NO313298B1 - Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells - Google Patents

Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells Download PDF

Info

Publication number
NO313298B1
NO313298B1 NO20010595A NO20010595A NO313298B1 NO 313298 B1 NO313298 B1 NO 313298B1 NO 20010595 A NO20010595 A NO 20010595A NO 20010595 A NO20010595 A NO 20010595A NO 313298 B1 NO313298 B1 NO 313298B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
seabed
well
tubular structure
sole
silo
Prior art date
Application number
NO20010595A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20010595L (en
NO20010595D0 (en
Inventor
Brian Woodman
Mike Driscoll
Original Assignee
Fmc Kongsberg Subsea As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fmc Kongsberg Subsea As filed Critical Fmc Kongsberg Subsea As
Priority to NO20010595A priority Critical patent/NO313298B1/en
Publication of NO20010595D0 publication Critical patent/NO20010595D0/en
Priority to EA200300786A priority patent/EA200300786A1/en
Priority to PCT/NO2002/000049 priority patent/WO2002063106A1/en
Publication of NO20010595L publication Critical patent/NO20010595L/en
Publication of NO313298B1 publication Critical patent/NO313298B1/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D23/00Caissons; Construction or placing of caissons
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D29/00Independent underground or underwater structures; Retaining walls
    • E02D29/06Constructions, or methods of constructing, in water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/08Underwater guide bases, e.g. drilling templates; Levelling thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D2220/00Temporary installations or constructions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Revetment (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår neddykkede olje- og gassbrenner og mer spesielt en fremgangsmåte og anordning som spesielt kan benyttes i forbindelse med neddykkede olje- og gassbrenner i grunt vann hvor flytende is kan ødelegge strukturene plassert på havbunnen og hvor konvensjonelle halvt nedsenkbare borerigger med pontonger normalt ikke kan benyttes, og hvor utstyret forbundet med brønnhodet under boring av brønnen og under senere operasjon av brønnen er anordnet i en silo anbragt nedenfor bunnen av vannmassene. The present invention relates to submerged oil and gas burners and more particularly to a method and device which can be used in particular in connection with submerged oil and gas burners in shallow water where liquid ice can destroy the structures located on the seabed and where conventional semi-submersible drilling rigs with pontoons normally do not can be used, and where the equipment connected to the wellhead during drilling of the well and during later operation of the well is arranged in a silo located below the bottom of the water masses.

I denne type miljø er beskyttelse av undervanns brønnhoder veldig viktig. Bruken av undervanns senkekasser med stor diameter har tidligere vært forsøkt i arktiske områder, men det har generelt ikke vært vellykket, hovedsakelig på grunn av installasjonsproblemer. Praksisen med å grave ut såkalte «glory holes» benyttes idag, men metoden er dyr og beskytter ikke utstyret fra skurende bruddstykker av is. Pælet rammeverk har blitt benyttet for beskyttelse mot fiskeutstyr og ankere, men igjen, de er store, vanskelige å installere og dyre. In this type of environment, protection of subsea wellheads is very important. The use of large-diameter underwater sinkers has previously been attempted in arctic areas, but has generally not been successful, mainly due to installation problems. The practice of excavating so-called "glory holes" is used today, but the method is expensive and does not protect the equipment from scouring broken pieces of ice. Pile frameworks have been used for protection against fishing gear and anchors, but again, they are large, difficult to install and expensive.

Konvensjonelle undervannsbrønner har derfor brønnhoder ved havbunnen og har til disse forbundet enten en utblåsningssikring under borefasen eller et ventilblokkarrangement og en forbindelsesledningskobling under produksjonsfasen. Brønnhodet og det assosierte utstyret strekker seg i noen grad over havbunnen og er derfor sårbare for skade. Conventional underwater wells therefore have wellheads at the seabed and have connected to these either a blowout preventer during the drilling phase or a valve block arrangement and a connecting line connection during the production phase. The wellhead and associated equipment extend to some extent above the seabed and are therefore vulnerable to damage.

Alt utstyr på havets bunn er i risiko på grunn av et flertall farer. Innen offshore hydrokarbonutvikling har de største farene for undervannsutstyr til i dag vært trålebord benyttet i kommersiell fisking og ankere benyttet av forsyningsfartøy, leggelektere, boreskip, etc. For hydrokarbonutvikling i regioner med kaldt vann, må man ta i betraktning en ny fare, isskuring av havbunnen. I Beaufort Sea området f.eks., forekommer isskuring i området utenfor den landfaste isen hvor isrygger dannes og ofte skurer havbunnen. Utenfor østkysten av Canada kan veldig dyp skuring forekomme når et isfjell støter mot grunnen. Derfor er det et krav for en brønnkompletteringsdesign at man beholder kontroll over brønnen selv i et ekstremt tilfelle av isskuring, som kutter av toppen av brønnen. All equipment on the bottom of the sea is at risk due to a multitude of hazards. In offshore hydrocarbon development, the biggest dangers for underwater equipment to date have been trawl boards used in commercial fishing and anchors used by supply vessels, lay barges, drilling vessels, etc. For hydrocarbon development in regions with cold water, one must take into account a new danger, ice scouring of the seabed . In the Beaufort Sea area, for example, ice scouring occurs in the area outside the land-based ice where ice ridges form and often scour the seabed. Off the east coast of Canada, very deep scour can occur when an iceberg hits the ground. Therefore, it is a requirement for a well completion design that one retains control of the well even in an extreme case of ice scour, which cuts off the top of the well.

