NO317512B1 - Fordelingssystem for borekaks fra olje- og gassbronner med kontinuerlig pneumatisk fylling av tanker - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og anordning for å fjerne borekaks fra en olje- og gassbrønnboreplattform, ifølge kravinnledningene.

Deponering av borekaks fra olje- og gassbrønner blir generert under boring av olje- og gassbrønner ved bruk av en borekrone som er forbundet med en langstrakt borestreng som består av flere rørseksjoner som er koplet sammen, hvor et flytende boreslam bærer borekaksen bort fra borekronen og oppover til brønnhodet gjennom et brønn-ringrom og til et fjernområde fra faststoffer ved brønnhodet, for å skille borekaks fra boreslammet. Især angår foreliggende oppfinnelse et forbedret deponeringssystem for borekaks som oppsamler borekaks fra olje- og gassbrønner i en transportabel tank med undertrykk hvor samlingskamrene alternativt og sekvensielt mottar borekaks og separerer boreslam fra borekaksen for resirkulering, og hvor en kontinuerlig matingstrakt og ventilanordning muliggjør kontinuerlig sugeoperasjon.

Under boring av olje- og gassbrønner brukes det en borekrone til å grave mange tusen meter inn i jordskorpen. Oljerigger benytter typisk et tårn som strekker seg over boreplattformen, og som kan understøtte skjøt etter skjøt av borerør forbundet ende mot ende under boreoperasjonen. Etter hvert som borekronen skyves lengre og lengre inn i jorden, blir ytterligere rørskjøter lagt til den stadig lengre streng eller borestreng. Borerøret eller borestrengen omfatter således flere rørskjøter, hver av hvilke har en intern, langsgående utboring for å bære et flytende boreslam fra boreplattformen gjennom borestrengen og til en borekrone som er understøttet ved den nedre eller fjerne ende av borestrengen.

Boreslam smører borekronen og bærer bort borekaks som blir generert av borekronen mens den graver seg inn dypere. Borekaksen blir båret i en returstrøm av boreslam gjennom brønnens ringrom og tilbake til boreplattformen på jordoverflaten. Når boreslammet når overflaten, er det forurenset med små stykker av skifer og sten som er kjent i industrien som borekaks. Borekaks har tidligere blitt atskilt fra gjenbrukbar boreslam med kommersielt tilgjengelige separatorer kjent som borekakssikte. Noen sikter er konstruert til å sile ut grovt materiale fra boreslammet, mens andre sikter er konstruert til å fjerne finere partikler fra boreslammet. Etter utskilling av borekaks, blir boreslammet returnert til en slamtank hvor det kan bli supplementert og/eller behandlet før overføring tilbake til borehullet via borestrengen og til borekronen for å gjenta prosessen.

Deponering av den separerte borekaks er et komplisert miljøproblem. Borekaks inneholder ikke bare slamproduktet som ville forurense miljøet i omgivelsene, men kan også inneholde olje som kan skade miljøet, spesielt når det bores i et marinmiljø.

I den meksikanske gulf er det f.eks. hundrevis av boreplattformer som borer for olje og gass ved å bore inn i jorden under sjøen. Disse boreplattformene kan være i mange hundre meter av vann. I et slikt marinmiljø, er vannet typisk krystallklart og fylt med marinliv som ikke kan tolerere deponering av borekaks avfall så som inneholder en kombinasjon av skifer, boreslam, olje og lignende. Derfor er det et behov for en enkel og brukbar løsning på problemet med deponi av olje- og gassbrønn borekaks i et offshoremiljø og andre følsomme miljøer hvor olje- og gassbrønnboring foregår. Tradisjonelle metoder for deponering av borekaks har vært dumping, grab transport, tungvinte transportbelter, og vasketeknikker som krever store mengder av vann. Tilsetning av vann skaper ytterligere problemer av øket volum og masse, søle, og transportproblemer. Installering av transportbånd krever store modifikasjoner på boreriggområdet, og involverer mange installasjonstimer og meget høye kostnader.

US 5 402 857 gir en første løsning på de ovenfor nevnte problemer, men ble funnet å være noe omstendelig å bruke og krevde især periodiske avbrudd av selve fjerningen av borekaks (separering fra brønnboringsfluidet etc.) mens den første fulle tanken er frakoplet sugesystemet hvoretter en ny tank tilkoples.

US 5 402 857 var basert på bruk av spesielle tanker i en sugeledning i en batch-prosess. Problemet var hvordan man skulle unngå vesentlige perioder med stillstand mellom hver individuelle tankfylling. Den enkleste måte å løse dette problem vil være å benytte flere parallelle overføringsledninger fra materialet gjennom de enkelte . holdetanker slik at en ledning effektivt kunne frembringe en forbiføring av andre. En vesentlig ulempe med et slikt arrangement er imidlertid at det krever et vesentlig større plassbehov for en ekstra overføringsledning. Som beskrevet ovenfor foreligger et spesielt problem på boreplattformer ved at plassen er sterkt begrenset. Et annet vesentlig problem er at når en holdetank er full må sugesystemet til denne tanken deaktiveres for å tillate fråkopling av den fulle tanken og tilkopling av en tom tank, hvoretter sugesystemet igjen kan aktiveres. Denne gjentatte deaktivering og reaktivering resulterer i vesentlige perioder med driftstans i tillegg til ytterligere slitasje og større krav til vedlikehold noe som er vesentlig på en fjern og begrenset arbeidsplass som en boreplattform.

