NO313690B1

NO313690B1 - Method and apparatus for removing coatings on pipes

Info

Publication number: NO313690B1
Application number: NO19984794A
Authority: NO
Inventors: John Murison Stewart
Original assignee: Rwe Nukem Ltd
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 2002-11-18
Also published as: GB2330392B; NO984794D0; GB2330392A; NO984794L; GB9721843D0

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en fremgangsmåte og en anordning for fjerning av belegg fra rør ombord på en rigg til havs. The present invention relates to a method and a device for removing coatings from pipes on board a rig at sea.

I noen oljeforekomster er væskenes kjemiske sammensetning, særlig vannets kjemiske sammensetning, slik at det dannes uoppløselige belegg innvendig i rørledninger, rørdeler, ventiler og andre rørformede deler hvor væskene strømmer; i fortsettelsen vil alle slike rørformede deler bli benevnt som rør. Belegget kan hovedsakelig bestå primært av f.eks. kalsiumkarbonat, kaisiumsulfat, eller bariumsulfat, men det kan ofte også inneholde i det minste små mengder av naturlig forekommende radioaktive elementer, slik som radium, hvis sulfater er uoppløselige. Følgelig er belegget i seg selv radioaktivt. Det er kjent å tilsette ulike kjemikalier til væskene i brønnen for derved å hemme danningen av belegget, og det er kjent, når belegg er dannet, å bringe rørene til lands, slik at belegget kan fjernes på en sikker måte. En fremgangsmåte som muliggjør fjerning av belegget fra rørene på en sikker måte, og uten at rørene må transporteres til lands, vil derfor medføre klare fordeler. In some oil deposits, the chemical composition of the liquids, especially the chemical composition of the water, is such that insoluble coatings are formed inside pipelines, pipe parts, valves and other tubular parts where the liquids flow; in what follows, all such tubular parts will be referred to as pipes. The coating can mainly consist primarily of e.g. calcium carbonate, causium sulfate, or barium sulfate, but it can often also contain at least small amounts of naturally occurring radioactive elements, such as radium, whose sulfates are insoluble. Consequently, the coating itself is radioactive. It is known to add various chemicals to the fluids in the well to thereby inhibit the formation of the coating, and it is known, when coating has formed, to bring the pipes ashore so that the coating can be removed safely. A method which enables the removal of the coating from the pipes in a safe manner, and without the pipes having to be transported ashore, will therefore entail clear advantages.

I overensstemmelse med foreliggende oppfinnelse er det skaffet til veie en fremgangsmåte for fjerning av belegg på rørlengder ombord på en oljerigg, omfattende fastspenning av et rørformet kammer til riggen, idet kammeret har lengdeakse som i det minste er tilnærmet vertikal, og den nedre enden står i forbindelse med en sump, innføring av en rørlengde i kammeret, og deretter å utsette i det minste de overflater av røret som har belegg for behandling med en høytrykks-stråle av væske for løsgjøring av belegget, slik at belegget faller ned i sumpen. In accordance with the present invention, a method has been provided for removing coatings on lengths of pipe on board an oil rig, comprising clamping a tubular chamber to the rig, the chamber having a longitudinal axis that is at least approximately vertical, and the lower end standing in connection with a sump, inserting a length of pipe into the chamber, and then subjecting at least the coated surfaces of the pipe to treatment with a high-pressure jet of liquid to loosen the coating, so that the coating falls into the sump.

Høytrykks-strålen av væske er fortrinnsvis en vannstråle som kan ha trykk over 20 MPa, mere foretrukket over 60 MPa, f.eks. 100 MPa. Væsken tilføres fortrinnsvis i det rørformede kammer gjennom en fleksibel slange som kan være kveilet opp på en spole. Det løsgjorte belegget samles i en sump sammen med vann; fremgangsmåten omfatter også fortrinnsvis separering av vannet fra belegget, og gjenbruk av vannet ved senere høytrykks-strålebehandling, idet nevnte separering kan gjennomføres i sumpen. The high-pressure jet of liquid is preferably a water jet which can have a pressure above 20 MPa, more preferably above 60 MPa, e.g. 100 MPa. The liquid is preferably supplied in the tubular chamber through a flexible hose which can be wound up on a coil. The loosened coating is collected in a sump together with water; the method also preferably includes separation of the water from the coating, and reuse of the water by subsequent high-pressure radiation treatment, as said separation can be carried out in the sump.

