NO309620B1 - Undervanns bunnrammeanordning for boring og klargjöring av en brönn, og fremgangsmåte ved anbringelse av en undervannsanordning for boring og klargjöring av en brönn i sjöbunnen - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en undervanns bunnrammeanordning for boring og klargjøring av en brønn, omfattende en bunnramme, midler for å holde bunnrammen hevet over sjøbunnen, og i det minste en modul, gjennom hvilken eller hvilke brønnen kan klargjøres. Dessuten angår oppfinnelsen en fremgangsmåte ved anbringelse av et undervannssystem for boring og klargjøring av en brønn i sjøbunnen.

Boringen av en oljebrønn krever styring av borestrengen under den første boringen og deretter boring og klargjøring av brønnen ved montering av et ventiltre for å regulere strømningen fra brønnen. Dessuten kan annet undervannsutstyr kreves, slik som en manifold, en anordning for utsending av en pigg og en innføringsanordning for en strømningsledning for tilkobling av strømningsledninger og kabler.

Slikt utstyr er tidligere blitt montert på sjøbunnen på en av flere forskjellige typer bunnrammeer. F.eks. beskriver publikasjonen "The Conversion of a Two-Well Modular Guidebase with Shared Posts to Subsea Production", av S.D. Gomersall og J.M. Hopkinson, presentert på The Offshore Technology Conference i Houston, Texas, 7.-10. mai 1990, en bunnramme for montering av slikt utstyr og boring av åtte brønner i innbyrdes avstand. Som nevnt i publikasjonen var vekten av bunnrammen 650 tonn, og det er sannsynlig at dens maksimale dimensjon ville være mer enn 30 m.

En bunnramme av denne typen er vist i EP-A2-293.251, som beskriver en bunnramme som har en bredde på 15 m, en lengde på 24 m og en høyde på 6 m.

En slik bunnramme kan bare settes på plass ved bruk av en stor heisekran som er montert på en heisepram, og det kan kreves bruk av dykkere for å utføre de nødvendige tilkoblinger. Størrelsen til bunnrammen betyr at det kan ta flere år å konstruere og bygge den, og ettersom boring ikke kan starte før bunnrammen er på plass, kan dette forsinke starten av produksjonen tilsvarende. Det har vært foreslått mindre bunnrammer av denne typen (fire brønner), men disse medfører hovedsakelig de samme problemer som nevnt ovenfor.

I et alternativt forslag bevirker ikke bunnrammen styring under boring, men befinner seg sentralt på stedet for flere brønner som befinner seg nær hverandre og utgjør utstyr for felles betjening av disse brønner. Dette muliggjør at boring kan starte før bunnrammen er montert, men bunnrammen krever fremdeles en stor heisepram for montering. Dessuten må det utføres et større antall tilkoblinger enn med det førstnevnte forslaget, og dette krever betydelig bruk av dykkere eller fjernstyrte fartøyer og verktøy for å utføre tilkoblingene.

Sonsub Inc. har publisert detaljer ved et undervanns bore- og produksjonssystem som omfatter en produksjonsbunnramme for to eller fire brønner. Bunnrammen er av en enhetlig konstruksjon, med boresentreringsanordninger anordnet omkring en kjerne. I ett arrangement er bunnrammen generelt rektangulær, med et sentreringshull ved hvert hjørne, og i en annen utførelse er den rektangulær med to sentreringsanordninger anordnet på motsatte sider av en midtre kjerne. Det antas at dette også krever en heisepram for anbringelse.

"Subsea Engineering News" av 4. november 1993 inneholder en artikkel fra Exxon Production Research, om en manifold for syv brønner, kalt en "DMac"-manifold som hevdes å kunne føres gjennom brønnen i en borerigg. Det er imidlertid ikke kjent øvrige detaljer ved dette forslaget.

Den nevnte publikasjonen fra Gomersall og Hopkinson beskriver også et system der det inngår to brønner som er boret uten bunnramme før montering av bunnrammen. Dette oppnås ved bruk av brønnhodesneller på disse brønner, boltet til bunnrammen.

Av kjent teknikk forøvrig skal nevnes:

US 4126008 viser en bunnramme som benyttes som forankringsplate for en strekkstagplattform. Denne trenger mange forankringspunkter for pæler som er festet til stigerør og som holder plattformen på plass. Det fremgår av skriftet (spalte 2, linje 64 - spalte 3, linje 5) at hullene for pæler bores gjennom armer, mens brønner bores gjennom en senterdel. Det fremgår at rammen skal ligge på havbunnen uten særskilte understøttelser, hvilket betyr at rammen ikke utgjør noe fundament, men kun fungerer som en mal for borehullene. Armene vil bli liggende slik havbunnens form bestemmer, og de vil følgelig ikke kunne holdes horisontalt dersom ikke havbunnen er horisontal.

Rammen har foldbare armer, av hensyn til transport og anbringelse på bruksstedet. På grunn av rammens dimensjoner må den utstyres med flottørelementer for fløting, og senking av rammen gjennom en kjellerdekkåpning i et fartøy eller et plattformdekk er utelukket på grunn av rammens dimensjoner. Det må benyttes spesielle kranfartøyer for senkning av rammen.

US 3934658 viser en svingeoppiagring for en bunnramme.

US 5040607 viser en bunnramme for det samme formål som bunnrammen ifølge US 4126008. Rammen har imidlertid faste armer, uten hengsler. Rammen muliggjør at produksjonen fra flere brønner kan føres til en manifold og fra denne opp til en plattform på overflaten.

Bunnrammeanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes ved midler for å hengselforbinde modulen eller modulene med bunnrammen og for å holde modulen eller modulene i en hovedsakelig horisontal stilling, hevet over sjøbunnen.

Fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse kjennetegnes ved at en bunnramme anordnes over en kjellerdekkåpning i et fartøy, at bunnrammen senkes til sjøbunnen gjennom åpningen, og at i det minste én modul anordnes slik at den rager sideveis fra bunnrammen og er tilknyttet denne via en hengselforbindelse og anbringes i en høyde over sjøbunnen.

Med disse trekk oppnås for det første at modulen eller modulene kan foldes inn for senkning og montering av anordningen, og for det andre at modulen eller modulene blir holdt i ønsket stilling under bruk.

Med den foreliggende oppfinnelse oppnås at en slik ramme kan "forminskes" ved sammenfolding av modulene, eller ved fjernelse av modulene når hengselforbindelsene er løsbare, for å senke rammen gjennom en kjellerdekkåpning i et plattformdekk eller i et halvt nedsenkbart fartøy, for plassering på havbunnen.

Ved bruk av en bunnramme som har i det minste én hengslet modul kan bunnrammen senkes til sjøbunnen gjennom en åpning i et halvt nedsenkbart fartøy. Modulen settes deretter på plass fra bunnrammen. Dette medfører at det unngås behov for tungt heise-utstyr. Dessuten muliggjør det at arbeid kan starte med brønnboring før utstyr for klargjøring og ventiltrær er konstruert og tilpasset, slik at det muliggjøres tidligere opp-starting av borearbeidet.

Det følgende er en mer detaljert beskrivelse av noen utførelser av oppfinnelsen, i form av eksempler, idet det henvises til de vedføyde tegninger. Fig. 1 er en sideprojeksjon av en første utførelse av en bunnrammeanordning for boring av nye brønner, og som omfatter en bunnramme og tilhørende, hengslede moduler i form av føringer i bruksstilling på bunnrammen, idet anordningen er montert på sjøbunnen og en hengslet føring er vist med strekpunktlinjer i en indre stilling.

Fig. 2 er en planprojeksjon av en hengslet føring i anordningen i fig. 1,

Fig. 3 er et snitt etter linjen lll-lll i fig, 2.

Fig. 4 er en sideprosjeksjon i retning av pilen A i fig. 5, av anordningen i fig. 1-3, i sammentrukket tilstand, idet anordningen holder en nedføringsramme, og anordningen er klar til å senkes gjennom en brønn i et halvt nedsenkbart farføy.

Fig. 5 er en planprojeksjon av anordningen i fig. 4, uten føringen.

Fig. 6 er en lignende projeksjon som fig. 4, sett i retning av pilen B i fig. 5, og med

anordningen delvis bortskåret.

Fig. 7 er en planprojeksjon av en bunnplate for klargjøring, for montering på en

hengslet modul på bunnrammen i fig. 1-3.

Fig. 8 er et snitt etter linjen VIII-VIII i fig. 7.

Fig. 9 er en skjematisk sideprojeksjon av anordningen i fig. 1, og viser ventiltrær på bunnplater for klargjøring, en manifold på bunnrammen og tilkoblinger mellom manifolden og ventiltrærne. Fig. 10 er en sideprojeksjon av en andre utførelse av en bunnrammeanordning anordnet på sjøbunnen, idet anordningen omfatter en modifisert bunnplate for klargjøring koblet til en eksisterende, klargjort brønn.

Fig. 11 er en planprojeksjon av den modifiserte bunnplaten for klargjøring i fig. 10.

Fig. 12 er et snitt etter linjen XII-XII i fig. 11.

Fig. 13a, 13b og 13c viser tre alternative måter for tilkobling av en modul til en

bunnramme ved hjelp av et hengsel.

Den første utførelsen av anordningen omfatter en bunnramme 10 som best fremgår av fig. 1, med generelt rektangulær form, med øvre og nedre flater 11a, 11b, og fire sidekanter 12a, 12b, 12c, 12d. En holder 13 for en pelehylse rager gjennom midten av bunnrammen og har en akse vinkelrett på planet til bunnrammen 10.

En pelehylse 14a festet til en ende av en pele 14b er festet til holderen 13 og rager fra under bunnrammen 10. Pelen 14b kan f.eks. dannes av sammenkoblede partier av et rør med 760 mm diameter og en lengde på 50 m og et veggtverrsnitt på 50 mm. Pelen 14b rager vertikalt ned på sjøbunnen 15 og er sementert på plass for å holde

bunnrammen 10 over sjøbunnen.

Som vist i fig. 1 behøver ikke sjøbunnen 15 å være horisontal, og i dette tilfelle holder den nedre flaten 11b på bunnrammen 10 en svingelagring 16 som pelen 14 forløper gjennom, og som har buede flater 17 som ligger omkring peleaksen 18. Disse flater 17 er i anlegg mot en samvirkende, stumpkonisk flate 19 på en midlertidig bunnplate 20 som også pelen 14 er ført gjennom og som har pigger 21 for å holde den midlertidige bunnplaten 20 på sjøbunnen 15. På denne måte kan bunnrammen 10 dreies i forhold til sjøbunnen inntil den er horisontal. En nivelleringsmekanisme (ikke vist) kan være anordnet for å bestemme når denne orientering er oppnådd.

To bunnplateholdere (ikke vist) er anordnet på bunnrammen 10 nær motsatte sidekanter av bunnrammen 10, for et formål som skal beskrives i det følgende.

Bunnrammen 10 holder inntil fem hengslede moduler 22. Forbindelsen mellom hver modul 22 og bunnrammen 10 er et hengsel 23, som best fremgår av fig. 1,2 og 3.

