NO318103B1 - System for boring av bronnhull til havs gjennom et bronnhode pa havbunnen - Google Patents

Abstract

En marin konstruksjon for boring av brønner i havbunnen (12) innbefatter et flytende fartøy (10) som inneholder det nødvendige boreutstyret. Et stigerør (16) som strekker seg fra fartøyet (10) til et brønnhode (17) på havbunnen (12) omgir en borestreng og tillater sirkulasjon av boreslam og fluider. Stigerøret (16) innbefatter minst to avtagbare sammenkoblbare segmenter (9, 26), hvorav ett kan beveges med fartøyet (10), mens det andre forblir flytende på plass inntil de to segmentene (9, 26) kobles sammen igjen. Det er også tilveiebragt et stigerørssystem for bruk for produksjonsaktivitryrt hvor stigerøret innbefatter rninst to frakoblbare segmenter.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for boring av brønnhull til havs gjennom et brønnhode på havbunnen, innbefattende:

et borefartøy anbrakt på vannoverflaten,

et langstrakt stigerør som strekker seg fra brønnhodet til boreverktøyet.

Ved boring av brønner fra fartøy til havs, er det nødvendig at et stigerør eller en langstrakt leder strekker seg fra fartøyet til sjøbunnen som normalt er forbundet med brønn-hodekonstruksjonen. Funksjonen til stigerøret er å lukke borestrengen og tillate sirkulasjon av boreslam og borefluider under en boreprosedyre. Normalt består stigerøret av en serie rørlignende elementer som er tettende sammenføyd til en enkelt langstrakt ledning.

Det bør legges merke til at under forhold med relativt dypt vann, kan stigerøret utsettes

for enorme påkjenninger. Dette vil normalt være resultatet av virkningen av vanstrøm-mer og bevegelser av borefartøyet på vannoverflaten.

For eksempel kan stigerøret under en Tsunami eller hvirvelstorm utsettes for vannstrøm-mer i mer enn en retning. Denne virkningen vil gi opphav til en rekke bøyninger og påkjenninger i stigerørskonstruksjonen. Dette problemet kan imidlertid minimaliseres eller unngås ved bruk av passende strekkanordninger på borefartøyet. Slike anordninger fungerer for å forbelaste stigerøret i et omfang bestemt på forhånd, slik at nivået av fysisk deformasjon minimaliseres.

På relativt dypt vann har den nødvendige bruk av stigerør medført en rekke problemer som aksentueres med vanndybden. I havområder med hvirvelstormer, stormer, naturlige katastrofer og lignende bør det legges merke til at disse påkjenningene på stigerøret i sterk grad kan forsterkes.

For eksempel i havområder utsatt for tyfoner er det nødvendig å raskt fjerne bore- eller produksjonsfartøyet ut av det stormpåvirkede området. Forvarselet om en slik storm er vanligvis ca. 24 timer, noe som gir liten tid til å løsne bore- eller produksjonsfartøyet og føre dette til en sikker posisjon. En bore- eller produksjonsenhet som raskt og enkelt kan fjernes fra stigerøret vil derfor være meget ønskelig og kostnadseffektivt.

For å minimalisere tidsforbruket ved løsning av fartøyet og minimalisere kostnadene ved boreprosedyrer på dypt vann tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et system, hvor et borefartøy er forbundet med sjøbunnen ved hjelp av et frakoblbart stigerør. Sistnevnte er tildannet ved minst en fjernaktiverbar sammenkobling.

