NO317364B3 - Apparat og fremgangsmate for trykkregulering - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et trykkontrollapparat, som angitt i innledningen i krav 1, og en fremgangsmåte for å styre wirelinetrykkstyreutstyr som angitt i innledningen i krav 25.

Fra den kjente teknikk på området skal det vises til GB 2 209 561 A, US 5 721 538 og EP 604 156 Al.

Konvensjonelt, når wirelinetrykkutstyr, så som en wirelineutblåsingssikring (BOP), er installert som en del av en bore- eller produksjonsstreng som strekker seg nedover fra en borerigg eller lignende, blir en standard wirelinetrykk skliramme brukt til å styre slikt utstyr. Wirelinetrykk sklirammen er generelt plassert på gulvet av boreriggen, og har et antall ventiler som styrer fluidtrykket som tilføres slikt utstyr. Disse kontrollene trenger å bli overvåket og muligens endret ved hyppige intervaller av en operatør som er plassert ved sklirammen. Ingen annen har styring over sklirammen, hvis det ikke er nær den.

I tillegg, eksisterende systemer tillater ikke automatisk styring av wirelinefett injeksjonstrykk. Dette trykket trenger justering når en wireline blir ført inn i eller ut av en brønn. En variasjon i kabelhastigheten eller brønntrykket vil resultere i at wirelinefett-injeksjonstrykket må justeres.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å unngå dé ovenfor nevnte ulemper. Ifølge oppfinnelsen oppnås dette formål ved at trykkonrrollapparatet har de karakteristiske trekk som angitt i krav 1. Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har de karakteristiske trekk som angitt i krav 25. Fordelaktige utførelsesformer er angitt i de uselvstendige krav.

Utførelser av den foreliggende oppfinnelse skal i det følgende beskrives, gjennom eksempler, og med henvisning til tegningene, i hvilke: Fig. 1 er et skjematisk riss av et typisk wirelineapparat som omfatter den foreliggende oppfinnelse; fig. 2 er et skjematisk riss av hydrauliske og elektriske forbindelser av wirelinetrykkstyreutstyret ifølge den foreliggende oppfinnelse, og fig. 3 er et sideriss i snitt av en reguleringsanordning ifølge et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 1 viser et typisk wireline- og boreapparat 10. Apparatet 10 kan være plassert på land, eller alternativt på en borerigg 12 opphengt over sjønivået ved bruk av en passende riggkonstruksjon eller plattform. Apparatet 10 er i fluidforbindelse med et brønnhode 14. Nedenfor brønnhodet 14 kan det være en foringsrørstreng 18, eller alternativt kunne det være en borestreng, rør eller viklet rør, avhengig av trinnet for hydrokarbonutvinning.

Apparatet 10 omfatter en boretårnkonstruksjon 20. Opphengt fra boretårnet 20 er det et typisk wirelinetrykkstyreutstyr som omfatter en utblåsingsikring (BOP) 22 som vanligvis er aktivert ved hydraulisk trykk. En wireline BOP 22 er en innretning som styrer formasjonstrykket i en brønn ved å tette ringrommet rundt et borerør eller en wireline når røret eller wirelinen er opphengt i borehullet, eller alternativt ved å tette over hele hullet hvis det ikke er noe rør eller wireline i det.

Montert på boretårnet 20 er det et blokksystem gjennom hvilket en wireline 24 blir matet. Wirelinen 24 er generelt en lang, tynn wireline viklet på en oppbevaringstrommel 26 som brukes for brønnlogging/perforering og andre operasjoner nede i borehullet. En variasjon av innretninger for å måle forhold nede i borehullet kan festes på wirelinen 24.

Når wirelinen 24 trekkes ut av borehullet, vil den samle forurensningsstoffer så som olje og fett. Slike forurensningsstoffer bør fjernes for å holde området rent og trygt. En ledningsskraper 28 blir således brukt for å rengjøre wirelinen mens den blir spolet. Ledningsskraperen 28 består generelt av et antall gummiringer som kan aktiveres ved bruk av hydraulisk trykk. Ved omhyggelig styring av dette trykket, kan ringene bringes i mild kontakt med wirelinen 24, og dermed tørke wirelinen 24 mens den beveger seg igjennom. Forurensningsstoffene blir dirigert nedover en fett-returledning 100 inn i en oppsamlings-eller holdetank 78. Det skal bemerkes at holdetanken 78 (som vist skjematisk på fig. 2) er angitt på flere steder på fig. 2, skjønt bare en tank er anordnet.

