene i borehull eller for å hente opp disse verktøyene fra borehull. Slike verktøy kan være pakninger, ventiler, hylser, sensorer, plugger, måleverktøy og så videre, som skal kjøre ned i og hentes opp fra borehullene. Disse verktøyene kan ha nytte for vedlikehold av brønnen.

Operasjonene som er nevnt i foregående avsnitt blir gjort gjennom lubrikatorseksjoner og disse seksjonene virker som en sluse for å kunne utføre slike operasjoner.

På bakgrunn av ovenstående er det også kjent teleskopiske injektormaster som strekker seg fra et fundament opp til en betydelig høyde og understøtter et injektorhode ved sin toppende og en lubrikatorstreng som er opphengt i injektorhodet. Kveilrør blir injisert/stukket gjennom injektorhodet og deretter gjennom lubrikatorstrengen, som er beliggende rett over borehullet. Som nevnt tidligere er hensikten å innføre verktøy i borehullet. Trekkoperasjonen av kveilrør skjer i den motsatte retningen av opphenting av verktøy fra borehullet.

Som tidligere nevnt, er det allerede kjent injektormaster for å sikre løfting av injektorhodene for å utføre operasjonen som er nevnt i foregående avsnitt. F.eks. beskriver meddelt US patent nr. US 7.077.209 en teleskopisk mast med to armer, som kan heves teleskopisk for å understøtte en injektor ved en høyde og posisjonere den over borehullet. Masten er dreibart plassert på et kjøretøy.

Dokumentet over og likeens kjent teknikk innen fagområdet gir ingen rettledning for en rask, nøyaktig og sikker sammenstilling av lubrikatorstrenger under injektorhodet og innretning av disse over brønnhodet, for derved å sikre en glatt passering av kveilrøret. I tillegg finnes det ingen anvisning i teknikkens stand for en sikker demontering av lubrikatorstrengene fra toppen av brønnhodet.

Videre finnes det ingen anvisning i teknikkens stand på hvorledes man nøyaktig kan motta kveilrøret fra enhver retning og å føre det gjennom injektorhodet, og samtidig sikre at injektorhodet er tilfredsstillende plassert over brønnhodet.

Foreliggende oppfinnelse oppfyller behovet med å tilveiebringe den tidligere nevnte rettledningen som mangler innen teknikkens stand, og andre tilhørende behov, ved å tilveiebringe et håndteringssystem forsynt med en teleskopisk mast, montere et injektorhodet ved dens toppende, hvilken mast kan dreie om en vertikalakse for korrekt innføring eller uttrekking av det kontinuerlige røret fra enhver retning, gjennom injektorhodet og gjennom lubrikatorstrengene.

Masten har også en håndteringsanordning for effektiv og rask sammensetning og demontering av lubrikatorstrenger på eller fra toppen av brønnhodet og for tilfredsstillende posisjonering og innretning av strengene under injektorhodet.

HENSIKTER MED OPPFINNELSEN

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et håndteringssystem for innføring eller uttrekking av et kontinuerlig rør inn i eller ut fra et borehull, som sikrer rask, nøyaktig og sikker sammenstilling av lubrikatorstrenger, slik at disse blir innrettet under injektorhodet og over brønnhodet for å føre det kontinuerlige røret gjennom.

I tillegg til hensikten over, er en annen hensikt med foreliggende oppfinnelse å sikre sikker og rask demontering av lubrikatorstrengene fra over brønnhodet, om nødvendig.

En annen hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe et håndteringssystem for innføring og uttrekking av et kontinuerlig rør i eller fra et borehull som sikrer at det kontinuerlige rør blir tilfredsstillende mottatt fra enhver retning og føre det nøyaktig gjennom injektorhodet og samtidig sikre at injektorhodet blir hensiktsmessig plassert over brønnhodet.

I hele denne beskrivelsen og i kravene skal ordene «håndteringssystem», «håndteringsanordning», «kontinuerlig rør», «kveilrør», «borehull»,

«brønnhode», «lubrikatorstreng», «lagre», «BOP», «injektorhode»,

«injektormast», «verktøystrenger/seksjoner» tolkes i det bredeste omfanget av disse begrepene og inkluderer aller tilsvarende gjenstander innen fagområdet, kjent under andre begreper, slik det ville fremgå klart for fagmannen.

Restriksjoner/begrensninger, om noen, som det er referert til i beskrivelsen, er kun gitt som eksempler og for forståelse av oppfinnelsen. Mer spesielt, vil det i det etterfølgende blir referert til begrepet «kveilrør» for forståelsens skyld. Det skal forstås at «kveilrør» også innbefatter alle lignende kontinuerlige rør som kan være kjent for fagmannen innen fagområdet til foreliggende oppfinnelse så som brønnkabeloperasjoner.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

I sin mest grunnleggende utførelsesform vedrører foreliggende oppfinnelse et håndteringssystem for innføring eller uttrekking av et kontinuerlig rør eller kabel inn i eller uttrekking av samme fra et borehull gjennom et injektorhode og gjennom en lubrikatorstreng, innbefattende en teleskopisk mast som strekker seg oppover fra sitt fundament og som bærer et injektorhode ved sin toppende. Oppfinnelsen bidrar til det teknologiske feltet ved å tilveiebringe en mast som har en håndteringsanordning for sammensetning og demontering av lubrikatorstrenger ved å bevege lubrikatorseksjonene suksessivt i innretning med injektorhodet eller en foregående seksjon og tilkobling av denne seksjonen til injektorhodet eller den foregående seksjonen. Derved kan sammenstillingen og demonteringen av lubrikatorstrengen gjøres med minimal menneskelig innvirkning og derved øke sikkerhet og effektivitet.