Funksjonsmessig er sammenkoblingen anbrakt i stigerørskonstruksjonen tilnærmet 15 - 152 meter (50 - 500 fot) under vannoverflaten i tilfelle med vanndyp som overstiger ca. 300 meter (1.000 fot). Ved frakobling av stigerøret ved sammenkoblingen, kan det øvre segmentet følge med borefartøyet, mens det nedre segmentet forblir hovedsakelig på plass ved oppdrift fra en gassfylt beholder. Den øvre enden av det løsnede segmentet er beliggende i en tilstrekkelig dybde under vannoverflaten for å være beskyttet mot skade når stormen passerer.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveiebringe et brønnbore-og/eller produksjonssystem til havs som raskt kan løsnes fra et bore- eller produksjons-fartøy, slik at fartøyet raskt kan fjernes fra systemet. En annen hensikt er å tilveiebringe et system som gjør det mulig å frakoble stigerøret raskt under nødtilstander ved at punkt under vannoverflaten, slik at minst en del av stigerøret kan fjernes og resten holdes oppadstående på plass. Nok en hensikt er å tilveiebringe et system av den angjeldende type som er avpasset for å løsnes når borefartøyet fjernes og som igjen lett kan tilkobles når borefartøyet kommer tilbake for å fortsette bore- eller produksjonsprosedyren, enten manuelt eller fjernstyrt.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et system av typen angitt over og kjennetegnet ved at systemet innbefatter: (a) et nedre rørformet segment med standard stigerørskoblinger med en øvre ende og en nedre ende, hvilket nedre segment har organ for tilkobling til det undersjøiske brønn-hodet og et organ for avtagbar sammenkobling av et øvre rørformet segment, hvor organet for avtagbar sammenkobling av det øvre segmentet videre innbefatter et oppdriftssystem for opphengning av det nedre segmentet over havbunnen; (b) hvilket øvre rørformet segment innbefatter standard stigerørskoblinger og organ for avtagbar sammenkobling til det nedre segmentet og til borefartøyet; (c) et belastningsstykke anbrakt ved den nedre enden av det nedre segmentet, hvilket belastningsstykke er festet til et bøyeledd med større fleksibilitet enn belastningsstykket; (d) hvilket belastningsstykke har en hovedlegemsdel som er rørformet, med en første seksjon og en andre seksjon, hvilket andre seksjon har et mindre tverrsnittsareal, hvor-

ved hovedlegemet har en økt fleksibilitet ved den andre seksjonen, sammenlignet med den første seksjonen; (e) hvilket bøyeledd har et rørformet hovedlegeme og videre innbefatter en fleksibel indre ekstorner foring som passer intimt og fast rundt det langstrakte stigerøret; (f) organ for å føre en borestreng gjennom det langstrakte stigerøret for å danne brønn-hullet i havbunnen; (g) en første utblåsningssikring forbundet med brønnhodet; (h) hvilket oppdriftssystem er anbrakt på det nedre rørformede segmentet for eksternt å understøtte det nedre segmentet for å holde sistnevnte i en hovedsakelig oppadstående posisjon når det nedre segmentet er frakoblet fra stigerørets øvre segment; og (i) en andre utblåsningssikring forbundet til det nedre rørformede segmentet til stige-røret.

Fordelaktige utførelser at systemet i henhold til den foreliggende oppfinnelse vil forstås av de uselvstendige patentkravene og beskrivelsen for øvrig.

I det etterfølgende skal den foreliggende oppfinnelse forklares nærmere ved hjelp av de vedføyde tegningene, i hvilke: Figur 1 viser et borefartøy og et stigerør; Figur 2 viser en gjennomskåret del av et stigerørsegment; Figur 3 viser et tverrsnitt langs linjen 3-3; Figur 4 viser et produksjonsanlegg som anvender et stigerør;

Figur 5 viser et sammenkoblingsledd; og

Figur 6 viser et bøyeledd.

Med henvisning til figur 1 er det antydet et system av den angjeldende type, hvor et bo-refartøy 10 er anbrakt på vannoverflaten og er avpasset for å bore et brønnhull i havbunnen 12. Det flytende fartøyet 10 er dynamisk posisjonert.

Fartøyet 10 understøtter et langstrakt stigerør 16. Stigerøret 16 er virksomt forbundet med borefartøyet og strekker seg nedover i en hovedsakelig vertikal posisjon og er fast sammenkoblet til toppen av brønnhodet 17 ved sjøbunnen 12.

Borefartøyet 10 omtalt over kan være av enhver type som vanligvis brukes som nevnt over for boring av undersjøiske brønner. Det viste fartøyet er av halvt nedsenkbar type avpasset for bruk på dypt vann. Det kan også anvendes andre typer fartøyer, så som boreskip eller produksjonsfartøyer med det foreslåtte stigerørssystemet.

Det kan anvendes stigerørsstabiliseringssystemer for å kompensere for enhver bevegelse av fartøyet 10. Stabilisatorenes virkning vil derved nøytralisere tilstanden til stigerøret og/eller borestrengen uten å påføre noen unødvendige påkjenninger på disse legemene.