Foreliggende oppfinnelse frembringer en fremgangsmåte for å fjerne borekaks fra en boreplattform for olje og gass, hvor det benyttes en borekrone som er understøttet med en langstrakt, hul borestreng. Borefluida (typisk kalt boreslam) beveger seg gjennom borestrengen til borekronen under boring av borehull. Fortrinnsvis har trakten 2 indre partier som fylles og tømmes i en alternerende sekvens og hensiktsmessig er disse atskilt fra hverandre med et ventillegeme. Dette oppnås med foreliggende oppfinnelse slik den er definert med de i kravene anførte trekk.

Ventilatoren drives av en elektrisk motor for å nå et undertrykk fortrinnsvis mellom ca. 40,6 og 68,6 cm kvikksølvsøyle, for fordelaktig å generere en fluidstrøm i sugeledningen på mellom 8,49 og 42,45 m<3>/min. Hver sugeledning er fortrinnsvis dimensjonert til å generere hastigheter på mellom ca. 30,48 og 91,44 m/s.

I en utførelse, er to tanker plassert, en over den andre, slik at borekaks kan føres til den første øvre tank via sugeledningen som er i forbindelse med trauet, og deretter mates med gravitasjon til den andre nedre tank. En ventilanordning opprettholder permanent undertrykk i minst en tanks indre. En anordning for strømningskontroll i tanken har et rør tømmer fra den nedre trakt inn i en holdetank slik at flere holdetanker kan bli fylt i en sekvensiell, kontinuerlig måte. Når en tank er fylt, blir røret rettet mot den neste holdetank til den er fylt.

For ytterligere forståelse av formål og egenskaper for den foreliggende oppfinnelsen vises det til den følgende detaljerte beskrivelsen i sammenheng med tegningen hvor like deler har like henvisningstall og hvor: figur 1 viser skjematisk en første, tidligere kjent anordning utstyrt med foreliggende oppfinnelse, figur 2 viser et skjematisk riss av en annen tidligere kjent anordning utstyrt med foreliggende oppfinnelse, figur 3 viser et skjematisk riss av en tredje anordning med foreliggende oppfinnelse, figur 4 viser et skjematisk riss av den tredje anordningen med bruk av tanken i kombinasjon med oppslemmingsenheten, figur 5 viser et skjematisk riss av en annen anordning utstyrt med den foreliggende oppfinnelsen, figur 6 er et utsnitt i perspektiv av anordningen på figur 5, som viser riggens sugetankdel, figur 7 viser et delvis sideriss av en del av anordningen på figur 5, som viser riggens sugetankdel, figur 8 viser et delriss sett ovenfra av anordningen på figur 5, som viser riggens sugetankdel, figur 9 viser et perspektivriss av en del av en anordning ifølge den foreliggende oppfinnelse, figurene 10 til 12 viser delriss av anordningen på figur 9 med traktene og ventilene, og figur 13 viser et grunnriss av anordningen på figur 9 med trakt-bevegelsen når man fyller de to holdetankene.

På figur 1 kan man se et første tidligere kjent borekaks-deponeringssystem 10 med foreliggende oppfinnelse, som utført av oppfinneren i US 5 402 807. Borekaks-deponeringssystemet 10 blir brukt i sammen med et materialtrau som samler faste stoffer som faller via gravitasjon fra flere faststoffseparatorenheter. Materialtrau er som sådan kjent, typisk som et samlebasseng for borekaks. Materialtrauet 11 definerer et område som er et mottak for faste stoffer inneholdende noe resterende boreslam. Borekaks er samlet fra borehullet etter at boreslammet er overført gjennom borestrengen til borekronen, og deretter tilbake til overflaten via brønnens ringrom.

Ved materialtrauet foreligger flere grovsikter 12, 13 og flere finsikter 14, 15. Siktene 12, 13 og 14, 15 er kommersielt tilgjengelige. Grovsiktene 12, 13 er fremstilt under og solgt under navnet "Brandt", og finsiktene er solgt under handelsnavnet "Derrick". Siktene 12, 15 kanaliserer bort det ønskede boreslam til en slamtank. Borekaksen faller via gravitasjon inn i trauet 11. Det er kjent i tidligere teknikk å kanalisere bort boreslam som skal resirkuleres, og å tillate at borekaks faller bort fra siktene via gravitasjon og inn i en mottaker. Dette har vært tilfelle i tilfellet med olje- og gassbrønnborerigger i mange år.