I en foretrukket utførelsesform er den teleskopiske masten i stand til å dreie om en vertikal akse. Derved kan matingen av kveilrøret eller brønnkabelen gjøres fra forskjellige retninger.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform er siden av injektormasten, som vender oppover når masten er i den horisontale posisjonen, forsynt med håndteringsanordningen for lubrikatorseksjonene.

I en detaljert utførelsesform innbefatter håndteringsanordningen en eller flere gripeenheter som er i stand til å holde lubrikatorstrengseksjonene i det vesentligste parallelt med aksen til masten.

I nok en ytterligere utførelsesform innbefatter håndteringsanordningen minst en tralle som bærer den minst ene gripeenheten, idet den minst ene trallen er anordnet til å bevege lubrikatorstrengseksjonene langs minst en del av lengden til masten ved samvirke med skinne som er plassert på masten.

I nok en ytterligere detaljert utførelsesform er gripeenhetene svingbare om en akse parallell med masten for å svinge lubrikatorseksjonene inn i innretning med lengdeaksen til injektorhodet.

I en ytterligere detaljert utførelsesform innbefatter hver gripeenhet minst to gripearmer, hvor hver gripearm er i stand til å gripe og holde en lubrikatorseksjon.

I nok en detaljert utførelsesfrom er en av gripearmene lenger enn den andre gripearmen, slik at den lengre gripearmen er i stand til å strekke seg over to lubrikatorseksjoner.

I en foretrukket utførelsesform blir innføringen eller uttrekkingen av kveilrøret gjennom injektorhodet gjort lettere ved at en bueformet føring anbragt ved toppen av en ramme som understøtter injektorhodet og denne støtterammen kan bli vippet for å sikre innretning av injektorhodet med brønnsenteret.

Videre er den bueformede føringen i stand til å rotere i det vesentligste 180° for å motta kveilrør fra enhver retning rundt masten.

Videre kan den bueformede føringen brettes og utbrettes for transport og operasjon.

I en utførelsesform er masten plassert på en lastebil med en vogn bak for parkering av en eller flere BOP-enheterfor transport eller bruk under etterfølgende operasjon.

I en ytterligere utførelsesform er masten plassert på et svingfundament forsynt med et dreieledd for masten som er i stand til å svinge masten over en sektor på ca. +/-15 grader.

KORT TEGNINGSBESKRIVELSE

Etter å ha beskrevet hovedtrekkene ved oppfinnelsen over, vil det nå bli gitt en mer detaljert og ikke-begrensende beskrivelse av et utførelseseksempel med henvisning til tegningene. Figur 1 er en detaljert skisse av håndteringssystemet i henhold til en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse sammen med andre tilhørende aspekter ved oppfinnelsen. Figur 2 er en forstørret skisse som viser bunndelen til injektormasten i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 3 er en perspektivskisse av injektormasten hvilende på injektormastkjøretøyet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 4 er en skisse av håndteringssystemet tilsvarende figur 1, men med omvendt posisjon til injektormastkjøretøyet og trommelvognen. Figur 5 er et sideriss som viser injektormastkjøretøyet med injektormasten på bunndelen.

Figur 6 er en forstørret skisse av føringsbuen montert på injektorhodet.

Figur 7 er et bunnriss av føringsbuen og injektorhodet.

Figur 8 er en perspektivskisse av trommelvognen og injektormastkjøretøyet i transportmodus med andre trekk om bord. Figur 9 er et frontriss av kun injektormastkjøretøyet in transportmodus med andre trekk om bord. Figur 10 er en forstørret skisse av håndteringsanordningen til injektormasten. Figur 11 er en bakre perspektivskisse av injektormastkjøretøyet som viser oppbyggingen av lubrikatorstrengene. Figur 12 er en forstørre skisse av verktøyene som hviler på det horisontale trauet ved den bakre delen av injektormastkjøretøyet. Figur 13 er an bakre perspektivskisse av injektormastkjøretøyet som viser hvorledes verktøystrengene blir ført inn lubrikatorstrengene. Figur 14 er en perspektivskisse av injektormastkjøretøyet under transport.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Det etterfølgende beskriver en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse som er et eksempel for forståelse av oppfinnelsen og som er ikke-begrensende.

I alle figurene representerer like henvisningstall like trekk. Videre, når det i det etterfølgende henvises til «topp», «bunn», «oppover», «nedover», «over» eller «under», «høyre» eller «venstre» og tilsvarende begrep, refererer disse til en orientering med henvisning til fundamentet til håndteringssystemet, hvor fundamentet er horisontalt og ved bunnen. Fronten av injektormasten refererer til frontsiden av kjøretøyet på hvilket den er installert.

Det bør også forstås at orienteringen av noen av de forskjellige komponentene kan være annerledes enn det som er vist på tegningene, uten å avvike fra prinsippet til oppfinnelsen og som ligger innen beskyttelsesomfanget til oppfinnelsen.