Det undersjøiske brønnhodet 17 er vist bestående av en bunn eller et fundament 18 som er festet til sjøbunnen med pilarer eller forankringer. Fundamentet 18 understøtter det nødvendige utstyret som vanligvis er plassert på sjøbunnen for å muliggjøre en brønnbo-ringsprosedyre. Dette utstyret innbefatter primært tilstrekkelig ventilorgan for å regulere boreprosedyren, sammen med en utblåsningssikring 19 for å forenkle prosedyren. I hvert tilfelle vil den nedre enden av det langstrakte stigerøret 16 være fast festet til utblåsningssikringen 19 og derved danne en tetning mellom dem for å fremme strømmen av borefluider.

Stigerøret 16 er, som vist, festet ved dets nedre ende til utblåsningssikringen 19 og ved dets øvre ende til fartøyet 10. Utblåsningssikringen 19 er virksomt festet til en nedre stigerørspakke 21 som er virksomt forbundet med et belastningsstykke 23. Belastningsstykket 23 er forbundet med en standard stigerørskobling 29 som er virksomt forbundet ved å bruke et avtagbar inngrepsorgan 27 som kan festes og løsnes fra borefartøyet 10. Konstruksjonsmessig består stigerøret 16 av en serie adskilte, endeforbundede rørfor-mede legemer 33. Det rørformede legemet 33 kan ha en ytre diameter på mellom 30 og 50 tommer. Fysisk er de adskilte legemene sekvensielt satt sammen på fartøyets dekk og senkes gradvis til brønnhodet 17. Stigerøret 16 avgrenser, når fullført, en langstrakt kontinuerlig kanal eller ledning som strekker seg mellom borefartøyet 10 og brønnhullet 11. Det rørformede legemet 33 innbefatter en indre ledning 31 vist i figur 3, og en serie rør for å føre hydraulisk fluid, boreslag, elektriske kabler, fiberoptiske kabler, strupeled-ninger, trykkøkningsledninger og brønndreperledninger.

Driftsmessig fungerer stigerøret 16 for å føre boreslam som er pumpet fra en slampumpe 15 ned i borestrengen (ikke vist) inn i borehullet 11, og tilbake opp til fartøyet 10. Dette er selvfølgelig en prosedyre som normalt følger ethvert brønnboringssystem til havs.

Stigerøret 16 består, når sammensatt, av minst to elementer, et øvre segment 26 og et nedre segment 9. Disse segmentene er avtagbart forbundet med et koblingsledd 28, normalt anbrakt 15 til 150 meter under vannoverflaten. Generelt er leddet 28 anbrakt ved en dybde hvor det er fastslått at den øvre enden av det nedre stigerørsegmentet 9 vil gå klar av enhver turbulens forårsaket av værforholdene. Det avtagbare koblingsorganet 27 kan festes eller løsnes ved fjernaktiveringsorgan som kan bringe inngrepsenden til de respektive rørformede segmentene i forbindelse med hverandre.

Det er en rekke slike rør eller ledningskoblinger som er velkjent og brukt innen indust-rien. Videre er koblingene som vanligvis brukes, førbare til inngrep med føringskabler eller lignende eller ved hjelp av fjemopererte fartøy, så som miniubåter med kameraer.

Funksjonsmessig driver aktiveringssystemet i respons på et akustisk signal som stammer fra et fartøy 10. Et elektronisk signal blir deretter ført oppover for å mottas av fartøyet 10 ved passende instrumenter, hvorved fartøyet 10 kan forskyves eller justeres for å oppnå en nøyaktig innretning av stigerørsegmentene 26 og 9.

Et ytterligere innslag ved stigerørslegemet 16 er at det normalt er utformet med hule vegger eller med andre oppdriftsorgan som i det minste delvis gir oppdrift.

For å kompensere for strekket oppover som dannes av borefartøyet 10 når det øvre seg-mentet 26 blir forskjøvet fra det nedre segmentet 9, kan det nedre segmentet 9 i stige-røret være tildannet med supplementære oppdriftsorgan. Sistnevnte aktiveres eller posi-sjoneres tilfredsstillende kun når dette er nødvendig.

