NO312309B1 - Anordning ved löfte- og senkeutstyr for bevegelse av borestreng i et boretårn - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved løfte- og senkeutstyr for bevegelse av en borestreng/rør-streng i aksial retning i et boretårn og gripe- og holdeutstyr ("slips"), som er anordnet ved løfte- og senkeutstyrets øvre og nedre ende, for hver for seg og i tur og orden å fastholde henholdsvis frigi strengen i forbindelse med løfting og senking av samme.

Foreliggende oppfinnelse er spesielt beregnet til bruk ved boreoperasjoner til sjøs, i boretårn særlig på bore-plattform eller på boreskip, men vil også kunne finne anvendelse ved boreoperasjoner fra boretårn på land. Det tas sikte på anvendelse av anordningen i forbindelse med blant annet hydraulisk brønnoverhaling, såkalt "slime hole dril-ling", boring av multilaterale kompletteringer, boring av

sidesteg, boring i underbalanse, m.m.

Under nedføringen av strengen i et brønnhull, under boreoperasjon henholdsvis ved vedlikehold av et brønnhull ("work-over") eller ved andre aktuelle operasjoner, er det vanlig i tur og orden å skjøte sammen en rekke av påfølg-ende rørseksjoner i boretårnet i forlengelse av strengen henholdsvis i tur og orden å demontere i boretårnet en rekke av rørseksjoner fra strengen. Sammenskjøtingen foregår ved at det i tur og orden innsettes rørseksjonene hver for seg i boretårnet og at rørseksjonens nedre ende sammenskjøtes med strengen ved dreining av rørseksjonen i forhold til strengen. Selve sammenskjøtingen skjer via motsvarende gjengepartier i to innbyrdes sammenstøtende rørseksjoner, og sammenskjøt ingen etterfølges av en ned-føring av den sammenskj øtede streng mot bunnen av brønn-hullet.

Motsvarende ved opphenting av strengen fra brønnhullet er det vanlig å demontere strengen i motsatt rekkefølge ved uttak av rørseksjoner hver for seg, i tur og orden, etter en forutgående trinnvis oppheising av strengen.

Generelt har oppheisingen og nedføringen av strengen hittil foregått med et aggregat av eksempelvis fire samvirkende, side om side anbrakte trykkmediumsylindere, som er plassert med passende innbyrdes avstand omkring en sentralt anordnet streng. I visse faser av nedføringen kan dette skje ved hjelp av strengens vekt. I øvrige faser av nedføringen av strengen er det behov for ekstra skyvekraft på strengen i tillegg til dennes vekt.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på en løsning som gir en særlig enkel, dvs. mindre komplisert konstruksjon enn hittil kjent, men allikevel med enkel, lettvekts og allikevel robust utforming.

Bevegelsen av en streng i aksial retning i boretårnet har, som nevnt ovenfor, hittil foregått ved hjelp av flere samvirkende trykkmediumsyl indre anbrakt omkring en midtre streng. I en innledende fase av nedføringen av strengen henholdsvis under forskyvning av strengen i laterale boringer i nivåer under sjøbunnen, er det vanlig å utøve et aksialt trykk ("snubbing") mot strengen for å utøve tilstrekkelig skyvekraft i strengen i tillegg til vekt-belastningen i samme.

En skal her spesielt referere til norsk patent nr. 301.847 som beskriver en snubbinganordning, hvor rør-strengen, som mates inn i oljebrønnen, er plassert mellom to trykkmediumsylindre. Her omtales det heve- og senke-midler for å mate et rør inn i eller ut av en brønn, og som omfatter nedre og øvre gripeorgan, hvor minst en av disse kan beveges vertikalt og oppta last.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man i anledning ovennevnte spesielt sikte på å kombinere opphentings- og nedføringsoperasjonene i ett og samme organ, det vil si å erstatte en gruppe av flere trykkmediumsyl indere med en eneste trykkmediumsyl inder.

Anordningen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at at løfte- og senkeutstyret består av en enkelt trykkmediumsyl inder med innhul (rørformet) stempelstang, at strengen er innrettet til å gjennomløpe stempelstangen og en tilhørende sylinderdel på fritt bevegelig måte, og at sylinderdelens trykkmediumkammer, som er innrettet til å oppta sylinderens tilhørende stempel og tilhørende innhule stempelstang, er avgrenset i sylinderdelen mellom en yttervegg og en innervegg.

Ifølge en foretrukket utførelse omfatter sylinderdelen og stempelstangen innbyrdes motsvarende organer for å sikre at stempelstangen hindres i å dreies i forhold til sylinderdelen.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelse omfatter organene en kile i tilknytning til sylinderdelen, hvilken kile rager innad i et langsgående kilespor på stempelstangens ytterside.

Ved ifølge oppfinnelsen å la strengen passere sentralt gjennom sylinderens sylinderdel og innhule stempelstang, oppnår man en særlig enkel og robust konstruksjon, som er lite plasskrevende og som kan gis en lettvekts utførelse. Dette gjør det mulig å utskifte anordningen på lettvint måte ved behov.

