NO302046B1 - Undervanns-brönninjiseringssystem - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for injeksjon av uønsket slam eller fluider, som kommer fra boring eller andre operasjoner, inn i et ringrom i en undervannsbrønn gjennom en boreramme plassert på sjøbunnen, hvilken anordning har en kanal gjennom hvilken et uønsket slam eller fluid kan bli ført fra et overflatefartøy eller plattform ned i ringrommet.

Injeksjonssystemet kan brukes til avhending av oljeimpregnerte borkaks utvunnet av oljebaserte boreslam i form av et flytende slam. Systemet kan også benyttes for avhending av andre uønskede slam eller fluider som kommer fra boring eller andre operasjoner. Det benyttes spesielt ved boring av under-vannsbrønner.

I de senere år har oljeindustrien gått tilbake til bruk av oljebaserte slam (OBM) for brønnboring, i stedet for vannbaserte slam. Fordelene med oljebaserte slam overfor vannbaserte slam er: (i) at de forbedrer brønnborestabiliteten ved å minske borefluideffekter på visse formasjoner, (ii) at de forbedrer borkroneytelsen gjennom effektivt uttak av borkaks og bedre smøring av borkroneflåtene, (iii) at de reduserer vridningsmomentet i borestrengen.

Problemene ved bruk av OBM er avhendingen av slamvellingen og den oljebelagte borkaks. Problemet aksentueres når under-vannsbrønner bores. For tiden når brønner til havs blir boret skilles borkakset fra slammet, tappes og dumpes på sjøbunnen. Enkelte land krever at borkakset vaskes med en tensid eller overflateaktivt stoff før dumping. Selve OBM, skilt fra borkakset, resirkuleres og brukes på nytt, fylles opp og opprettholdes i kvalitet etter hva som er nødvendig. Ved komplettering av en brønn skipes OBM til land (om ikke etterlatt i det avtettede hull), behandles og brukes igjen i en annen brønn.

Protestene mot å dumpe borkaks på sjøbunnen er at de er tilgriset eller impregnert med olje. Til og med tensid-vasket borkaks har kun fått sin overflateolje fjernet. Oljen kan sive ut som påvirker miljøet på sjøbunnen, spesielt dersom store mengder av borkaks dumpes over et lite område, noe som kan være tilfelle rundt flerbrønnsplattformer eller borerammer på sjøbunnen.

En løsning er ikke å dumpe borkaks på sjøbunnen, men å sende disse inn i brønnens ringrom. Dersom borkaksen males opp og holdes svevende i en egnet væske (for eksempel overskuddsolje eller kjemisk behandlet vann) for å danne en pumpbar velling, så kan vellingen injiseres gjennom et brønnringrom inn i en av de ikke-oljeproduserende porøse formasjoner gjennom hvilke brønnen er blitt boret.

Det kan være andre uønskede fluider eller slam fra boringen eller andre operasjoner som ikke kan avhendes på sikker måte ved dumping i sjøen eller på sjøbunnen. Slike andre fluider eller slam kunne også avhendes på samme måte.

Brønner blir dannet av en serie foringsrørstrenger med minskende diameter (for eksempel 762 mm, 508 mm, 340 mm og 244 mm) som blir innsatt i en rekkefølge etter hvert som boringen fremskrider. Hvert foringsrør med mindre diameter forløper videre ned i hullet. Til slutt kan et 178 mm rør innsettes som forløper ned til den oljeproduserende formasjon .

Det ville være teoretisk mulig å injisere slammet med malt oljeimpregnert borkaks inn i et hvilket som helst ringrom mellom foringsrørene (for eksempel inn i 762-508 mm ringrommet, 508-340 mm ringrommet eller 340-244 mm ringrommet). Imidlertid er det vanlig å ha to isolerende barrierer mellom selve brønnen og lavtrykksområdet og formasjonen. Dette kan gjøre injeksjon i 340-244 mm ringrommet utilrådelig. Injeksjon inn i det ytterste 762-508 mm ringrommet ville være enklere, men sjansen for at disse foringsrør med mindre lengde gjennomløper en egnet porøs formasjon er mindre. Videre ville formasjonen være for nær overflaten. Ringrommet som mest sannsynlig ville være egnet for injeksjon er således 508-340 mm ringrommet, men det skal forstås at oppfinnelsen kunne benyttes til å injisere borkaksslammet inn i ethvert hensiktsmessig ringrom.

US-patent nr. 4 632 188 omhandler en anordning for å injisere avfallsmaterialer inn i et ringrom i en undervannsbrønn ved bruk av en rørledning og en fjernstyrt strømningsregulerings-ventil.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et injeksjonssystem plassert på en boreramme som omgir et brønnhode slik at vanskeligheter med å modifisere et brønnhode til å ta injeksjonsledninger unngås.

