NO20131658A1 - Kontrollanordning for kveilerørslevetid og metode - Google Patents

Description

KONTROLLANORDNING FOR KVEILERØRSLEVETID OG METODE

BAKGRUNN

[0001] Utforsking, boring og komplettering av hydrokarbonbrønner og andre brønner er vanligvis komplisert, tidkrevende og etter hvert svært kostbart. Derfor legger hydrokarbonutvinningsindustrien ofte svært stor vekt på å ha tilgang til brønnen. Det vil si at det er av stor betydning å ha tilgang til en brønn på et oljefelt for å følge med på tilstanden av den og holde den ved like. Som beskrevet nedenfor er denne tilgangen til brønnen ofte i form av kveilerør eller slickline, samt andre former for tilgangsledninger i brønnen.

[0002] De omtalte tilgangsledningene i brønnen kan konfigureres for å sende intervensjons- eller overvåkingsverktøy ned i brønnen. For kveilerør og andre rørformede ledninger kan det også tilrettelegges for transport av væsker gjennom det indre av dem til en mengde applikasjoner nede i brønnen. Kveilerør er spesielt godt egnet for å drives ned i brønnen til dybder på kanskje flere tusen fot ved hjelp av en injektor på overflaten av oljefeltet. Tatt i betraktning disse egenskapene vil kveilerøret også i allmennhet ha tilstrekkelig styrke og holdbarhet til å tåle slik bruk. For eksempel kan kveilerøret være av stållegering, rustfritt stål eller andre egnede metallbaserte materialer.

[0003] Til tross for at det er lagd av et forholdsvis tungt metallbasert materiale blir kveilerøret deformert plastisk og vikles opp rundt en trommel til en kveilerørsrull. Dermed kan kveilerøret leveres til oljefeltet på en kontrollerbar måte for å brukes i en brønn der. Nærmere bestemt kan røret føres gjennom brønnen ved hjelp av det omtalte injektorutstyret på overflaten av oljefeltet.

[0004] Den omtalte plastiske deformeringen som finner sted under på- og avrullingen av de omtalte kveilerørsledningene, gir uheldigvis en lav syklusutmattingslevetid for kveilerøret. Det vil si at gjentatte sykluser (f.eks. på- og avrulling av den gitte ledningen) etter hvert vil føre til at ledningen svikter og mister den strukturelle integriteten med hensyn til kraft- og trykkbæreevne.

[0005] For å unngå at kveilerør svikter under operasjonene blir røret i allmennhet 'pensjonert' når det når en forhåndsbestemt utmattingslevetid. Derfor kan kveilerørstrommelen for eksempel utstyres med et datalagringssystem og en prosessor. Da kan man kontinuerlig overvåke syklusen eller bøyingen av kveilerøret under en operasjon og sammenlikne den med en forhåndsbestemt eksempelmodell for utmattingslevetiden. Faktisk kan det oppnås en slik nøyaktighetsgrad at bøyingen av hvert segment av kveilerøret kan registreres fot for fot mens den rulles av og på trommelen og bøyes den ene eller andre veien med dreiningene til injektoren og føres nedover i brønnen. Fra den ene operasjonen til den neste kan altså den faktiske syklusen for et gitt segment registreres historisk. Dermed kan kveilerøret kasseres så snart segmenter av det begynner å nå grensene som er satt ut fra den forhåndsbestemte modellen.

[0006] Dessverre kan det forekomme at den rullingen som kveilerøret faktisk gjennomgår ikke svarer med ideell nøyaktighet til den forhåndsbestemte modellen. Nærmere bestemt antar den forhåndsbestemte modellen typisk et 'kritisk scenario' for rulling ved kveilerørsoperasjoner. Det «kritiske scenariet» går ut fra at kveilerør ikke dreier under operasjonen, og at hver bøyesyklus alltid gir høyest mulig utmatting på samme sted av rørsegmentet, vanligvis den ytre diameteren lengst fra den nøytrale aksen. Men dette er ikke alltid tilfelle. Det betyr at i forhold til det radiale senteret til kveilerøret er det vanligvis slik at mellom to slike separate bøyinger har kveilerøret til en viss grad en forskjøvet rotasjonsorientering i forhold til senteret sitt. Altså kan det hende at den maksimale utmattingen som skyldes to separate bøyesykluser ikke skjer på samme fysiske sted av omkretsen til et gitt kveilerørssegment.

[0007] Til sjuende og sist er resultatet av begrensningene ved nøyaktigheten til den forhåndsbestemte modellen at den vanligvis krever for tidlig kassering av kveilerørene. Som et forenklet eksempel kan man ta et kveilerørssegment med forhåndsbestemt terskel på 1000 sykluser som kasseres etter de antatte 1000 syklusene. I virkeligheten kan det forekomme at den største utmattingen i omkretselementene av det aktuelle segmentet i løpet av den operative bruken har bøyd seg i 750 sykluser fordi kveilerøret dreier seg, mens andre omkretselementer har lavere utmatting (f.eks. 200 eller 400 bøyesykluser). Ved kritisk scenario-modellering kan kveilerøret likevel bli kassert for tidlig, i dette spesielle eksempelet med 25 % av utmattingslevetiden til gode.