Montert nedenfor ledningsskraperen 28 er det en pakningsboks 30. Den består generelt av et antall gummiringer som kan aktiveres ved å tilføre hydraulisk trykk, i likhet med det til ledningsskraperen 28. Gummiringene lukkes rundt wirelinen 24, og skaper dermed en fluidforsegling.

For å tillate wirelinen 24 å bevege seg inne i apparatet 10 glatt og med minst mulig friksjon, blir fett brukt til å gi smøring. Mer viktig er det at fett tetter rundt wirelinen 24 som løper gjennom nært tilpassede strømningsrør, og dermed holder tilbake brønntrykket. En fettretur 32 og en fettinjeksjon 34 er således plassert nedenfor pakningsboksen 30. Fettinjeksjonen 34 blir brukt til å injisere fett i apparatet 10, og er normalt hydraulisk styrt, når den hydrauliske styring er konvensjonelt plassert på en trykkstyrt-skliramme.

Injeksjonen av fett blir konvensjonelt overvåket og kontrollert av en operatør som befinner seg nær de hydrauliske kontroller. Jobben for operatøren er å manuelt taste inn det trykk ved hvilket det er nødvendig å injisere fett, basert på brønntrykket. Dette krever imidlertid at en operatør er til stede til alle tider, bare for å overvåke fettinjeksjonen og/eller brønntrykket.

Fettreturen 32 blir stengt av hvis strømmen nedover returledningen 100 blir for stor. Hvis fettforseglingen blir tapt, blir hydrokarboner tvunget ut av brønnen ved høyt trykk. Disse hydrokarboner vil gå ned gjennom fett-returledningen 100 og forbi ledningsskraperen 28. Hvis således fettforseglingen blir tapt, blir wirelinen 24 stoppet og fettreturen 32 og pakningsboksen 30 blir stengt for å holde hydrokarbonene. Samtidig, blir mer fett injisert i apparatet 10 i et forsøkt på å holde hydrokarbonene.

Nedenfor fettinjeksjonen 34 er det en verktøyfanger 36. Verktøyfangeren 36 er en hydraulisk krave som blir aktivert for å lukke rundt hodet på et verktøy. Fangeren 36 brukes til å hindre at et verktøy som blir trukket ut av brønnen, blir droppet ned i brønnen hvis det treffer toppen på fangeren 36 og wirelinen 24 brekker.

En (eller flere) smørere 38 er montert nedenfor fangeren 36, og to smørere 38 er vist på fig. 1. Smørerne 38 er hule rør, hvis diameter må være tilstrekkelig til å tillate et område av elektroniske og ikke-elektroniske verktøy å passere gjennom.

En verktøyfelle 40 er plassert mellom BOP 22 og smørerne 38. Fellen 40 har en hydraulisk operert klaff som kan åpnes og stenges. Verktøyet sitter på klaffen av fellen 40 mens det blir hentet opp. Så snart verktøyet er lokalisert av fangeren 36, blir fellen 40 åpnet og tillater det å passere inn i brønnen.

For å styre de forskjellige trykk og funksjonaliteten av dette utstyret, blir det brukt . en wireline-trykkstyrt skliramme 50 ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen. Sklirammen 50 har et antall fluidutløp som er overvåket ved analoge målere som viser trykket i linen. Hvert utløp er forbundet med en type trykkutstyr, som det som er beskrevet ovenfor. Konvensjonelt, må en operatør befinne seg nær denne sklirammen for å overvåke og justere trykkene.

Sklirammen 50 ifølge den foreliggende oppfinnelse kan imidlertid bli fjernstyrt. Operatøren som normalt er nødvendig ved sklirammen 50 er ikke nødvendig, og kan gis andre oppgaver, eller antallet personell som er nødvendig for apparatet 10 kan bli redusert tilsvarende.

Plassert som en del av sklirammen 50 er det et styringspanel og en regneanordning (ikke vist). Regneanordningen kan ta trykksignaler fra brønnen og automatisk justere fettinjeksjonstrykket tilsvarende. Trykket i brønnen blir målt, og fettinjektoren 32 blir innstilt til å injisere fett med et høyere trykk, f.eks. 20 % over brønntrykket. Denne prosenten kan varieres om nødvendig. Hvis således brønntrykket øker, vil fettinjeksjonstrykket øke. I motsatt fall, hvis brønntrykket avtar, avtar også fettinjeksjonstrykket.

Fig. 2 er et skjematisk diagram av et eksempel på et styringssystem for en wireline trykkstyrt skliramme 50 som kan opereres ved fjernstyring. Operasjonen av sklirammen 50 blir overvåket og styrt av spesiallaget programvare på en datamaskin (PC) 52. På fig. 1, er PC 52 vist som plassert i vinsjrommet 42. Man vil forstå at PC 52 kan plasseres på hvilket som helst passende sted. PC 52 er med fordel plassert i vinsjrommet 42 på boreriggen, og blir operert av vinsjmannen.