En konvensjonell løsning omfatter å plassere en trykk-kontrollanordning (slik som A conventional solution involves placing a pressure control device (such as

en masterventil, DHSVs, etc.) og brønnhodet med deres tetningssystemer nedenfor skuresonen sammen med passende kutteanordninger for å sikre deres integritet. Det finnes mange alternative måter å gjennomføre en slik løsning. En metode er å grave ut et stort hull, (såkalt "glory hole") med tilstrekkelig dybde for å plassere alle brønnkontrollinnretningene nedenfor skurelinjen. Tilnærmingen med "glory hole" er en god teknisk løsning, men er ikke økonomisk attraktiv. I den andre enden av spekteret av løsninger, er det å designe et kompakt juletre slik at det kan installeres inne i brønnen ved den nødvendige dybde, med offerbart utstyr overfor brønnkontrollinnretningene. Innsatte trær har blitt utviklet for å minimalisere a master valve, DHSVs, etc.) and the wellhead with their sealing systems below the scour zone along with suitable cutting devices to ensure their integrity. There are many alternative ways to implement such a solution. One method is to excavate a large hole (so-called "glory hole") with sufficient depth to place all the well control devices below the scour line. The "glory hole" approach is a good technical solution, but is not economically attractive. At the other end of the spectrum of solutions, is to design a compact Christmas tree so that it can be installed inside the well at the required depth, with sacrificial equipment to the well control devices. Inset trees have been developed to minimize

utstyrshøyden over havbunnen, men det er ikke kjent hvorvidt utstyret mellom overflaten og brønnkontrollinnretningene er offerbare. the height of the equipment above the seabed, but it is not known whether the equipment between the surface and the well control devices is sacrificial.

Imidlertid, mellom de to ytterlighetene beskrevet ovenfor finnes det et flertall av andre løsninger tilgjengelig. De omfatter i hovedsak installering av en senkekasse, som er stor nok til å tillate et konvensjonelt undervannstre å bli installert inne i senkekassen. Suksessen for denne tilnærmingen avhenger av muligheten for å installere senkekassene. However, between the two extremes described above there are a number of other solutions available. They essentially involve installing a sump box, which is large enough to allow a conventional underwater tree to be installed inside the sump box. The success of this approach depends on the ability to install the drop boxes.

For å overkomme noen av disse problemene, er det foreslått å lage en senkekasse som er stor nok til å inneholde utblåsningssikringen. US patent nr. 3 344 612 og 3 796 273 beskriver metoder for å installere en slik type senkekasse. US patent nr 3 344 612 benytter en spyleteknikk for installering av en senkekasse i en myk havbunn og US patent nr. 3 796 273 benytter en roterende boreteknikk for en hard havbunn. I dette sistnevnte arrangement, er bunnen av senkekassen utstyrt med kuttende tenner ved sin overflate og hele senkekassen roteres og borer derved sitt eget hull. Selv om disse teknikkene synes muliggjørbare, krever de en borerigg som er meget kostbar og de er avhengig av sementering for å forsikre gjennomførbarheten siden den omgivende jorden er sterkt forstyrret. I tilfelle med den roterende senkekassen, settes det spørsmålstegn ved muligheten for å lett rotere en slik stor struktur når den nærmer seg full penetrering, siden det er et stort overflateareal med en stor radius. To overcome some of these problems, it is proposed to make a sump that is large enough to contain the blowout fuse. US patent nos. 3,344,612 and 3,796,273 describe methods for installing such a type of lowering box. US Patent No. 3,344,612 uses a flushing technique for installing a sinker in a soft seabed and US Patent No. 3,796,273 uses a rotary drilling technique for a hard seabed. In this latter arrangement, the bottom of the sinker case is provided with cutting teeth at its surface and the entire sinker case is rotated thereby drilling its own hole. Although these techniques seem feasible, they require a drilling rig that is very expensive and they depend on cementing to ensure feasibility since the surrounding soil is highly disturbed. In the case of the rotating sinker case, the ability to easily rotate such a large structure as it nears full penetration is questioned, since there is a large surface area with a large radius.