Foreliggende oppfinnelse skaffer også til veie en anordning for fjerning av belegg på rørlengder ombord på en oljerigg, hvor anordningen omfatter et rørformet kammer spent fast til riggen, idet kammeret har en lengdeakse som i det minste er tilnærmet vertikal, idet den nedre enden står i forbindelse med en sump, og med slik lengde at en rørlengde kan innføres i kammeret, og hvor anordningen også omfatter middel for å utsette innholdet i kammeret for behandling med høytrykks-stråle av væske for løsgjøring av belegget, slik at belegget faller ned i sumpen. The present invention also provides a device for removing coating on lengths of pipe on board an oil rig, where the device comprises a tubular chamber fastened to the rig, the chamber having a longitudinal axis which is at least approximately vertical, the lower end being connected with a sump, and of such length that a length of pipe can be introduced into the chamber, and where the device also includes means for subjecting the contents of the chamber to treatment with a high-pressure jet of liquid to loosen the coating, so that the coating falls into the sump.

Sumpen omfatter fortrinnsvis middel for omrøring av innholdet, og anordningen omfatter også middel for overføring av innholdet fra sumpen til middel for separering av vannet fra belegget. Separeringsmidlene kan omfatte en vibrerende sil som fortrinnsvis er anordnet i en lukket beholder; separeringsmidlene kan anordnes innenfor sumpen. Vannet kan returneres til midlene som skaffer til veie høytrykks-stråle av væske, mens det separerte belegget kan lagres i en lagertank, slik som beskrevet i GB 2 318 370A, fra hvilken det senere kan tømmes, blandes til slurry og injiseres i gjennomtrengelige lag i grunnformasjonen. The sump preferably comprises means for stirring the contents, and the device also comprises means for transferring the contents from the sump to means for separating the water from the coating. The separation means may comprise a vibrating sieve which is preferably arranged in a closed container; the separation means can be arranged within the sump. The water can be returned to the means providing the high pressure jet of liquid, while the separated coating can be stored in a storage tank, as described in GB 2 318 370A, from which it can later be emptied, mixed into slurry and injected into permeable layers in the basic formation.

Anordningen ifølge oppfinnelsen krever ikke stor dekksplass på riggen, siden kammeret for fjerning av belegg er vertikalt og dessuten kan spennes fast utvendig på riggen. Kammeret for fjerning av belegg er fortrinnsvis spent fast til riggen ved hjelp av bolter fremfor sveising, slik at mulige farer forbundet med sveising i nærheten av olje eller andre hydrokarboner kan unngås. I de tilfeller hvor det benyttes re-injisering vil den samlede prosessen muliggjøre at belegg kan tilbakeføres i grunnformasjonen fra hvilken det opprinnelig kom, eller til nærliggende områder, og dermed redusere faren for spredning av evt. radioaktiv forurensning betydelig. The device according to the invention does not require a large deck space on the rig, since the coating removal chamber is vertical and can also be clamped on the outside of the rig. The coating removal chamber is preferably fastened to the rig by means of bolts rather than welding, so that possible hazards associated with welding in the vicinity of oil or other hydrocarbons can be avoided. In cases where re-injection is used, the overall process will make it possible for coating to be returned to the base formation from which it originally came, or to nearby areas, thereby significantly reducing the risk of spreading any radioactive contamination.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives nærmere og mer detaljert med henvisning til, og som vist i, de vedføyde figurene, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv en anordning for fjerning av belegg, anordnet ombord på en In what follows, the invention will be described in more detail with reference to, and as shown in, the attached figures, where: Fig. 1 shows in perspective a device for removing coatings, arranged on board a

oljerigg; oil rig;

Fig. 2 viser et skjematisk oppriss av anordningen for fjerning av belegg som vist i fig. 1, Fig. 2 shows a schematic view of the device for removing coatings as shown in fig. 1,

for tydeliggjøring av strømningsbanen til vannet; og for clarifying the flow path of the water; and

Fig. 3 viser forstørret og i perspektiv den øvre delen av kammeret for fjerning av belegg Fig. 3 shows enlarged and in perspective the upper part of the chamber for removing coatings

i anordningen vist i fig. 1, med visse partier gjennomskåret. in the device shown in fig. 1, with certain parts cut through.

En anordning 10 for fjerning av belegg, jfr. fig. 1, er anordnet ombord på en oljerigg 12 med flere dekk 13 (bare tre er vist) og en kran 15. Anordningen 10 omfatter et rørformet kammer 16 for fjerning av belegg som holdes i vertikal retning mot bjelker 20, som er deler av riggen 12, fastspent ved hjelp av klemmer 18. Nedre ende av kammeret 16 er satt i forbindelse med en sump 22 som har en ventilasjonskanal 23. Under sumpen 22 er en pumpe 24 forbundet med en utløpsrørledning 26 som løper langs kammeret 16, til hvilket den er festet ved hjelp av klemmer 18, til et væskebehandlingsanlegg 28 som kan være innelukket i en standard transportcontainerenhet 30 som antydet med strekpunktlinje. Anlegget 28 omfatter en silenhet 32 for separering av vann fra belegg, en filterenhet 34 og en høytrykkspumpe 36 (blir beskrevet mer detaljert i forbindelse med fig. 2). Pumpen 36 tilfører høytrykksvann i en fleksibel slange 38 på en trommel 40 som er anbrakt på en ramme 39, slik at slangen 38 kan senkes ned i kammeret 16. A device 10 for removing coatings, cf. fig. 1, is arranged on board an oil rig 12 with several decks 13 (only three are shown) and a crane 15. The device 10 comprises a tubular chamber 16 for removing coating which is held in a vertical direction against beams 20, which are parts of the rig 12 , clamped by means of clamps 18. The lower end of the chamber 16 is connected to a sump 22 which has a ventilation channel 23. Below the sump 22, a pump 24 is connected to an outlet pipeline 26 which runs along the chamber 16, to which it is attached by means of clamps 18, to a liquid treatment plant 28 which may be enclosed in a standard transport container unit 30 as indicated by dashed line. The plant 28 comprises a strainer unit 32 for separating water from coating, a filter unit 34 and a high-pressure pump 36 (will be described in more detail in connection with Fig. 2). The pump 36 supplies high-pressure water in a flexible hose 38 to a drum 40 which is placed on a frame 39, so that the hose 38 can be lowered into the chamber 16.

Strømmen av væske og belegg, jfr. fig. 2, fra kammeret 16 til sumpen 22 og derfra gjennom rørledningen 26 til behandlingsanlegget 28 er vist skjematisk. I anlegget 28 mates vannet og belegget til silenheten 32 for passering gjennom vibrerende siler, slik at korn av belegget ledes inn i en utløpsrørledning med en skruetransportør 42 som bringer belegget videre til en lukket transportcontainer 44 utenfor enheten 30 (som vist i fig. 1). Vannet passerer gjennom silen til en lagertank 46 for rent vann. Vann fra lagertanken 46 passerer deretter gjennom en filterenhet 34 til høytrykkspumpen 36 som er forbundet med slangen 38, og som skaffer til veie et vanntrykk på omkring 100 MPa. The flow of liquid and coating, cf. fig. 2, from the chamber 16 to the sump 22 and from there through the pipeline 26 to the treatment plant 28 is shown schematically. In the plant 28, the water and coating are fed to the screening unit 32 for passage through vibrating screens, so that grains of the coating are led into an outlet pipeline with a screw conveyor 42 which brings the coating on to a closed transport container 44 outside the unit 30 (as shown in Fig. 1) . The water passes through the strainer to a storage tank 46 for clean water. Water from the storage tank 46 then passes through a filter unit 34 to the high-pressure pump 36 which is connected to the hose 38, and which provides a water pressure of about 100 MPa.