[0008] I praksis blir dette problemet ofte forverret av bevisstheten om unøyaktigheten ved modelleringen Det innebærer at operatørene ofte er klar over at en antatt forhåndsbestemt terskel på for eksempel 1000 sykluser for et segment faktisk kan svare til mye mer enn 1000 bøyinger av segmentet. For å spare tid og utgifter kan det altså hende at operatøren går langt over grensen på 1000 bøyinger for segmentet. Dessverre gjøres dette forsøket på å unngå for tidlig kassering av kveilerør fullstendig i blinde. Hvis det skulle forekomme mindre dreiing av røret mellom bøyingene enn ventet, vil modellen for utmattingslevetiden altså faktisk bli mer nøyaktig enn ventet. Derfor kan alle forsøk på å utvide bruken av kveilerørssegmentet utover det antatte «kritiske scenariet» på 1000 bøyinger gi katastrofale følger. Slike følger kan være at kveilerøret svikter under operasjoner i brønnen, noe som krever dramatisk kostnads-og tidkrevende utbedring. Derfor står operatørene overfor den uønskede konflikten mellom å foreta slike risikable manøvrer eller, mer sannsynlig, å kassere kveilerøret for tidlig.

OPPSUMMERING

[0009] Det offentliggjøres en fremgangsmåte for å overvåke utmattingslevetiden til kveilerør. Fremgangsmåten kan inkludere å sette opp en modell for utmattingslevetiden til kveilerør som tar hensyn til gjentatte bøyesykluser under drift. Dermed kan operasjoner med kveilerøret overvåkes, og på en måte som inkluderer å registrere orienteringen av kveilerøret under suksessive bøyesykluser. Dermed kan man, iallfall delvis, bestemme den nåværende utmattingslevetiden til kveilerøret ved hjelp av de registrerte orienteringsdataene i lys av modellen. I tillegg kan påliteligheten til kveilerør overvåkes over tid, spesielt på grunnlag av profildata om magnetisk flukslekkasje (MFL). Nærmere bestemt kan det etableres en MFL-profil for kveilerør slik at når kveilerøret brukes i operasjoner, kan forandringer i profilen registreres som et mål på påliteligheten av kveilerøret over tid. Hensikten med dette sammendraget er selvsagt å innføre et utvalg av begreper som beskrives nærmere nedenfor, og det er ikke ment som et hjelpemiddel til å begrense omfanget av oppfinnelsens gjenstand.

KORT BESKRIVELSE AV ILLUSTRASJONENE

[0010] Fig. IA er en oversikt over et oljefelt med en brønn der det brukes kveilerør sammen med en utforming av en kontrollanordning for kveilerørslevetiden.

[0011] Fig. IB er et diagram som representerer utmattingslevetiden til kveilerøret i fig. IA fot for fot.

[0012] Fig. 2A er et forstørret utsnitt av kontrollanordningen for kveilerørslevetid som er avbildet i fig. IA.

[0013] Fig. 2B er et tverrsnitt av kveilerøret i fig. IA som viser en sveiseskjøtposisjon som kan detekteres av kontrollapparatet for kveilerørslevetid.

[0014] Fig. 3 er et forstørret utsnitt av kveilerøret i fig. 2B som viser radielt segmenterte elementer av dette for utmattingsdataanalyse på grunnlag av den kjente sveiseskjøtposisj onen.

[0015] Fig. 4 er et diagram som representerer utmattingen av kveilerøret under en enkelt 'nåværende' setting sammenliknet med den historiske utmattingen som er vist i fig. IB.

[0016] Fig. 5A er et diagram som representerer amplitudedata fra en utforming av et magnetisk flukslekkasjebasert (MFL) kontrollanordning for kveilerørslevetid og som viser en stort sett defektfri tilstand.

[0017] Fig. 5B er et diagram som representerer amplitudedata fra MFL-anordningen i fig. 5A og viser vesentlige feil i kveilerøret.

[0018] Fig. 5C er et forstørret utsnitt av grafiske amplitudedata fra MFL-anordningen i fig. 5A og 5B, som fremhever en bestemt 'punktfeil' på et kveilerør.