PC 52 er i kommunikasjon med en programmerbar logikk-regulator (PLC) 54 montert på sklirammen 50. Mellom PC 52 og PLC 54 er det et telemetrisystem, vist skjematisk på fig. 2 som 56. Telemetirsystemet 56 kan omfatte en fiberoptisk kabel som løper fra PC 52 til sklirammen. Dette ville imidlertid gjøre det nødvendig å legge en kabel mellom dem, skjønt det er meget lite energiforbruk ved bruk av fiberoptikk. En høyere datatakt kan oppnås med fiberoptikk ved det nødvendige lavere energinivå.

Alternativt, kan telemetirsystemet 56 omfatte et elektromagnetisk bølge-kommunikasjonssystem. Dette kan bruke radiobølger, mikrobølger eller lignende. Bruken av radiobølger er å foretrekke, siden dette ikke krever at det legges kabler mellom PC 52 og sklirammen 50. Det vil imidlertid være et energiforbruk. Hvilket som helst elektromagnetisk bølgekommunikasjonssystem, så som radiobølger, må være eksplosjonssikkert. Det ville også være fordelaktig at det kan koples om for å spare energi.

Kraft for systemet er frembrakt ved batteritilførsel 58. Kraftforbruk fra batteriet 58 er således av betydning. Batteriet 58 brukes til å drive lavenergi, sone 1 elektronikk, og er fortrinnsvis oppladbare. Batteriet 58 kan være eksternt gjenoppladbart ved solceller, eller en luftdrevet generator, f.eks. Det ville være fordelaktig om batteriet 58 kunne frembringe energi til sklirammen for perioder opp til 6 dager uten å kreve gjenopplading.

PLC 54 har et antall forbindelser til piezoelektriske luftventiler. Piezoelektriske luftventiler blir brukt fordi de virker med lav energi, og således sparer batterienergi. Et typisk eksempel på en ventil som kan brukes er en piezo 2000 ventil, fremstilt av Hoerbiger. Ventilene letter kontroll av en kanal som er forbundet med et spesielt stykke trykkutstyr. Det skal bemerkes at PLC 54 kan styres manuelt av en operatør i tilfelle en elektronikkfeil. De piezoelektriske ventiler operer luftkretser, som i sin tur styrer de hydrauliske systemer.

Hver kanal har generelt sitt eget pumpesystem, siden de alle virker på forskjellige trykk og/eller fluida. Hver kanal krever også et tilbakekoplingssystem for å justere styringen av strømmen og trykket i fluidene.

Kanalen for ledningsskraperen 28 har to piezoelektriske ventiler 62, 64. Ventilen 62 brukes til å øke trykket, og ventilen 64 brukes til å redusere det. Trykket i det hydrauliske fluid som leveres til ledningsskraperen 28 er generelt fint styrt, siden for meget trykk forårsaker at gummiringene i skraperen 28 lukkes tett rundt linen 24, hvilket er uønsket. Formålet med skraperen 28 er en mild skraping av linen 24, ikke å gripe den.

For å øke trykket, blir ventilen 62 pulset for en kort tid. Denne pulsen øker trykket med noen få bar til trykket er akkurat nok til å lukke gummiringene rundt wirelinen 24 for å lette skraping av denne. Trykket blir overvåket ved en trykktransduser 66, signalet fra hvilken blir matet tilbake til PC 52 for å tillate at justeringer blir gjort tilsvarende.

Det hydrauliske fluidtrykk kan leveres fra en felles kilde (merket P). Trykket P blir generert av en hydraulisk pumpe 68. En regulator 70 frembringer et konstant luftinntak til pumpen 68. Trykket ved P blir generelt satt til å være i størrelsesorden 105 bar. Noe av wireline-trykkutstyret kan imidlertid kreve et høyere trykk enn dette, og individuelle hydrauliske pumper kan brukes hvor det er nødvendig.

Transduseren 66 har lite energitap, og kan integreres med slangen som leverer det hydrauliske trykk. Den elektriske kabel for transduseren er pakket inn i det ytre deksel av slangen.

Trykket P på ledningsskraperen 28 blir matet gjennom en strømbegrenser 26 slik at trykkstrømmen til ledningsskraperen 28 kan finjusteres. Hvis ventilen 64 er stengt, blir det hydrauliske fluidtrykk som levert til skraperen 28 redusert ved å dumpe det hydrauliske fluid inn i tanken 78.