Hvert hengsel 23 omfatter to hengseldeler, en som holdes av bunnrammen 10 og en som holdes av den hengslede modulen 22. Bunnrammen har seks slike hengseldeler 24. Det er to på hver av to motsatte sidekanter 12a, 12c på bunnrammen 10 og en på hver av de øvrige to motsatte sidekanter 12b, 12d. Hver hengseldel 24 på bunnrammen 10 er generelt hakeformet, og er utstyrt med en nedover skrånende styreflate 25 som fører til en ende av et halvsirkelformet øye 26, idet den andre enden er utstyrt med en tangentialt ragende flate 27 som forløper parallelt med den skrådde styreflaten 25 og også er forlenget forbi horisontalretningen. Hengseldelen 28 på hver hengslet modul 22 omfatter en stav 29 med sirkulært tverrsnitt som holdes mellom innbyrdes adskilte plater 30. Staven 29 rager i en retning generelt vinkelrett på lengden av den hengslede modulen, og er dimensjonert for å passe inn i modulen 22.

På denne måten er hver hengslet modul 22 koblet til bunnrammen 10 med et hengsel 23 som muligjør svingebevegelse av hver modul 22 om en horisontal akse, mellom en stilling vist med strekpunktlinjer i fig. 1 og stillingen vist med heltrukne linjer i fig. 1, dvs fra en stilling der den hengslede modulen 22 befinner seg vertikalt til en stilling der den hengslede modulen 22 rager sideveis fra bunnrammen 10. Hver hakeformet hengseldel 24 rager ut fra en plate, slik at når den tilhørende modulen 22 befinner seg horisontalt ligger platene 30 på den andre hengseldelen 28 mot platen for å hindre fortsatt dreining

nedover av modulen 22.

Hver hengslet modul 22 er, som vist i fig. 2 og 3, dannet av en langstrakt bjelke 31 som har hengseldelen 28 på en ende og holder en ringformet sentreringsanordning 32 dannet av en stumpkonisk entring 33 som fører til en ringformet åpning 34. Sentreringsanordningen 32 har til oppgave å styre og holde en foringsstreng på en måte som skal beskrives i det følgende.

Hver hengslet modul 22 har en øvre flate som holder et par tilkoblinger 35 for styrevaier fordelt på diametralt motsatte sider av sentreringsanordningen 32. Hver tilkobling 35 er koblet til modulen 22 ved hjelp av en skjærpinne (ikke vist).

Hver tilkobling 35 er koblet til entringen 33 for sentreringsanordning 32 ved hjelp av en flens 43. Én flens er utstyrt med et enkelt hull 44a og den andre flensen er utstyrt med to adskilte hull 44a, 44b, for et formål som skal beskrives i det følgende. Hver flens 43 omfatter et parti 43a som er maskinert til en bestemt bredde, for et formål som skal beskrives i det følgende.

Fig. 1 viser også en bunnplate 36 for klargjøring på hver hengslet modul 22. En bunnplate 36 for klargjøring fremgår best av fig. 6 og 7. Med henvisning til disse figurer omfatter bunnplaten 36 for klargjøring et midtre rør 51 som ved hjelp av fire radialt ragende i-bjelker 52 fordelt med like vinkler er forbundet med fire styretrakter 53, idet hver styretrakt 53 er på enden av en tilhørende i-bjelke 52. Styretraktene 53 er sammenkoblet via firkantbjelker 54, slik at det er dannet en kvadratisk form. To motstående firkantbjelker 54 er ved midten utstyrt med rør 55 for styrevaier, ragende parallelt med røret 51 og traktene 53. Hvert rør 55 for styrevaier er utstyrt med en aksial sliss 72 som kan åpnes og lukkes av en sperre 73 for å muliggjøre at en styrevaier (ikke vist) kan innføres i røret 55, hvoretter røret 55 lukkes.

Klargjøringsbunnplaten 36 omfatter også en styreplate 74 ragende mellom to firkantbjelker 54 og liggende parallelt med, men i avstand fra, en tredje firkantbjelke 54

som omfatter et rør 55. Platen 74 ligger i et vertikalplan, og er mellom endene utformet med et nedoverrettet styrespor (ikke vist) for et formål som skal beskrives i det følgende.

Anbringelsen av anordningen beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1-3 skal beskrives med særlig henvisning til fig. 4-6. Anordningen settes ut fra et halvt nedsenkbart fartøy som er bevegelig forankret (eller dynamisk anbragt) i en bestemt stilling over sjøbunnen 15. Slike fartøyer har evnen til å heise laster på 20-30 tonn (avhengig av forholdene til sjøs). Fartøyet omfatter en gjennomgående kjellerdekkåpning, gjennom hvilken moduler kan senkes til sjøbunnen, og gjennom hvilken boreoperasjoner utføres ved bruk av et boretårn over åpningen.

Først bringes den midlertidige bunnplaten 20 i ønsket stilling på sjøbunnen 15. Et hull bores deretter i sjøbunnen 15 gjennom den midlertidige bunnplaten 20, for anbringelse av pelen 14. Hullet kan f.eks. bores ved bruk av en borkrone som har en diameter på 950 mm. Som nevnt ovenfor kan pelen 14 være 50 m lang, og hullet må således ha i det minste denne lengden (det vil vanligvis bli boret gjennom det myke overflatelaget).

Bunnrammen 10 understøttes deretter over brønnen på et par bærebjelker (ikke vist) av konvensjonell type. En nedføringsramme 37 anbringes deretter på toppen av bunnrammen 10. Nedføringsrammen 37 omfatter et midtre rør 38 med øvre og nedre armer 40, 41 ragende fra øvre og nedre ender av røret 38 og fra motsatte sider av røret 38. Endene til hvert par armer 40, 41 fjernest fra røret 38 holder et styrerør 42.

Øvre og nedre tverrarmer 45, 46 holdes av og rager vinkelrett på hvert par armer 40, 41. Hver tverrarm 45, 46 holder nær sin ende en sperre 47 som omfatter en tapp (ikke vist) som kan innføres i et motsvarende hull 44a i en flens 43 på den nærmeste, hengslede modulen 22 (når en slik modul 22 er anbragt slik som vist i fig. 4-6) for holding av modulen 22 i den innførte stillingen vist i fig. 4 og 5.