Videre blir foreliggende oppfinnelse forklart og beskrevet under med henvisning til injektormastkjøretøyet og trommelvognen av hensiktsmessighets skyld. Injektormasten og trommelen kan også hvile på andre plattformer, så som faste konstruksjoner, slik det vil være kjent for fagmenn innen området til foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 er en skisse som viser den grunnleggende utformingen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Håndteringssystemet innbefatter en injektormast 1, som er teleskopisk. Injektormasten 1 og føringsbuen 10 er montert på en støtteramme eller bur 9a (også vist i figur 6) på toppen av masten 1. Denne støtterammen 9a kan beveges hydraulisk, f.eks. roteres, for å sikre innretning av injektorhodet 9 over brønnhodet 7 og også for å sikre en enkel mating av kveilrøret gjennom lubrikatorstrengen.

Bortsett fra å være teleskopisk, er masten også svingbar, som forklart med henvisning til figur 2 under. Masten hviler på et injektormastkjøretøy 3. Injektormastkjøretøyet 3, har ved sin bakre enden en vogn 6 for parkering av en BOP-enhet 8, når den ikke er i bruk. Den bakre delen a injektormastkjøretøyet 3 har også en riggevinsj 5 og en skive (ikke vist) for å skyve/trekke kveilrør 12 gjennom injektorhodet 9. Føringsbuen 10 forenkler denne skyvingen/trekkingen av kveilrøret 12 gjennom injektorhodet 9.

Det vil også være klart fra figur 1 at den bakre flaten til injektormasten 1 er den som er nær injektorhodet 9. Denne bakre flaten er forsynt med en håndteringsanordning for lubrikatorstrengene 4. Håndteringsanordningen muliggjør en nøyaktig, rask og sikker sammenstilling og demontering av lubrikatorstrenger 4 på og fra toppen av brønnhodet 7. Figur 1 viser også den hydrauliske kraftenheten 11 plassert langs understellet til injektormastkjøretøyet 3. Operasjonene er for det meste hydraulisk drevet og denne enheten tilfører hydraulisk fluid under trykk til forskjellige hydrauliske motorer som brukes i systemet. BOP-enheten 8 og lubrikatorstrengen 4 på toppen av brønnhodet 7 kan også sees. Figur 1 viser også trommelkjøretøyet 15 trommelvognen 16 og andre trekk. Disse er ikke avgjørende for foreliggende oppfinnelse er alle kjent for fagmenn innen området. Kveilrøret 12 blir tilført fra spindelen i trommel 17. Spindelen i trommel 17 hviler på trommelvognen 16 og den har en rørstrekker 13 for å letne frigjøring. Strekkeren 13 er hydraulisk drevet av en hydraulisk enhet 18 ved den bakre delen av trommelvognen 16. Den sentrale delen av trommelkjøretøyet 15 har et kontrollrom 14.

Figur 2 er en forstørret skisse som viser den nedre delen av injektormasten 1. En konstruksjonsboks 18 løper langs og over midten av kjøretøyunderstellet 3. Boksen 18 er konstruksjonsmessig bundet til kjøretøyets utriggerben 22 og mastens dreielagre 19b. Alle plattformer og lagrings- og maskineribokser etc. er festet til boksryggraden. Intensjonen er å maksimalisere

planløsningsfleksibiliteten.

Masten 1 er understøttet av en fundamentkonstruksjon 25 slik at den er i stand til å dreie om en vertikal akse. Dreieaksen 25 er anordnet med et øvre lager 19c og et nedre lager 19a. Denne løsningen ligner et dør- eller porthengselsystem ved at løftemomentet på masten 1 blir motvirket av et momentpar mellom det øvre 19c og nedre 19a lageret. Dette arrangementet og svingarmene 20a, 20b, 21a, 21b sikrer at masten svinger rundt +/-15 grader på hver side av senterlinjen til kjøretøyets fundament. Svingarmene 20a, 20b har et lager 19a på hver side av kjøretøyets 3 senterlinje, slik det klart fremgår av figur 2.

Svingbasestrukturen 25 blir svingt om en vertikal akser ved bruk av aktuatorsylinder(e) 24 på hver side av senterlinjen til kjøretøyet. I figur 2 er disse sylinderne vist festet til svingarmene 20a, 20b. Det finnes andre muligheter så som elektriske, hydrauliske eller pneumatiske aktuatorer mer eller uten skrue, rulleskrue jekker etc.

Det kan sees av figur 2 at svingbasestrukturen er forsynt med et horisontalt hoveddreieledd 19a for masten 1, Aktuatorene 24 for å bevege masten 1 i en vinkel i vertikalplanet er jordet til svingbasestrukturen 25 slik at de svinger sammen med svingbasestrukturen 25. Videre vil det være klart fra figur 2 at lagrene 19a og 19c er tilstede på hver side av masten 1.

En typisk kjøretøyinstallasjon vil være stabilisert av forlengbare ben 22 forsynt med justerbare fotplater 23, på hver side av kjøretøyets understell som vist i figur 2.