US patent nr. 3 344 612 beskriver en senkekasse som er formålstjenlig under boring og senere operasjon av brønnen ved en offshore lokalitet fra et flytende borefartøy. Et vesentlig formål med den beskrevne senkekassen i dette patentet er å kunstig senke bunnen av vannmassene over brønnområdet slik at utblåsningssikring, normalt assosiert med brønnhodet under boreoperasjoner, kan anbringes med klaring til bunnen av borefartøyet, hvorfra boringsoperasjonene utføres. En utblåsningssikring har en vesentlig høyde og er påbudt ved boring av offshore brønner. En utblåsningssikring er en mekanisme for å stenge av brønnen i det tilfellet man under boring treffer på lommer i grunnformasjonen med olje eller gass med høyt trykk. Konvensjonelle flytende borefartøy har en senterbrønn gjennom skroget gjennom hvilken boreoperasjonen er utført fra en borerigg montert til fartøyet over senterbrønnen. I områder med grunt vann kan høyden av utblåsningssikringen være større enn den vertikale avstanden mellom brønnhodet og bunnen av det flytende borefartøyet; der denne situasjonen eksisterer, er det flytende borefartøyet fanget av utblåsningssikringen under boreoperasjonene og kan ikke fjernes fra brønnområdet under en storm eller i en krisesituasjon. US patent no. 3 344 612 describes a sinking box which is useful during drilling and subsequent operation of the well at an offshore location from a floating drilling vessel. An essential purpose of the described sinking box in this patent is to artificially lower the bottom of the water masses above the well area so that blowout protection, normally associated with the wellhead during drilling operations, can be placed with clearance to the bottom of the drilling vessel, from which the drilling operations are carried out. A blowout protection has a significant height and is required when drilling offshore wells. A blowout preventer is a mechanism to shut down the well in the event that during drilling you encounter pockets in the base formation with oil or gas at high pressure. Conventional floating drilling vessels have a center well through the hull through which the drilling operation is carried out from a drilling rig mounted to the vessel above the center well. In areas with shallow water, the height of the blowout preventer may be greater than the vertical distance between the wellhead and the bottom of the floating drilling vessel; where this situation exists, the floating drilling vessel is trapped by the blowout preventer during the drilling operations and cannot be removed from the well area during a storm or in an emergency situation.

US patent nr. 3 344 612 instruerer at, i omstendigheter med slikt grunt vann, kan bunnen av vannmassene senkes kunstig ved bruk av en senkekasse slik at avstanden mellom brønnhodet, lokalisert ved bunnen av senkekassen, og bunnen av borefartøyet overgår høyden av utblåsningssikringen. Derfor er det mulig å fjerne det flytende borefartøyet fra brønnområdet i en krisesituasjon før installasjonen av en produksjonsventilsammensetning (kjent i industrien som juletre) istedenfor en utblåsningssikring ved komplettering av brønnboreoperasjonen. Hovedformålet med senkekassen omtalt i dette patentet er kun å senke bunnen av vannmassene tilstrekkelig slik at utblåsningssikringen er lokalisert under skroget til borefartøyet; toppen av utblåsningssikringsstabelen, som er forbundet til brønnhodet under boreoperasjonen, kan strekke seg noe over bunnen av vannmassene. US Patent No. 3,344,612 instructs that, in such shallow water conditions, the bottom of the bodies of water can be artificially lowered using a sinker so that the distance between the wellhead, located at the bottom of the sinker, and the bottom of the drilling vessel exceeds the height of the blowout preventer. Therefore, it is possible to remove the floating drilling vessel from the well area in a crisis situation before the installation of a production valve assembly (known in the industry as a Christmas tree) instead of a blowout preventer when completing the well drilling operation. The main purpose of the sinking box mentioned in this patent is only to lower the bottom of the water masses sufficiently so that the blowout protection is located under the hull of the drilling vessel; the top of the blowout protection stack, which is connected to the wellhead during the drilling operation, may extend somewhat above the bottom of the water bodies.

US patent nr. 4 189 255 beskriver en havbunns kjeller som omfatter en hovedsakelig sylindrisk støtteveggsammenstilling med et hult indre, en øvre kantdel som danner en toppåpning og en nedre kantdel som danner en bunnåpning. Festeanordninger er montert ved den øvre kantstruktur for feste av støtteveggsammenstillingen til en passende kran for senking av havbunns-avstivningskjelleren til havbunnen fra et borefartøy. En ringformet luftejektor er anordnet inne i støtteveggsammenstillingen i nærheten av den nedre kantstrukturen, den ringformede luftejektoren omfatter anordninger for å forbinde luftejektoren til en kilde med komprimert luft. Den ringformede luftejektoren omfatter et flertall luftdyser, rettet generelt vertikalt oppover. Et flertall utladningsrør er montert hovedsakelig inne i det indre av støtteveggsammenstillingen og omfatter en øvre utløpsdel som strekker seg utad fra støtteveggsammenstillingen og en nedre innløpsdel posisjonert i det minste dels over dysene for styring av luften, vann og faste partikler mottas oppad og utad av støtteveggsammenstillingen. Den havbunnsavstivende støtteveggsammenstilling beskrevet i dette patentet installeres ved først å bore et hull ved tilnærmet senteret av det angitte området av havbunnen som skal tømmes. Et spyleverktøy er deretter benyttet for å spyle komprimert luft eller annen gass eller borefluid inn i området for det borede hullet for å utvide hullet til en tilstrekkelig størrelse for å motta støtteveggsammenstillingen. Et T-jern spyleverktøy kan også benyttes innenfor det delvis klargjorte hullet ved å rotere det inne i dette og rette utad, gjennom et flertall av dyser, et spy lefl uid for å løse opp jorden av havbunnen, hvilken jord deretter fjernes ved sugeaksjon anvendt inne i utladningsrørene montert til støtteveggsammenstillingen. US Patent No. 4,189,255 describes a seabed basement comprising a substantially cylindrical retaining wall assembly with a hollow interior, an upper edge portion forming a top opening and a lower edge portion forming a bottom opening. Fasteners are mounted at the upper edge structure for attaching the retaining wall assembly to a suitable crane for lowering the seabed bracing basement to the seabed from a drilling vessel. An annular air ejector is disposed within the retaining wall assembly near the lower edge structure, the annular air ejector comprising means for connecting the air ejector to a source of compressed air. The annular air ejector comprises a plurality of air nozzles, directed generally vertically upwards. A plurality of discharge pipes are mounted substantially within the interior of the retaining wall assembly and include an upper outlet portion extending outwardly from the retaining wall assembly and a lower inlet portion positioned at least partially above the nozzles for directing the air, water and solid particles received upwardly and outwardly by the retaining wall assembly. The seabed bracing retaining wall assembly described in this patent is installed by first drilling a hole at the approximate center of the designated area of the seabed to be emptied. A flushing tool is then used to flush compressed air or other gas or drilling fluid into the area of the drilled hole to expand the hole to a sufficient size to receive the retaining wall assembly. A T-iron flushing tool can also be used inside the partially prepared hole by rotating it inside it and directing outwards, through a plurality of nozzles, a flushing lefl uid to dissolve the soil from the seabed, which soil is then removed by suction action applied inside in the discharge pipes fitted to the retaining wall assembly.

