NO308960B1 - Bor-styring for undervannsbrønner - Google Patents

Abstract

En enkeltstående bunnplate for boring av undervanns oljebrønner omfatter to deler, nemlig en nedre del (1) og en øvre del (2), som er skrudd sammen (ved 7), der hele arrangementet er utstyrt med en anlegg-indikator (5).

Description

Oppfinnelsen vedrører en utstyrsdel for installasjon på sjøbunnen for undervanns borearbeide av en oljebrønn, i henhold til den innledende del av krav 1.

Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe en enkelt konstruksjon som skal installeres på sjøbunnen, beregnet på å tjene som et fundament for undervanns borearbeide for en oljebrønn.

Oppdagelsen av oljefelter som ligger innenfor kontinental-sokkelen har ført til utvikling av nye teknikker ved boring av oljebrønner. Opp gjennom årene har nytt utstyr og arbeidsmetoder blitt utviklet av spesialistene for det formål å lette den vanskelige oppgave med å bore etter olje på havbunnen.

Startende med enkle tilpasninger av utstyr benyttet for arbeider på land, har undervanns boreteknikker utviklet seg til det punkt av å måtte få frem svært komplisert utstyr, svært forskjellig fra det benyttet på land, og som krever fremstøt fra spesialister som har en stor grad av teknisk kunnskap.

Blant de forskjellige typer utstyr som er utviklet for å kunne sette i gang undervanns oljeboring er de som er kjent som borstyringsfundamenter, eller boremaler, et typisk eksempel på fremskrittene som er blitt gjort ved undervanns boreteknikker. Et borstyringsfundament festes til det første foringsrør i en brønn drevet ned i sjøbunnen og tjener flere formål, innbefattende styring av andre nærliggende brønnfori-ngsrør for å sikre en vertikal brønn. Følgene kan bli alvorlige dersom et borføringsfundament svikter i å sikre at de forskjellige foringsrør er vertikale på korrekt måte.

De første føringsfundamenter utviklet for å imøtekomme kravene ved oljeboringsarbeide under vann omfattet stort sett to konstruksjoner.

Den første ble referert til av spesialistene som et mid-lertidig styringsfundament, og ble lagt på sjøbunnen koplet til brønnforingsrøret. Skjønt den er anordnet med innretninger for å sette tilside vipping, er dens naturlige tendens å tilpasse seg ujevnheter i sjøbunnen, som naturlig-vis ikke er ønsket, fordi dersom dette gjøres vil det bli vanskelig med vertikal brønnboring.

En måte å overvinne denne ulempe er en andre konstruksjon, referert til av spesialistene som en permanent førings-fundament (bunnplate), lagt over det midlertidige. Denne andre bunnplate hadde innretninger beregnet på å sette tilside enhver helning av den midlertidige bunnplate.

Brasilsk patentansøkning Pl 8700104-7 viser et typisk eksempel på en bunnplate satt sammen av midlertidige og permanente plater, hvor den permanente bunnplate hviler på den midlertidige bunnplate ved hjelp av en halvkuleformet flate som korrigerer enhver vipping som kunne ha funnet sted når den midlertidige bunnplate ble lagt.

Brasilsk patentansøkning Pl 8900855-3 introduserte en innovasjon ved å foreslå at en enkelt bunnplate ble benyttet for å styre undervanns boreoperasjoner og gjorde det mulig å bore vertikale brønner uansett ujevnheter i sjøbunnen.

US 3.032.125 viser en anordning for å utføre offshore brønnoperasjoner som omfatter en traktføring tilknyttet et hus for å fremme riktig tilkopling av en adapter på lederøret til huset.

Denne enkelte føringsbasis omfatter en sylindrisk konstruksjon som har i sin øvre del en trakt for å lede nedføringen av utstyrsdeler i brønnen. For å gi enheten styrke og for å kunne sette den i en vertikal stilling, blir en påle drevet ned i sjøbunnen, der hele denne operasjon blir overvåket med televisjon i en fjernstyrt farkost; idet enhetens helning blir styrt ved hjelp av en nivåindikator.

Det neste trinn er å installere lavtrykk-huset med sitt foringsrør. Dette lavtrykkhus settes på et annet hus som er tidligere skrudd til fundamentet. Deretter sementeres foringsrøret.

Deretter bores brønnen, hvoretter hovedtrykk-huset og dets respektive foringsrør innsettes og tilslutt utføres sement-ering, hvor alt dette gir et fast fundament til å bære de andre foringsrør som skal installeres i brønnen.