I samsvar med den foreliggende oppfinnelse er det til-veiebragt en anordning av den innledningsvis nevnte art som kjennetegnes ved at undervannsbrønnens brønnhode er omgitt av borerammen og har et ytre brønnhode-hus og lederør, et kanal-eller rørsystem på borerammen som leder til en port i huset som bærer lederøret i brønnen, en sviktsikker isolasjonsventil på borerammen i forbindelse med rørsystemet, en kopling på borerammen forbundet til den sviktsikre isolasjonsventil hvortil en ledning fra et overflatefartøy eller plattform kan tilfestes, idet ledningen, koplingen, isolasjonsventilen og rørsystemet danner nevnte kanal uten modifikasjon av selve brønnhode-huset.

Ved betegnelsen "uten modifikasjon av selve brønnhodets hus", menes at intet rørsystem kreves på brønnhodet og ingen modifikasjon av de tettende og låsende mekanismer for brønnhodets hus. De eneste modifikasjoner som kreves er porter i de nedre partier av enkelte av husene.

Ledningen fra overflatefartøyet eller plattformen kan være en fleksibel ledning og koplingen kan være en svinge- eller svivelkopling. Alternativt kan ledningen være en stiv ledning som forløper ned et stigerør fra overflatefartøyet eller plattformen til et BOP-anlegg, for eksempel en ytterligere ledning parallelt med de konvensjonelle drepe-eller strupeledninger. BOP-anlegget kan deretter ha en entre-kopling til koplingen på borerammen slik at ledningen koples når BOP-anlegget nedsettes på borerammen.

Den fleksible ledning og svivelkopling kan være nyttig når enkeltbrønner bores. For multiple boringer kan mer robuste ledning som går via BOP-anlegget være det foretrukne valg.

Systemet ovenfor vil rette slammet eller fluidet til brønnens ytterste ringrom. Om det er ønskelig å rette slammet eller fluidet til det neste, indre ringrom, så vil en port være krevet i huset som bærer det neste foringsrør og så videre, med porter i alle husene utenfor det ønskede injiseringsring-rom.

Portene i det indre hus har fordelaktig enveis tilbakeslagsventiler i seg som tillater injisering innad, men som forhindrer ejeksjon utad. Intet rørsystem vil være krevet som forbinder portene.

De enveis tilbakeslagsventiler kan innbefatte en sylinder med porter og en sylindrisk hylse med porter som glir i sylinderen.

Ettersom enveis tilbakeslagsventiler vil styre et potensielt abrasivt slam med borkaks, kan de konstrueres med porter og tetninger slik at, når ventilene lukkes, avstenges slamstrøm-men før noen av tetningene må krysse portene.

Brønnhode-hus for foringsrør har vanligvis trykktetninger for å trykkisolere brønnen. Foringsrørene selv gir også mekaniske trykkisoleringsbarrierer mellom brønnen og trykkomgivelsen i formasjonen som blir gjennomboret. Når det bores gjennom høytrykksformasjoner, anbefales det at det er to foringsrørstrenger for å tilveiebringe trykkisolerende barrierer. Den samme forhåndsregel betraktes tilrådelig når et slam injiseres i samsvar med den foreliggende oppfinnelse.

Med systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er ingen hovedmodifikasjoner på brønnhodets hus krevet. Ingen rør eller rørledninger må tilføyes selve brønnhodet som kunne komme i konflikt med tetningen av husene og innføre eventuelle svekkelsesområder under trykkisoleringen av brønnen.

Systemet ifølge den foreliggende oppfinnelse kan benyttes med enhver type boreramme enten permanent eller innhentbart.

Det er imidlertid spesielt egnet for bruk med innhentbare borerammer eller boremaler ettersom ventilene, koplingene og eventuelt rørsystemet kan innhentes sammen med borerammen og ikke bli etterlatt ved brønnhodet.

En foretrukken type innhentbar boreramme er beskrevet i britisk patentsøknad nr. 2228508-A. Borerammen er i to deler, et ringformet indre parti som passer rundt et lederørshus og festet til dette, og et innhentbart ytre parti frigjørbart låst til det ringformede partiet.

Rørsystemet som fører til porten i huset i lederøret kan være i det ringformede partiet (som for formålet ifølge den foreliggende oppfinnelse skal betraktes som del av borerammen. Den sviktsikre isoleringsventil kan være på det innhentbare partiet, i hvilket tilfellet det kan være en frigjørbar forbindelse mellom rørsystemet og isoleringsventilen.

Slaminjiseringssystemet kan kombineres med et sementsirkuleringssystem som har et rørsystem og en dumpeventil slik at sementering av de ulike foringsrør også kan utføres. Avhengig av foringsrøret som skal sementeres, kan sement-stikkrør-kjøreverktøyet ha en isoleringshylse for å forhindre at sementen kommer inn og ødelegger slaminjeksjonssystemet, innbefattende en mulig tilbakeslagsventil mellom foringsrør-ene.