NO allment tilgjengelig patentsøknad hr. 924344 omhandler et produksjonssystem NO generally available patent application Mr. 924344 relates to a production system

for undervannsbrønner der en senkekasse er plassert helt eller delvis i en fordypning i sjøbunnen, og har en forbindelse til en landstasjon via ledninger som kan føre olje eller gass. Senkekassen er understøttet av et betongfundament hvorpå en boreramme med ventiltrærenheter er samlet i en manifold med forbindelser til ledningene. for underwater wells where a sinker is placed wholly or partly in a recess in the seabed, and has a connection to a land station via lines that can carry oil or gas. The sump is supported by a concrete foundation on which a drilling frame with valve tree units is assembled in a manifold with connections to the lines.

I NO 154025 er det beskrevet en plattformkonstruksjon og en undervannsbrønn for utvinning av petroleumsprodukter hvor ismasser kan forårsake store skader. Konstruksjonen som hviler på havbunnen er via et stigerør forbundet med en senkekasse i et utgravd kammer på havbunnen. En havbunnsutrustning kan senkes på føringslinjer fra konstruksjonen til senkekassen. NO 154025 describes a platform construction and an underwater well for the extraction of petroleum products where masses of ice can cause major damage. The structure, which rests on the seabed, is connected via a riser to a lowering box in an excavated chamber on the seabed. A subsea equipment can be lowered on guide lines from the structure to the lowering box.

GB 1200066 beskriver en metode for å bore en undervannsbrønn. Et flytende boreskip transporterer et ytre ledningsrør slik at dette kan senkes ned til havbunnen med en streng og deretter presses ned til en gitt dybde. Mellom det ytre ledningsrøret og indre ledningsrør støpes betong mens oversiden av det indre røret er forbundet med en utblåsningsstopper. GB 1200066 describes a method for drilling an underwater well. A floating drillship transports an outer conduit pipe so that this can be lowered to the seabed with a string and then pushed down to a given depth. Concrete is poured between the outer conduit pipe and inner conduit pipe, while the upper side of the inner pipe is connected with a blowout stopper.

Alle disse oppfinnelsene angår tradisjonell boring og komplettering, f.eks. boring av en enkelt brønn hvor et foringsrør sementeres inn i grunnen og et brønnhode anordnes til dette. Imidlertid har det i de senere år blitt en økende interesse for bruk av brønnrammer, hvor et flertall brønner kan bores fra den samme lokaliteten. En brønnramme trenger imidlertid et godt fundament og må stabiliseres før boring. Ingen av de ovenfor nevnte løsningene kan enkelt benyttes i forbindelse med komplettering av en brønnrammetype brønn. All these inventions relate to traditional drilling and completion, e.g. drilling of a single well where a casing is cemented into the ground and a wellhead is arranged for this. However, in recent years there has been a growing interest in the use of well frames, where a majority of wells can be drilled from the same location. However, a well frame needs a good foundation and must be stabilized before drilling. None of the solutions mentioned above can easily be used in connection with the completion of a well frame type well.

Et annet problem angår forbindelsen av brønnstrømsrør og navlestrenger til brønnhodet. Disse har tradisjonelt blitt forbundet til toppen av juletreet og er derfor i fare for å bli revet med og ødelagt av den bevegelige isen. For å imøtegå dette, har eksisterende løsninger innarbeidet såkalte «svake ledd» slik at brønnstrømsrøret eller navlestrengen bryter på et ønsket sted, normalt ved koblingen, hvis linen rives med av isen. Another problem concerns the connection of well stream pipes and umbilicals to the wellhead. These have traditionally been connected to the top of the Christmas tree and are therefore at risk of being swept away and destroyed by the moving ice. To counter this, existing solutions have incorporated so-called "weak links" so that the well flow pipe or umbilical breaks at a desired location, normally at the connection, if the line is pulled along by the ice.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en effektiv, enkel, økonomisk og pålitelig fremgangsmåte og anordning for installasjon av en havbunns kjeller, som benyttes i forbindelse med en brønnramme. Spesielt tilveiebringer oppfinnelsen en forbedret silo for grunt vann hvilken silo kan installeres ved enkle hamrings- eller vibratorordninger. The present invention provides an efficient, simple, economical and reliable method and device for installing a seabed basement, which is used in connection with a well frame. In particular, the invention provides an improved silo for shallow water which silo can be installed by simple hammering or vibrator arrangements.