Det indre 16 av trauet 11 fanger opp borekaks som er falt fra siktene 12 og 15. Trauet 11 definerer således et indre 16 som har flere skrå vegger 17, 18 som er i forbindelse med trauets bunn 19. Veggene 17 og 18 kan være teflonbelagt (RTM) for å forbedre bevegelsen av materiale til bunnen 19.

Trauets bunn 19 omfatter en uttømningsåpning 20 som er i forbindelse med et tømmerør 21. Åpningen 20 er typisk forseglet under drift med en lukningsplate (ikke vist).

En første sugeledning 22 er plassert for å kommunisere med den indre del 16 av trauet 11. Første sugeledning 22 danner således et innløps-endeområde 23 og den motsatte endedel som kommuniserer med oppsamlingstanken 24. Tanken 24 samler fast materiale og en del væske (f.eks. resterende boreslam og borekaksen) som skal beskrives nærmere nedenfor.

Samle- eller holdetanken 24 har en bunn 25, fire generelt rektangulære sidevegger 27, og en generelt rektangelformet topp 28. Et par atskilte gaffeltrucksokler 26 tillater at tanken 24 blir løftet og transportert omkring på riggens gulv og blir plassert nær en kran eller annen løfteanordning. Åpninger 32, 33 i toppen på tanken 24 kan tettes ved bruk av luker, henholdsvis 34 og 35.

Flere løfteøyne 29, 31 er anordnet, deriblant øynene 29, 30 på toppen av tanken 24 og løfteøyet 31 på siden av denne nær bunnen 25.

Løfteøynene 29 og 30 er horisontalt plassert ved endeområdene av tanktoppen 28. Dette tillater at tanken blir løftet med en kran, sprederstang eller annen løfteanordning for å overføres mellom et marinfartøy så som en arbeidsbåt og boreriggplattformen. På figur 1, er holdetanken 24 i en slik generell horisontal posisjon som er orienteringen under bruk og under overføring mellom riggplattformen og et fjernt sted på land, f.eks.

Løfteøynene 30, 31 brukes for å tømme holdetanken 24 etter at den er fylt med borekaks som skal deponeres. Når holdetanken skal tømmes, blir en sprederstang og flere løfteledninger brukt for feste på løfteøynene 30, 31. Dette understøtter holdetanken i en posisjon som plasserer løfteøyet 29 og løfteøyet 30 i en vertikal ledning. I denne posisjon, fjernes luken 34 i dekselet slik at borekaksen kan tømmes ut via gravitasjonsstrømning fra åpningen 30 og inn i et deponeringssted.

Under en suging av borekaks fra materialtrauet 11, tar sugeledningen 22 borekaks inn ved innløpet 23. Denne borekaksen beveger seg via ledningen 22 til utløpet 38, som kommuniserer med koplingen 36 for lupen 35. Strømning finner sted fra innløpet 23 til utløpet 36 fordi et undertrykk blir utformet inne i det hule indre av tanken 24 etter at lukene 34, 35 er forseglet. Undertrykk frembringes fra en annen sugeledning 40 som kommuniserer via separatorer 43,45 med en tredje sugeledning 51 og en ventilator 57.

Den andre sugeledningen 40 er forbundet ved utløpet 39 med en kopling 37 av luken 35. Den motsatte ende av sugeledningen 40 er forbundet med et endeområde 41 via koplingen 42 med en finseparator 43. En annen finseparator 45 er forbundet med separaten 43 ved en spolestykke 44. De separatorene 43 og 45 er huset i en strukturell separator-glider 46 som omfatter løfteøyne 47, 48 og gaffeltrucksokler 49 for å transportere glideren 46 på en lignende måte som transporten av tanken 24 som nevnt ovenfor.

En tredje sugeledning 51 er forbundet med utløpsledningen 50 som er utløpsledningen på separatoren 45. Endeområdet 52 av den tredje sugeledningen 51 er forbundet med utløpsledningen 50 ved f.eks. en flenset, fjærnbar kopling. De tre sugeledningene 22,40 og 51 er fortrinnsvis mellom 7,62 cm og 15,24 cm i indre diameter, og er koplet med ventilatoren 57 som genererer omkring 8,49-42,45 m /min av luftstrøm for å generere ønskede strømningshastigheter omkring 30,48-91,44 m/s, som beveger borekaksen gjennom sugeledningen 22. Sugeledningene er fortrinnsvis fleksible slanger av oljebestandige PVC, eller kan være teflonbelagt (RTM) gummi. Hurtigkoplinger er brukt til å forbinde hver sugeledning ved dens ender.

Endeområdet 53 av den tredje sugeledning 51 er også forbundet via f.eks. en flenset kopling, med ventilatoren 57. Ventilatoren 57 og dens motordrift 58 er montert på en kraft-glider 54. Glideren 54 omfatter også en styringsboks 59 for å aktivere og deaktivere motordriften 58 og ventilatoren 57. Kraft-glideren 54 frembringer flere løfteøyne 55, 56 for å tillate kraft-glideren 54 å bli transportert fra en arbeidsbåt eller lignende til en boreplattform ved bruk av en kran som typisk finnes på slike rigger.