[0019] Fig. 6 er et flytdiagram som oppsummerer en utforming med bruk av kontrolldata for kveilerør for å følge levetiden til kveilerør mens de brukes gjentatte ganger.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0020] Det beskrives utforminger av en kontrollanordning for kveilerørslevetid med henvisning til visse kvelerørsapplikasjoner. Nærmere bestemt beskrives det intervensjonsapplikasjoner for kveilerør i en brønn. Utforminger av levetidskontrollanordninger kan imidlertid også brukes utenfor en brønnintervensjonssammenheng. Faktisk kan kontrollanordningene og metodene som beskrives her brukes med fordel selv når kveilerøret i begynnelsen er rullet på en trommel og før det er brukt i det hele tatt. For kontrollanordningene som beskrives her, beskrives det dessuten at de bruker deteksjonsmetoder bygd på magnetisk flukslekkasje. Når det gjelder kontroll av utmattingslevetiden kan det imidlertid, hvis de er tilgjengelig, brukes alternative metoder for å registrere den dreibare orienteringen av kveilerør. Uansett tilveiebringes det utforminger av en levetidskontroll for å registrere strukturforholdene i kveilerør mens de brukes gjentatte ganger.

[0021] Fig. IA viser en oversikt over et oljefelt 175 med en brønn 180. Det er plassert et system inntil brønnen 180 for å gi intervensjonstilgang, for eksempel for rensing eller andre formål i brønnen. Nærmere bestemt befinner det seg en rull av kveilerør 120 på oljefeltet 175 som man kan trekke kveilerør 110 fra og føre dem inn i brønnen 180 til intervensjonsformål.

[0022] Det ovennevnte kveilerøret 110 vikles opp fra rullen 120 og føres gjennom en konvensjonell svanehalsinjektor 140 som støttes av en mobil rigg 130 på oljefeltet 175. Altså kan røret 110 settes kontrollerbart gjennom trykkreguleringsutstyret 150 og ned i brønnen 180 for intervensjon i brønnen som antydet ovenfor.

[0023] Etter hvert som det sammenrullede røret 110 vikles opp fra rullen 120, føres gjennom injektoren og nedover i brønnen 180, blir det plastisk deformert gjentatte ganger. Denne sykliske bøyingen gjentas naturligvis i omvendt rekkefølge når applikasjonen i brønnen er fullført og røret 110 trekkes ut av brønnen 180 og injektoren 140 og vikles tilbake på trommelen 120 igjen. Over tid fører disse bøyesyklusene til betydelig utmatting på kveilerøret 110 ved gjentatt spenn og tøying, noe som til slutt påvirker den totale levetiden til røret. Dette skyldes at kveilerøret 110 er av et materiale basert på legeringsstål, rustfritt stål eller annet egnet metall med diameter stort sett under 3,5 tommer. Etter hvert som røret 110 går gjennom de forskjellige bøyingene, gjennomgår det altså en gjentatt plastisk deformering.

[0024] Ifølge fig. IA er systemet utstyrt med en utforming av en levetidskontroll for kveilerør 100. Det vil si at når kveilerøret 110 føres mot brønnen 180 eller trekkes ut av den, kan det registreres data om røret 110. I den viste utformingen er systemet forsynt med en kontrollenhet 190 som har datalagring og en prosessor for å lagre og analysere slike data. Siden utmattingslevetiden stort sett dreier seg om gjentatt bruk av kveilerøret, kan kontrollen 100 faktisk lagres og bindes historisk til det bestemte kveilerøret 110.

[0025] I utformingen i fig. IA dreier dataene som samles av kontrollen 100 seg om dynamisk registrering av posisjonen og orienteringen til kveilerøret 110. Derfor er fig. IB med henvisning for eksempel til posisjon i tillegg et diagram som viser utmattingslevetiden til opptil 10 000 fot kveilerør 110 som kan kontrolleres fot for fot mens røret 110 føres inn i eller ut av brønnen 180.

[0026] Fig. IB viser faktisk også en kjent kumulativ historisk modell av utmatting. Det vil si at også før kveilerøret 110 i fig. IA tas i bruk som vist i figuren, kan det være tilgjengelig (f.eks. på kontrollenheten 190) et historisk plott over tidligere bruk og oppsamlet utmatting. Som vist i fig. IB går den oppsamlede utmattingen gjennom tidligere bruk frem av y-aksen, som viser den oppbrukte prosentandelen av utmattingslevetiden. Som et mer spesifikt eksempel går det frem at omtrent 35 % av utmattingslevetiden er brukt opp for kveilerøret 110 i brønnenden, mens det ikke er brukt opp noe utmattingslevetid etter omtrent 10 000 fot. Dette er forståelig siden brønnenden av kveilerøret 110 ville vært brukt ved samtlige applikasjoner av røret 110 mens bruk av kveilerør nærmere kjernen av rullen ville vært sjeldnere.