I forhold til fremgangsmåten, er siloen anbragt i en hovedsakelig vertikal stilling. Siloen er deretter senket inntil den nedre ende av siloen hviler på havbunnen, og deretter hamret inn i grunnen inntil den øvre ende av siloen befinner seg nær toppen av jordformasjonen, eller med andre ord bunnen av vannmassene. Siloen er deretter tømt for stein og jord og en sementert skive formes i bunnen av siloen. En brønnramme er deretter plassert på det sementerte gulvet og det ønskede antall brønner bores inn i jordformasjonen gjennom brønnrammens boreguider. In relation to the method, the silo is placed in a mainly vertical position. The silo is then lowered until the lower end of the silo rests on the seabed, and then hammered into the ground until the upper end of the silo is near the top of the soil formation, or in other words the bottom of the water bodies. The silo is then emptied of stone and soil and a cemented disk is formed at the bottom of the silo. A well frame is then placed on the cemented floor and the desired number of wells are drilled into the soil formation through the well frame's drilling guides.

Anordningen omfatter en silo i form av en rørformet hul struktur med en åpen topp og bunn. Det indre av siloen definerer et kammer med en størrelse for å motta fult i denne en brønnramme med assosiert utstyr for et flertall brønner, slik som manifolder. En sementsåle posisjoneres i gulvet av siloen og tilveiebringer et fundament for en brønnramme. Juletrær, manifold og annet assosiert utstyr er fastgjort til brønnrammen. Brønnstrømsrør og/eller navlestrenger er ført inn i siloen gjennom et hull i sideveggen. The device comprises a silo in the form of a tubular hollow structure with an open top and bottom. The interior of the silo defines a chamber sized to receive fully therein a well frame with associated equipment for a plurality of wells, such as manifolds. A cement sole is positioned in the floor of the silo and provides a foundation for a well frame. Christmas trees, manifold and other associated equipment are attached to the well frame. Well flow pipes and/or umbilicals are led into the silo through a hole in the side wall.

De ovenfor nevnte og andre trekk ved den foreliggende oppfinnelse beskrives nærmere i den følgende detaljerte beskrivelse av en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, hvilken beskrivelse presenteres med referanse til de vedføyde tegninger, hvor: fig. 1 er et skjematisk bilde som illustrerer hovedkomponentene av havbunnskjelleren, med delene vist eksplodert; The above-mentioned and other features of the present invention are described in more detail in the following detailed description of a preferred embodiment of the invention, which description is presented with reference to the attached drawings, where: fig. 1 is a schematic view illustrating the main components of the seabed basement, with the parts shown exploded;

fig. 2 er en skisse av siloen installert under havbunnen; fig. 2 is a sketch of the silo installed under the seabed;

fig. 3 er en diagrammessig sekvenstegning av installasjonsmetoden. fig. 3 is a diagrammatic sequence drawing of the installation method.

Med referanse til fig. 1 er det vist en havbunnskjeller i form av en hul rørformet struktur 1. Strukturen er foretrukket i form av en sylinder, men kan også ha andre former, f.eks. rektangulær, oktogonal, eller også en asymmetrisk form. Strukturen er foretrukket laget av stål, men kan når jordforholdene tillater det også lages av betong. Strukturen kan bestå av et flertall mindre sylindre som til sammen danner den nødvendige høyden. Den hule rørformede struktur er i det videre også omtalt som silo 1. With reference to fig. 1 shows a seabed cellar in the form of a hollow tubular structure 1. The structure is preferably in the form of a cylinder, but can also have other forms, e.g. rectangular, octagonal, or even an asymmetrical shape. The structure is preferably made of steel, but when the soil conditions permit it can also be made of concrete. The structure can consist of a plurality of smaller cylinders which together form the required height. In what follows, the hollow tubular structure is also referred to as silo 1.

Et lokk 3, som danner et beskyttende tak, kan plasseres på toppen av siloen 1 og lukke den øvre åpning av siloen for å beskytte brønnhodeutstyret som befinner seg inne i siloen. A lid 3, which forms a protective roof, can be placed on top of the silo 1 and close the upper opening of the silo to protect the wellhead equipment located inside the silo.

En bunnsåle 4 tilgjort av betong er designet for å plasseres inne i siloen. Denne betongsålen vil fortrinnsvis støpes på stedet etter at siloen er tømt for materiale. Sålen 4 tilveiebringer et fundament for brønnrammen 5. Sålen er fortrinnsvis støpt slik at den tilveiebringer en plan basis for brønnrammen, og dermed fjernes behovet for å levellere brønnrammen. Brønnrammen omfatter ledeanordning for å styre en borestreng under boring og for å plassere brønnhoder og juletrær og assosiert manifold. A bottom sole 4 made of concrete is designed to be placed inside the silo. This concrete sole will preferably be cast on site after the silo has been emptied of material. The sole 4 provides a foundation for the well frame 5. The sole is preferably cast so that it provides a flat base for the well frame, thus removing the need to level the well frame. The well frame includes guidance for guiding a drill string during drilling and for positioning wellheads and Christmas trees and associated manifold.