Hver enhet, inkludert holdetanken 24, separatorglideren 46 og kraft-glideren 54 kan løftes fra en arbeidsbåt eller lignende ved bruk av en kran, og overført til riggens plattformdekk som kan f.eks. være 30,48 m over vannoverflaten i et marint miljø.

På figur 2 er det vist en annen, tidligere kjent anordning fra foreliggende oppfinners US 5 402 807, som er betegnet generelt med tallet 60. På figur 2 er tanken 24 konstruert på lignende måte som i anordningen på figur 1. På figur 2 omfatter imidlertid borekaksdeponeringssystemet 60 en understøttelse 62 som understøtter en skruetransportør 62 og dens tilhørende trau. Trauet 63 og skruetransportøren 62 er forseglet ved åpningen 70 i trauet 63 ved bruk av luken 71. Trauet 63 er plassert ved et inntaksende av skrutransportøren, mens den motsatte endedel av skrutransportøren 62 danner en utløpsendedel 64 som kommuniserer med utløpssjakten 69. Sjakten 69 tømmes i en åpning 32 når luken 34 er åpen under bruk, som vist på figur 2.

Skruetransportøren 62 drives av en motor 65 som kan omfatte en reduksjonsgirboks 66, og et drivbelte 67. Pilen 68 på figur 2 viser strømningsbanen for grov borekaks som blir tømt ut via første sugeledning 22 inn i åpningen 70 og trauet 63. Sideveggen og bunnen 74 av trauet 64 kommuniserer og danner en tetning med skrutransportørens ytre vegg 75, slik at når et undertrykk blir tilført ved bruk av den andre sugeledning 40, kan borekaks bli sugd fra trauet 11 ved inntaket 23, som i den første anordningen. Transportøren 62 skyver med makt borekaksen mot utløpsenden 64. En fjæraktivert dør 76 er plassert i sjakten 69. Når materialet samler seg opp over døren 76, åpnes denne raskt under vekten av borekaksen i sjakten 69. Så snart borekaksen passerer døren 76, stenges denne for å holde undertrykket i trauet 73 på skrutransportøren 62, og muliggjør således kontinuerlig sugedrift.

På figur 3 kan man se en tredje anordning utstyret med foreliggende oppfinnelse, betegnet generelt med tallet 77, som har ulike trekk brukt i foretrukne utførelser av foreliggende oppfinnelse beskrevet nedenfor, (men som sådan ligger utenfor foreliggende oppfinnelse). Borekaks deponeringssystemet 77 viser en oppslemmingsenhet 78 istedenfor oppsamlingstanken 74 på figur 1. Oppslemmingsenheten 78 har en løftbar baseramme 79 av f.eks. sveiset stål. På rammen 79 er det plassert et par atskilte beholdere 80, 81. Hver beholder 80, 81 har en topp inn i hvilken borekaks kan suges på lignende måte som borekaksen blir sugd inn i samlingstanken 24 med utførelsen på figur 1.

Beholder-toppene 82, 83 kan være utstyrt med åpninger for å forbinde strømningsledningene 22-40 med dem, som med utførelsene på figurene 1 og 2. Oppslemmingsenheten 28 utstyrer pumpene med impellere (f.eks. Mission Magnum fluid sentrifugalpumpe med 75 hk elektrisk motor, 12,7 cm utløp, 15,24 cm sugeledning) for å bryte opp borekaksen kontinuerlig til det dannes et slam med en væske så som f.eks. vann. Pumper 84, 85 har suge-strømningsledninger 86, 87 og uttømningsledninger 88, 89. Uttømningsledningene 88, 89 kan ses i forbindelse med den øvre endedel av hver av beholderne 80, 81. Likeledes er sugeledningene 86, 87 i forbindelse med den nedre endedel av hver av beholderne 80, 81.

Ved bruk av fremgangsmåten og anordningen på figur 3, kan et ønsket volum av borekaks bli sugd inn i en av eller begge beholderne 80, 81. Pumpene 84, 85 er utstyrt med impellere som kan kappe opp borekaksen til enda finere stykker. F.eks., kan pumpenes impellere ha karbidender som er effektive til å hakke opp og pulverisere borekaksen til det dannes et slam. Hver pumpe 84, 85 vil kontinuerlig resirkulere slammet av borekaks og vann mellom pumpene 84, 85 og de respektive beholdere 80, 81 til et tykt viskøst slam er skapt. En tripleks pumpe (f.eks. Gardner Denver (RTM)) og rør (ikke vist) kan så brukes for å overføre den slamformede borekaks fra de respektive beholdere 80, 81 nede i borehullet til brønnens ringrom, vanligvis f.eks. mellom 610 og 1 524 meter inn i en porøs sone, så som en sandsone. På denne måten, blir borekaksen deponert av en dypbrønn deponering ved borestedet, istedenfor å transportere borekaksen til et fjernt sted så som på land, i tilfelle en marinbasert plattform.