[0027] Igjen med henvisning til fig. IA og IB er den historiske modellen av forbrukt utmattingslevetid i fig. IB en noenlunde nøyaktig representasjon som bygger på data som faktisk er samlet fra kontrollen 100 i fig. IA under tidligere applikasjoner med kveilerøret 110. Det vil si at linjen for forbrukt utmattingslevetid i plottet er kumulativ. For eksempel kan hele lengden av kveilerøret 110 representeres ved en plottet linje nær 0 % like etter at den ble fabrikkert. Men denne linjen begynner å innstille seg i forhold til x-aksen gjennom brukshistorien fra det tidspunktet da kveilerøret 110 ble viklet rundt trommelen 120 og oppover med det oppsettet som er avbildet i fig. IA. Eksempelvis kan diagrammet i fig. IB være en kumulativ representasjon av utmattingslevetid etter 10-100 applikasjoner med kveilerøret 110 eller mer. Som komparativ analyse kan dessuten en bestemt applikasjon som settes med kveilerøret 110 som vist i fig. IA, plottes uavhengig mot denne historiske modellen (se fig. 4).

[0028] Som beskrevet nedenfor kan kontrollen 100 brukes sammen med metoder for å øke nøyaktigheten av modelleringen av den forbrukte utmattingslevetiden. Dette oppnås for en stor del på grunnlag av dynamisk registrering av kveilerørsorienteringen i forhold til midtaksen av kveilerøret. Altså gjøres mer spesifikke data tilgjengelig om eksakt hvordan kveilerøret bøyer seg under syklusene som beskrives ovenfor.

[0029] Med disse ekstra opplysningene tilgjengelig kan det for en stor del unngås at kveilerøret 110 kasseres for tidlig. Det vil si at man ikke trenger å forutsette et kritisk scenario for utmattingen ut fra en identisk orientert bøying for hver bøying i en syklus for kveilerøret 110. I stedet kan det fås en mer nøyaktig beregning av bøyingen under syklusene ved å bruke kontrollen 100. Denne mer nøyaktige beregningen av den dynamiske orienteringen av bøyingen under syklusene kan innebære en høyere grad av nøyaktighet når det gjelder spenn og tøying av kveilerøret 110 (fot for fot). I siste instans kan denne økte nøyaktigheten gjenspeile en merkbart lavere utmatting, avhengig av hvor kveilerøret er plassert.

[0030] Fig. 2A er et forstørret utsnitt av kontrollanordningen for kveilerørslevetid 100 som er avbildet i fig. IA. I den viste utføringsformen er kontrollen 100 en magnetisk flukslekkasjedetektor (MFL). Altså kan posisjonen til en sveiseskjøt 200 registreres etter hvert som kveilerøret 110 føres gjennom hoveddelen 250 av kontrollen 100 (se også fig. 2B). Kontrollen 100 er også utstyrt med en valsebasert ledemekanisme 225 for stabilitetens skyld siden kveilerøret 110 kan bevege seg i begge retninger gjennom kontrollen 100. Igjen med henvisning til fig. IA kan kveilerøret 110 bevege seg til venstre ned i brønnen eller til høyre når røret 110 trekkes mot trommelen 120. I begge tilfeller kan det oppstå sykluser som kan gi en kumulativ virkning på den totale utmattingslevetiden til kveilerøret 110. Data om orienteringen som er tilgjengelig fordi man følger den radielle posisjonen til sveiseskjøten 200, kan altså overføres til kontrollenheten 190 for analyse gjennom ledningen 290.

[0031] Hvis kontrollen 100 er av en MFL-variant i utformingen som beskrives ovenfor, kan sveiseskjøten 200 registreres fordi den har stabil og forholdsvis større veggtykkelse enn den tilstøtende overflaten av kveilerøret 110. I tillegg kan MFL-registrering som nevnt brukes til dynamisk registrering av tykkelsen eller ovaliteten til kveilerøret eller eventuelle endringer av disse (f.eks. fot for fot). I andre utforminger kan det selvsagt brukes alternative metoder for å registrere orienteringen av kveilerør dynamisk, uansett om det er lagt til mulighet for å registrere veggtykkelsen og/eller ovaliteten.

[0032] I fig. 2B er det avbildet et forstørret utsnitt av kveilerøret 110 fra fig. IA og 2A som viser posisjonen til sveiseskjøten 200. Posisjonen til sveiseskjøten 200 kan som nevnt registreres med kontrollen 100. Igjen kan denne registreringen skje i forhold til x- og y-aksene som er definert for at kontrollen 100 skal kunne referere til dem. Altså kan sveiseskjøten 200 når kveilerøret 110 beveger seg gjennom hoveddelen 250 av kontrollen 100 under en applikasjon forskyves i en eller annen retning og reorientere seg i forhold til det radielle senteret (dvs. midtaksen til røret 110). Denne dynamiske posisjonen til sveiseskjøten 200 kan detekteres i forhold til de nevnte aksene (x og y). Faktisk kan dataene registreres som en endring av vinkelen C, bestemt ut fra posisjonen til sveiseskjøten i forhold til x-aksen.