Brønnstrømsrør eller navlestrenger vil fortrinnsvis bli lagt nedgravd i havbunnen, for å unngå skade av isen. For å forbinde brønnstrømsrør til manifold er det derfor foretrukket å forlenge røret gjennom et hull 9A i siloveggen. I en foretrukket utførelse er en sammenkoblingsplugg 9 plassert i åpningen for å tette åpningen og tillate passasje av brønnstrømsrør og/eller navlestreng til innsiden av siloen. Alternativt, kan sammenkoblingspluggen også omfatte forbindelsesledd både innvendig og utvendig. Brønnstrømsrøret og/eller navlestrengen er fastgjort i pluggen ved utsiden, mens en kort spole forbinder pluggen med manifolden på innsiden av siloen 1. Well flow pipes or umbilicals will preferably be buried in the seabed, to avoid damage from the ice. To connect the well flow pipe to the manifold, it is therefore preferred to extend the pipe through a hole 9A in the silo wall. In a preferred embodiment, a connecting plug 9 is placed in the opening to seal the opening and allow the passage of well stream pipe and/or umbilical to the inside of the silo. Alternatively, the connecting plug can also include connecting links both inside and outside. The well flow pipe and/or umbilical is attached to the plug on the outside, while a short coil connects the plug to the manifold on the inside of silo 1.

Også som vist i fig. 1 kan rørformede forlengelser 7 legges til på toppen av silostrukturen, for å forlenge siloen til over vannlinjen. På dette vis kan vann innvendig i siloen pumpes ut slik at arbeid, f.eks. intervensjonsarbeid, kan utføres i et tørt miljø. Also as shown in fig. 1, tubular extensions 7 can be added on top of the silo structure, to extend the silo to above the waterline. In this way, water inside the silo can be pumped out so that work, e.g. intervention work, can be carried out in a dry environment.

Som vist i fig. 2, når en fullstendig installasjon er gjort, er brønnutstyret anbragt i et sikkert miljø inne i siloen og derfor er brønnutstyret beskyttet fra bevegelse av flytende is eller fiskeutstyr som ellers kan ødelegge brønnen. As shown in fig. 2, when a complete installation is done, the well equipment is placed in a safe environment inside the silo and therefore the well equipment is protected from the movement of liquid ice or fishing equipment that could otherwise destroy the well.

Havbunns kjellersystemet/siloen er ment å benyttes med et spesielt borefartøy som kan senkes over siloen og tette siloen og fartøyets åpning i underdekket for borestreng, fra vannet utenfor. Dette gjør det mulig å installere og forbinde utstyret i et tørt miljø. The seabed basement system/silo is intended to be used with a special drilling vessel that can be lowered over the silo and seal the silo and the vessel's opening in the lower deck for drill string, from the water outside. This makes it possible to install and connect the equipment in a dry environment.

Denne installasjonsprosessen er vist i fig. 3 ved de fem skissene. Når man installerer havbunnskjelleren, er siloen bragt ut på en lekter eller lignende fartøy 10 og løftet til en vertikal posisjon. Siloen er så først senket inntil den sitter på havbunnen. For å drive siloen inn i havbunnen, er fortrinnsvis et hammer- eller vibratorapparat benyttet. Dette er vel kjent for en fagmann innen området og derfor ikke beskrevet videre. This installation process is shown in fig. 3 by the five sketches. When installing the seabed cellar, the silo is brought out on a barge or similar vessel 10 and lifted to a vertical position. The silo is then first lowered until it sits on the seabed. A hammer or vibrator device is preferably used to drive the silo into the seabed. This is well known to a person skilled in the field and therefore not described further.

I fig. 3(1) er situasjonen hvor siloen 1 har blitt hamret ned i havbunnen 2 vist. Etter installasjonen er materialet inne i siloen gravd ut (fig. 3(2)), slik at det dannes et utgravet hull 11. Etter dette, er borefartøyet 10 flyttet over siloen 1 og senket slik at fartøyets åpning i underdekket 12 for borestrengen, såkalt moonpool, sitter på havbunnen. Som vist i fig. 3(3), kan moonpoolen utstyres med utskytende skjørt som vil penetrere en kort avstand ned i havbunnen og som muliggjør at vann kan pumpes ut av moonpoolen og innsiden av siloen. Deretter er betong heilt inn i siloen for å danne et fundament/såle 4 for brønnrammen 5. Ved at det nå er mulig å operere i et tørt miljø kan støpingen av betongen bli gjort på en slik måte at den tilveiebringer en nivellert såle 4. Brønnrammen kan deretter senkes inn i siloen. Brønnrammen kan ankres til betongen ved enhver standardanordning. Boring kan nå utføres ved å benytte brønnrammens boreguider på en normal måte. Etter boring, installeres manifold 6 til brønnrammen og ventiltrær 8 installeres til hver brønn (fig. 3(4)). In fig. 3(1) is the situation where the silo 1 has been hammered into the seabed 2 shown. After installation, the material inside the silo is excavated (fig. 3(2)), so that an excavated hole 11 is formed. After this, the drilling vessel 10 is moved over the silo 1 and lowered so that the vessel's opening in the lower deck 12 for the drill string, so-called moonpool, sitting on the seabed. As shown in fig. 3(3), the moonpool can be equipped with projecting skirts which will penetrate a short distance into the seabed and which enable water to be pumped out of the moonpool and the inside of the silo. Concrete is then poured into the silo to form a foundation/sole 4 for the well frame 5. As it is now possible to operate in a dry environment, the casting of the concrete can be done in such a way that it provides a leveled sole 4. The well frame can then be lowered into the silo. The well frame can be anchored to the concrete using any standard device. Drilling can now be carried out by using the well frame's drilling guides in the normal way. After drilling, manifold 6 is installed to the well frame and valve trees 8 are installed to each well (fig. 3(4)).