Denne enkeltstående bunnplate har iverksatt store fremskritt ved brønnboringsteknikker og har ført til betraktelige besparelser fordi den har tatt bort visse deler og kostbare operasjoner. Imidlertid er det fortsatt noen mangler, der den av mest betydning vedrører den store dimensjon av arrangementet som gjør heising og installering svært vanskelig.

Den foreliggende oppfinnelse gjør betydelige endringer på den enkelte bunnplate i undervannsboring etter olje, som gjør den lettere og mer effektiv såvel som visse innretninger som muliggjør bedre overvåking av utleggingsoperasjonene.

Oppfinnelsen vedrører en enkelt bunnplate som benyttes ved boring av oljebrønner, hvorved lavtrykk-huset monteres direkte på bunnplaten, som dermed tar bort behovet for nok et hus for å sikre stivheten eller robustheten i arrangementet.

Enkel, undervanns bunnplate for oljebrønnboring omfattende en nedre del skrudd til en øvre del hvis øvre flate er traktformet for å hjelpe til å lede ned utstyr og verktøy som benyttes i brønnboringstrinnet, i hvilken bunnplate er utstyrt med bolter for å holde et hus, og kjennetegnet ved å innbefatte huller for at grus boret ut skal kunne utgå fra innsiden av platen før brønnforingsrøret blir installert. Den nedre del kan forsynes med en anordning for å vise hvordan arrangementet skal komme til anlegg, som muliggjør en hedre iaktagelse av operasjonen i en fjernstyrt farkost ved hjelp av en televisjonskrets.

For at den foreliggende oppfinnelse lettere skal forstås gis den følgende beskrivelse, kun som et eksempel, med henvisning til de vedlagte tegninger hvor: Fig. 1 viser et frontriss av et parti av den tidligere

kjente undervanns bunnplate for oljebrønnboring;

fig. 2 viser et frontriss av en undervanns bunnplate for oljebrønnboring i samsvar med den foreliggende oppfinnelse, før den legges på sjøbunnen;

fig. 3 viser et frontriss av et parti av den undervanns bunnplate for oljebrønnboring etter at den er lagt på sjøbunnen.

Før man begynner å beskrive oppfinnelsen vil henvisning først gis til fig 1, hvor det kan sees en tidligere kjent undervanns bunnplate for oljebrønnboring.

Denne bore-bunnplate (føringsfundament) omfatter en nedre del 10, som virker som en støtte, en mellomliggende sylindrisk del 11 koplet til den nedre del 10, en øvre sylindrisk del 19 som er koplet med den mellomliggende sylindriske del 11 og en traktformet øvre del 22, satt på den øvre sylindriske del 19 og beregnet på å lede verktøy ned i brønnen.

Et hus 12 er skrudd til den midtre sylindriske del 11 ved hjelp av bolter 13; et rør 14 referert til av ekspertene som lederør, er koplet til den midtre sylindriske del 11. Et andre midtre hus 17 er montert på huset 12 med sitt respektive rør 15 som også er kjent som et lederør. Til slutt er et høyttrykk-hus 18, med sitt respektive rør 16, montert på det midtre hus 17.

Bunnplåten er utstyrt med en nivelleringsanordning 20 som muliggjør kontroll av enhetens vertikalhet ved hjelp av en televisjonskrets på en fjernstyrt farkost.

Bunnplåten beskrevet ovenfor var et stort steg forover ved undervanns oljebrønnboringsteknikker, men den led fortsatt av enkelte mangler. Bruken av to hus med sine respektive lederør-innretninger gjør at dimensjonen og vekten er betraktelig, som gjør den forholdsvis tungvint å skipe, enten fra byggestedet til kaisiden for transport, eller det øyeblikket den losses over på et bærefartøy opp til tids-punktet for levering til en borerigg som skal installere den.

Et annet punkt som man skal huske på er økningen i kostnaden på grunn av bruken av to hus og deres respektive lederør, for ikke å nevne den ekstra kostnad som påløper gjennom lengre bruk av boreriggen for å legge ut de to hus. Alle disse kostnader gir tillegg på betraktelige beløp.

Fig. 2 og 3 viser en utførelse av en enkelt bunnplate i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. De to deler, den nedre del 1 og den øvre del 2 er skrudd sammen med bolter 7 som dermed utgjør selve bunnplåten. Dette er et forholdsvis viktig trekk ved bunnplåten for det muliggjør at den nedre del 1 og den øvre del 2 kan lett bæres separat til hvilken som helst plass det er mest egnet for dem å skrudd sammen, som dermed senker betraktelig kostnaden ved transport og også tiden som trengs for arbeidet.