Det er i denne anledning mulig å feste slips direkte til sylinderdelens nedre ende henholdsvis direkte til stempelstangens øvre ende som integrerte deler. Den spesielt enkle konstruksjon gjør det mulig å montere og demontere hele løfte- og senkeutstyret og tilhørende slips på særlig enkel og lettvint måte, spesielt som følge av løs-ningens minimale plassbehov og relativt lave vekt.

Ved å anvende trykkmediumsyl inder med dobbeltvegget sylinder kan man videre med forholdsvis lav vekt oppnå stor stivhet og styrke. I tillegg kan man benytte begren-set trykkmediummengde i arbeidskammeret mellom trykkmediumsylinderens ytter- og innervegg.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølg-ende tegninger, hvori: Figur 1-3 viser i sideriss, ifølge kjent utførelse, en gruppe av trykkmediumsylindere, som er anordnet i ringform omkring en midtre rørstreng/borestreng, vist i tre for-skjellige bruksstillinger i forbindelse med et boretårn på en oljeplattform. Figur 4 og 5 viser dels i sideriss og dels i vertikalsnitt anordningen ifølge oppfinnelsen, vist i to forskjel-lige bruksstillinger i et boretårn på en oljeplattform. Figurene 6, 7, og 8 viser i vertikalsnitt og i utsnitt detaljer i overgangen mellom sylinderdel og stempelstang, samt stempelstangens ytterstillingene og en mellomstil-ling, respektive. Figur 9 viser skjematisk et boretårn på en plattform med det tidligere kjente utstyr for montering/demontering av en borestreng. Figur 10 og 11 viser et tilsvarende boretårn, med den nye utrustning ifølge oppfinnelsen i boreriggen for mon-tering/demontering av en borestreng.

I den viste, kjente utførelse i fig. 1-3 er det vist et aggregat av fire trykkmediumsylindere 10a,10b,10c,10d hver med en nedre sylinderdel 11 og en øvre stempelstang 12. Sylinderdelen 11 i hver av de fire sylindere 10a-10d er stivt forbundet ved sylinderdelens øvre parti med en felles øvre brodel eller platting 13a og ved sylinderdelens 11 midtre parti med en felles nedre brodel eller platting 13b på et mellomdekk 15. På undersiden av aggre-gatet av trykkmediumsylindere 10a-10d er det stasjonært anordnet et nedre sett av gripe- og holderorganer, heri kalt "slips" 16 for lokal, intermittent fastholdelse av en rørstreng/borestreng 17, som er aksialt forskyvbar i en passasje mellom de nevnte fire trykkmediumsylindere 10a-lOd. De fire trykkmediumsylinderes 10a-10d øvre ende er stivt forbundet med en tredje brodel eller platting 13c som bærer et øvre sett av gripe- og holderorganer, heri kalt "slips" 18 for lokal, intermittent fastholdelse av strengen 17.

I fig. 1 er inngrepet mellom det nedre slips 16 fri-gjort fra strengen 17, mens strengens 17 øvre slips 18 har fast inngrep med strengen 17, slik at strengens 17 vekt avlastes i samme.

Ved trykksetting av sylinderne 10a-10d kan strengen 17 senkes nedad og eventuelt skyves ("snubbes") nedad med en ekstra skyvekraft i forhold til boreplattformen. I fig. 2 er det vist arrangementet i halvt nedført skyvefase og i fig. 3 i fullt nedført skyvefase. I fig. 3 er det vist arrangementet klargjort for innfesting av ny rørseksjon i forbindelse med strengen 17.

Etter at nevnte nye rørseksjon er innmontert aktiveres det nedre slips 16 og deaktiveres det øvre slips 18, hvor-etter brodelen 13c med tilhørende slips 18 løftes oppad til en øvre stilling som vist i fig. 1. Deretter gjentas funksjonene som beskrevet ovenfor i tur og orden med på-følgende løfte- og senkebevegelser.

Ved demontering av rørseksjoner fra strengen 17 skjer funksjonene i motsatt rekkefølge.

I utførelsen ifølge oppfinnelsen, som vist i fig. 4 og 5, foregår funksjonene på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor.

En vesentlig forskjell ved utførelsen ifølge oppfinnelsen i forhold til den kjente utførelse, består i at de ovennevnte fire trykkmediumsylindere 10a-10d er erstattet av en eneste trykkmediumsylinder 20.

I fig. 4 er sylinderen 2 0 vist i fullt utskjøvet tilstand og i fig. 5 er den vist i fullt sammenskjøvet tilstand .