Hvis nødvendig kan siloens indre vegger utstyres med vertikale guider (ikke vist), slik at brønnrammen ledes til dens korrekte posisjon på sålen. Også, under støping av betongen, kan anker eller festeanordninger fastgjøres til denne, for sikker fastgjøring av brønnrammen. If necessary, the inner walls of the silo can be equipped with vertical guides (not shown), so that the well frame is guided to its correct position on the base. Also, during casting of the concrete, anchors or fastening devices can be attached to it, for secure fixing of the well frame.

Etter boring og kompletteringsaktiviteter er avsluttet senkes takelementet 3 ned til sin posisjon for å gjøre utstyret i siloen beskyttet mot is og andre ytre faktorer (fig. 3(5)). After drilling and completion activities have been completed, the roof element 3 is lowered to its position to make the equipment in the silo protected against ice and other external factors (fig. 3(5)).

Under installasjon av brønnrammen og manifoldutstyret, kan et rør installeres som strekker seg fra manifolden til sammenkoblingspluggen i siloveggen, for senere å forbinde brønnstrømsrøret. During installation of the well frame and manifold equipment, a pipe can be installed that extends from the manifold to the mating plug in the silo wall, to later connect the well stream pipe.

Under komplettering, eller hvis det senere er behov for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på brønnen, vil taket 3 fjernes og kompletteringsringer 7 (fig. 1) kan stables på toppen av siloen, slik at de strekker seg over vannets overflate. Dette muliggjør å utføre operasjonene i et tørt miljø. During completion, or if there is later a need to carry out well overhaul operations on the well, the roof 3 will be removed and completion rings 7 (fig. 1) can be stacked on top of the silo, so that they extend above the surface of the water. This enables operations to be carried out in a dry environment.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for å installere brønner på grunt vann hvor det er fare for isgang, karakterisert ved at den omfatter følgende trekk: - med et fartøy transportere en rørformet struktur (1) ut til et installasjonssted og senke den ned til sjøbunnen i vertikal opprettstående stilling på kjent måte - presse eller slå strukturen (1) ned i havbunnen inntil den øvre ende av strukturen er i det alt vesentligste på nivå med sjøbunnen, - fjerne materialet inne i strukturen (1), - fylle strukturens indre med sement slik at det dannes en støpt såle (4), inkludert planering av sålen, - plassere en brønnramme (5) på sålen, og - på kjent måte utføre boring og komplettering av et antall brønner gjennom rammens føringer.1. Procedure for installing wells in shallow water where there is a risk of icing, characterized in that it comprises the following features: - with a vessel transport a tubular structure (1) out to an installation site and lower it to the seabed in a vertical upright position in a known manner - press or strike the structure (1) into the seabed until the upper end of the structure is essentially at the level of the seabed, - remove the material inside the structure (1), - fill the inside of the structure with cement so that a cast sole is formed (4), including leveling of the sole, - place a well frame ( 5) on the sole, and - in a known manner carry out drilling and completion of a number of wells through the frame's guides. 2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, omfattende at strukturens (1) øvre ende stenges med et lokk (3).2. Procedure as stated in claim 1, comprising that the upper end of the structure (1) is closed with a lid (3). 3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, omfattende å utforme et hull (9A) i strukturens (1) vegg og trekke en rørledning utenfra og inn i strukturen gjennom hullet.3. Procedure as stated in claim 1, comprising forming a hole (9A) in the wall of the structure (1) and pulling a pipeline from the outside into the structure through the hole. 4. Anordning for installasjon av brønner på grunt vann hvor det er fare for isgang, omfattende en rørformet struktur (1) som er åpen i begge ender og innrettet til å drives ned i en sjøbunn og som er beregnet på å huse en brønnramme (5) med tilhørende påmontert manifold (6) og ventiltrær (8), og at den videre omfatter et fundament i form av en støpt såle (4) karakterisert ved at sålen befinner seg inne i den rørformede struktur (1), hvilket fundament tjener til avstøtting av brønnrammen.4. Device for installing wells in shallow water where there is a risk of ice, comprising a tubular structure (1) which is open at both ends and designed to be driven down into a seabed and which is intended to house a well frame (5) with associated mounted manifold (6) and valve trees (8), and that the further comprising a foundation in the form of a molded sole (4) characterized in that the sole is located inside the tubular structure (1), which foundation serves to support the well frame. 5. Anordning som angitt i krav 4, karakterisert ved at den rørformede struktur omfatter et hull (9 A) i sideveggen for innføring av en rørledning eller lignende.5. Device as stated in claim 4, characterized in that the tubular structure comprises a hole (9 A) in the side wall for the introduction of a pipeline or the like. 6. Anordning som angitt i krav 4 - 5, karakterisert ved at den støpte såle (4) omfatter forankringspunkter for brønnrammen (5).6. Device as specified in claims 4 - 5, characterized in that the molded sole (4) includes anchoring points for the well frame (5). 7. Anordning som angitt i krav 4-6, karakterisert ved at den rørformede struktur (1) omfatter et lokk (3).7. Device as stated in claims 4-6, characterized in that the tubular structure (1) comprises a lid (3). 8. Anordning som angitt i krav 4-7, karakterisert ved at den rørformede struktur (1) omfatter føringsinnretninger anordnet i den indre vegg for styrt nedføring av brønnrammen (5).8. Device as stated in claims 4-7, characterized in that the tubular structure (1) comprises guide devices arranged in the inner wall for controlled lowering of the well frame (5). 9. Anordning som angitt i krav 4-8, karakterisert ved at den rørformede struktur (1) er sylindrisk.9. Device as specified in claims 4-8, characterized in that the tubular structure (1) is cylindrical. 10. Anordning som angitt i krav 4-8, karakterisert ved at den rørformede struktur (1) er mangekantet.10. Device as specified in claims 4-8, characterized in that the tubular structure (1) is polygonal.
NO20010595A 2001-02-05 2001-02-05 Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells NO313298B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20010595A NO313298B1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells
EA200300786A EA200300786A1 (en) 2001-02-05 2002-02-05 METHOD AND INSTALLATION FOR CONSTRUCTION OF UNDERWATER OIL AND GAS WELLS
PCT/NO2002/000049 WO2002063106A1 (en) 2001-02-05 2002-02-05 A method for installing submerged oil and gas wells, and apparatus for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20010595A NO313298B1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20010595D0 NO20010595D0 (en) 2001-02-05
NO20010595L NO20010595L (en) 2002-08-06
NO313298B1 true NO313298B1 (en) 2002-09-09