Aspektene over vil videre fremgå fra den bakre perspektivskissen av injektormast-kjøretøyinstallasjonen i figur 3. Denne figuren viser også rekkverk 26 for å gi folk tilgang til toppen av kjøretøyet og en stige 27 for å komme opp på kjøretøyet 3. Det er også vist lubrikator-strengseksjoner 4 lagret langs masten Disse skal settes sammen på en lubrikatorstreng og tilkobles på toppen av brønnhodet 7 (best vist i figur 1) og under injektoren 9 (best vist i figur 1). BOP-en 8 hviler på et horisontalt trau 29 som strekkers fra BOP lagringsplattformen 6 (best vist i figur 1).

Figur 4 er en skisse av hele planløsningen som er med i operasjonen. Den viser både arrangementene på trommelkjøretøyet 15 og injektormastkjøretøyet 3. Trekke som er vist er i det alt vesentligste de samme som i figur 1 og slik er også funksjonen.

Det er verdt å påpeke at posisjonen til de to kjøretøyene er endret i figur 3 i forhold til figur 1. Injektormastkjøretøyet 3 er nå til venstre, mens trommelkjøretøyet 15 nå er til høyre.

Føringsbuen 10 er roterbar for å kunne ta imot rør fra enhver orientering av trommelen 17, fra hvilken kveilrøret kommer. Ikke alle orienteringer har blitt vist, med disse vil kunne utledes fra figurene 1 og 4.

Figur 5 viser kun injektormasten 1 i henhold til foreliggende oppfinnelse på et kjøretøy 3. Den har lubrikatorstrenger 4 parkert i det vesentligste parallelt med masten ved den nedre delen av dens bakre ende, ved hjelp av en håndteringsanordning 2, 26. Håndteringsanordningen innbefatter skinner 2 langs hvilke vogner 26 kan bevege seg opp og ned. Vognene har gripeenheter 27 (best vist i fig. 10). Dette arrangementet vil ikke bare forenkle parkering, men også sammenstilling og demontering av lubrikatorstrenger 4 på og fra toppen av brønnhodet 7. Hvordan dette gjøre vil senere bli forklart med henvisning til figur 10.

Injektorhodet 9 er plassert på toppen av lubrikatorstrengen 4 under bruk, hvilken i sin tur er plassert over og er forbundet med BOP-enheten 8. Sistnevnte er plassert over brønnhodet 7.

Fra figur 5 er det klart at injektorhodet 9, lubrikatorstrengen 4 under bruk under dette, BOP'en er innrettet korrekt på toppen av brønnhodet 7 for å innføre verktøy i brønnhodet 7 og ned borehullet.

Figur 6 er en forstørret skisse av injektorholdet 9 og føringsbuen 10. Ejektorhodet er understøttet av en ramme 9a. Føringsbuen 10 er montert på toppen av rammen 9a. Injektorholdet 10 er inne i rammen 9a og føringsbuen 10 montert på toppen hviler på toppen av injektormasten 1.

Rammen 9a kan svinges slik at injektoren 9 forblir vertikal på tross av at masten 1 er vinklet, for å innrette lubrikatorstrengen 4 med brønnsenteret 7. Dette erholdes ved bruk av hydrauliske sylindre (ikke vist) og blir gjort for å sikre en nøyaktig innretning i forhold til flensplanet til brønnsenteret 7 eller BOP 8. Figur 7 er en forstørret skisse nedenfra som viser føringsbuen 10 montert på toppen av rammen 9a til injektoren 9. Den viser også lubrikatorstrengseksjoner 4 som blir satt sammen under injektoren 9 og over BOP'en og brønnhodet (disse er ikke vist i denne figuren). Figur 7 viser også sammenstilling av lubrikatorstrengen 4. Den øvre seksjonen 4a til lubrikatorstrengen er festet til injektorholdet 9 under transport og vil ligge i det vesentligste parallelt med masten 1 under transport (som vist i figur 8). Fire ytterligere lubrikatorseksjoner 4b, c, d og e blir holdt av gripere 27 anordnet på to vogner 26. I figur 7 har den første seksjonen 4b av de fire ytterligere seksjonene, blitt festet til den nedre enden av den øvre seksjonen 4a, Griperne 27 kan svinges sideveis for å plassere hver av seksjonene 4b, c, d, e i senterlinjen til den øvre seksjonen 4a. Når den første av de ytterligere seksjonene 4b har blitt festet til den nedre enden av den øvre seksjonen 4b, blir masten forlenget ytterligere en avstand som er lik en seksjonslengde. Deretter blir den neste seksjonen svingt inn i senterlinjen til den allerede sammensatte lubrikatorseksjonen. Disse trinnene blir gjentatt inntil alle seksjonene har blitt satt sammen til en fullstendig lubrikatorstreng 4. Vognen 26 er også i stand til å beveg seg langs masten slik at seksjonene kan plasseres tilfredsstillende for tilpasning med strengen 4. Figur 7 viser også en arbeidsplattform 31. Denne plattformen er vanligvis adskilt (standard, kommersielt tilgjengelig) og portabel personlift. Denne enheten brukes for forskjellige oppgaver innbefattende tilgang til BOP'en ved brønnhodet. Figur 8 er en skisse som viser trommelkjøretøyet 15 og injektormastkjøretøyet 3 i klargjøringsmodus med komponentene om bord. Her har masten svingt ne slik at den er i det vesentligste parallell med understellet til injektormastkjøretøyet 1. Dette er også posisjonen hvor den ytre enden av kveilrøret 12 eller kabelen blir matet, det vil si skjøvet, inn i injektoren 9 eller tatt helt ut av injektoren 9. Når kveilrøret 12 eller kabelen har blitt trukket helt ut av injektoren 9, er dette også transportmodusen til masten og lubrikatoren. Figur 8 viser at lubrikatorseksjonene 4a-4e kan transporteres med den øvre seksjonen 4a festet til injektoren 9 og de andre 4b-e er parkert langs masten 1. Håndteringsanordningen 26, 27, beskrevet over, kan også forenkle festing av lubrikatorseksjonene 4b-e under transporten. Figur 9 er et frontriss av injektormasten 3 i samme modus som vist i figur 8. Figur 9 viser spesielt hvordan innskyving av kveilrøret 12 gjennom injektoren 9 kan utføres u den senkede posisjonen, med trommelen 17 foran mastkjøretøyet 3. Figur 10 er en forstørret skisse som viser håndteringsanordningen for lubrikatorseksjonene. Den bakre flaten av masten 1 er forsynt med håndteringsanordningen 26, 27. Denne anordningen tillater en rask og sikker sammenstilling og demontering av lubrikatorstrengseksjonene 4b - e med en betydelig redusert grad av menneskelig inngripen.