Hydraulisk fluidtrykk til pakningsboksen 30 kan styres ved bruk av ventilene 80 og 82. Stenging av ventilen 80 mater lufttrykk gjennom en reguleringsanordning i form av en modifisert dom-belastet regulator 200a vist som 200 på fig. 3) i henhold til et annet aspekt ved den foreliggende oppfinnelse. Den modifiserte regulator 200a er nødvendig siden konvensjonelle regulatorer som blir brukt som en gjenget tapp for å styre strømmen av luft fra luftinnløpet til utløpet, har en tendens til å ha små luftlekkasjer som er uakseptable for denne anvendelsen. Det skal bemerkes, at alle reguleringsanordninger som brukes, fortrinnsvis er av den modifiserte type. Reguleringsanordningen 200 har et lukket volum, og således ingen luftlekkasje.

Det henvises nå til fig. 3, hvor reguleringsanordningen 200 (brukt for begge regulatorene 200a og 200d på fig. 2) omfatter et luftinnløp 202 og et luftutløp 204. Strømmen av luft mellom innløpet 202 og utløpet 204 er styrbart ved et pilot-lufttrykk, innført gjennom en åpning 234. Innløpet 202 og utløpet 204 er utformet i et regulatorlegeme 206. Legemet 206 er et standard regulatorlegeme som brukes i konvensjonelle skrujusterte regulatorer.

Montert ovenfor regulatorlegemet 206 er det en hette 208, hvor legemet 206 og hetten 208 er atskilt ved en membran 210. En holderdel 216 holder membranen 210 på plass, og gir også understøttelse for et stempel 218 som er montert inne i hetten 208. Hetten 208 og stempelet 218 er med fordel fremstilt av messing.

For å gi et mål for trykket ved luftutløpet 204, blir en liten del av luften i utløpet 204 ført gjennom en åpning 214 inn i et kammer 212 nedenfor membranen 210.

Stempelet 218 er utstyrt med en pakningsanordning i form av en O-ring 220, og er forspent oppover ved en fjær 222. Fjæren 222 blir holdt på plass av en lokaliseringsdel 224 som er koplet til en øvre overflate av membranen 210.

En ventil 226 er koplet til en nedre overflate av membranen 210 og lokaliseringsdelen 224, ved en sentraliseringssete 228. Bevegelse av stempelet 218 nedover letter således nedadgående bevegelse av ventilen 226. Ventilen 226 er på lignende måte forspent oppover av en fjær 230, og en øvre overflate av den nedre ende på ventilen 226 ligger således an mot en skulder 232 på regulatorlegemet 206, som vist i utførelsen på fig. 3. Når ventilen 226 ligger an mot skulderen 232, kan ikke luft strømme mellom innløpet 202 og utløpet 204.

For å tillate luft å strømme gjennom reguleringsanordningen 200, blir et relativt lite styrelufttrykk tilført gjennom åpningen 234 inn i messinghetten 208. Styrelufttrykket forårsaker en nedadgående bevegelse av stempelet 218. Følgelig beveger ventilen seg også nedover, og slutter således bort fra skulderen 232 og tillater luft å strømme gjennom regulatoren 200.

Elastisiteten av fjærene 222, 230 er valgt slik at et gitt styrelufttrykk tilført stempelet 218 resulterer i et gitt trykk av luften i utløpet 204. Styrelufttrykket produserer således et direkte proporsjonalt trykk ved utgangen av regulatoren 200.

Det skal bemerkes at styrelufttrykket ikke trenger å være en kontinuerlig strøm av luft. Lufttrykket som leveres gjennom åpningen 234 må imidlertid være kontinuerlig for det tidsrom over hvilket regulatoren 200 skal opereres.

Regulatoren 200a leverer luft til en hydraulisk pumpe 86. Pumpen 86 blir brukt siden det hydrauliske trykk P som leveres av pumpen 68 ikke er tilstrekkelig til å styre boksen 30. Den hydrauliske pumpen 86 øker således trykket P opp til det nødvendige nivå. En trykktransduser 88 brukes til å overvåke trykket i pakningsboksen 30. Signalet fra transduseren 88 blir brukt til å styre og overvåke trykket i pakningsboksen 30, ved PC 52.

Ventilen 82 kan pulses for å redusere trykket til pakningsboksen 30. Trykket blir presset inn i tanken 78 gjennom en enveisventil 92.

Ventilene 94, 96 styrer trykket til fett-returen 32. Pulsing av ventilen 96 forbinder trykket P med fettretur 32 via en treveisventil 98. Dette ville stenge av fettreturen 32 i tilfelle en brønnutblåsning.