To øvrige elementer 49 og 50 rager mellom to par tverrarmer 45, 46 til en side av røret 38, og rager parallelt med armene 40 og holder sperrer 47 som er innført i hull 4 i flensene 43 til den femte bunnplaten.

Deretter innføres styrestaver gjennom nedføringsrammens styrerør 42 og sperres mot hver sin mothaksanordning på bunnrammen 10. Styrestavene er av en type som muliggjør at styrestavene senere kan frakobles fra mottaksanordningene. Den øvre enden til hver styrestav omfatter en kobling som sperres mot en kobling på enden av en styrevaier som forløper fra fartøyet.

De hengslede moduler 22 heves deretter og hengsles til bunnrammen 20 i innført, vertikal stilling, slik som vist i fig. 4 og 5. Som beskrevet ovenfor holdes de i denne stillingen ved at sperrene 47 er innført i hullene 44 på flensene 43 til de hengslede moduler 22.

I den innført stillingen vist i fig. 4 rager de hengslede moduler 22 bare minimalt sideveis fra bunnrammen 10, slik at den maksimale bredden til anordningen er tilstrekkelig liten til å muliggjøre at den kan senkes gjennom åpningen i det halvt nedsenkbare fartøyet. En vanlig dimensjon for åpningen kan f.eks. være 5,5 m x 5,5 m. Dessuten er vekten av anordningen slik at den kan heises av heiseutstyret som vanligvis er anordnet på slike halvt nedsenkbare fartøyer for heising av utstyr til fartøyet, og som, som nevnt ovenfor, kan være i stand til å oppta belastninger på 20 til 30 tonn.

Pelen 14b føres deretter gjennom pelehylseholderen 13 i bunnrammen 10 med den enden av pelen 14b som er sveiset til pelehylsen 14a som er sperret i holderen 13. Et nedføringsverktøy, hvis ende er vist i fig. 4 og 6, er koblet til pelehylsen 14a. Over nedføringsverktøyet er en spole 39 som holder kabler 48, og hver kabel 48 er koblet til en hengslet modul 22 via en sjakkel som er forbundet med et hull 44b i en flens 43. Kablene 48 strammes ved rotasjon av spolen 39. En sentrerende endeplate 76 er boltet til enden av røret 38 på nedføringsrammen 37.

Anordningen senkes til sjøbunnen 15 av nedføringsverktøyet og sentreringsanordningen for borerør. Pelen 14 entrer det borede hullet i den midlertidige bunnplaten 20, inntil svingeopplagringen 16 på bunnrammen 10 kommer til anlegg mot den stumpkoniske flaten 19 på den midlertidige bunnplaten 20. Også nivelleringen til bunnrammen 10 kontrolleres, og reguleres om nødvendig ved bruk av svingeopplagringen 16. Pelen 14 sementeres deretter i det borede hullet.

Et fjernstyrt fartøy manøvreres deretter for å frigjøre tappene til sperrene 47. Borerøret roteres for å rotere spolen 39 slik at kablene 48 slakkes for å muliggjøre at modulene 22 kan svinge nedover inntil de rager sideveis fra bunnrammen 10, slik som vist i fig. 1. I den sideveis ragende stilling sperres henglene 23 av sperrer (ikke vist i fig. 1 til 6).

Mens pelen 14 sementeres understøttes bunnrammen 10 av den midlertidige bunnplaten 20. Den midlertidige bunnplaten 20 og svingeopplagringen 16 kan imidlertid utelates, og anordningen kan holdes av borestrengen mens sementeringen utføres.

Nedføringsverktøyet føres opp til overflaten sammen med nedføringsrammen 37.

Sjaklene er utstyrt med skjærpinner som brister under denne operasjonen, slik at kablene 48 frakobles fra modulene 22. Styrestavene blir igjen på bunnrammen 10, koblet til fartøyet med vaier.

Det vil forstås at nedføringsrammen 37 ikke er koblet til bunnrammen 10. Det vil derfor være mulig å anbringe bunnrammen 10 på sjøbunnen 15 uavhengig av nedføringsrammen 37 og de hengslede moduler 22 og deretter å montere de hengslede modulene 22 på nedføringsrammen 37 slik som beskrevet ovenfor før senking av enheten ned til bunnrammen 10. Hengseldelene 28 på modulene 22 vil derved kobles til hengseldeler 24 på bunnrammen 10 når enheten kommer til bunnrammen 10.

Det neste trinn er boringen av en brønn, og dette utføres gjennom en utvalgt hengslet modul 22, som utgjør en føring. Dette utføres på følgende måte.

Det fjernstyrte fartøyet frakobler først de to styrevaierne fra bunnrammen 10 og kobler disse til koblingene 35 på utvalgte, hengslede moduler 22. Det halvt nedsenkbare fartøyet beveges deretter inntil brønnen er over den utvalgte, hengslede modulen 22. Ved bruk av styrevaierne og en myk line føres en 950 mm borkrone gjennom sentreringsanordningen 32 til den utvalgte, hengslede modulen 22, og et 950 mm lederrørhull bores gjennom sjøbunnen 15. Deretter monteres en klargjøringsbunnplate 36 på den hengslede modulen 22 på følgende måte.