På figur 4 er det vist en trakttank 90 i kombinasjon med oppslemmingsenheten 78. Trakten 90 kan brukes til å motta borekaks fra en første sugeledning 22 og til å samle borekaksen for samlet uttømning i en oppslemmingsenhet 78 ved intervaller. Som ved anordningen på figur 1, frembringer trakt-tanken 90 et rektangulært eller sirkulært lokk 93 med åpninger 94, 95 som er i kommunikasjon med vakuum- eller sugeledningene 22 og 40.

Trakttanken 90 er fortrinnsvis understøttet med en strukturell løftbar ramme 91. Tanken 90 har en konisk vegg 92. Den øvre endedel av tanken 90 danner det sirkelrunde lokk 93, mens den nedre endedel av tanken 90 har et uttømningsutløp 96 styrt av en ventil 98. Luftvibratorer 97 kan festes på den koniske vegg 92 for å sikre en komplett og glatt uttømning av borekaks fra det indre av den hule trakttank 90.

På figurene 5-8, er annen anordning vist av foreliggende oppfinner betegnet generelt med tallet 133. Borekaks-deponeringssystemet 133 benytter to sugeledninger 134, 135 i anordningen på figurene 7-9. De to sugeledningene 134, 135 danner respektive innløpsområder 136, 137 for å ta inn borekaks og medfølgende materiale som faller inn i trauet 11. Trauet 11 ville være konstruert i henhold til beskrivelsen på figur 1. Trauet 11 omfatter således materiale, separasjonsutstyr så som grovsikter, finsikter og lignende. Sikterne kanaliserer bort boreslam til en slamtank. Borekaksen faller via gravitasjon ned i trauet 11.

Som med anordningen på figur 1, er det kjent i tidligere teknikk å kanalisere bort boreslam som skal resirkuleres, og tillate borekaks å falle fra siktene, og lignende separasjonsutstyr via gravitasjon inn i en mottaker så som trauet 11. Det indre av trauet 11 fanger opp borekaksen som har falt fra siktene og lignende utstyr.

På figur 5 okkuperer innløpsdelen 136, 137 det indre av trauet 11. Dette gjør det mulig for det ene eller andre innløpsområdet 136 eller 137 å suge borekaks som har falt ned i det indre av trauet 11. Anordningen på figur 1 brukte en enkel sugeledning til å fjerne borekaks fra det indre av trauet 11. På figur 5 er det brukt to slike ledninger, hver med sin egen oppsamlingstank 138 eller 139.

På figur 5 er det anordnet et par oppsamlingstanker 138, 139, som hver mottar borekaks som er sugd med respektive sugeledning 134, 135. Hver oppsamlingstank 138, 139 har koplinger for å danne koplinger med endeområder av de primære sugeledningene 134,135 og med endeområdene av sekundære sugeledninger 148,149.

Et endeområde 145 av sugeledningen 134 danner en kopling ved innløpskoplinger 141 med endeområdet 145. På lignende måte, danner koplingen 142 en kopling med endeområdet 146 av primær-sugeledningen 135. Sekundær-sugeledningen 148 danner en kopling ved dens endeområde 144 med utløpskoplinger 140. På lignende måte danner sekundær-sugeledning 149 en kopling ved dens endeområde 147 med utløpskoplingen 143. De sekundære sugeledningene 148, 149 danner koplinger ved deres respektive endeområder 153, 154 med innløpskoplinger 151, 152 for riggens sugetank 150.

På figurene 5-8 frembringer riggens sugetank 150 en utløpskopling 161 for kopling av tertiær sugeledning 160 til denne. Ledningen 160 overfører luft til suge-glideren 162 som vist ved pilen 159 på figur 5. Suge-glideren 162 er konstruert i samsvar med anordningen på figurene 1-6, omfattende en ventilator som blir drevet av en elektrisk motor for å nå et undertrykk på mellom 40,6-63,5 cm kvikksølvsøyle. På figur 1, er en slik suge-glider betegnet 54, og omfatter en styringsboks 59 for å aktivere og deaktivere motordriften 58 og ventilatoren 57. Suge-glideren 162 kan således være konstruert i samsvar med kraft-glideren 54 i anordningen på figur 1.

Under bruk genererer suge-glideren 162 et undertrykk som kommuniserer med strømningsledningen 160 og således det indre av tanken 150. Nærvær av et undertrykk i tanken 150 produserer også et undertrykk i de primære sugeledningene 134, 135, oppsamlingstankene 138, 139 og i de sekundære sugeledninger 148, 149. Dette undetrykket produserer et undertrykk ved innløpene 136 og 137 for å overføre borekaks og lignende materiale som finnes i trauet 14 til samletankene 138, 139 via de respektive primære sugeledningene 134, 135. Denne bevegelsen av borekaks og lignende materiale fra trauet 11 til samletankene 138 og 139 er indikert ved pilene 155,156 på figur 5.