Anordningen innbefatter en bevegelig vogn 26 på en eller begge sider av mastens 1 senterlinje på dens bakre flate. Vognen 26 kan bevege seg opp og ned langs skinner 2 tilveiebragt langs den bakre flaten til masten 1.

Vognene 26 er forsynt med en eller flere gripeenheter 27. Disse gripeenhetene 27 holder lubrikatorseksjonene når masten 1 både i vertikal og horisontal posisjon til masten 1. Hver vogn 26 er i stand til å bære to seksjoner 4b, c eller 4d, e av lubrikatorstrengseksjonene 4b-e. Det er imidlertid også mulig å utforme gripeenhetene slik at de kan bære mer enn to seksjoner hver. For å forenkle gripingen av to seksjoner, har den ytre enden av hver gripeenhet 27 en første gripearm 27a, som kan svinge om et hengsel 27c og en andre gripearm 27b som kan svinge om et hengsel 27d. Den andre gripearmen 27b strekker seg forbi den første gripearmen 27a. Begge armene 27a og 27b er utformet komplementært til den ytre omkretsen til lubrikatorseksjonene.

Når lubrikatorseksjonene er plassert i gripeenhetene 27, blir begge gripearmene 27a og 27b svingt utover. Deretter griper den første eller indre gripearmen 27a en første lubrikatorseksjon. Deretter griper den andre eller ytre gripearmen 27b en andre lubrikatorseksjon.

I den viste utførelsesformen er gripeenhetene 28 koblet til vognen 26 ved en fast avstand, Avstanden mellom gripeenhetene 27 kan imidlertid også være regulerbar ved bruk av en passende vognutforming.

Gripeenhetene 27 er svingbare om et hengsel 30 med en akse som er parallell med masten 1, og den kan svinges ved hjelp av hydrauliske eller annen type aktuatorer (ikke vist) mellom en lagret posisjon og en posisjon hvor en lubrikatorseksjon er innrettet med injektoraksen.

Gripeenhetene er anbragt med mellomrom som kan huse et bredt område med lengder på lubrikatorseksjonene. Selve kjevene kan justeres for et område med lubrikatordiametre. Gripeenhetene er fjærbelastet og aktivt frigjort ved hjelp av hydrauliske, pneumatiske eller elektriske aktuatorer.

Gripeenhetene 27 kan være mekanisk eller på annen måte sammenkoblet slik at de vil bevege seg synkront.

Lubrikatorseksjonene kan beveges til den nødvendige vertikale posisjon ved å bevege vognene 26 opp eller ned langs den vertikale masten langs skinnene 2. Det er også mulig å låse vognene 26 i forhold til skinnen 2 under transport.

Dette kombinert med den teleskoperende evnen til masten 1 gjør at lubrikatorseksjonen 4a-e kan settes ammen raskt på en sikker og kontrollert måte. Figur 11 er en skisse som viser den bakre enden av mastekjøretøyet 3. Den viser den vertikale oppbyggingen av lubrikatorstrengene 4. Figur 12 er en forstørret skisse som viser BOP'en 8 hvilende på det horisontale trauet 29 ved den bakre delen av injektormastkjøretøyet 3, så vel som lubrikatorseksjonen i en transportposisjon.

Det vil være klart fra figur 3 at BOP'en 8 kan plasseres i en vertikal posisjon direkte under og sammenfallende med aksen til lubrikatorseksjonene 4. BOP'en kan forbindes med den nedre enden av den nederste lubrikatorseksjonen 4e og løftes på brønnhodet av lubrikatorstrengen 4 og masten 1. Det horisontale trauet 29 kan trekkes tilbake inn i kjøretøyet når BOP'en 8 har blitt løftet av for å få trauet bort fra injektoren og lubrikatoraksen.

Figur 14 er en skisse av injektormasten in transportmodus. Kveilrøret 12 har blitt frakoblet. Den viser også den foldede føringsbuen 10.