[0033] Denne endringen av posisjonen til sveiseskjøten representerer en endring av orienteringen til kveilerøret under bruk, og denne kan ha virkning på utmattingslevetiden som beskrevet ovenfor. Ta for eksempel det usannsynlige scenariet at posisjonen til sveiseskjøten holder seg statisk gjennom mange applikasjoner med kveilerøret 110 (f.eks. med vinkelen C uforandret). I dette tilfellet ville alle bøyinger under de gjentatte syklusene vært like og utmattingshastigheten for kveilerøret ville svart til det «kritiske scenariet». Det vil si at for et gitt segment av kveilerøret ville det bli forutsatt en høyeste utmatting, mens i den samme posisjonen ville man gjennom mange sykluser kunne forutsette den ytre diameteren lengst fra den nøytrale aksen til den samme bøyingen. I praktisk bruk er det imidlertid mye mer sannsynlig at orienteringen av kveilerøret ikke er konsistent. Dessuten kan denne orienteringen av kveilerøret registreres i forhold til sveiseskjøten 200 som beskrevet ovenfor. Altså kan det registreres en mer nøyaktig beregning av kumulativ utmatting på kveilerøret 110 segment for segment (f.eks. fot for fot), og så element for element langs omkretsen (f.eks. hver 30. grad). Nærmere bestemt trenger det ikke å forutsettes maksimal, «kritisk scenario»-utmatting ut fra den statiske orienteringen av kveilerøret 110 gjennom flere gangers bruk. I stedet kan det skaffes et nøyaktigere bilde.

[0034] Fig. 3 viser et forstørret utsnitt av kveilerøret 110 i fig. 2B som viser en utforming for å øke utmattingsnøyaktigheten. Nærmere bestemt vises røret 110 delt i diskrete elementer (1-12) langs omkretsen. Plasseringen av disse elementene (1-12) i forhold til den nøytrale aksen til bøyehendelsene kan registreres gjennom de forskjellige applikasjonene ut fra den kjente posisjonen til sveiseskjøten 200 som beskrevet ovenfor. Altså kan utmattingen beregnes selvstendig element for element ut fra sykluser og orienteringsendringer.

[0035] Selv om fig. 3 viser 12 forskjellige diskrete elementer langs omkretsen (1-12), kan det selvsagt brukes ethvert praktisk antall til analysen. Det vil si at så snart kontrollen 100 i fig. IA og 2A begynner den dynamiske registreringen av sveiseskjøten 200, kan den kumulative utmattingen ved ethvert antall ekstra punkter langs omkretsen til kveilerøret 110 bestemmes i forhold til den. I andre utforminger kan det altså defineres for eksempel 4 til 100 eller flere diskrete elementer for analyse av prosessoren til kontrollenheten 190 (se fig. IA). Etter dette mønsteret kan oppløsningen i en utforming også forbedres i samsvar med antallet av de radielt anordnede indre sondene til kontrollen 100 for å samle MFL-data.

[0036] Man kan definere et stadig økende antall elementer for å øke oppløsningen, men den virkelige forbedringen i oppløsningen kan selvsagt bli mindre og mindre. Av praktiske hensyn kan antallet diskrete elementer som er definert for analyse rundt omkretsen altså ligge mellom omtrent 4 og omtrent 40 for konvensjonelle kveilerør 110 med ytre diameter på mindre enn omtrent 3,5 tommer.

[0037] For eksempel kan en applikasjon satt med kveilerør 110 vurderes med 12 forskjellige diskrete elementer rundt omkretsen (1-12) som vist i fig. 3. Hvis sveiseskjøtvinkelen C er bestemt til 45°, kan dette svare til vinkelen for element 11 med hensyn til vurderingen. Altså kan element 12, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 og 10 i begynnelsen befinne seg i tilsvarende vinkelposisjoner ( 0) på henholdsvis 75°, 105°, 135°, 165°, 195°, 225°, 255°, 285°, 315°, 345° og 15°. Altså kan spenn og tøying for hvert element (1-12) vurderes i samsvar med følgende:

der epsilon (e), bøyningstøyingen, beregnes ut fra tverrsnittsradien (r) til kveilerøret 110 i lys av bøyeradien (R) (enten ved trommelen eller ved svanehalsen) for hver bøyesyklus i applikasjonen, som kan vurderes for hver enkelt elementposisjon ( 6). Siden hvert element er en kjent konstant posisjon i forhold til sveiseskjøten 200, forandrer sveiseskjøtvinkelen C seg tilsvarende for hver gang kveilerøret dreier seg under drift. Dermed vil også den individuelle elementposisjonen (#) også forandre seg. Når bøyningstøyingen (e) ved hvert av de diskrete elementene i et segment langs omkretsen beregnes for hver bøyesyklus, kan det utvikles en mer nøyaktig beregning av utmattingsmodellen for kveilerøret som er kumulativ langs omkretsen. Igjen kan dette bygges opp segment for segment, for eksempel for å lage et historisk diagram for utmattingslevetiden som likner diagrammet i fig. IB. Som beskrevet nedenfor kan det lages et slikt diagram med y-aksen plottet med den høyeste forbrukte utmattingslevetiden for elementene av ethvert gitt segment.