Materialet som beveger seg fra trauet 11 til samletank 138 beveger seg i den primær sugeledningen 134 og entrer samletanken 138 ved innløpskoplinger 141. Samletanken 138 kommuniserer med dens utløpskopling 140 med sekundær sugeledning 148 og innløpkoplingen 151 av sugetanken 150. Når tanken 138 fylles, kan noe materiale strømme i retning av pilen 157 fra tanken 138 inn i sugetanken 150. Sugetanken 150 har imidlertid en nivåsensor 172 som stenger av sugeglideren 162 om nivået av materiale i tanken 150 når sensoren 172 som er plassert ved et nivå like nedenfor innløpene 151, 152. På denne måten, kan verken væske eller fast materiale nå suge-glideren 162.

I praksis, blir oppsamlingstankene 138, 139 fylt på en vekselvis, sekvensiell måte. Dette er gjort mulig ved ventilene 151a, 152a som er respektivt plassert ved koplingene 151, 152. Operatøren vil ganske enkelt stenge ventilen ved koplingen 152 når ventilen ved 151 er åpen og tanken 138 blir fylt. Denne stenging av ventilen ved koplingen 152 stenger av undertrykket fra den sekundære strømningsledning 149 og primær strømningsledning 135 til tanken 139. Tanken 138 fylles således preliminært inntil ventilen 152a ved koplingen 152 åpnes og ventilen 151a ved koplingen 151 stenges.

På denne måten, kan en operatør kontinuerlig suge borekaks fra trauet 11. Dette er viktig når brønnboringsaktiviteten er på topp og trauet 11 mottar en kontinuerlig strøm av borekaks fra siktene og lignende utstyr. Ved å veksle undertrykket til tanken 138 eller tanken 139, vil borekaks-deponeringssystem 133 ifølge den foreliggende oppfinnelse funksjonere kontinuerlig. Når en tank 138 eller 139 er fylt, svitsjer sugningen til den andre tanken slik at den fylte tank 138 eller 139 kan fjernes og en ny tank settes i dens plass. Hvis fluid eller annet materiale i tanken 150 når sensoren 172, kan suge-glideren 162 automatisk stenges av. Sensoren 172 kan imidlertid også operere en membran uttømningspumpe 174 for å tømme innholdet av sugetanken 150.

Figurene 6-8 viser mer spesielt konstruksjonen av rigg-sugetanken 150. Tanken 150 har en base 164 med et par rom til delsokler 165 for å motta gaffeltrucktinner som kan løfte og transportere tanken 150. Tanken 150 har en sylindrisk vegg 166 med et hult tankinteriør 167. En skjerm 168 er plassert på innsiden 167 av tanken 150 og skal hindre at rust kommer inn i membranpumpen 174. Tanken 150 har et fjernbart lokk 169 som bærer en inspeksjonsluke 170 og en separator 173. Hele lokket 169 er fjernbart for rengjøring av tanken ISO om dette skulle være nødvendig.

Separatoren 173 fjerner eventuelle fluida i luftstrømmen som strømmer gjennom ledningene 160 til suge-glideren 162. En deflektorplate 171 er plassert på innsiden 167 av tanken 150 for å avbøye materiale som entrer tankens indre 162 via innløpskoplingene 151, 152. Uttømningspumpen 174 kommuniserer med tankens indre via strømningsledningen 175.

Figurene 9-13 viser de grunnleggende delene av anordningen ifølge den foreliggende oppfinnelse, betegnet generelt ved tallet 200. Utførelsen på figurene 9 og 10 ligner generelt på anordningen på figur 1. Forskjellen er at istedenfor oppsamlings- eller holdetanken 24 på figur 1, er den første sugeledning 22 i forbindelse med en øvre trakt 201 slik at borekaks som strømmer i den første sugeledningen 22 entrer trakten 201 ved innløpet 203, og borekaksen strømmer i retning av pilen 202 som vist på figur 9. Trakten 201 er en øvre trakt plassert ovenfor en nedre trakt 205. Den øvre trakt 201 har et indre 204 som er utsatt for undertrykk tilført ved ventilatoren 57 og den andre sugeledningen 40. Utførelsen av figurene 9 og 10 representerer således en dobbel traktanordning 201, 205 som erstatter oppsamlings- eller holdetanken 24 på figur 1. Pilen 206 på figur 9 indikerer retningen av luft som strømmer mot ventilatoren 57 i sugeledning 40. Utløpskoplingen 207 kan brukes til å danne en forbindelse mellom den øvre trakt 201 og den andre sugeledningen 40 som vist på figur 9.

Som vist på figurene 9 og 10, er en ventilanordning brukt til å styre strømmen av borekaks mellom den øvre trakt 201 og den nedre trakt 205. På lignende måte, styrer denne ventilanordningen strømmen av borekaks fra den nedre trakt 205 til utløpsrøret 208 og deretter til holdetankene 209, 210. Holde- eller samletankene 209, 210 kan være konstruert som vist på figurene 1 og 2 i forhold til holde- eller oppsamlingstanken 24. Under bruk, kan flere holdetanker 209, 210 bli brukt for å samle borekaks som er tømt ut ved røret 208 fra den nedre trakt 205. En bruker kan ganske enkelt styre ventilene 211, 212 ved bruk av et kontrollpanel 213 og pneumatiske eller hydrauliske styreenheter for ventilatoren (kommersielt tilgjengelig) for å dirigere strømmen fra en holdetank 209 som er blitt fylt, til en tom holdetank 210. Ventilene 211, 212 kan være pneumatisk aktiverte kniwentiler med elastiske porter, f.eks. som fremstilt av Red Valve Company, Inc. i Pittsburg, Pennsylvania, USA.