Family

ID=19912093

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20010595A NO313298B1 (en) 2001-02-05 2001-02-05 Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells

Country Status (3)

Country Link
EA (1) EA200300786A1 (en)
NO (1) NO313298B1 (en)
WO (1) WO2002063106A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8967273B2 (en) 2013-03-13 2015-03-03 Conocophillips Company System for detecting, containing and removing hydrocarbon leaks in a subsea environment
US10267009B2 (en) 2014-01-14 2019-04-23 Conocophillips Company Method of forming a mudline cellar for offshore arctic drilling
EP3353368B1 (en) * 2015-09-15 2021-02-24 Noble Drilling Services, Inc. Method for excavating a mud line cellar for subsea well drilling
GB2584902B (en) 2019-06-21 2022-05-04 Subsea 7 Norway As Hollow subsea foundations

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3063500A (en) * 1958-10-03 1962-11-13 Campbell F Logan Underwater christmas tree protector
US3344612A (en) * 1966-02-17 1967-10-03 Global Marine Inc Shallow water caisson
GB1118944A (en) * 1966-05-27 1968-07-03 Shell Int Research Underwater wellhead installation
US3796273A (en) * 1971-10-22 1974-03-12 Global Marine Inc Underwater well structure
US4055224A (en) * 1975-07-01 1977-10-25 Wallers Richard A Method for forming an underground cavity
GB1602001A (en) * 1978-02-20 1981-11-04 Fmc Corp Apparatus for protection of subsea structures
GB2200672B (en) * 1986-09-10 1991-01-23 David Sidney Dallimer Apparatus for installing marine silos
GB9010627D0 (en) * 1990-05-11 1990-07-04 J P Kenny Caledonia Ltd Protection systems for underwater wells
NO177829C (en) * 1992-03-03 1995-11-29 Statoil As Prefabricated silo unit
US5310286A (en) * 1992-04-21 1994-05-10 Tornado Drill Ltd. Cased glory hole system

Also Published As

Publication number Publication date
NO20010595L (en) 2002-08-06
WO2002063106A8 (en) 2004-01-22
NO20010595D0 (en) 2001-02-05
WO2002063106A1 (en) 2002-08-15
EA004841B1 (en) 2004-08-26
EA200300786A1 (en) 2004-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4558744A (en) Subsea caisson and method of installing same
US4055224A (en) Method for forming an underground cavity
CA2400991C (en) Foundation for suction in installation of conductor casing
AU2006314601B2 (en) Wellbore system
NO320235B1 (en) Borehole plugging
NO318220B1 (en) Method and apparatus for performing drilling operations
NO137511B (en) MOBILE DRILLING OR OIL PLATFORM FOR USE IN ARCTIC COUNTRIES
NO313465B1 (en) Method and apparatus for drilling an offshore subsea well
US4815894A (en) Construction and use of subsea bore holes
US5310286A (en) Cased glory hole system
US10060220B2 (en) Subsea protection system
NO313298B1 (en) Method and apparatus for installing submerged oil and / or gas wells
US6715962B2 (en) Assembly and floatation method for drilling drivepipe
CA1194410A (en) Subsea caissons
US3964543A (en) Underwater wellhead completions with portable atmospheric cellar
US20010027878A1 (en) Assembly and floatation method for drilling drivepipe and jarring system
DK179692B1 (en) Method For Installing Subsea Well Trees
Talalay Geological and scientific offshore drilling and core sampling in ice-covered waters
RU2149249C1 (en) Underwater drilling device
CA1200759A (en) Subsea caisson
DK180136B1 (en) Arctic Drilling Process
NO20131567A1 (en) underwater System
KR20160035260A (en) Laying method of conductor pipe using a power swivel unit
Dyson Well Engineering
NO772388L (en) FUEL HEAD PLATFORM.

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired