NO316295B1 - Fremgangsmåte og anordning for fjerning av en hydratplugg - Google Patents

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR FJERNING AV EN HYDRATPLUGG

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å fjerne en hydratplugg, særlig til anvendelse i forbindelse med såkalt flerfasestrømning slik det forekommer under petroleumsutvinning. Oppfinnelsen omfatter også en anordning for utøvelse av fremgangsmåten.

Såkalt flerfasestrømning, hvor hydrokarboner, vann og gass strømmer sammen i en felles rørledning, får en stadig større anvendelse innen petroleumsutvinning. Det har vist seg at det under slik strømning kan dannes hydratplugger (isplugger) som stenger for gjennomstrømning i rørledningen. Såkalt hydrermg oppstår gjerne ved høye trykk og lave temperaturer. Det er særlig stor fare for at det dannes en hydratplugg under et utilsiktet driftsavbrudd hvor strømningen avbrytes og fluidet i rørledningen får tid til å nedkjøles mer enn det som er vanlig under produksjon.

Ved anvendelse av et flytende produksjons- og lagerfartøy, et såkalt FPSO (Floating Production, Storage and Offloading), nedenfor betegnet "fartøyet", hvor det gjerne dreier seg om petroleumsutvinning på relativt store havdyp, har dannelse av hydratplugger medført uheldige driftsforstyrrelser.

Det er kjent å forsyne rørledningen med termisk isolasjon for å motvirke hydratpluggdannelse.

US patentene 4124039 og 4986311 omhandler lanselignende anordninger som er innrettet til å forskyves inn i en rørled-ning samtidig som et oppvarmet fluid pumpes inn gjennom lansen.

En hydratplugg kan normalt ikke fjernes ved hjelp av diffe-ransetrykk i rørledningen mot hydratpluggens to endeflater. Årsaken er at det ved en slik fremgangsmåte kan oppstå fare for skade på utstyr og personell når hydratpluggen løsner og deretter forskyves med stor hastighet i rørledningen. Det er således nødvendig å opprettholde et tilnærmet likt trykk på begge sider av hydratpluggen mens den løses opp ved hjelp av oppvarming eller kjemikalier.

Det er innlysende at det kan være vanskelig å nå frem til hydratpluggen med for eksempel kjemikalier når hydratpluggen tetter rørledningen.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Et rør, gjerne i form av en navlestreng (umbilical) som er forsynt med flere separate rørløp og kabler, er ved sitt frie endeparti forbundet til en arbeidsplugg (pig). Navlestrengen forløper tettende aksielt gjennom arbeidspluggen, og navlestrengens rørløp munner ut i rørledningen ved arbeidspluggens mot hydratpluggen vendende endeparti.

Arbeidspluggen omfatter i en foretrukket utførelsesform en noe langstrakt bøyelig kropp som er utformet slik at den kan forskyves gjennom rørbend med relativt liten bøyeradius.

Når en hydratplugg skal fjernes fra rørledningen, sluses arbeidspluggen på i og for seg kjent måte inn i rørledningen. Navlestrengen trekkes mn i rørledningen fra en navlestreng-spole via en pakkboks.

Arbeidspluggen pumpes inn i rørledningen mens det fluid som befinner seg mellom hydratpluggen og arbeidspluggen dreneres via navlestrengens rørløp til en samletank som er anbrakt på fartøyet.

Etter at arbeidspluggen er forskjøvet inn til hydratpluggen, sirkuleres det et fluid med hydratpluggoppløsende egenskaper, for eksempel varm fluid og/eller kjemikalier, ned gjennom navlestrengens ene rørløp mens fluid strømmer tilbake gjennom minst ett av navlestrengens øvrige rørløp inntil hydratpluggen er fjernet. Mens denne prosessen pågår kan verktøyet samtidig forskyves fremover etter hvert som hydratpluggen løses opp. Arbeidspluggen kan deretter pumpes tilbake for eksempel ved å pumpe fluid inn gjennom navlestrengen, eller den kan trekkes ut av rørledningen for eksempel ved hjelp av en traktormater og/eller navlestrengspolen.

Det kan under arbeidspluggens forskyvning ut av rørledningen være fordelaktig å tilføre kjemimalier, for eksempel metanol eller glykol, for å hindre at nye hydratplugger dannes, eventuelt gass slik at det statiske trykket fra væskesøylen redu-seres gradvis ettersom pluggen returnerer til overflaten.

Fremgangsmåten gjør det mulig å løse opp hydratplugger i trykksatte rørledninger. Trykket i rørledningen kan styres og reguleres slik at trykk-temperaturforholdet opprettholdes i et innbyrdes forhold som reduserer faren for hydratpluggdannelse. En eventuell væskesøyle som befinner seg i stigerøret fra havbunnen og frem til fartøyet, kan fjernes under arbeidspluggens forskyvning ut av rørledningen.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket fremgangsmåte og anordning som er anskuelig-gjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk en arbeidsplugg som er tilordnet en navlestreng under arbeidspluggens forskyvning inn i en hydratpluggtilstoppet rørledning; Fig. 2 viser i større målestokk en prinsippskisse av arbeidspluggen;

Fig. 3 viser et radialsnitt av navlestrengen; og

Fig. 4 viser det samme som i fig. 1, men her er arbeidspluggen forskjøvet frem til hydratpluggen.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en arbeidsplugg som er forbundet til en navlestreng 2. Navlestrengen 2 er forsynt med tre rørløp 4', 4" og 4'", et antall kabler 6 og en armert mantel 8, se fig. 3.