[0038] Fig. 4 viser et diagram som representerer utmattingen på kveilerøret 110 under en enkelt 'nåværende' setting for å sammenlikne eller oppdatere i forhold til den historiske utmattingen som vises i fig. IB. Faktisk vises den historiske linjen (--) fra fig. IB igjen i fig. 4, der den gjenspeiler all tidligere oppsamlet utmatting gjennom bruk før en gitt nåværende applikasjon, for eksempel den som beskrives i fig. IA. Dessuten blir også mengden av ekstra utmatting som kveilerøret 110 utsettes for med den nåværende applikasjonen, kartlagt med en nåværende linje ( ). Begge linjene utvikles ut fra data fra kontrollen (100) og analyseres etter metoder som beskrives ovenfor (se fig. 3).

[0039] Som det går frem av fig. 4, øker prosentandelen av forbrukt utmattingslevetid når den nåværende applikasjonen legges til, som man kan forvente. Det tilveiebringes imidlertid høyere nøyaktighet i andelen av forbrukt utmattingslevetid som stammer fra den nåværende applikasjonen, siden den forbrukte utmattingslevetiden registreres på hvert element av segmentene i stedet for å forutsette «kritisk scenario».

[0040] Eksempelvis fremheves punktene A, B og C ved den omtrent 900 meters posisjonen til kveilerøret for å illustrere den økte nøyaktigheten som kan fås i andelen av forbrukt utmattingslevetid. Det vil si at ved å bruke en kontroll 100 og metoder som beskrives ovenfor, kan det estimeres en historisk forbrukt utmattingslevetid på omtrent 14 % (punkt A) for denne posisjonen før den nåværende settingen. Dessuten kan den nåværende settingen estimeres å legge til omtrent 2 % mer forbrukt utmattingslevetid slik at det deretter kan tilordnes en 16 % (punkt B) forbrukt utmattingslevetid for 900 meter-posisjonen. Uten fordelen med de forbedrede utmattingsverdiene fra metoder som beskrives ovenfor, kunne det imidlertid blitt beskrevet en forbrukt utmattingslevetid på 25 % (punkt C) ut fra konvensjonell «kritisk scenario»-modellering. Sannsynligheten for for tidlig kassering av kveilerøret 110 er altså redusert.

[0041] Som beskrevet ovenfor fås det også bedre nøyaktighet på posisjonsbasis ved utmattingsanalyse segment for segment for kveilerøret 110. For eksempel forbruker settingen av den nåværende applikasjonen en forholdsvis konstant andel av ekstra utmattingslevetid for kveilerøret i de første ca. 5000 fot av røret sammenliknet med den oppsamlede utmattingen fra tidligere historiske settinger. Ved omtrent 7000 fot øker imidlertid mengden av utmatting som kan tilskrives den nåværende settingen dramatisk i forhold til den oppsamlede utmattingen fra tidligere historiske settinger. På den annen side skyldes nesten ingen registrerbar tilleggsutmatting den nåværende settingen fra og med 9000 fot, noe som kan tyde på at den forbrukte utmattingslevetiden synker på grunn av dreiing. Uansett øker påliteligheten av utmattingslevetidsestimatene over hele lengden av kveilerøret 110.

[0042] Nå beskrives en utforming for å bruke data fra kontrollen 100 i fig. IA, med henvisning til flg. 5A-5C. Nærmere bestemt kan amplitudedata analyseres for å registrere at det oppstår defekter uansett om utmattingen skyldes bøying hvis kontrollen er av en MFL-variant. Altså kan påliteligheten av kveilerøret 110 fortsatt overvåkes på flere måter.

[0043] Fig. 5A viser et diagram som representerer amplitudedata fra en MFL-kontroll 100, som tyder på en stort sett feilfri tilstand i kveilerøret. Merk at amplitudetoppene bare detekteres i begynnelsen og slutten av applikasjonssettingene. Fig. 5B viser imidlertid også en mengde amplitudetopper etter hvert som det begynner å oppstå feil i kveilerørene etter gjentatt bruk. Fig. 5C viser også faktisk et forstørret utsnitt av 'punktfeil'-effekten.

[0044] Diskrete amplitudeforandringer i kveilerøret som oppstår etter gjentatt bruk kan som sagt skyldes en punktfeil, sprekker, og/eller vesentlige endringer i ovaliteten eller veggtykkelsen. Uansett kan den langsiktige påliteligheten av kveilerørene bli påvirket. I en utforming kan det derfor settes en forhåndsbestemt amplitudeterskel for å brukes til å bestemme påliteligheten av kveilerøret over tid. For eksempel er det i fig. 5A satt en grunnlinjeamplitude på 25 Gauss, som er vesentlig over den gjennomsnittlige registrerte amplituden til MFL-kontrollen (se fig. IA). Når en terskel for gjennomsnittlig detektert amplitude på omtrent tre ganger den opprinnelige grunnlinjen overskrides (ved 75 Gauss), kan kveilerøret derfor regnes som indikasjon på nedbrutt pålitelighet. Denne kan gjenspeile utmatting direkte i forhold til andre tilstander, eller ikke. Uansett kan det tilveiebringes et nøyaktig mål for påliteligheten av kveilerør.