Etter å ha beskrevet den grunnleggende strukturen til håndteringssystemet i henhold til foreliggende oppfinnelse, vil den grunnleggende funksjonen nå bli beskrevet og i den forbindelse blir det igjen henvist til tegningene. De strukturelle detaljene blir imidlertid ikke gjentatt, siden de har blitt tilstrekkelig forklart i det foregående.

Figurene 2 og 3 viser kjøretøyet 3 i en stabilisert posisjon som vil være det første trinnet. Typisk vil kjøretøyet 3 med bena 22 utstrakt, være lenger enn det er bredt. Svingevinkelen til den utstrakte masten 1 vil derfor holdes innen en relativt liten sektor for bedre å utnytte kjøretøyets 3 stabiliserende moment. En sektor på +/-15° på hver side av kjøretøyets senterlinje vil allikevel gi en betydelig fordel med hensyn til fleksibel plassering av mastkjøretøyet 3 og trommelkjøretøyet 15 ved brønnstedet.

Svingesystemet beskrevet her motstår veltende momenter fra masten 1 med et momentpar som virker på de lagrene med vertikal innbyrdes avstand, istedenfor et par over en konvensjonell svingring. Ved å plassere lagrene med innbyrdes avstand langs en vertikal akse, tillates det et mindre «fotavtrykk» på kjøretøybasen, og frigir derved plass for annet utstyr så som den lagrede BOP'en 8. Det er også kostnadsbesparelser sammenlignet med et konvensjonelt svingring lagersystem.

Svingbasen kan alternativt være i form av en konvensjonell 360-graders svingringsmontering som ofte kan sees på mobilkraner.

Med henvisning til figurene 1 og 3 er masten 1 av en teleskoperende type eller kombinasjon av folding pluss teleskoperende type.

Masten har en for enkelhets skyld en teleskopseksjon, men det kan muligens være foretrukket med ytterligere seksjoner. Mastens tverrsnitt er av selvsentrerende type.

Forventet maksimal høyde fra bekken til injektorstøtterammen 9a er tilnærmet 20 meter. Masten 1 strekker seg fra basisen 25 og løfter injektorhodet 9 understøttet av rammen 9a. Injektoren 9 og føringsbuen 10 er montert på støtterammen 9a, på toppen av masten 1. Føringsbuen 10 hviler faktisk på toppdelen av rammen 9a.

Rammen 9a kan helles hydraulisk slik at injektoren 9 kan innstilles vertikalt siden masten 1 er vinklet for innretning med brønnsenteret 7.

Håndteringsanordningen 2 ved den bakre delen av masten 1 blir nå aktiv. I denne forbindelse henvises det igjen til figur 10 og den omfattende strukturelle og funksjonelle beskrivelsen. Lubrikatorseksjonene 4b-e blir beveget til den nødvendige vertikale posisjonen ved å føre vognene 26 opp og ned den vertikale masten 1. Dette kombinert med den teleskoperende evnen til masten gjør at lubrikatorseksjonene 4b-e kan settes sammen raskt og på en sikker og kontrollert måte under injektorhodet 9.

Når masten 1 er teleskoper! og den nedre enden av den øvre seksjonene 4a har nådd høyden til den øvre enden av den første seksjonen 4b som skal tilkobles, blir den første lubrikatorseksjonen4b bragt i inngrep med den nedre enden av den øvre seksjonen 4a, forbindes og deretter frigjøres av gripeenhetene 27. Den neste lubrikatorstrengen 4c blir likeens installert like under den foregående lubrikatorsseksjonen 4b og denne prosessen blir gjentatt med hensyn til etterfølgende lubrikatorseksjoner den ene etter den andre inntil lubrikatorstrengen har blitt helt oppbygd.

Det normale operasjonelle oppsettet er at så stor lengde som mulig av lubrikatorstrengen blir pre-montert (den øvre seksjonen 4a) og festet til injeksjonsrammen 9a. De ytterligere lubrikatorseksjonene 4b-e blir tilført nedenfra slik det fremgår av figurene 7 og 11 samt beskrivelsen over.

Med henvisning til figurene 6 og 7 blir føringsbuen 10 nå rotert passende i forhold til rammen 9a, for å motta kveilrør 12 fra trommelen 17 (best vist i figur 1). Føringsbuen 10 kan rotere 360 grader for å motta kveilrør 12 fra alle retninger rundt masten 1, avhengig av posisjonen til trommelen 17 (best vist i figur 1).

Med henvisning til figur 1 igjen, er mastsvingebasisen 25 forsynt med en riggevinsj 5 og skiver som muliggjør skyving (og også trekking) av røret 12 gjennom injektoren 9. Skyvingen utføres med masten 1 vertikalt dersom trommelen 18 er bak mastkjøretøyet 3. Dersom trommelen 17 er plassert foran mastkjøretøyet 3 kan skyvingen gjøres med masten i den senkede posisjonen.

Føringsbuen 10 kan foldes for transport. Den kan foldes ut og roteres nedover med masten i den lagrede posisjonen. Dette gjør at skyvingen kan utføres i den senkede posisjonen med trommelen 17 foran mastkjøretøyet 3. Disse aspektene vil klart fremgå fra figurene 8 og 9.