Navlestrengen 2 forløper utvendig tettende gjennom arbeidspluggens 1 relativt bøyelige kropp 10, og munner ut ved arbeidspluggens 1 fremre endeparti 12, se fig. 2. Arbeidsplug-gen 1 er forsynt med tetninger 14 som er innrettet til å tette mot en rørlednings 16 innvendige rørvegg.

Navlestrengen 2 forløper gjennom en pakkboks 18 til en navle-strengspole 22 hvor navlestrengens 2 rørløp 4', 4" og 4"'på i og for seg kjent måte via ikke viste ventiler og pumper kan forbindes til en kjemikalietank 24 og/eller en samletank 26 via rør 28 henholdsvis 30.

Fluid for å forskyve arbeidspluggen 1 inn i rørledningen 16 pumpes inn i rørledningen 16 fra en tank 32 via en pumpe 34 og en ventil 36.

Når en hydratplugg 38 skal fjernes, sluses arbeidspluggen 1 på i og for seg kjent måte inn i rørledningen 16 mens navlestrengen anbringes i pakkboksen 18. Fluid fra tanken 32 pumpes via pumpen 34 og ventilen 36 inn i rørledningen 16 hvor fluidet driver arbeidspluggen 1 innover i rørledningen 16, mens det fluid som befinner seg i rørledningen 16 mellom arbeidspluggen 1 og hydratpluggen 38 dreneres til samletanken 26 via en eller flere av navlestrengens 2 rørløp 4', 4" og 4'" og røret 30, se fig 1. Samtidig som denne prosessen pågår kan det injiseres kjemikalier for å forhindre at det dannes hydrater i navlestrengens rørløp.

Når arbeidspluggen 1 er forskjøvet frem til området ved hydratpluggen 38, se fig. 4, pumpes kjemikalier fra kjemikalie-tanken 24 via røret 28 og minst ett av rørløpene 4', 4" og 4'" til arbeidspluggens 1 fremre endeparti 12. Fra endepartiet 12 strømmer således kjemikalier mot hydratpluggen 38, hvorved hydratpluggen løses opp og fjernes. Overskuddsfluidet fra området mellom arbeidspluggen 1 og hydratpluggen 38 dreneres via minst et av rørløpene 4', 4" og 4'" og røret 30 til samletanken 26.

Navlestrengspolen 22 kan anvendes til via navlestrengen 2 å trekke arbeidspluggen 1 ut av rørledningen 16. Arbeidspluggen 1 kan også pumpes ut ved å pumpe fluid eventuelt kjemikalier, inn gjennom rørløpene 4', 4" og 4'"

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for å fjerne en hydratplugg (38) fra en rørledning (16), hvor et fra overflaten forløpende rør (2) forskyves frem til i nærheten av hydratpluggen hvoretter et fluid med en hydratpluggoppløsende egenskap pumpes gjennom røret (2), karakterisert ved at det fra overflaten forløpende rør (2) forskyves i rørledningen (16) ved hjelp av en arbeidsplugg (1) .

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at fluid under arbeidspluggens (1) forskyvning i rørledningen (16) dreneres og/eller tilføres gjennom navlestrengen (2).

3. Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at fluid under arbeidspluggens 1 forskyvning i rørledningen (16) tilføres kjemikalier gjennom røret (2) for å forhindre at det dannes hydrater i rørets (2) rørløp.

4. Fremgangsmåte i henhold til ett eller flere av de fore-gående krav, karakterisert ved at fluid sirkuleres gjennom minst to separate løp (4', 4", 4'") i røret (2).

5. Anordning for å fjerne en hydratplugg (38) fra en rør-ledning (16) ved hjelp av et fra overflaten forløpende rør (2), karakterisert ved at en arbeidsplugg (1) er tilkoplet et til overflaten forløpende rør (2) , idet røret (2) er innrettet til å utgjøre et rørløp for et fluid med en hydratpluggoppløsende egenskap.

6. Anordning i henhold krav 5, karakterisert ved at røret (2) er forsynt med flere rørløp (4', 4", 4"').

7. Anordning i henhold til ett eller flere av kravene 4 til 6, karakterisert ved at arbeidspluggen (1) er forsynt med en relativt bøyelige kropp (10).

8. Anordning i henhold til ett eller flere av kravene 4 til 7, karakterisert ved at røret (2) forlø-per gjennom arbeidspluggen (1) og er festet/terminert i arbeidspluggens fremkant.