I en brønnutblåsning, vil høytrykks hydrokarboner strømme ned gjennom røret 100, hvilket er farlig for personell og utstyr. For å hindre dette, er en ventil 104 forbundet i linjen med et rør 100. Under normal drift, kan ventilen 104 opereres for å avlede strømmen av hydrokarboner som kan strømme opp gjennom røret 100 inn i holdetanken 78. Under tap av fettforsegling, blir høytrykks hydrokarbonene blokkert av ventilen 104.

Ventilen 94 kan pulses for å operere den treveis hydrauliske ventil 98 som opererer fettretur ventilen 104. En trykktransduser 110 overvåker trykket til fettretur ventilen 104 og informerer operatøren av PC 52 om ventilen 104 er åpen eller stengt.

Kanskje den viktigste funksjon av sklirammen 50 er operasjon av fettinjeksjonen 34. For å virke effektivt, krever fettkanalen flere biter av informasjon, som generelt er som følger: i) fett-trykket ved enden av slangen, forbundet med strømningsrøret;

ii) brønnhodets trykk;

iii) pumpens strømningsmengde og sykler per minutt;

iv) fett-trykk ved pumpens utgang;

v) fetttanknivå;

vi) inngang-lufttrykk; og

vii) wireline hastighet og retning.

Regneanordningen som utgjør en del av styringspanelet på sklirammen 50, kan overvåke fetttrykket ved slangeenden, ved bruk av en trykktransduser 112. Fettinjeksjonstrykket kan så bli automatisk justert til å være f.eks. 20 % over brønntrykket. Trykket i brønnen kan overvåkes ved bruk av en brønnhode trykktransduser 102. Denne prosenten kan varieres om nødvendig. Siden PCen blir brukt til automatisk å styre og justere fettinjeksjonen 34, kan denne del av hele systemet være uavhengig, uten forbindelse tilbake til vinsjrommet 42. Dette ville i det minste gi mer styring enn konvensjonelle systemer som opererer fra et fast inngangs-lufttrykk som ikke kompenserer for ekstra trykkfall langs slangen når strømningen øker.

Bruk av all tilgjengelig informasjon og sending av denne tilbake til vinsjrommet 42, gir imidlertid varsler til operatøren av wirelinen 74 (vinsjmannen) til å redusere hastigheten av wirelinen 24 hvis injeksjonstakten ikke kan økes ytterligere. Informasjonen kan også brukes til fjernstyring av injeksjonstrykket for fett i brønnen.

Det henvises igjen til fig. 2. Fettinjeksjonskanalen har to piezoelektriske ventiler 114, 116. Aktivering av ventilen 116 øker trykket, og aktivering av ventilen 114 reduserer trykket. Ventilene 114, 116 opererer en annen modifisert dom-belastet regulator 200b, som driver en første hydraulisk pumpe 120. En annen hydraulisk pumpe 122 brukes som reserve i tilfelle den første pumpen 120 feiler. Det skal bemerkes at styringssystemet for den andre pumpen 122 er utelatt for klarhets skyld, men det er det samme som for den første pumpen 120. De to fettpumpene 120, 122 kan opereres enten individuelt eller samtidig.

Ventilene 114, 116 blir pulset til trykket målt ved transduseren 112 er den nødvendige prosent over brønntrykket, målt ved transduseren 102.

En trykktransduser 124 i hoved-luftlinjen overvåker lufttrykket som mates inn i regulatoren 200b. En annen transduser 126 overvåker trykket som blir matet inn i den hydrauliske pumpen 120. Disse trykk kan mates tilbake til PC 52 for å tillate at fettinjeksjonen 34 blir operert effektivt.

Fett blir lagret i holdetanken 130. For nedrigging av utstyret, blir trykket i fettsystemet brakt ned ved bruk av ventilen 128 og returnert til holdetanken 130. En nivåindikator (ikke vist) overvåker nivået av fett i tanken 130 når dette er nødvendig for å operere fettinjeksjonen 34.1 tillegg, er hastighet og retning for wirelinen 24 nødvendig, og også strømningsmengden og sykler per minutt for pumpen 120 (122).

Den andre pumpen 122 kan også brukes til å injisere fett i BOP 22 ved bruk av røret 132 som er koplet til en ventil 134. Dette injiserer fett fra tanken 130 inn i BOP 22. Fett blir brukt når BOP 22 opereres for å tette små hull rundt linjen 24 som er åpne når gummipakningene av BOP 22 lukker rundt den. Fett går inn i disse små hullene og hindrer hydrokarboner fra å passere gjennom.