Beskyttelse av slaminjeksjonssystemet med andre former for temporære isolasjonshylser kan også være ønskelig i andre faser av brønnboringen og testsekvensen før innsetting av foringsrøret utenfor hvilket slammet skal injiseres.

Oppfinnelsen er illustrert med henvisning til de vedlagte tegninger, hvor: fig. 1 er en skjematisk fremstilling av en undervannsbrønn utstyrt for slaminjisering ifølge den foreliggende oppf innelse.

Fig. 2 er en forstørret fremstilling av brønnhodet og

et overflatefartøy ifølge fig. 1.

Fig. 3 er et delvis gjennomsnittet sideriss av et brønnhode og en boreramme med et slaminjiseringssystem ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 4 er et sideriss av et BOP-anlegg modifisert for bruk

med borerammen ifølge fig. 5.

Fig. 5 viser et brønnhode i lederørssementeringsfasen.

Fig. 6 viser anbringelsen av et 508 mm foringsrør og et

476 mm brønnhode.

Fig. 7 er en utvidelse av tilbakeslagsventilen vist i fig. 6.

Fig. 8 er et delvis snittriss av et brønnhode, boreramme og slaminjiseringssystem under boring som forberedelse

til innsetting av et 244 mm foringsrør, og

fig. 9 er et flytskjema for en borkaks-utskillelse og reinjiseringssystem på en borerigg.

Fig. 1 viser en sjøbunn 7 med vann ovenfor og en serie formasjoner nedenfor. Brønnen 8 har blitt boret ned i sjøbunnen og en serie foringsrør er nedsatt og sementert. Hvert foringsrør er av stadig mindre diameter og forløper videre ned i formasjonene. Således, fra brønnhodet 9 forløper et 762 mm lederør 10, med en sko i sin ende, deretter et 508 mm foringsrør 11 med en sko i sin ende, deretter et 340 mm foringsrør 12 med en sko i enden, så et 244 mm foringsrør 13 med sko og til slutt et 178 mm for-lengélsesrør 14 med sin sko i enden.

Sement er indikert ved 15 hvorfra det vil sees at lederøret 10 er blitt fullstendig sementert inn i formasjonen, men at foringsrørene 11, 12, 13 og 14 er blitt sementert kun i sine ender.

Brønnen 8 har derfor en serie ringrom av økende lengde mellom foringsrørene. Det ytterste ringrom mellom foringsrørene 10 og 11 har imidlertid blitt oppfylt med sement 15 og gir ikke en bane ned inn i formasjonene.

Brønnhodet 9 er omgitt av en innhentbar boreramme 16. B0P-stabelen 17 er plasert på brønnhodet 9. Stigerøret 18 rager opp til den delvis nedsenkbare borerigg 19 som har tårnet 23, og trommelhåndteringsrammen 24 for den fleksible ledning 20. Den fleksible ledning 20 understøttet av flottøren 21 løper ned fra riggen 19 til borerammen 16 for å mate et slam av oljebasert boreslam-borkaks inn i brønnen. I fig. 1 skjer injeksjonen inn i ringrommet mellom det 508 mm og det 340 mm foringsrør 11 og 12 hvor pilene indikerer hvordan slammet kan presses ned ringrommet og inn i den porøse formasjon 22 under enden av det 508 mm foringsrør 11.

I fig. 1 er ringrommet mellom foringsrørene 12 og 13 og ringrommet mellom foringsrøret 13 og forlengelsesrøret 14 vist tomme for sement, der foringsrøret og forlengelsesrøret sementeres kun i sine ender. Imidlertid, avhengig av brønnutformingen, kan ethvert ringrom som ikke er nødvendig for slaminjeksjon sementeres om ønsket.

Fig. 2 gir nærmere detaljer av enhetene over sjøbunnen 7.

Ved undervannsf laten 7, viser fig. 2 situasjonen ved det punkt hvor det 508 mm foringsrør 11 opphengt fra det 476 mm brønnhodehus er blitt plassert inne i det 762 mm lederør 10. BOP-stabelen 17 har et nedre marint stigerørsanlegg over seg koplet til stigerøret 18.

Føringsliner 26 forløper opp til riggen 19 fra den innhentbare boreramme 16. Stabelen 17 og stigerørsanlegget 25 er plasert, på konvensjonell måte, med føringshylser 27 og 28 som passer over føringsstolper. En styrestreng 29 forløper også fra riggen til borerammen 16.