Klargjøringsbunnplaten 36 heves til bærebjelkene over brønnen og styrevaierne fra den hengslede modulen 22 føres gjennom styrevaierrørene 55. En styrestav 80 er løsbart tilkoblet til hver av styretraktene 53. Styrestavene 80 kan være de samme som

styrestavene som benyttes på bunnrammen 10. En koblingstapp 81 på den øvre enden av hver styrestav 80 kobles til en koblingsmuffe på den øvre enden av en styrevaier. Et lederrør 77 føres gjennom røret 51 med en muffe 78 på den enden som festes til enden av røret 51. Et nedføringsverktøy (ikke vist) kobles til muffen 78 og klargjørings-bunnplaten 36, og lederrøret 56 føres til modulen 22. Styrevaierrørene 55 føres ned utenpå tappene 35 for å posisjonere klargjøringsbunnplaten 36 på den hengslede modulen 22, og styresporet i platen 74 kommer i inngrep med det maskinerte flensparti 43a for å fastlegge orienteringen til klargjøringsbunnplaten 36 i forhold til den hengslede modulen 22. Lederrøret sementeres deretter på plass. De to på forhånd monterte styrevaiere kan deretter løsgjøres ved å strammes slik at pinnene 69 som holder tappene 35 på modulen 22 skjæres over.

Brønnen er nå klar for fullføring av boring ved bruk av vanlige boreoperasjoner.

Etter at brønner er boret kan utstyret for produksjon og klargjøring monteres. Et eksempel på et slikt arrangement er vist skjematisk i fig. 9. I denne figuren er deler som er felles med fig. 1 til 5 gitt de samme henvisningstall, og blir ikke beskrevet detaljert.

I dette arrangement er hver brønn utstyrt med et ventiltre 57 som har rør 58 som passer utenpå hver av styrestavene 80 på den tilhørende klargjøringsbunnplaten 36. Hvert ventiltre 57 er utstyrt med en kobling 60 som fester ventiltreet til brønnhodet. Ventiltreet 57 anbringes på klargjøringsbunnplaten 36 ved bruk av vaierne som er forbundet med endene av styrestavene 80.

En manifold 61 bæres av bunnrammen 10 og er utstyrt med en kobling 62. Manifolden 61 kan anbringes ved bruk av vaiere som er festet til styrestaver på bunnrammen 10. Ventiltreutløpet B og manifoldutløpet A er sammenkoblet av et løsbart U-formet rør 63 som er anbragt ved bruk av styrevaiere. Som vist er begge endene til utløpene A, B rettet vertikalt oppover og rager inn i nedoverrettede koblinger 64 på røret 63. Røret 63 omfatter en hydraulisk sperreanordning som danner forbindelsen mellom disse deler.

Det vil forstås at sammenkoblingen ikke trenger å utføres slik som beskrevet ovenfor. Et utløp A eller B kan være utstyrt med en tappformet koblingsdel anordnet vertikalt oppover mens det andre utløpet A eller B er utstyrt med den muffeformede koblingsdelen som er rettet vertikalt nedover, slik at når delene anbringes dannes forbindelsen. Alternativt kan endene av utløpene A, B være anordnet horisontalt, slik at det dannes en horisontal forbindelse mellom disse.

Hele anordningen kan være utstyrt med en beskyttende konstruksjon (ikke vist) som muliggjør at anordningen kan beskyttes mot tråleutstyr.

Det vil forstås at en andre brønn og flere brønner kan bores ved bruk av en andre og flere hengslede moduler 22. I et slikt tilfelle løsgjøres to av vaierne som er festet til stavene 80 på klargjøringsbunnplaten 36 av et fjernstyrt fartøy og kobles til koblinger 35 på den utvalgte, hengslede modulen 22. Prosedyren vil deretter være slik som beskrevet ovenfor.

Anordningen beskrevet over er for boring av nye brønner. Det er også mulig å tilpasse anordningen for en eksisterende brønn. Et slikt anordning skal i det følgende beskrives med henvisning til fig. 10, 11 og 12. Deler som er felles i disse figurer og i fig. 1-7 er gitt de samme henvisningstall, og blir ikke beskrevet detaljert.

Anordningen benytter en modifisert uførelse av klargjøringsbunnplaten 36 som er vist i fig. 6 og 7. En av firkantbjelkene 54 er imidlertid utelatt, likeledes begge styrevaierrørene 55. En hengslet bjelke 65 rager radialt fra røret 51 og er i en lik vinkelavstand fra de to nærmeste i-bjelker 52 som er sammenkoblet av en firkantbjelke 54. Den enden av den hengslede bjelke 65 som er fjernest fra røret 51 er utstyrt med en hakeformet hengseldel 24 som er den samme som den hakeformede hengseldel 24 på bunnrammen i fig. 1 til 7.

Den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67 anbringes på følgende måte.

Først fjernes den eksisterende bunnplaten fra den eksisterende brønnen, og muffen på lederrøret undersøkes med hensyn til skade. Den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67 heises deretter over brønnen og senkes til den eksisterende brønnen ved bruk av et borerørverktøy og bruk av styrestaver og styrevaiere på samme måten som klargjøringsbunnplaten 36. Røret 51 festes deretter til det eksisterende brønnhodet.

Deretter heises en bunnramme 10 over brønnen. Bunnrammen er den samme som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1 til 3, med unntak av at en av hengseldelene på bunnrammen er dannet av en stang 29 mellom plater 30, på samme måte som for hengseldelen 28 på den hengslede modulen 22 beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1 til 3. Denne hengseldelen 28 på bunnrammen 10 og den tilhørende hengseldelen 24 på den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67 er snudd sammenlignet med de øvrige hengsler 23.

Bunnrammen 10 opphenges deretter i en særskilt ramme og senkes til sjøbunnen 15 styrt av vaiere, med stangen 29 innrettet etter hengseldelen 24 på den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67. Når bunnrammen 10 kommer til den modifiserte klar-gjøringsbunnplaten 67 kommer stangen til anlegg mot den skrådde flaten 25 og styres ned i øyet 26. Fortsatt senking av bunnrammen 10 bevirker at bunnrammen 10 svinger om stangen 29 til horisontal stilling.