Som vist i fig. 4 og 5 er et nedre slips 16 festet direkte til trykkmediumsylinderens 20 nedre ende. Sylinderens 20 sylinderdel 21 har dens øvre ende festet til en brodel/platting 22, som er plassert i et nivå under et arbeidsdekk eller såkalt "boredekk" 14. Et øvre slips 18 er festet til den øvre ende av sylinderens 2 0 stempelstang 23. Når sylinderen 20 inntar en fullt sammenskjøvet tilstand slik det fremgår av figur 5, opptas slipset 18 i et nedsenket nivå, dvs. i et husparti 24 (på fagspråket kalt "deverter housing") som er forsenket i forhold til arbeidsdekket 14. I sistnevnte stilling vises den øvre ende av strengen 17 med en muffeende 17a ragende oppad over arbeidsdekket og slipset 18, klargjort for innfesting av en ny rørseks jon 17b fra oversiden. Den nye rørseks jon 17b manøvreres på plass, sammenkoples og skrus sammen med den oppadragende del av strengen 17 ved hjelp av en hjul-gående og horisontalt bevegelig utrustning 40.

Sylinderdelen 21 er vist dobbel tvegget, dvs. med et langstrakt, men forholdsvis smalt arbeidskammer 25 avgrenset mellom en yttervegg 26 og en innervegg 27. I arbeidskammeret 25 er det aksialt bevegelig et stempel 28 festet til stempelstangens 23 nedre ende. Stempelstangen 23 er vist med innhul form, dvs. rørformet, slik at strengen 17 uhindret, det vil si med fri klaring, kan gjennomløpe stempelstangens 23 innvendige hulrom 23a og sylinderdelens 21 stort sett fluktende, innvendige hulrom 21a.

Med dobbeltpiler 2 9 og 30 er det på figur 6, 7 og 8 vist ledninger som leder trykkolje innad til/utad fra arbeidskammeret 25 ved dettes motsatte ender slik at en kan gjennomføre de påfølgende løfte- og senkebevegelser som er beskrevet i detalj i forbindelse med figurene 1-3.

I forbindelse med figurene 6, 7 og 8 er det ved sylinderdelens 21 øvre ende vist et tetnings/pakningsarrangement 31a mellom sylinderdel 21 og stempelstang 23. Mellom stempel 2 8 og sylinderdel er vist et tetnings- og pakningsarrangement 31b.

På figur 6 er det i tillegg vist en kile 32 som rager innad i et langsgående kilespor på stempelstangens 23 ytterside for å sikre at stempelstangen 23 hindres i å dreies i forhold til sylinderdelen 21. Kilen er forbundet med den øvre del av sylinderdelen 21. Således omfatter, ifølge oppfinnelsen, sylinderdelen 21 og stempelstangen 23 innbyrdes motsvarende organer for å hindre at den hule stempelstangen 23 skal kunne dreies i forhold til sylinderdelen 21.

På figur 4 og 5, samt på figurene 9, 10 og 11 er det vist en utrustning 40 som benyttes til å sammenkople og skru sammen nye rørenheter i strengen.

På figur 9 vises skjematisk dekket 52 på en borerigg 50 med boretårn 54, og den tidligere kjente utrustning 56 oppå dekket som benyttes til å forlenge/demontere bore/- rørstrenger.

På figur 10 og 11 vises den nye løsningen ifølge oppfinnelsen, hvor drivaggregatet er plassert nede i selve dekkonstruksjonen, vist ved 24 og 18 (slipset) på figurene 8 og 9. Figurene 10 og 11 illustrerer hvor mye mindre plasskrevende løsningen ifølge oppfinnelsen er sammenlig-net med den kjente teknikk. De vil framgå at den plasskrevende utrustning oppe i selve boretårnet 54 kan tas bort. Dette fordi konstruksjonen er plassert i eller under selve dekknivået.

Løsningen ifølge oppfinnelsen representerer således et stort fremskritt på dette området.

Claims (3)

1. Anordning ved løfte- og senkeutstyr (20) for bevegelse av en borestreng/rørstreng (17) i aksial retning i et boretårn og gripe- og holdeutstyr ("slips" 16,18), som er anordnet ved løfte- og senkeutstyrets (20) øvre og nedre ende, for hver for seg og i tur og orden å fastholde henholdsvis frigi strengen (17) i forbindelse med løfting og senking av samme, karakterisert ved at løfte- og senkeutstyret består av en enkelt trykkmediumsyl inder (20) med innhul (rørformet) stempelstang (23) , at strengen (17) er innrettet til å gjennomløpe stempelstangen (23) og en tilhørende sylinderdel (21) på fritt bevegelig måte, og at sylinderdelens (21) trykkmediumkammer (25), som er innrettet til å oppta sylinderens (20) tilhørende stempel (28) og tilhørende innhule stempelstang (23) , er avgrenset i sylinderdelen (21) mellom en yttervegg (26) og en innervegg (27) .

2. Anordning i samsvar med krav 1, karakterisert ved at sylinderdelen (21) og stempelstangen (23) omfatter innbyrdes motsvarende organer for å sikre at stempelstangen (23) hindres i å dreies i forhold til sylinderdelen (21) .

3. Anordning i samsvar med krav 1-2, karakterisert ved at organene omfatter en kile (32) i tilknytning til sylinderdelen (21), hvilken kile (32) rager innad i et langsgående kilespor på stempelstangens (23) ytterside.