Verktøyfangeren 36 aktiveres ved pulsing av ventilen 136. Dette aktiverer en treveis, fjærbelastet ventil 138 for å forbinde fangeren 36 med trykket P. Ventilen 138 er normalt forspent, ved hjelp av en fjær, for å forbinde fangeren 36 med holdetanken 78. Igjen overvåker trykktransduseren 142 trykket i linjen til fangeren 36, og overfører signalet tilbake til PC 52. To ventiler 144, 146 letter operasjonen av verktøyfellen 40. Operasjon av ventilen 144 aktiverer en toveis ventil 148 som forbinder trykket P med verktøyfangerstempelet 156, og stenger dermed fellen 40.

En strømningsmåler 150 brukes til å måle hvor meget hydraulisk olje har vært pumpet. Avlesningen fra strømningsmåleren forteller operatøren i vinsjrommet 42 (vinsjmannen) om fellen 40 for øyeblikket er åpen eller stengt. En viss mengde strøm indikerer at fellen 40 er åpen. For å stenge fellen 40, opererer man ventilen 146 for å bevege toveis ventilen 148 til å forbinde trykket P i motsatt retning, til opereringsstempelet 156.

Trykktransdusere 152, 154 er inkludert i slangene 180, 182 som går til og fra operasjonsstempelet 156 for å tillate overvåkning av trykket i slangene 180,182.

Operasjon av BOP 22 er lettet ved en sentralt forspent treveis ventil 160. For å operere BOP 22, åpnes ventilen 162 for å bevege treveis ventilen 160 til å forbinde trykket P med røret 166. Trykket blir målt av en transduser 168.

En strømningsmåler 170 blir brukt til å ..indikere øyeblikkets tilstand for BOP 22 (dvs. om den er åpen eller stengt), hvor måleren dreneres inn i tanken 178. Konvensjonelt, er BOP utstyrt med visuell indikasjon om hvorvidt den er åpen eller stengt. En operatør må imidlertid være i siktelinjen for å se denne indikatoren. Verdien som leses fra strømningsmåleren 170 vil gi den operatøren som befinner seg i vinsjrommet 42 (vinsjmannen) en indikasjon om tilstanden til BOP 22 uten å måtte se den visuelle indikator.

BOP 22 blir deaktivert ved å åpne ventilen 164 som endrer posisjonen for ventilen 160 slik at det hydrauliske trykk P går i motsatt retning. En akkumulator 172 blir ladet opp, og dens trykk holdt av ventilen 174. En trykktransduser 176 overvåker trykket i denne linjen. Hvis lufttrykket går tapt og trykket P blir tapt, kan BOP 22 fremdeles opereres i en nødstil-stand ved å åpne ventilen 174 og ventilen 160, manuelt.

BOP 22 blir generelt brukt i nødsituasjoner, og operasjonen er ikke øyeblikkelig. Det kan således være nødvendig å operere BOP 22 ved fjernstyring. Det kan være mulig å redusere kostnadene for trykkontrollapparatene ved ikke å inkludere denne kanalen.

Når BOP 22 er stengt, kan det være nødvendig å injisere fett rundt wirelinen 24. Pulsing av ventilen 178 injiserer fett fra tanken 130 inn i BOP 22. Som et feilsikkert tillegg, hvis kommunikasjonene eller elektronikken i systemet feiler, vil ventilen 178 bli kontinuerlig pulset for å injisere fett i BOP 22. Hvis det ikke skjer, vil et rødt lys i vinsjrommet 22, f.eks. på skjermen for PC, varsle operatøren.

Det skal bemerkes at alle de ovenfor beskrevne funksjoner kan opereres manuelt fra sklirammen, i tillegg til fjernstyringsoperasjonen. I tilfelle en kommunikasjons- eller elektronikkfeil, kan således operasjonen av hele systemet gå tilbake til manuell styring.

Alle signalene fra de forskjellige transdusere vil bli sendt tilbake til PC 52 i vinsjrommet 42 for kontinuerlig overvåkning av en operatør. Dette vil tillate at systemparametrene blir kontinuerlig oppdatert når forholdene endrer seg. Signalene fra transduserne kan registreres med variable prøvetakingstakter om nødvendig.

PC 52 kan være en desktop eller laptop PC. Den vil være forutladet med spesiallaget programvare. Et standard styringspanel for sklirammen 50 kan reproduseres på skjermen med analoge målere for lett avlesning.