Kranen 15 brukes under drift til løfting av et rør 50 som er dekket innvendig med belegg, ved å holde en ende av røret 50, slik at det henger vertikalt, og deretter senking av røret 50 ned i kammeret 16 for fjerning av belegg; tilsvarende brukes kranen 15 til opphenting av rensede rør 50 fra kammeret 16 etter fjerningen av belegget. Røret 50 kan fastholdes ved hjelp av et svivelløfteelement (ikke vist) som skrus inn i en innvendig gjenget ende av røret 50. The crane 15 is used during operation to lift a pipe 50 which is covered internally with coating, by holding one end of the pipe 50 so that it hangs vertically, and then lowering the pipe 50 into the chamber 16 for removing the coating; correspondingly, the crane 15 is used to pick up cleaned pipes 50 from the chamber 16 after the coating has been removed. The tube 50 can be retained by means of a swivel lifting element (not shown) which is screwed into an internally threaded end of the tube 50.

Den øvre enden av kammeret 16 for fjerning av belegg, jfr. fig. 3 hvor visse parti er utelatt, er fastspent med en klemme 18. Den øvre enden av kammeret 16 er utstyrt med et hengslet lokk 52 som kan klemmes fast med klemmer 53, og som har et sentralt hull 54 med en pakning, gjennom hvilket slangen 38, som bærer en dyse 56 i. nedre ende, kan føres inn. Nær bunnen er kammeret 16 utstyrt med et gitter (ikke vist) som røret 50 hviler på, og nær toppen er kammeret 16 utstyrt med en konisk ledeplate 58 med en midtre åpning som røret 50 passerer gjennom, slik at det derved sørges for at røret blir sentrert i kammeret 16, og i hvilken løfteelementet kan opptas for å hindre rotasjon av røret 50. Dermed kan et rør 50 senkes på plass når slangen 38 er kveilet opp på trommelen 40 og lokket 52 er åpnet. Deretter lukkes og fastklemmes lokket 52, og slangen 38 med dysen 56 senkes ned inn i røret 50 gjennom hullet 54. Høytrykksvann tilføres deretter gjennom dysen 56 samtidig som denne blir ført opp og ned langs innsiden av røret 50, og vannstrålen løsgjør belegget på rørveggen, slik at dette faller ned og samles opp i sumpen 22. The upper end of the chamber 16 for removing coating, cf. fig. 3 where certain parts are omitted, is clamped with a clamp 18. The upper end of the chamber 16 is equipped with a hinged lid 52 which can be clamped with clamps 53, and which has a central hole 54 with a gasket, through which the hose 38 , which carries a nozzle 56 in. lower end, can be introduced. Near the bottom, the chamber 16 is provided with a grid (not shown) on which the pipe 50 rests, and near the top, the chamber 16 is provided with a conical guide plate 58 with a central opening through which the pipe 50 passes, thereby ensuring that the pipe is centered in the chamber 16, and in which the lifting element can be accommodated to prevent rotation of the pipe 50. Thus, a pipe 50 can be lowered into place when the hose 38 is coiled up on the drum 40 and the lid 52 is opened. The lid 52 is then closed and clamped, and the hose 38 with the nozzle 56 is lowered into the pipe 50 through the hole 54. High-pressure water is then supplied through the nozzle 56 at the same time as this is guided up and down along the inside of the pipe 50, and the water jet loosens the coating on the pipe wall, so that this falls down and collects in the sump 22.