Det kan være nødvendig å benytte jekker og muddermatter for å nivellere den midtre konstruksjon før det utføres videre arbeid. Et eksempel på dette er vist i fig. 10, der en jekk 70 er montert på en muddermatte 71 for å understøtte den hengslede bjelken 65 i den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67.

Bunnrammen 10 frakobles deretter fra heiseutstyret, og vaierne og styrestavene fra den modifiserte klargjøringsbunnplaten 67 overføres til bunnrammen 10 av et fjernstyrt fartøy. Ved bruk av pelehylseholderen 13 som bunnramme bores et hull gjennom bunnrammen 10 ved bruk av sentreringsanordningen. Som tidligere kan diameteren til hullet være 950 mm. Etter boring senkes en pele 14 med en diameter som kan være 762 mm ned til sjøbunnen 15 ved bruk av nedføringsverktøyet og festes til pelehylsen 13. Pelen 14 sementeres deretter på plass og verktøyet tas opp.

Deretter kan de hengslede moduler 22 kobles til bunnrammen 10 ved å senkes gjennom brønnen på nedføringsrammen, og hengseldelene sammenkobles. De hengslede moduler 22 kan deretter benyttes for boring av et lederørhull, slik som beskrevet ovenfor med henvisning til fig. 1 til 7.

Som beskrevet ovenfor skjer sammenkoblingen mellom bunnrammen 10 og sideføringene (de hengslede moduler 22 eller den modifiserte klargjøringsbunnplate 67) via hengslene 23. Fig. 13a, 13b og 13c viser hvordan et hengsel 23 av den typen som er beskrevet ovenfor med henvisning til tegningene kan muliggjøre forskjellige typer sammenkobling. I disse figurer beskrives ikke deler som er felles med fig. 1 til 3 detaljert, og de er gitt de samme henvisningstall.

Som vist til venstre i fig. 13a kan hengseldelene 24, 28 sammenkobles med den hengslede modulen 22 i skråstillingen vist med strekpunktlinje i fig. 13a. Den hengslede modulen 22 kan deretter svinges til den vertikale stillingen som er vist med heltrukne linjer, idet frakobling mellom stangen 29 og øyet 26 hindres av den tangentiale flaten 27.

Som vist til høyre i fig. 13a kan den hengslede modulen 22 deretter svinges fra den vertikale stilling til en horisontale stilling der den rager sideveis fra bunnrammen 10. En hengselsperre 68 er anordnet for å holde delene i disse innbyrdes stillinger.

Med henvisning til fig. 13b viser den venstre delen av figuren hvordan den hengslede modulen 22 kan kobles til bunnrammen 10 av hengseldelen 28 som senkes ned mot hengseldelen 24 med den hengslede modulen 22 skrådd i en spiss vinkel bort fra bunnrammen 10. I dette tilfelle kommer stangen 29 til anlegg mot den skrådde flaten 25 og ledes deretter nedover og inn i øyet 26. Fortsatt bevegelse nedover av den hengslede modulen 22 bevirker at modulen 22 svinger om stangen 29 til den horisontale stillingen, i hvilken den sperres av sperren 68.

Med henvisning til fig. 13c kan den hengslede modulen 22 nærme seg bunnrammen i en horisontal stilling, og stangen 29 vil komme til anlegg mot den skrådde flaten 25 og styres ned i øyet 26. Sperren 68 vil deretter sperre delene sammen.

Selv om disse sammenkoblingsmåter er beskrevet for en hengslet modul 22, vil det forstås at de kan benyttes for hvilken som helst modul som omfatter en hengseldel som kan sammenkobles med bunnrammen 10.

F.eks. kan en hengseldel 28 eller 24 være anordnet på en føring som holder et inntrekkingsinnløp for en strømningsledning, med en skråflate. Alternativt kan en hengseldel 28 være anordnet på en av flere strømningsledningsenheter. En hengseldel 28 kan være anordnet på en bunndel for å holde en utslippsanordning for en pigg. En slik utslippsanordning for en pigg kan være forbundet med en manifold 61 av den type som er beskrevet ovenfor. Føringen kan f.eks. danne en plattform med et lignende areal som bunnrammen 10.

Disse muligheter muliggjør at bunnrammeanordninger av den type som er beskrevet ovenfor kan benyttes i mange utførelser. F.eks. kan ett av hengslene på bunnrammen 10 benyttes for å holde en inntrekkingsåpning for en strømningsledning, for å forbinde manifolden 61 på bunnrammen med en fjern, enkelt brønn. De øvrige hengsler på bunnrammen 10 holder fremdeles de hengslede moduler 22 for boring av brønner. Alternativt kan alle hengseldelene 24 på bunnrammen holde inntrekkingsåpninger for strømningsledninger og være tilkoblet fjerne brønner hver for seg. Manifoldene til to eller flere bunnrammeer kan være koblet i serie til føringer på bunnrammene for å danne den nødvendige styring for strømningsledninger. Alternativt kan føringene til flere bunnrammer 10 være koblet til en midtre føring, idet hver bunnramme danner den nødvendige styring for strømningsledninger.

Utførelsene beskrevet ovenfor med henvisning til tegningene innebærer den fordel at anordningen kan føres ned gjennom brønnen i et halvt nedsenkbart fartøy, slik at det ikke kreves noen stor heisepram for anbringelsen. Dessuten krever anbringelsen

ikke dykkere, og krever eventuelt bare bruken av et fjernstyrt fartøy, selv om også

bruken av et slikt fartøy kan unngås i noen tilfeller.

Bruken av de hengslede moduler 22 muliggjør at boringen av brønnen kan starte før ventiltreet og manifolden er fremstilt. Dette minsker i betydelig grad den tid det tar å

sette en brønn i produksjon.