Som bemerket ovenfor, er systemet modulært og hvilket som helst antall kanaler kan bli styrt. Hvis bare fettinjeksjonssystemet trenger å bli fjernstyrt, vil bare fetttrykk-transduseren og tanknivå-monitoren bli nødvendig, for dermed å redusere kostnadene. Det kan også være fordelaktig for vinsjmannen (i vinsjrommet 42) å vite om verktøyet har truffet klaffen på verktøyfellen 40, så denne kanalen kan også legges til.

Den foreliggende oppfinnelse frembringer således et wirelinetrykkontrollapparat som kan opereres ved fjernstyring, men har fasiliteter til også å opereres manuelt. Systemet kan være automatisk eller manuelt styrt fra et loggerom eller en vinsj enhet, uten behov for hydrauliske slanger. Det opprettholder også fleksibiliteten for eksisterende systemer i det bare en luftlinje trengs å forbindes ved riggens gulv for kraft.

Systemet er dessuten fullstendig modulært, og kundene kan velge de moduler de trenger. Dette vil uunngåelig føre til reduserte kostnader for et skreddersydd system som ikke har alle de nevnte komponenter.

Skjønt den ovenstående utførelse er beskrevet med henvisning til en wirelinetrykkontrollert skliramme, kan systemet brukes til å styre en dieseldrevet wireline-fettforsterkende skliramme.

Modifikasjoner og forbedringer kan gjøres på det ovenstående, uten å avvike fra omfanget av den foreliggende oppfinnelse.

Claims (28)

1. Trykkontrollapparat (50; 52) omfattende en første del (50) som har minst ett fluidtrykkutløp og minst en styringsmekanisme (62, 64; 80, 82; 94, 96; 114, 116; 136; 144, 146; 162, 164; 178) for å lette styringen av fluidtrykkutløpet, hvor styringsmekanismen kan opereres av et styringssystem (52), hvor i det minste en del av dette er anbrakt fjernt fra den første del (50), hvor minst ett fluidtrykkutløp er koplet til wirelinetrykkstyreutstyr (28, 30, 32, 34, 36, 40, 22) for å styre trykk i en brønn, hvor wirelinetrykkstyreutstyret omfatter en wirelinefettinjeksjon (34) med et driftstrykk, karakterisert ved at apparatet (50) kan oppnå trykksignaler fra brønnen og også automatisk justering av driftstrykket for wirelinefettinjeksjonen (34) slik at det opererer med høyere trykk enn brønntrykket.

2. Trykkontrollapparat ifølge krav 1, karakterisert ved at styringsmekanismen kan opereres av et datamaskinstyrt system (52, 54).

3. Trykkontrollapparat ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at wirelinetrykkstyreutstyret videre omfatter apparat valgt fra gruppen bestående av i) strømningsrør (38) og BOP fettinjeksjonssystem (34), ii) BOP (22), verktøyfelle (40), verktøyfanger (36) og ledningsskraper (28), iii) pakkboks (30), iv) hovedventil, og v) brønnsikringsventil.

4. Trykkontrollapparat ifølge foregående krav, karakterisert ved at styringssystemet omfatter en første regulator (52) anbrakt fjernt fra den første del (50), en andre regulator (54) anbrakt ved den første del (50), og et telemetrisystem (56) for overføring av styringssignaler fra den første regulator (52) til den andre regulator (54).

5. Trykkontrollapparat ifølge foregående krav, karakterisert ved at den første del omfatter en ramme (50), og omfatter videre en eller flere av gruppen som består av pumper, tanker, styringsventiler og slanger.

6. Trykkontrollapparat ifølge foregående krav, karakterisert ved at det er tilveiebrakt flere styringsmekanismer for å lette styringen av flere fluidtrykkutløp.

7. Trykkontrollapparat ifølge krav 4 eller ett av kravene 5 eller 6 avhengig av krav 4, karakterisert ved at den første regulator (52) omfatter en datamaskin (52).

8. Trykkontrollapparat ifølge krav 2 eller ett av kravene 3-7 ved avhengighet av krav 2, karakterisert ved at datamaskinen (52) er innlastet med programvare som tillater en bruker å endre innstillingene av styringsmekanismen.

9. Trykkontrollapparat ifølge krav 4 eller ett av kravene 5-8 ved avhengighet av krav 6, karakterisert ved at den andre regulator (54) omfatter en programmerbar logikkregulator (PLC) (54).

10. Trykkontrollapparat ifølge krav 8, karakterisert ved at programvaren instruerer datamaskinen (52) til å vise målere på en visuell displayenhet (VDU) som relaterer til innstillingene av styringsmekanismen.

11. Trykkontrollapparat ifølge krav 8, karakterisert ved at programvaren sørger for periodisk stikkprøving av avlesningene av målingene.