Det vil forstås at anordningen 10 for fjerning av belegg kan varieres på ulike måter og fortsatt forbli innenfor oppfinnelsens omfang. F.eks. kan silenheten 32 og transportcontaineren 44 være anbrakt på dekket 13 til side for sumpen 22 istedenfor på dekket 13 hvor høytrykkspumpen er anbragt, eller innenfor sumpen 22. I dette tilfelle vil vannet bli pumpet fra silenheten 32 gjennom en rørledning langs kammeret 16 til lagertanken 46 på det øvre dekket 13. Som tidligere nevnt er det ønskelig med omrøring av belegget og vannet i sumpen 22, og et mekanisk blandeverk (ikke vist) kan anordnes til nevnte formål. Det kan også være nødvendig å sørge for mer enn én transportcontainer 44, med containerne 44 anbrakt side ved side og alle matet av den samme skruetransportøren 42. Rørledningen som skruetransportøren 42 roterer i kan med fordel være lukket, slik at det sikres mot at forurensningen spres på riggen. Slangen 38 kan erstattes med kveilrør, som har mindre tilbøylighet til vridning; og dysen 565 kan være i form av et roterende hode med dyseåpninger. It will be understood that the device 10 for removing coatings can be varied in various ways and still remain within the scope of the invention. E.g. the strainer unit 32 and the transport container 44 can be placed on the deck 13 to the side of the sump 22 instead of on the deck 13 where the high-pressure pump is placed, or within the sump 22. In this case, the water will be pumped from the strainer unit 32 through a pipeline along the chamber 16 to the storage tank 46 on the upper deck 13. As previously mentioned, it is desirable to stir the coating and the water in the sump 22, and a mechanical mixing plant (not shown) can be arranged for the said purpose. It may also be necessary to provide more than one transport container 44, with the containers 44 placed side by side and all fed by the same screw conveyor 42. The pipeline in which the screw conveyor 42 rotates can advantageously be closed, so that it is ensured that the contamination is not spread on the rig. The hose 38 can be replaced with coiled tubing, which has less tendency to twist; and the nozzle 565 may be in the form of a rotating head with nozzle openings.

Det er fordelaktig at fjerningen av belegget i sin helhet skjer innenfor et avlukket område (dannet av kammeret 16 og den resterende delen av fluidkretsen), og operatøren er til enhver tid utenfor nevnte avlukkede område. Derved forhindres at operatøren og hele riggen utsettes for forurensning i form av radioaktivt støv. Når belegget er fjernet fra alle rørene ombord på en rigg, kan belegget blandes til slurry og re-injiseres i et brønnhull, og tidligere benyttet vann fra tanken 46 kan deponeres på samme måte. It is advantageous that the removal of the coating in its entirety takes place within an enclosed area (formed by the chamber 16 and the remaining part of the fluid circuit), and the operator is at all times outside said enclosed area. This prevents the operator and the entire rig from being exposed to contamination in the form of radioactive dust. When the coating has been removed from all the pipes on board a rig, the coating can be mixed into a slurry and re-injected into a wellbore, and previously used water from the tank 46 can be deposited in the same way.

Claims

1. Method for removing coatings from pipe lengths (50) on board an oil rig (12), characterized in that a tubular chamber (16) is fastened to the rig (12), the chamber (16) having a longitudinal axis which is at least approximately vertical, and the lower end is connected to a sump (22), that a length of pipe (50) is introduced into the chamber (16), and then that at least the surfaces of the pipe (50) which have coatings are exposed to treatment with a high-pressure jet of liquid to loosen the coating, so that the coating falls into the sump (22).

2. Method according to claim 1, in which the pressure is above 60 MPa.

3. Method according to claim 1 or 2, and which also includes separation of the coating from the liquid, and that the liquid is reused during the treatment with a high-pressure jet of liquid.

4. Device for removing coatings from lengths of pipe (50) on board an oil rig (12), characterized in that the device comprises a pipe-like chamber (16) clamped to the rig (12), the chamber (16) having a longitudinal axis which in the smallest is approximately vertical, with the lower end in connection with a sump (22), and with such a length that a length of pipe (50) can be fed into the chamber (16), and that the device also includes means (36, 38, 56 ) for treating the contents of the chamber (16) with a high-pressure jet of liquid to loosen the coating, so that the coating falls into the sump (22).

5. Device according to claim 4, which comprises separating means (32) for separating the liquid from the coating.

6. Device according to claim 4 or 5, in which the separating means (32) are arranged within the sump (22).