Den innhentbare boreramme 16 er av typen beskrevet i britisk patentsøknad nr. 2228508-A og er vist i nærmere detalj i fig. 3. Den innhentbare boreramme 16 er dannet av et indre ringformet parti 30 og et ytre innhentbart parti 42. På det innhentbare partiet 42 av rammen 16 er vist dumpeventil 31 for et sementsirkuleringssystem og, for slaminjeksjonssystemet, isoleringsventilen 32 og rørsystem 33 som fører til en svingekopling 34 til hvilken den fleksible ledning 20 er festet. Det vil legges merke at svingekoplingen 34 ligger ved den ytre kant av rammen 16 slik at den fleksible ledning 20 holdes godt klar av brønnhodet.

Fig. 3 viser det 762 mm lederør 10 med en bæreklemme 35 som er festet til lederørshuset 36. Nedsatt innenfor dette er en konvensjonell universal brønnhode-nedlåsingsstuss 37.

Borerammen 16 hviler på en slammatte 38, krumme, profilerte plater 39 på borerammen hviler i en trakt 40 på slammatten. Dette arrangement virker som en slags slingrebøyle eller universalledd slik at borerammen kan forbli horisontal selv på en hellende sjøbunn. Plater 39 danner del av et indre ringformet parti 30 av rammen som er festet til lederørshuset 36. Omsluttende det indre parti 30 er et ytre innhentbart parti 42 som er låst til det indre parti med låser med vertikale låsefrigjøringsanordninger 41.

Lederørshuset 36 har en serie porter 43 i seg. I samme nivå er porter 44, 45 i det indre parti 30 av borerammen med rør 46, 47 som fører til mottagere 48, 49. Slaminjeksjonsventilen 32 avslutter i en korresponderende innvendig entringsmottager 48 og sement-dumpeventilen 31 avslutter i en annen korresponderende innvendig entringsmottager 49.

Mottagerene 48 og 49 er på det indre ringformede parti 30 av borerammen og ventilene 32 og 31 på det innhentbare borerammeparti 42. Entringsanordningene og mottagerene tilveiebrin-ges således hurtig sammenførbare og frigjørbare koplinger mellom det innhentbare borerammeparti 42 og det faste ringformede parti 30.

Slaminjeksjonsisoleringsventilen 32 som tillater injeksjon inn i røret 48 kan være en horisontalt montert sviktsikker sluseventil som sviktsikrer i lukket stilling. Innløpet til ventilen 32 er ned det fleksible rør 20 fra boreriggen og gjennom svingekoplingen 34 og røret 33. Sement-dumpeventilen 31 kan være enhver hensiktsmessig ventil som sviktsikrer i den stilling den står i. Begge ventiler kan være hydraulisk betjenbare med en rørstreng 29, vist i fig. 2, som tilveiebringer den hydrauliske krafttilførsel for disse. Begge ventiler kan også ha manuelle opphevningsanordninger (ikke vist) som kan manøvreres av en ROV.

Bæreklemmen 35 har en ringtetning 52 hvor den ligger an mot det indre parti 30 av borerammen. Dette gir en tetning under portene 44, 45. Lederørshuset 36 er også avtettet med hensyn til det indre borerammeparti 30 over portene 44, 45. Således kan slam injisert med røret 46 gjennom porten 44 kun passere gjennom portene 43 i huset 36 inn på innsiden av det 762 mm lederør 10. Likeledes kan sement som sirkuleres opp på innsiden av det 762 mm lederør 10 kun gå ut gjennom portene 43 og deretter gjennom porten 45 og røret 47 til sement-dumpeventilen eller tømmeventilen 31.

Fig. 1, 2 og 3 viser en fleksibel ledning 20 for slammet fra boreriggen til en svingekopling 34 på borerammen eller bunnplaten. I stedet for dette kan en stiv leder benyttes med et stigerør og gjennom et BOP-anlegg til bunnplaten. Med denne type ledning kan svingekoplingen erstattes med en hunn-mottager i likhet med mottagerene 48 og 49. En slik mottager er vist ved 50 i fig. 5. BOP-anlegget vil ha en stikker for sammenføring med mottageren 50 og et modifisert BOP-anlegg er vist i fig. 4.

I fig. 4 er stigerøret 18, det nedre marine stigerørsanlegg 25 og BOP-anlegget 17 vist hvilende på borerammen 16. Stigerøret, stigerørsanlegget og BOP-anlegget kan være av konvensjonell konstruksjon og behøver ikke beskrives i detalj. BOP-anlegget lokaliseres av føringshylser 27 på føringsstolper 51 på bunnplaten 16. En drepe- og strupeled-ning 53, som også er konvensjonell, er vist. Det kan være to slike ledninger, den andre ledning er på den andre side av stigerøret og dermed ikke vist. Disse ledninger kommer ned stigerøret og tas av fleksible partier av ledningen over stigerørsanlegget 25 til BOP-anlegget 17.

Det ytterligere trekk ved fig. 4 som er relevant for den foreliggende oppfinnelse, er en tredje ledning 54 parallelt med strupe- og drepeledningen 53 som kommer ned stigerøret og over stigerørsanlegget 25 til lederøret 56 i toppen av BOP-anlegget 17. Røret 57 fra koplingen 56 forløper vertikalt ned BOP-anlegget 17 og forbi dets ende til en stikker 58 plasert for innføring i slaminjeksjonsledningens mottager 50 (fig. 5) på borerammen 16.

Fig. 5 viser den første fase av kjøring og nedsetting av den innhentbare boreramme 16, lederørshuset 36 og lederøret 10 som en enhet ved å bruke et kjøre- og sementeringsverktøy 59. Selv om det ikke er vist i fig. 5, kan enheten kjøres på føringswirere (26 i fig. 2) for å settes ned på en slammatte (38 i fig. 3).

Enheten kjøres med sementtømmeventilen 59A åpen inntil enheten er under vannoverflaten for å la luft unnslippe. Deretter stenges den med en utløperledning. Fig. 5 viser en bunnplate med hunn-mottageren 50 konstruert for å ta en slaminjeksjonsledning som kommer fra et BOP-anlegg. Den er derfor vist tom ved denne første nedkjøringsfase. Dersom bunnplaten benytter en svingekopling (34 i fig. 3), så festes den fleksible ledning fra boreriggen i denne fase og gis ut fra riggen etterhvert som enheten kjøres ned.

Nedkjørings- og nedsettelsessekvensen og enhetene som inngår følger konvensjonell praksis. Ytterligere detaljer, om nødvendig, kan fåes fra britisk patentsøknad nr. 2228508-A.

Kjøre- og sementeringsverktøyet 59 passer inne i lederørs-huset 36 og de relevante varianter til den foreliggende oppfinnelse er at den har, hengende fra den, en isoleringshylse 60 med ringtetninger 61 i sin bunn slik at porter 43 i huset 36 er avtettet fra innsiden av huset 10.

Etter nedsetting sementeres huset 10 på normal måte, der sement pumpes ned stikkrøret 62 i verktøyet 59 til bunnen av lederøret 10 og så ut og opp utsiden av dette for å sementere lederøret til sjøbunnen.

Isolasjonshylsen 60 og tetningen 61 forhindrer annet tilfeldig materiale å komme inn i slaminjiseringssystemet eller sementtømmesystemet under hvilke som helst av nedkjør-ings-, nedsettelses- eller sementeringssekvensene.

Videre boring kan nå fortsette inntil tilstrekkelig distanse er blitt boret for å tillate plassering av et 476 ram brønnhodehus 63 i lederørshuset 36, huset 63 bærer det 508 mm foringsrør 11. Denne fase er vist i fig. 6, der huset 63 blir nedkjørt på kjøreverktøyet 64.

Det 476 mm brønnhodehus 63 har et konvensjonelt topp-parti, men har i sin nederdel en forlengelse 65 mellom selve huset og foringsrøret 11. Forlengelsen 65 har et antall tilbakeslagsventiler 66 på sin utside som fører til en port 67. Kun en av hver er vist i fig. 6. Tilbakeslagsventilen 66 er trykkmanøvrert og når åpen gir den en passasje fra utsiden til innsiden av foringsrøret 11. Tilbakeslagsventilen 66 er i nivå med portene 43 i lederørshuset 36, som i sin tur er i nivå med porten 44 i slaminjiseringssystemet. Enveisventilen 66 og porten 67 tilveiebringer således en passasje for injisert slam inn på innsiden av foringsrøret 11, forutsatt at injeksjonstrykket er tilstrekkelig sterkt til å åpne enveisventilen 66.

Imidlertid benyttes ikke denne bane for slaminjisering ved denne fase. Når det 476 mm huset 63 og foringsrøret 11 er blitt innsatt, kan foringsrøret 11 sementeres ved bruk av et endestikkrør. Sement pumpet ned innenfor foringsrøret 11 kan returnere opp ringrommet mellom rørene 11 og 10, gjennom porten 43 i lederørshuset 36 og deretter porten 45, røret 47 og tømmeventilen 31 i sementtømmesystemet. Ende-stikkrøret injiserer sement inn i foringsrøret 11 godt under nivået av porten 67 og enveisventilen 66 i slaminjiserings-systemet slik at det ikke er noen fare for at disse blir sperret av sementeringsoperasjonen.

Lederørshuset 36 og det 476 mm hus 63 vil ha de vanlige tetninger for å gjøre disse trykktette slik at ingen sement kan trenge gjennom selve brønnhodet. Slaminjeksjonsventilen 32 vil også stenges som forhindrer inntrenging gjennom denne vei. Når sementeringsoperasjonen er ferdig, kan en skylling med sjøvann sendes ned slaminjeksjonssystemet gjennom ventilen 32, rundt brønnhodet og ut gjennom tømmeventilen 31 for å eliminere eventuelle spor av sement fra brønnhodet, portene og ventilene.