Alle de grunnleggende anordninger kan gjenvinnes uavhengig av bunnrammen. Pelene 14 kan kappes under bunnrammen 10 ved bruk av forskjellige teknikker og under de hengslede moduler 22 ved bruk av forskjellige teknikker som muliggjør at disse deler kan gjenvinnes.

Bunnrammen 10 beskrevet ovenfor med henvisning til tegningene er vist generelt kvadratisk sett ovenfra. Det vil forstås at den kan ha hvilken som helst passende form, f.eks. sekskantet. Den kvadratiske formen medfører den fordel at når åpningen i fartøyet (som generelt er kvadratisk) er innrettet etter bunnrammen 10, kan den bringes til innretting etter modulene uten at det er nødvendig å dreie fartøyet.

Claims (40)

1. Undervanns bunnrammeanordning for boring og klargjøring av en brønn, omfattende en bunnramme (10), midler for å holde bunnrammen (10) hevet over sjøbunnen, og i det minste en modul (22), gjennom hvilken eller hvilke brønnen kan klargjøres, karakterisert ved midler (23) for å hengselforbinde modulen eller modulene (22) med bunnrammen (10) og for å holde modulen eller modulene (22) i en hovedsakelig horisontal stilling, hevet over sjøbunnen.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at bunnrammen (10) omfatter en hengseldel (24) for tilkobling til en andre hengseldel (28) på en modul (22), for dannelse av et hengsel (23).

3. Anordning som angitt i krav 2, karakterisert ved at hengseldelene (24, 28) muliggjør svingning om en akse som ligger i et plan parallelt med planet til bunnrammen (10).

4. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-3, karakterisert v e d at bunnrammen (10) generelt er firkantet i planprojeksjon, idet hver kant (12a, 12b, 12c, 12d) omfatter i det minste én av hengseldelene (24).

5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at i det minste to motsatte kanter (12a, 12b, 12c, 12d) har to hengseldeler (24) i avstand langs hver kant.

6. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-5, karakterisert v e d at den omfatter en nedføringsramme (37) som omfatter sperremidler (47) for løsbar tilkobling av en modul (22) i en indre stilling.

7. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at nedføringsrammen (37) omfatter midler for tilkobling av i det minste to styrevaiere for anbringelse av nedføringsrammen (37) på sjøbunnen.

8. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-7, karakterisert v e d at opplagringen for bunnrammen (10) omfatter en åpning for innføring og tilkobling av en pelehylse (14a) på en ende av en pele (14), idet pelen er festet i et hull i sjøbunnen for å danne understøttelse for bunnrammen (10).

9. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-8, karakterisert v e d at bunnrammen (10) har en underside, idet undersiden holder en svingeopplagring (16) for å muliggjøre at planet til bunnrammen (10) kan reguleres i forhold til sjøbunnen.

10. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-9, karakterisert v e d at den omfatter i det minste én modul (22), idet modulen omfatter en andre hengseldel (28) som samvirker med en hengseldel (24) på bunnrammen (10) for å muliggjøre svingebevegelse av modulen (22) mellom den indre og den ytre stilling.

11. Anordning som angitt i krav 10, karakterisert ved at en hengseldel (24) omfatter et hakeformet element som har en styreflate (25) som fører til et øye (26) i hakeformen, idet den andre hengseldelen (28) omfatter en stang (29) med sirkeltverrsnitt, anordnet slik at stangen kan kobles til styreflaten (25) med modulen (22) orientert i forhold til bunnrammen (10) i hvilken som helst stilling mellom den ytre stilling og en stilling i en spiss vinkel med den ytre stilling, idet styreflaten (25) deretter styrer stangen (29) inn i øyet (26) for dannelse av et hengsel (23).

12. Anordning som angitt i krav 11,karakterisert ved at hengseldelene (24, 28) samvirker for å hindre at modulen (22) beveges forbi den ytre stillingen fra den indre stillingen.

13. Anordning som angitt i krav 12, karakterisert ved at den hakeformede hengseldelen (24) er tilknyttet en stopper som ligger i et plan parallelt med hengselaksen, idet stangen er (29) tilknyttet et fremspring som danner anlegg mot stopperen når modulen (22) er i den ytre stillingen, for å hindre bevegelse forbi denne stillingen.

14. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-13, karakterisert v e d at hengseldelene (24, 28) omfatter en sperre (47) for å sperre hengseldelene (24, 28) sammen når modulen (22) er i den ytre stillingen.

15. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-14, karakterisert v e d at bunnrammen (10) generelt er firkantet i planprojeksjon, med fire sidekanter (12a, 12b, 12c, 12d), idet to motstående av disse sidekanter omfatter to hengseldeler (24), med en modul (22) i hengselforbindelse med hver hengseldel, og de to øvrige sidekanter har en enkelt hengseldel (24) med en enkelt modul (22) i hengselforbindelse med denne.

16. Anordning som angitt i krav 15, karakterisert ved at modulene (22) generelt er firkantet i planprojeksjon, med sidekanter som er parallelle med sidekantene til bunnrammen (10).

17. Anordning som angitt i krav 16, karakterisert ved at de to firkantede moduler (22) som er hengselforbundet med hver av de to motstående sidekanter rager sideveis utenfor de nærmeste, gjenstående sidekanter.

18. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-14, karakterisert v e d at modulen (22) omfatter en hengslet bunnplate med en borestyring.

19. Anordning som angitt i krav 18, karakterisert ved at den hengslede bunnplaten omfatter en opplagring for en klargjøringsbunnplate (36).

20. Anordning som angitt i krav 19, karakterisert ved at den hengslede bunnplaten omfatter et feste for to styrevaiere, idet klargjøringsbunnplaten (36) har styrevaierrør (55) gjennom hvilke styrevaierne løper for å muliggjøre at klar-gjøringsbunnplaten (36) kan anbringes på den hengslede bunnplaten.

21. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-14, karakterisert v e d at modulen (22) holder en styretrakt (53) for strømningsledninger.

22. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-14, karakterisert v e d at modulen (22) holder en utslippsanordning for en pigg.

23. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-22, karakterisert v e d at bunnrammen (10) holder en manifold.

24. Anordning som angitt i krav 23, karakterisert ved at manifolden omfatter i det minste én fluidkoblingsdel for samvirke med en annen fluidkoblingsdel på annet utstyr som holdes av en modul (22), idet koblingsdelene automatisk kan sammenkobles for å danne forbindelsen når utstyret anbringes på modulen.

25. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 11-14, karakterisert v e d at den hakeformede hengseldelen (24) holdes av modulen (22) og stangen (29) holdes av bunnrammen (10), idet modulen (22) kan kobles til en eksisterende brønn, hvoretter bunnrammen (10) anbringes på sjøbunnen og stangen (29) kommer til anlegg med den hakeformede hengseldelen (24) for å danne hengselet (23) når bunnrammen (10) anbringes.

26. Anordning som angitt i hvilke som helst av kravene 1-25, karakterisert v e d at den omfatter et bur som dekker anordningen.

27. Fremgangsmåte ved anbringelse av et undervannsanordning for boring og klargjøring av en brønn i sjøbunnen, karakterisert ved at en bunnramme (10) anordnes over en kjellerdekkåpning i et fartøy, at bunnrammen (10) senkes til sjøbunnen gjennom åpningen, at i det minste én modul (22) anordnes slik at den rager sideveis fra bunnrammen (10) og er tilknyttet denne via en hengselforbindelse (23) og anbringes i en høyde over sjøbunnen.

28. Fremgangsmåte som angitt i krav 27, karakterisert ved at modulen (22) hengsles til bunnrammen (10) når bunnrammen (10) anbringes over brønnen, idet modulen (22) anbringes i en indre stilling der modulen (22) rager minimalt sideveis fra bunnrammen (10), og modulen (22) og bunnrammen (10) senkes sammen gjennom brønnen, og modulen (22) svinges deretter til den sideveis utragende stilling.

29. Fremgangsmåte som angitt i krav 27, karakterisert ved at bunnrammen (10) monteres på sjøbunnen og kommer til anlegg mot modulen (22) i den sideveis utragende stilling.

30. Fremgangsmåte som angitt i krav 29, karakterisert ved at modulen (22) kommer til anlegg mot bunnrammen (10) i en stilling med vinkelavstand fra den sideveis utragende stilling, og svinges deretter om hengselet (23) til den sideveis utragende stilling.

31. Fremgangsmåte som angitt i krav 29, karakterisert ved at modulen (22) kommer til anlegg mot bunnrammen (10) når den er i den sideveis utragende stilling.

32. Fremgangsmåte som angitt i hvilke som helst av kravene 27-30, karakterisert ved at i det minste én modul (22) hengsles til bunnrammen (10) mens bunnrammen (10) er over brønnen, at en nedføringsramme (37) festes til i det minste én modul (22) for å holde modulen (22) i den indre stillingen, at styrevaiere festes til bunnrammen (10), at en borestreng festes til bunnrammen (10), hvoretter bunnrammen (10) senkes til sjøbunnen ved bruk av borestrengen.

33. Fremgangsmåte som angitt i hvilke som helst av kravene 27-32, karakterisert ved at et hull bores i sjøbunnen, at et nedhengende rør festes til bunnrammen (10) mens bunnrammen (10) er over brønnen, hvoretter røret senkes ned i hullet og røret festes i hullet for å danne en opplagring for bunnrammen (10) og modulen (22).

34. Fremgangsmåte som angitt i hvilke som helst av kravene 27-33, karakterisert ved at modulen (22) er en hengslet bunnplate, og at brønnen anbringes over den hengslede bunnplaten når den hengslede bunnplaten er i den sideveis utragende stilling, hvoretter et hull bores med borerøret styrt av den hengslede bunnplaten.

35. Fremgangsmåte som angitt i krav 34, karakterisert ved at en klargjøringsbunnplate (36) deretter anbringes over brønnen, at et lederør festes til klargjøringsbunnplaten og at deretter klargjøringsbunnplaten anbringes på den hengslede bunnplaten (22) med lederøret ragende gjennom den hengslede bunnplaten (22).

36. Fremgangsmåte som angitt i krav 35, karakterisert ved at styrevaiere festes mellom den hengslede bunnplaten og fartøyet, hvoretter vaierne tilkobles føringer på klargjøringsbunnplaten (36) for å styre klargjøringsbunnplaten mot den hengslede bunnplaten (22).

37. Fremgangsmåte som angitt i krav 36, karakterisert ved at vaiere tilkobles mellom fartøyet og bunnrammen (10) når bunnrammen (10) er over brønnen, og at styrevaierne frakobles når bunnrammen (10) er på sjøbunnen og at styrevaierne kobles til den hengslede bunnplaten (22).

38. Fremgangsmåte som angitt i hvilke som helst av kravene 35-37, karakterisert ved at to eller flere styrevaiere tilkobles mellom klargjøringsbunnplaten (36) og fartøyet før klargjøringsbunnplaten monteres på den hengslede bunnplaten (22), idet styrevaierne skal styre utstyr mot klargjøringsbunnplaten fra fartøyet.

39. Fremgangsmåte som angitt i krav 27, karakterisert ved at en modul (22) tilkobles til et eksisterende brønnhode og at bunnrammen (10) anbringes på sjøbunnen, idet bunnrammen (10) er hengselforbundet med modulen (22) når bunnrammen (10) er slik anbragt at føringen rager sideveis fra bunnrammen (10).

40. Fremgangsmåte som angitt i krav 39, karakterisert ved at det deretter festes i det minste én ekstra modul (22) til bunnrammen (10).