[0045] Tilsvarende kan det i stedet for en gjennomsnittsamplitude også brukes en mer diskret fremvekst av feil til å verifisere påliteligheten til kveilerør. For eksempel, med referanse til fig. 5C, kan fremveksten av eventuelle individuelle amplitudetopper eller mønstre av amplitudetopper over visse forhåndsbestemte verdier definere kveilerøret som 'upålitelig'. Disse analysemetodene er som beskrevet ovenfor i overensstemmelse med de som beskrives i internasjonal patentsøknad nr. PCT/US2012/23122, om et «Pipe Damage Interpretation System», innlevert den 30. januar 2012, og innlemmet i sin helhet i dette dokumentet ved referanse.

[0046] Fig. 6 er et flytdiagram som oppsummerer en utforming med bruk av kontrollanordning for kveilerørslevetid for å registrere levetiden til kveilerør mens de brukes gjentatte ganger. For eksempel kan kontrollen når den først er koblet sammen med kveilerøret brukes til å registrere strukturegenskaper 620. Som beskrevet umiddelbart ovenfor kan det bestemmes terskler for akseptable amplituder som kan detekteres med kontrollen, og disse kan lagres i kontrollenheten 190 i fig, IA. Som antydet ved 690 kan applikasjonen avbrytes eller feilmerkes når det er detektert en overskredet terskel (f.eks. gjennomsnittsamplitude, inkrementell amplitude gjennom påfølgende settinger, diskret nivå, mønster osv.).

[0047] Nærmere bestemt, med henvisning til fig. 6, kan applikasjonen være involvert i å sette kveilerøret gjennom forskjellige bøyesykluser som indikert på 630. Altså kan det registreres en sveiseskjøtposisjon på kveilerøret gjennom hele settingen

(640). Dette kan i sin tur brukes som bidrag til å bestemme orienteringen av kveilerøret dynamisk som omtalt på 650. Dermed kan det holdes en historisk fortegnelse over forbrukt utmattingslevetid for kveilerøret som indikert på 660, og denne kan beskrive orienteringen på et posisjonsspesifikt grunnlag (f.eks. fot for fot av røret). Igjen kan denne historiske fortegnelsen som omtalt på 670 oppdateres og sammenliknes med hver gang kveilerøret settes igjen. Altså kan man ha en oppdatert fortegnelse over utmattingslevetiden kontinuerlig tilgjengelig, og den har en økt nøyaktighet som hittil har vært uoppnåelig.

[0048] Utformingene som beskrives ovenfor gir mer nøyaktighet ved kontroll av utmattingslevetid for kveilerør mens de brukes flere ganger. I praksis kan metodene som brukes her bidra til å unngå for tidlig kassering av kveilerør ut fra unøyaktig kritisk scenario-modellering. Samtidig kan den økte nøyaktigheten også imidlertid bidra til å unngå potensielt katastrofale omstendigheter der oppfatningen om unøyaktigheten ved registreringen av utmattingslevetiden fører til at kveilerør brukes for lenge.

[0049] Beskrivelsen ovenfor er fremstilt med henvisning til utforminger som foretrekkes i dag. Fagpersoner som disse utformingene gjelder for vil forstå at det kan praktiseres modifikasjoner og endringer i strukturene og driftsmetodene som er beskrevet uten at det avviker meningsfullt fra prinsippet og omfanget av disse utformingene. Dessuten skal ikke beskrivelsen ovenfor leses som om den gjaldt bare for de eksakte strukturene som beskrives og fremstilles i de medfølgende illustrasjonene, men i stedet oppfattes å være i samsvar med og til støtte for patentkravene nedenfor, som skal ha sitt fulleste og rimeligste omfang.

Claims (20)