Dersom slaminjeksjonssystemet benytter en fleksibel ledning 20 (fig. 2), kan skyllingen foretas straks etter sementering. Dersom systemet benytter en stiv ledning gjennom et BOP-anlegg, så kan borerøret kjøres ned og stikkes inn i mottageren 50. Alternativt kan en stikker og et rørsystem sammenknyttes med brønnhodets kjøreverktøy 64 benyttet for sementering for å tillate skylling straks etter sementering.

Når sementerings- og skylleoperasjonen er fullendt, stenges tømmeventilen 31 og kjøre- og sementeringsverktøyet trekkes opp. Porten 67 og enveisventilen 66 tillater adkomst til innsiden av foringsrøret 11, skjønt, som forklart i det etterfølgende, kan temporære borebeskyttelseshylser benyttes for å blokkere porten 67 for testing eller for noe av den videre boring.

Nå kan en 476 mm BOP-stabel kjøres ned for å tillate videre boring etterfulgt av utskifting av den neste 340 mm opphengsanordning og foringsrør.

Når den 476 mm BOP-stabel har blitt nedsatt og før ytterligere boring, kan BOP-forbindelsen testes ved bruk av et isolasjonstestverktøy som isolerer området under brønnhodet innbefattende porten 67. Etter testing fjernes verktøyet. Nå kan slaminjeksjonssystemet og dets ventiler testes. Enveisventilen 66 kan testes først ned gjennom BOP, som overvåker mulige lekkasjer opp slaminjeksjonsrøret. Før den neste boring, som vil være et 445 mm hull, kjøres en isoleringshylse ned for å sperre porten 67. Trykk ned gjennom slaminjeksjonsrøret, som kan overvåkes opp strupe-eller drepeledningene på BOP, vil teste hovedtrykksinte- griteten for systemet innbefattende det i isoleringshylsen (om benyttet) og sementfyllingen i 762-508 mm ringrommet mellom rørene 10 og 11.

Når systemet er blitt fullstendig trykktestet, kan videre boring fortsette og en 340. mm opphengsanordning og foringsrør plaseres i samsvar med vanlig praksis. Isolasjonshylsen fjernes, dobbelttrykksintegriteten som nå baserer seg på strømningsventilen i slaminjeksjonssystemet og sementfyllingen mellom 762-508 mm foringsrøret. Begge disse har blitt fullstendig testet. Fig. 7 er en utvidelse av tilbakeslagsventilen 66 i fig. 6. Hylseforlengelsen 65 i det 476 mm brønnhodehus (63 i fig. 6) er vist med porten 67 på sin innside og passasjen 68 som fører opp til enveisventilen 66 skruegjenget ved 69 inn i en utvidelse av forlengelsen 65. Fig. 7 er illustrerende som viser venstre side av enveisventilen 66 i sin åpne stilling og høyre side i sin lukkede stilling.

Enveisventilen 66 er dannet av en sylinder 70 med porter 71 midtveis langs sylinderen, og en hul sylindrisk glider 72 inne i sylinderen 70 med porter 73. Glideren eller sleiden 72 passer nært i sylinderen og er avtettet med tre sett av doble, kjemisk motstandige tetninger 74A, B og C. Glideren

72 er imidlertid åpen i sin bunn.

Stempelet 75 i glideren 72 forløper gjennom enden 76 av sylinderen 70 og avslutter i et hode 77. Fjæren 78 omgir stempelet 75 som tenderer til å holde glideren 72 i sin øvre, lukkede stilling. Fluidtrykk mot toppen av hodet 77 er større enn kraften i fjæren 78, eventuelle friksjonskrefter og fluidtrykket under ventilen 66 vil imidlertid automatisk bringe portene 71 og 73 motsatt hverandre, som tillater fluid på høyre side av forlengelsen 65 å passere gjennom portene 71 og 73, ned innsiden av hylsen 72 og deretter gjennom kanalen 68 og porten 69 mot venstre side av forlengelsen 65.

Enveisventilen 66 vil måtte håndtere potensielle abrasive vellinger med boreslampartikler og er konstruert med en metallfriksjons-pasning over portene 71 og 73. Det skal bemerkes at selv om de midtre tetninger 74B må krysse portene 71 når sleiden 72 beveger seg fra åpen til lukket stilling, vil portene 73 bevege seg over portene 71 som stopper strømning før dette skjer. Tetningene 74B krysser således portene 71 i en statisk strømningstilstand. Alle tetningene 74A, B og C er derved beskyttet fra abrasive fluider.