Et hus 3 med sitt foringsrør 8 er montert på selve bunnplåten, der huset 3 er skrudd til bunnplåten ved hjelp av bolter 6 som vist i fig. 2 og 3. Enheten blir deretter festet til sjøbunnen, fortrinnsvis ved høyttrykksspyling, på en slik måte at foringsrøret 8 synker gradvis inntil den nedre del av selve bunnplåten hviler på sjøbunnen.

For å sikre at grusen som fremkommer under boreprosessen ikke hoper seg opp og hindrer observeringen og overvåkingen av operasjonen, er det huller 29 i den nedre del 1, beregnet på å la grus slippe ut fra den nedre del av bunnplåten, som dermed hindrer at det samles der. Fig. 2 og 3 viser en anlegg-indikatorstav 5 koplet sammen med den nedre del 1, hvor dette bare er en langsgående del 25 av enhver tverrsnittsform, innpasset i et lite segment av en rørformet føring 26, som er mindre enn den langsgående del 25. Den langsgående del 25 er forsynt i sin topp og bunn med stoppere 27 og 28, som er større enn den ytre diameter av den rørformede føring 26 slik at den langsgående del 25 kan bevege seg fritt inne i den rørformede føring 26 uten å unnslippe, siden forhindret av stopperne 27 og 28. Fig. 2 viser indikatorstaven 5, i posisjonen den inntar før den berører sjøbunnen, og fig. 3 viser dens posisjon etter at bunnplåten er blitt lagt på plass.

Formålet med indikatorstaven 5 er å kunne få operatøren til å være sikker på at jobben har blitt foretatt korrekt. Operatøren vakter over all utlegging av bunnplåten ved hjelp av en televisjonskrets i en fjernstyrt farkost. Bare å iakta, uten bruk av en indikkatorstav 5, vil ikke være tilstrekke-lig for å sikre at bunnplåten er i faktisk kontakt med sjøbunnen ettersom grusen som vanligvis samler seg rundt stedet hvor bunnplåten blir installert muligens kunne misslede operatøren til å tro at bunnplåten hviler på sjøbunnen mens den i virkeligheten kun ligger på toppen av slik opphopet grus.

I et slikt tilfelle, det er hvor operatøren slutter ned-senkingen av foringsrøret i sjøbunnen ved å ha blitt overbevist om at bunnplåten er i korrekt anlegg, kan konsekvensene vise seg å bli katastrofale, for sunnheten til hele arrangementet vil være truet og stabiliteten til alt utstyret som skal installeres over bunnplåten vil være skadelig.

Ved bruk av indikatorstaven 5 blir det mye lettere for operatøren å vite når jobben virkelig er ferdig, for alt vedkommende må gjøre er å iaktta indikatorstaven 5 for å ha en pålitelig informasjon omkring arbeidet. Så snart som den langsgående del 25 berører sjøbunnen blir den skjøvet oppad, og glir fritt inne i den rørformede føring 26, som det lett kan sees av operatøren som ser den stige.

Når den enkelte bunnplate for boring i sjøbunnen er blitt lagt korrekt, kan den faktiske boring av brønnen starte. Fig. 3 viser hele brønnhodeenheten allerede på plass, med sitt høyttrykk-hus 4 montert på huset 3, og foringsrøret 9 også koplet til det forannevnte brønnhodets høyttrykks-hus 4.

Alt dette tjener til å vise at den undervanns bunnplate for oljebrønnboring ifølge den foreliggende oppfinnelse er svært anvendelig, for den er billigere å lage, lettere og mindre kostbar å transportere og mye enklere å installere, som dermed hjelper til å skjære ned sluttkostnaden for undervanns oljebrønn-boringsarbeidet enda mer.

Claims (3)

1. Enkel, undervanns bunnplate for oljebrønnboring omfattende en nedre del (1) skrudd til en øvre del (2) hvis øvre flate (24) er traktformet for å hjelpe til å lede ned utstyr og verktøy som benyttes i brønnboringstrinnet, i hvilken bunnplate er utstyrt med bolter (6) for å holde et hus (3), og karakterisert ved å innbefatte huller (29) for at grus boret ut skal kunne utgå fra innsiden av platen før brønnforingsrøret (8) blir installert.

2. Bunnplate ifølge krav 1, karakterisert ved at den nedre del (1) er utstyrt med en anlegg-indikatorstav som omfatter en langsgående del (25) av en hvilken som helst tverrsnittsform og som kan bevege seg fritt inne i en rørformet føring (26) hvis lengde er mindre enn den av den langsgående del (25); og at den langsgående del (25) er forsynt med aksielt avstandsbeliggende stoppere (27,28) for å hindre at den langsgående del (25) forlater den rørformede føring (26).

3. Bunnplate ifølge krav 2, karakterisert ved at stopperne (27,28) er i den øvre og nedre ende av den langsgående del (25).