1. Vi krever patent for: 1. En fremgangsmåte for å overvåke utmattingslevetiden til kveilerør, omfattende av å: etablere en utmattingslevetidsmodell for kveilerøret for å beregne sykluser for gjentatt bøying av kveilerøret under bruk, bruke kveilerøret i en operasjon som inkluderer bøyesykluser, overvåke kveilerøret under den nevnte bruken, idet den nevnte overvåkingen er omfattende av å registrere den radielle orienteringen av kveilerøret under påfølgende bøyesykluser, og bestemme en nåværende utmattingslevetid for kveilerøret ut fra data som omfatter den registrerte orienteringen og utmattingslevetidsmodellen.
2. 2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der operasjonen er valgt fra en gruppe som består av en operasjon der røret vikles rundt en trommel og røret føres ned i en brønn for intervensjon i denne.
3. 3. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der den nevnte bestemmelsen omfatter å analysere utmattingtilstanden segment for segment fra den ene enden av kveilerøret til den andre.
4. 4. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der den nevnte bestemmelsen omfatter å analysere utmattingstilstanden element for element langs omkretsen.
5. 5. Fremgangsmåten ifølge krav 1, der den nevnte registreringen omfatter å detektere posisjonen til en sveiseskjøt på kveilerøret under den nevnte bruken.
6. 6. Fremgangsmåten ifølge krav 5, der den nevnte registreringen oppnås med en magnetisk flukslekkasjebasert datakontroll, og der fremgangsmåten også er omfattende av å: koble kveilerøret sammen med kontrollen under den nevnte bruken, etablere et vinkelreferanseplott statisk for kontrollen i forhold til det tilkoblede kveilerøret, bestemme flere diskrete elementer av det tilkoblede kveilerøret langs omkretsen i forhold til sveiseskjøten, og analyse utmattingstilstanden til hver av elementene ut fra den dynamiske vinkelposisjonen deres i forhold til plottet under den nevnte bruken.
7. 7. Fremgangsmåten ifølge krav 6, der de flere diskrete elementene i omkretsen omfatter minst ca. 4 diskrete elementer i omkretsen.
8. 8. Fremgangsmåten ifølge krav 1, som også er omfattende av å holde en historisk fortegnelse over utmattingslevetid etter den nevnte bestemmelsen.
9. 9. Fremgangsmåten ifølge krav 8, som er omfattende av å: bruke kveilerøret i en annen operasjon som inkluderer bøyesykluser, og oppdatere den historiske fortegnelsen over utmattingslevetid ut fra den nevnte bruken.
10. 10. En fremgangsmåte for å overvåke påliteligheten til kveilerør, som er omfattende av å: koble kveilerøret sammen med en magnetfluksbasert datakontroll, definere minst én terskel ved hjelp av data som kan detekteres av kontrollen, bruke kveilerøret i en operasjon, og feilmerke operasjonen når det detekteres en amplitude som overskrider terskelen.
11. 11. Fremgangsmåten ifølge krav 10, der terskelen bestemmes ut fra en grunnamplitude som detekteres fra kveilerøret før den nevnte bruken av det.
12. 12. Fremgangsmåten ifølge krav 10, der terskelen forhåndsbestemmes ved å detektere en amplitude fra kveilerøret før den nevnte bruken av det.
13. 13. Fremgangsmåten ifølge krav 10, som også er omfattende av en handling etter den nevnte feilmerkingen, der den nevnte handlingen velges fra en gruppe som består av å avbryte operasjonen og identifisere den aksiale posisjonen til en potensielt skadd seksjon av kveilerøret.
14. 14. Fremgangsmåten ifølge krav 11, der amplituden som overskrider terskelen tyder på fremvekst av en feiltilstand valgt fra en gruppe som består av en punktfeil, sprekkdannelse, endret ovalitet og endret veggtykkelse.
15. 15. Fremgangsmåten ifølge krav 11, der amplituden som overskrider terskelen viser seg på en måte som velges fra en gruppe som består av et gjennomsnitt av detektert amplitude, et mønster av detektert amplitude og en amplitudetopp.
16. 16. Kontrollsystem for kveilerørslevetid som er omfattende av: et kveilerør til bruk nede i en brønn, en kontroll for sammenkobling med det nevnte kveilerøret under en operasjon med det, en lagringsenhet for å skaffe data som indikerer de strukturelle egenskapene til det nevnte kveilerøret fra den nevnte kontrollen, og en prosessor for å analysere de nevnte dataene og bestemme påliteligheten til det nevnte kveilerøret i lys av operasjonen, påliteligheten i forhold til en tilstand valgt fra en gruppe som består av beregning av utmattingslevetid for kveilerørorienteringen under operasjonen og feil som indikeres ved akustiske former av dataene.
17. 17. Kontrollsystemet for kveilerørslevetid ifølge krav 16, der det nevnte kveilerøret omfatter et strukturelt særtrekk i form av en sveiseskjøt, nøyaktigheten av utmattingslevetidstilstanden som forbedres av det.
18. 18. Kontrollsystemet for kveilerørslevetid ifølge krav 16, som er omfattende av: en trommel som har plass til det nevnte kveilerøret på en oljefeltoverflate nær brønnen, og en injektor for å drive kveilerøret inn i brønnen, operasjonen som velges fra en gruppe som består av å vikle kveilerøret rundt trommelen og å føre kveilen ned i brønnen.
19. 19. Kontrollsystemet for kveilerørslevetid ifølge krav 18, der operasjonen velges fra en gruppe som består av å vikle kveilerøret rundt trommelen og å drive det med den nevnte injektoren.
20. 20. Kontrollsystemet for kveilerørslevetid ifølge krav 16, der den nevnte kontrollen er en magnetisk flukslekkasjedetektor.