Størrelsen på portene i ventilen og kanalen 68 og porten 67 i forlengelsen 65 er utformet slik at det ikke er noe trykkfall gjennom ventilen når den er åpen, som dermed hjelper til å eliminere blafring. Fig. 8 viser et snitt gjennom en side av et brønnhode med et 340 mm røroppheng på plass. Fig. 8 viser alle trekkene i fig. 6 for hvilke de samme henvisningstall er benyttet, pluss et 340 mm foringsrør 79 inne i et 508 mm foringsrør 11 opphengt fra et 476 mm brønnhodehus 63. Inne i det 340 mm foringsrør 79 er det en hul borestreng 81, som borer og gjør brønnen dypere for det 244 mm foringsrør. Fig. 8 er delvis skjematisk og kun delvis gjennomsnittet. Det skal forstås at borestrengen 81 vil rage opp gjennom borekoplingen 82 og bore-BOP 83 til boreriggen.

I fig. 8 er også en borebeskytter 84 vist inne i brønnhode-huset 63, slaminjeksjonsledningen 57 på BOP-anlegget 71 og stikkeren 58 i enden av ledningen 57 som passer i hunn-mottageren i slaminjeksjonssystemet på det innhentbare parti 42 av bunnplaten 16.

Sementering av det 340 mm foringsrør sementerer kun skoen og den nedre del av dette foringsrør (se fig. 1) slik at det er en fri passasje ned til foten av foringsrøret for slaminjeksjon (se også fig. 1).

Det kan være ønskelig å anbringe en differanseventil (DV) i det 340 mm foringsrør i bunnen av den porøse formasjon h'vori slammet skal injiseres. En differanseventil er en kjent type ventil dannet av en glidende hylse som kan åpnes eller stenge ved å slippe en plugg ned foringsrøret. Bruken av en differanseventil tillater at ringrommet skylles som fjerner mulig sement og borkaks i dette og sikrer at det er en klar bane for slaminjeksjon i den porøse formasjon.

Når det 340 mm røroppheng og foringsrør er blitt fullstendig installert og sementert på plass, avtettes de og låses ned til brønnhodet som vist i fig. 8. Ved dette tidspunkt kan slaminjeksjonssystemet skylles med vann for å sikre at det vil være en klar slamstrøm inn i den porøse formasjon 22, ved bruk av den fleksible ledning 20 (fig. 2) eller ledningen 57 og stikkeren 58 på BOP-anlegget 83 som vist i fig. 8.

For begge, med BOP-anlegget 83 på plass og borestrengen 81 senket ned, kan boring gjenopptas og slaminjeksjon eller eventuelt annet fluid som skal avhendes, kan nå finne sted når som helst. Det kan foregå samtidig med videre boring eller til en hvilken som helst tid etterpå under hvilken bunnplaten er på plass. Den oljeimpregnerte borkaks avhendet på denne måte kan være fra brønnen som blir boret eller fra en annen nærliggende brønn.

Pilene i fig. 8 viser avhendingen av oljeimpregnert borkaks samtidig med boring. Oljebasert boreslam er vist som føres ned på innsiden av borestrengen 81 og tilbake opp på innsiden av det 340 mm foringsrør 79 til boreriggen via et stigerør. På boreriggen kan borkakset skilles fra boreslammet ved bruk av et system vist skjematisk i fig. 9.

I fig. 9 pumpes oljebasert boreslam fra lagertanken 85 til borestrengen 81. Oljebasert slam pluss utboret borkaks kommer opp et stigerør fra det 340 mm foringsrøret 79 mates til separatoren 86. Oljebasert boreslam minus borkaks returneres til lagertanken 85. Borkakset sammen med saltvann fra ledning 87 mates til en knuser 88 og dermed til slam-lagringstanken 89. Slammet av malt borkaks i saltvann blir deretter pumpet enten gjennom den fleksible ledning 20 og svingekoplingen 34 (fig. 1 til 3) eller gjennom injeksjons-ledningen 57, stikkeren 58 og hunn-mottageren 40 (fig. 8) til slaminjeksjonsventilen 32.

Pilene i fig. 8 viser hvordan slammet av malt borkaks føres gjennom ventilen 32, mottageren 48, røret 46, porten 44, porten 43, enveisventilen 66 og porten 67 til ringrommet mellom det 508 mm foringsrør 11 og det 340 mm foringsrør 79 og så ned til formasjonen hvori slammet skal injiseres.

Selv om fig. 9 viser borkaks fra en samtidig boreoperasjon som blir gjeninjisert, som tidligere angitt, kan borkakset som skal injiseres komme fra enhver kilde og mates til knuseren 88 til enhver tid.