Som det beskrives nærmere nedenfor, er den øvre ventilen 211 i utgangspunktet stengt (figur 9) slik at sugeledningene 22, 40 begynner med å fylle trakten 201. Når det indre 204 av tanken 210 blir nesten fylt, åpnes ventilen 211 mens den nedre ventilen 212 forblir stengt (figur 10). På figur 10, er begge traktene 201 og 205 evakuert. Vakuum vil imidlertid ikke hindre at borekaks 215 som samles i den øvre tankens 210 indre 204 faller gjennom den øvre ventilen 211 og inn i det indre 214 av den nedre trakt 205. Denne overføring av borekaks fra den øvre trakt 201 til den nedre trakt 205 er vist på figur 10.

På figur 10, er den øvre ventilen 211 blitt åpnet av sin operatør 216 slik at borekaksen 215 faller som vist ved pilen 217 på figur 10 inn i det indre 214 av den nedre trakt 205. Når det indre 204 av trakten 201 er tømt slik at borekaks 215 faller gjennom den åpne ventilen 211 ned i det indre 214 av den nedre trakt 205, blir den nedre ventilen 212 stengt som vist på figur 10. Denne stenging av den nedre ventil 212 sikrer at et undertrykk blir opprettholdt i det indre 204, 214 av begge traktene 201, 205. Ellers, hvis ventilen 212 var åpen, ville undertrykket bli tapt.

Holdetanken 209 kan ikke motta borekaks 215 når den nedre ventilen 212 er lukket som vist på figur 10. Så snart innholdet av den øvre trakt 201 er tømt til den nedre trakt 205, blir ventilen 211 stengt av sin operatør 216, slik at ventilen 212 kan åpnes av sin operatør 218. Når dette skjer, vil den øvre ventilen 212 i sin lukkede posisjon bevare undertrykket inne i det indre 204 av den øvre trakt 201. Så snart undertrykket er bevart inne i det indre 204 av trakten 201 ved stengning av ventilen 211, kan ventilen 212 bli åpnet (figur 12) slik at innholdet (borekaks 215) i det indre 214 av den nedre trakt 205 kan tømmes inn i rørtrauet 208 og deretter til den valgte borekaks-deponeringstank 209, 210. Rørtrauet 208 kan roteres ved en roterende kopling 219 fra en holdetank 209 til den andre holdetank 210 og tilbake til tanken 209 etter hvert som hver tank 209, 210 blir fylt, tømt og deretter plassert tilbake under trauet 208 som vist ved pilen 220 på figur 13. Når ventilen 211 er i lukket posisjon, vil den nedre ventilen 212 åpnes slik at innholdet av den nedre trakten 205 tømmes via den åpne ventilen 212 og røret 208 inn i holdetanken 208 eller 210.

Claims (21)

1. Fremgangsmåte for å fjerne borekaks fra en olje- og gassbrønnboreplattform som bruker en borekrone understøttet med en borestreng og et borefluid under graving av et borehull, omfattende a) å separere borekaks fra brønnens fluid på boreplattformen slik at borefluidene kan bli resirkulert i borehullet under boreoperasjoner, b) å overføre borekaksen til en materialrenne (11) som har et indre (16), karakterisert ved c) å overføre borekaksen fra materialtrauet (11) via en første sugeledning (22) med et inntaksendeparti (23) som kan plasseres ved materialtrauet (11), til minst en trakt (201, 205) som har et indre (204, 214) og minst en adkomståpning (203) for å kommunisere med det indre (204, 214), d) å etablere undertrykk i traktens indre med en ventilator (57) som står i fluidforbindelse med traktens indre (204, 214) via en andre sugeledning (40), og e) kontinuerlig å tømme borekaks (215) fra trakten eller traktene ((201, 205) inn i et par holdetanker (209, 210), hvor borekaksen holdes tilbake i trakten eller traktene (201, 205) når en tank (209) er fylt, inntil borekaksen kan overføres til den andre tank (210).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at trakten (201, 205) har to indre områder, og at de to indre områder (204,214) blir fylt og tømt avvekslende.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved å benytte en ventil (211) til å separere de indre områder (204,214) fra hverandre.

4. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved å benytte en strømningshastighet i sugeledningen på mellom 30 m/s og 91 m/s.

5. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at væsker og faste stoffer blir separert fra sugeledningen (22) ved trakten (201,205).

6. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at ventilatoren (57) genererer en fluidstrøm i sugeledningene, på mellom 8,4 og 42 m<3>/min.