12. Trykkontrollapparat ifølge krav 4 eller ett av kravene 5-11 ved avhengighet av krav 4, karakterisert ved at telemetrisystemet omfatter en transmitterenhet elektrisk koplet til regulatoren, en mottakerenhet elektrisk koplet til styringsmekanismen og et transmisjonsmedium (56) for overføring av signaler mellom transmitteren og mottakeren.

13. Trykkontrollapparat ifølge krav 12, karakterisert ved at transmisjonsmediet (56) omfatter en eller flere kabler (56).

14. Trykkontrollapparat ifølge krav 12, karakterisert ved at transmisjonsmediet er luft.

15. Trykkontrollapparat ifølge krav 6 eller ett av kravene 7-14 ved avhengighet av krav 6, karakterisert ved at styringsmekanismene opererer ved bruk av lavenergielektronikk.

16. Trykkontrollapparat ifølge foregående krav, karakterisert ved at styringsmekanismen aktiveres ved minst en luftventil (200).

17. Trykkontrollapparat ifølge krav 13, karakterisert ved at luftventilene (200) er piezoelektriske luftventiler (200).

18. Trykkontrollapparat ifølge krav 16 eller 17, karakterisert ved at luftventilene (200) letter driften av en hydraulisk krets.

19. Trykkontrollapparat ifølge krav 6 eller ett av kravene 7-18 ved avhengighet av krav 6, karakterisert ved at fluidtrykkutløpene er koplet til trykkdrevet utstyr.

20. Trykkontrollapparat ifølge krav 6 eller ett av kravene 7-19 ved avhengighet av krav 6, karakterisert ved at styringsmekanismene er inndelt i flere kanaler.

21. Trykkontrollapparat ifølge krav 3, karakterisert ved at styringsmekanismene er inndelt i flere kanaler, og hver kanal driver et avsnitt av trykkutstyr.

22. Trykkontrollapparat ifølge krav 6 eller ett av kravene 7-21 ved avhengighet av krav 6, karakterisert ved at styringsmekanismene er forsynt med full manuell styring.

23. Trykkontrollapparat ifølge krav 5 eller ett av kravene 6-22 ved avhengighet av krav 5, karakterisert ved at rammen (59) omfatter en trykkstyrt skliramme (50).

24. Trykkontrollapparat ifølge krav 5 eller ett av kravene 6-23 ved avhengighet av krav 5, karakterisert ved at rammen er en dieseldrevet forsterkningsskliramme (50).

25. Fremgangsmåte for å styre wirelinetrykkstyreutstyr (28, 30, 32 34, 36, 40, 22) som anvendes i undersøkelser, produksjon og/eller utvinning av hydrokarboner, hvor wirelinetrykkstyreutstyr er for å styre trykk i en brønn og omfatter en wirelinefettinjeksjon (34), med et driftstrykk hvor fremgangsmåten omfatter anbringelse av en første del (50) av et trykkontrollapparat (50; 52) i forholdsvis tett nærhet av wirelinetrykkstyreutstyret, hvor den første del (50) har minst ett fluidtrykkutløp koplet til wirelinetrykkstyreutstyret, og minst en styringsmekanisme (62, 64; 80, 82; 94, 96; 114, 116; 136; 144, 146; 162, 164; 178) for å lette styringen av fluidtrykkutløpet, og anbringelse av en andre del (52) av trykkontrollapparatet i forholdsvis kort avstand med mellomrom fra wirelinetrykkstyreutstyret, hvor den andre del (52) har styringssystem som opererer styringsmekanismen av den første del, og fett blir injisert inn i wirelinetrykkstyreutstyret via wirelinefettinjeksjonen (34), karakterisert ved at den videre omfatter å oppnå trykksignaler fra brønnen og automatisk justering av driftstrykket for wirelinefettinjeksjonen (34) slik at det opereres med et høyere trykk enn brønntrykket.

26. Fremgangsmåte ifølge krav 25, karakterisert ved at den omfatter et telemetrisystem (56) for overføring av styresignaler mellom styringssystemet av den andre del og styringsmekanismen av den første del.

27. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 25 eller 26, karakterisert ved at den første del (50) omfatter en ramme og omfatter videre enhver av gruppen som består av pumper, tanker, reguleringsventiler og slanger.

28. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 25-27, karakterisert ved at trykkutstyret som skal styre er valgt fra en av gruppen bestående av i) strømingsrør (38) og wireline BOP fettinjeksjonssystem (34), ii) wireline BOP (42), verktøyfeller (40), verktøyfanger (36) og ledningsskraper (28), iii) pakkboks (30), iv) hovedventil, og v) brønnsikringsventil.