Til slutt når ingen ytterligere avhendig av borkaks kreves, avtettes ringrommet med sement pumpet inn i brønnen ned gjennom slaminjeksjonssystemet (mulig rest blir skyllet ut ved åpning av sementtømmeventilen og skylling gjennom ledningene). Det innhentbare partiet av styringsfundamentet kan deretter gjenvinnes og dette og dets slaminjeksjonssystem benyttet på en annen brønn.

Dersom slaminjeksjonsssystemet benytter et fleksibelt rør og svingekopling, er systemet uavhengig av en operasjon forbundet med selve boringen eller andre boringsenheter slik som BOP-stablene og stigerørene. Dets bruk avhenger kun av utnyttelsen av en hensiktsmessig konstruert bunnplate eller boreramme. Dersom slaminjeksjonssystemet benytter et rør på et BOP-anlegg, så må åpenbart BOP-anlegget være på plass for å betjene injeksjonssystemet. Ikke desto mindre ved å få injeksjonssystemet til å virke gjennom en boreramme i stedet for selve brønnhodet, har systemet fortsatt betraktelig fleksibilitet og vil tillate injeksjon til ethvert tidspunkt som BOP-anlegget og bunnplaten er på plass.

Claims (12)

1. Anordning for injeksjon av uønsket slam eller fluider, som kommer fra boring eller andre operasjoner, inn i et ringrom i en undervannsbrønn (8) gjennom en boreramme (16) plassert på sjøbunnen, hvilken anordning har en kanal gjennom hvilken et uønsket slam eller fluid kan bli ført fra et overflatefartøy eller plattform ned i ringrommet,karakterisertved at undervannsbrønnens brønnhode (9) er omgitt av borerammen (16) og har et ytre brønnhode-hus (36) og lederør (10), et kanal- eller rørsystem (33,46) på borerammen som leder til en port (43) i huset (36) som bærer lederøret (10) i brønnen, en sviktsikker isolasjonsventil (32) på borerammen i forbindelse med rørsystemet, en kopling (34) på borerammen forbundet til den sviktsikre isolasjonsventil (32) hvortil en ledning (20) fra et overflatefartøy eller plattform kan tilfestes, idet ledningen (20), koplingen (34), isolasjonsventilen (32) og rørsystemet (46) danner nevnte kanal uten modifikasjon av selve brønnhode-huset.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat undervannsbrønnen (8) har et brønnhode-hus (63) og foringsrør (11) innenfor det ytterste brønnhode-hus (36) og lederøret (10), hvilket ytterligere hus (63) har en port (67) nær inntil porten (44) i det ytterste hus (36).

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat det ytterligere hus (63) også har en enveis tilbakeslagsventil (66).

4 . Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat tilbakeslagsventilen (66) innbefatter en sylinder (70) med porter (71) og en sylindrisk hylse (72) med porter (73) som glir inne i sylinderen (70).

5 . Anordning ifølge krav 4,karakterisert vedat tilbakeslagsventilen (66) har tetninger (74A, B, C) som avtetter portene mot lekkasje langs glideflatene i sylinderen og den sylindriske hylse, hvilke tetninger er plassert i en avstand fra portene som minst er lik med diameteren av portene (71,73) slik at når ventilen stenger, avstenges f luidstrømmen gjennom ventilen før noen av tetningene må krysse portene (71,73).

6. Anordning ifølge et av kravene 1 til 5,karakterisert vedat ledningen er en fleksibel ledning (20) og koplingen en svivelkopling (34).

7. Anordning ifølge et av kravene 1 til 5,karakterisert vedat ledningen er en stiv ledning (57) ned et stigerør (18) til et BOP-anlegg (71), der BOP-anlegget forlenger ledningen ned til koplingen på bunnplaten (16).

8. Anordning ifølge krav 7,karakterisert vedat ledningen på BOP-anlegget (71) avslutter i en stikker (58) tilpasset for sammenføring med en hunn-mottager (50) på bunnplaten for å danne koplingen.

9. Anordning ifølge et av kravene 1 til 8,karakterisert vedat bunnplaten (16) er en innhentbar bunnplate dannet av et indre, ringformet parti (30) festet til det ytterste hus (36) og et innhentbart, ytre parti (42) frigjørbart låst til det indre parti (30).

10. Anordning ifølge krav 9,karakterisert vedat rørsystemet (33) er på det indre, ringformede parti (30) og isolasjonsventilen (32) og koplingen (34) er på det innhentbare, ytre parti (42).

11. Anordning ifølge krav 10,karakterisertved at rørsystemet (33) og isolasjonsventilen (32) og koplingen (34) er frigjørbart forbundet med en stikker og hunn-mottager (48).

12. Anordning ifølge et av kravene 1 til 11,karakterisert vedat brønnrammen også har et sementsirkula-sjonssystem, hvilket system omfatter rørsystem som fører fra brønnen utenfor lederøret og en sement-tømmeventil (31) i forbindelse med rørsystemet.