7. Fremgangsmåte ifølge foregående krav, karakterisert ved at undertrykket som utformes i trakten (201, 205) er mellom 40 og 68,6 cm kvikksølvsøyle.

8. Fremgangsmåte ifølge forgående krav, karakterisert ved at to trakter (201, 205) er plassert vertikalt over hverandre slik at borekaks kan strømme av gravitasjonskraften fra den øvre trakten (201) til den nedre trakten (205).

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved å overføre borekaks gjennom den første sugeledningen (22) til et par trakter (201, 205) alternerende slik at en tank (209) kan fylles mens den andre tanken (210) tømmes, i) å danne undertrykk i en valgt trakts (201, 205) indre (204, 214) ved bruk av ventilatoren (57) som står i valgt fluidkommunikasjon med hver trakts indre gjennom en andre sugeledning (40), j) å styre fluidstrømmen mellom traktene (201, 205) slik at en trakt (201, 205) settes under undertrykk når den andre trakten (205, 201) tømmes, og k) å tømme borekaks fra traktene (201, 205) i et par holdetanker (209, 210), og at når en tank (209) er fylt, holdes borekaks (215) øyeblikkelig tilbake i traktene (201, 205) inntil borekaksen (215) kan transporteres til den andre tanken (210).

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8-9, karakterisert ved at ventiler (211, 212) er plassert ovenfor og nedenfor den nedre trakt (205) og benyttes til å opprettholde undertrykket i den øvre trakten (201) når borekaks ved gravitasjonen strømmer til den nedre trakten (205) eller fra den nedre trakten (205) til en holdetank (209, 210).

11. Anordning for deponering av borekaks fra en oljebrønn, omfattende a) en sugeledning (22) for å overføre borekaks fra borestedet, b) en kraftkilde (54) for å danne undertrykk og omfattende en ventilator (57) og en elektrisk motor (58) for å drive ventilatoren (57), c) kontroll ventiler (211, 212) for å kontrollere strømmen av borekaks og d) en holdertank (209) for å motta borekaks (215), karakterisert ved e) at et par trakter (201, 205) er innrettet for å samle borekaks (215) som skal deponeres, hvor hver trakt (201, 205) har et indre oppsamlingskammer (204, 214) med en innløpsåpning (203) som tillater materiale å bli tilført hver trakt (201, 205), og traktutløp (208) som gjør det mulig for en valgt trakts indre å bli tømt, f) at sugeledningen (22) er utformet og innrettet for å overføre borekaks til minst en utgangsåpning i trakten (201), g) at kraftkilden (54) er utformet og innrettet til å danne undertrykk i en valgt trakts indre (204, 214), h) at kontroll ventilene (211, 212) er utformet og innrettet for styring av strømmen med borekaks inn i traktene (201, 205), og i) at holdetankene (209, 210) for å motta borekaks (215) fra traktene (201, 205) er innrettet for kontinuerlig alternerende bruk.

12. Anordning ifølge krav 11, karakterisert ved at sugeledningen (22) omfatter en fleksibel slange.

13. Anordning ifølge krav 11-12, karakterisert ved at kontrollventilene (211, 212) er utformet og innrettet for at en bruker skal kunne dirigere borekaks til en trakt (201, 205) omgangen.

14. Anordning ifølge krav 11-13, karakterisert ved at kontrollventilene (211, 212) er utformet og innrettet for å styre undertrykket som frembringes av ventilatoren (57) slik at undertrykket kan genereres i en hvilken som helst trakt (201,205).

15. Anordning ifølge krav 11-14, karakterisert ved at en trakt (201) er plassert over den andre (205).

16. Anordning ifølge krav 15, karakterisert ved at ventilene (211, 212) er innrettet til å lede borekaks kontinuerlig til den øvre trakten (201) slik at den nedre trakten kan tømmes.

17. Anordning ifølge krav 15-16, karakterisert ved at en trakt (201) er anordnet over den andre (205) og at strømningskontrollen (213) kontinuerlig leder borekaks til en øvre trakt (201), og at en utløpsledning (208) på den nedre trakten (205) leder borekaks (215) til en av holdetankene (209, 210) om gangen slik at en holdetank (209) fylles hvoretter utløpsledningen (208) deretter kan lede borekaks (215) til en annen tank (210).

18. Anordning ifølge krav 11-17, karakterisert ved at en strømningskontroll (213) for traktene er innrettet til å lede borekaks (215) til en trakt om gangen med tyngdekraftstrømning.

19. Anordning ifølge krav 11-18, karakterisert ved at traktene (201, 205) er anordnet mellom kraftkilden (54) og holdetankene (209, 210) i en sugeledning (22, 40), slik at hver trakt (201,205) avgrenser en separator (173).

20. Anordning ifølge krav 11-19, karakterisert ved at hver holdetank (209, 210) og kraftkilden (54) er separate, transportable enheter.

21. Anordning ifølge krav 11-20, karakterisert ved at både holdetankene (209, 210) og kraftkilden (54) er montert på separate, transportable rammer (91).