Med henvisning til figur 13, med en gang lubrikatorstrengen 4 har en tilstrekkelig lengde, blir verktøystreng 28 tilført fra under lubrikatorstrengene 4. Verktøystrengseksjoner kan settes sammen og føres inn i lubrikatorstrengen 4 ved bruk av en enkelt manuelt eller halvautomatisk system på BOP-lagringsplattformen 6 ved den bakre enden av kjøretøyet 3.

For å tilkoble verktøystrengen, blir kveilrøret 12, som har blir ført inn gjennom injektoren 9, nå injiserte videre ned gjennom lubrikatorstrengen 4 inntil den kommer ut fra bunnen av lubrikatorstrengen, Kveilrøret 12 blir forbundet med den første verktøystrengseksjonen 28 og sistnevnte blir trukket inn i lubrikatorstrengen 4 ved hjelp av kveilrøret. Mens den første verktøyseksjonen fremdeles strekker seg noe under lubrikatorstrengen 4, blir den neste verktøyseksjonen koblet til den første. Disse trinnene blir gjentatt inntil hele verktøystrengen har blitt satt sammen og er beliggende i lubrikatorstrengen 4.

Verktøystrenghåndteringen blir som nevnt over utført etter at BOP'en har blitt ført i posisjon på toppen av brønnhodet 7. Når verktøystrengen har blitt fullstendig sammensatt og trukket inn i lubrikatorstrengen 4, blir lubrikatorstrengen løftet opp på toppen av BOP'en 8, som er beliggende på toppen av brønnhodet 7 og deretter festet til BOP'en 8.

Alternativt, blir bunnenden av lubrikatoren med verktøystrengen inni, festet til BOP'en med BOP-en i sin lagrede posisjon. Stabiliseringsvaiere blir deretter festet til BOP'en og den blir bevege til å satt ned på brønnhodet 7.

Så snart hele metoden beskrevet her er utført, vil oppsettet se ut nogenlunde som vist i figur 5. Fra figur 5 fremgår det klart at injektorhodet 9, lubrikatorstrengen 4under bruk under dette og BOP'en 8 er innrettet tilstrekkelig på toppen av brønnhodet 7. Lubrikatorstrengen 4 har under bruk en verktøystreng 28 (best vist i figur 13) inn langs dens nedre parti, som er rett over BOP'en 8. Dette kan imidlertid ikke sees i figur 5. Nå kan operasjonen med innføring av verktøyet 28 i brønnen begynne.

BOP-håndteringen vil nå bli detaljert forklart. Som forklart med henvisning til figur 1, har kjøretøyet en posisjon 6 for transport og lagring av en eller flere BOP-enheter 8. Dette er ideelt ved baksiden av kjøretøyet 3 eller når dets senterlinje. Masten 1 kan brukes som en kran for å løfte BOP'en fra sin lagringsposisjon og føre den til brønnhodet 7.

BOP-håndteringsmetoden vil innbefatte de to følgende alternativene:

1. Løftevaier(e) med fast lengde henger fra under injektorstøtterammen 9a.

Masten 1 blir løftete til tilnærmet vertikal posisjon og blir teleskopisk forlenget til mindre enn maksimalt slag.

Den nedre enden av vaieren(e) blir festet til løftepunkter på BOP'en. Stabiliseringstau/vaiere strekker seg fra en ring ved den nedre enden av vaieren(e) ut til løfteøyne ved enden av hver av de utstrakte bakre stabiliseringsbena til kjøretøyet. BOP-en blir deretter løftet fra sin lagrede posisjon ved ytterligere forlengelse av den teleskoperende masten 1. Masten 1 blir deretter vinklet bakover fra vertikalen og sving om nødvendig for å posisjonere BOP'en over og ideelt litt forbi (i forhold til kjøretøyet) brønnhodet 7. Ideelt vil BOP'en 8 være en kort avstand (tilnærmet 100-150 mm) over flensen som den skal boltes til. De stabiliserende tauene/vaierne blir deretter strammet både for å stabilisere og innrette BOP'en nøyaktig over flensen. BOP'en blir deretter senket på plass ved bruk av den begrensede vertikale bevegelsesevnen til injektorstøtterammen 9a. Dette systemet tillater nøyaktig innretning og forsiktig bevegelse av BOP'en uten bruk av teleskopering eller mastløftesylindre. 2. BOP festet til den nedre enden av lubrikatorstrengen. Lubrikatorstrengen blir sammensatt ved bruk av lubrikatorhåndteringssystemet. Bunnenden av lubrikatoren med verktøystrengen 29 inni, blir deretter festet til BOP'en med BOP'en i sin lagrede posisjon. Stabiliseringsvaiere blir festet som i (1). BOP'en blir deretter beveget og ført ned på brønnhodet 7 på samme måte som i (1). Den eneste forskjellen mellom alternativene (1) og (2) er at (2) ikke bruker løftevaiere.

Prosessen med å hente opp verktøy fra brønnhodet 7 vil innebære en bevegelse motsatt til innstikkingen av kveilrøret 12. Røret 12 vil bli trukket opp injektoren 9 for opphenting av verktøyene og hele operasjonen blir ikke beskrevet her siden det vil være klart for en fagmann innen området.

Det korte området med vertikal bevegelse av injektorrammen 9a som har injektoren 9 kan brukes for å adskille injektorrammen 9a og den øvre lubrikatorseksjonen 4a. Dette kan eventuelt være begynnelsen på demonteringsoperasjonen for lubrikatorstrengen avhengig av behov. Alternativt kan demonteringen utføres ved å holde den øvre lubrikatorseksjonen 4a festet til injektorstøtterammen 9a.

Med en gang demonteringsoperasjonen er over, blir utstyret bragt i en transportmodus, som vist i figurene 8, 9 og 14. De ytterligere lubrikatorseksjonene 4b-e blir understøttet i griperne 27 på baksiden (oversiden når masten er horisontal) av masten 3 under transport. Den øvre lubrikatorseksjonen 4a kan transporteres enten tilkoblet eller frakoblet fra injektorrammen 9a. Disse figurene viser også at bevegelsesevnen til støtterammen 9a langs masten 1 også sikrer en tilfredsstillende posisjonering av samme og den øvre lubrikatorstrengen under transport.

Bevegelsen til støtterammen 9a erholdes ved bruk av hydrauliske sylinder og er størrelsesorden til å sikre nøyaktig innretning i forhold til flensplanet til brønnsenter/BOP. Den tillater også en fin og forsiktig landing av koblingene og flensene mellom lubrikatorer og BOP.

Fra den foregående beskrivelsen vil det derved være klart at alle hensiktene med oppfinnelsen er oppnådd.

Foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med henvisning til en foretrukket utførelsesform og noen tegninger kun for forståelsens skyld og det bør være klart for fagmenn innen området at foreliggende oppfinnelse omfatter alle lovlige modifikasjoner innen rammen av det som har blitt beskrevet tidligere og definert i den medfølgende krav.

Claims (13)

1. Håndteringssystem for innføring eller uttrekking av et kontinuerlig rør (12) eller kabel inn i eller uttrekking av samme fra et borehull gjennom et injektorhode (9) og gjennom en lubrikatorstreng (4), innbefattende en teleskopisk mast (1) som strekker seg oppover fra sin basis (25) og som bærer injektorhodet (9) ved sin toppende,karakterisertv e d at masten (3) har en håndteringsanordning (2) for montering og demontering av lubrikatorseksjoner (4b-e) ved å bevege lubrikatorseksjonene suksessivt til innretning med injektorhodet (9) eller en foregående seksjon og forbinde seksjonen med injektorhodet (9) eller den foregående seksjonen.

2. Håndteringssystem i henhold til krav 1,karakterisertved at den teleskopiske masten (1) er i stand til å svinge om en vertikalakse.

3. Håndteringssystem i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedat den siden av injektormasten (1) som vender oppover når masten (1) er i den horisontale posisjonen, er forsynt med håndteringsanordningen (2) for lubrikatorseksjonene (4b-e).

4. Håndteringssystem i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat håndteringsanordningen (2) innbefatter en eller flere gripeenheter (27) som er i stand til å holde lubrikatorstrengseksjonene (4b-e) i det vesentligste parallelle med mastens (1) akse.

5. Håndteringssystem i henhold til krav 4,karakterisertv e d at håndteringsanordningen (2) innbefatter minst en vogn (26) som bærer den minst ene gripeenhetene (27), idet den minst ene vognen (27) er anordnet til å bevege lubrikatorstrengseksjoner (4) langs minst en del av lengden til masten (1) ved interaksjon med skinner plassert på masten.

6. Håndteringssystem i henhold til krav 5,karakterisertv e d at gripeenhetene (27) er dreibare om en akse parallelt med masten (1) for å svinge lubrikatorseksjoner til innretning med lengdeaksen til injektorhodet (9).

7. Håndteringssystem i henhold til krav 6,karakterisertv e d at hver av gripeenhetene (27) innbefatter minst to gripearmer (27a, 27b), idet hver gripearm (27a, 27b) er i stand til å gripe og holde en lubrikatorseksjon (4b-e).

8. Håndteringssystem i henhold til krav 7,karakterisertved at en av gripearmene (27b) er lenger enn den andre gripearmen (27a) slik at den lengre gripearmen (27b) er i stand til å strekke seg over to lubrikatorseksjoner.

9. Håndteringssystem i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat innføring eller trekking av kveilrøret (12) gjennom injektorhodet (9) blir forenklet med en bueføring (10) beliggende ved troppen av en ramme (9a) som understøtter injektorhodet (9), og at støtterammen )9a) kan helles for å sikre innretning av injektorholdet (9) med brønnsenteret.

10. Håndteringssystem i henhold til krav 9,karakterisertved at bueføringen (10) er i stand til å rotere i det vesentligste 180° for å motta kveilrøret fra enhver retning rundt masten (1).

11. Håndteringssystem i henhold til kravene 9 eller 10,karakterisert vedat bueføringen (10) kan foldes og foldes ut for transport og operasjon.

12. Håndteringssystem i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat masten (1) er plassert på et kjøretøy (3) med en bærer (6) ved sin bakre ende for parkering av en eller flere BOP-enheter (8) for transport og for bruk under etterfølgende operasjon.

13. Håndteringssystem i henhold til hvilke som helst av de foregående krav,karakterisert vedat masten (1) er plassert på en svingbare (25) tilveiebragt med et dreieledd for masten (1) som er i stand til å svinge masten over en sektor på ca. +/-15 grader.