I en utførelse kan det supplementære oppdriftsor ganet innbefatte en serie tanker 25 fast anbrakt på den øvre enden av stigerøret 16. Tankene 25 står eventuelt i forbindelse med vannoverflaten, hvorved oppdriften til tanken eller tankene lett kan reguleres ved å pumpe inn luft eller en annen inert gass fra fartøyet 10. Som vist, kan tankene 25 være stivveggede legemer som er permanent festet til det nedre rørformede segmentet 9 i sti-gerørets 16 øvre ende og festet om dette. Videre står, når den muligheten brukes, hver tank i forbindelse med fartøyet 10 ved hjelp av ventilforsynte ledninger. Selv om det ikke er vist, er slike ledninger for undervannsbruk velkjent innen området. Ledningen står videre i forbindelse med en kilde av luft eller komprimert gass ved vannoverflaten. Luften er normalt forkomprimert i tankene, eller komprimert direkte i en kompressor og tilført undervannstanken 25. Slike ballasterings-og deballasteringssystemer og utstyr har lenge vært brukt ved undervannsprosedyrer, så som dykking og lignende. Den respektive tanken 25 kan deretter ballasteres etter behov, eller tømmes for å oppvise et maksimalt trekk rettet oppover i det nedre stigerørsegmentet 9 under frakoblingsprose-dyren.

Det bør legges merke til at for først å kunne bruke stigerøret 16 uten å tilføre enheten, må dette i det minste ha en svak negativ oppdrift. Vanligvis er det anbrakt rotasjons-materiale i stigerørets 16 konstruksjon for å gi 95 til 98 % oppdrift for skummet. Den syntaktiske skumtettheten til oppdriftssystemet kan endres ved å tilveiebringe 98% oppdrift ved enhver vanndybde, ved å kompensere for endringer av hydrostatisk trykk. Luftbeholderne som gir stabilitet til hele stigerøret, har 98 til 100% oppdrift pluss et strekknivå for hele stigerørssystemet. Etter plassering av stigerøret 16 påføres strekk-organ på skipet for å opprettholde det indre strekket.

Når det øvre stigerørsegmentet løsnes fra det nedre stigerørsegmentet 9 og fartøyet 10 fjernes fra stedet, er det først nødvendig å gi stigerøret 16 oppdrift ved deballasterings-tankene 25. Når det anvendes tanker med stive vegger, kan disse likeledes fylles med luft og trykksettes for å øke deres oppdriftsevne.

For å regulere vekten av stigerøret 16 blir først en ventil anbrakt ved toppen av det nedre stigerørsegmentet 9 nær frakoblingspunktet 27. En fjernbetjent ventil nær bunnen av det nedre stigerørsegmentet 9 og i forbindelse med innsiden derav kan åpnes, slik at slam kan dreneres fra stigerøret 16 inn i en holdetank 36, og slik at stigerøret 16 kan utjevne det ytre vanntrykket. Når bore- eller produksjonsfartøyet kommer tilbake og tilkobles igjen til det nedre stigerørsegmentet 9, kan boreslammet deretter pumpes tilbake opp til den første ventilen og inn i stigerøret 16, slik at prosedyrene kan gjenopptas. Et reguleringsorgan for å kontrollere mengden av borefluid som holdes i de øvre og nedre rørformede segmentene, henholdsvis 26 og 9, under en frakobling av det øvre og nedre segmentet, og for å forhindre søl av borefluid til sjøen er tildannet. Et organ for å føre borefluidet bort fra det nedre segmentet 9 for oppbevaring og videre regulering av strømningen av borefluid fra de rørformede segmentene og et organ for å oppbevare borefluidet fra stigerøret er også tildannet.

For å minimalisere belastningene på det frittstående nedre stigerørsegmentet 9 er det også tildannet organ for rask tømming eller drenering av slam fra det nedre stigerør-segmentet 9. Det nedre stigerørsegmentet 9 er derved tildannet med en ventilforsynt ledning som står i forbindelse med, og som strekker seg fra stigerørets nedre ende. En indre trykkmåler forbundet med den ventilforsynte ledningen, aktiverer åpning og luk-king av denne ventilen basert på det ytre vanntrykket. Når en ventil er aktivert til åpen posisjon, dreneres slam eller andre tunge borefluider i en kontrollerbar mengde inn i holdebeholderen 36. Samtidig vil vann trenge inn i den øvre enden av det nedre seg-mentet 9. Det totale resultatet vil være at integriteten til det nedre stigerørsegmentet 9 opprettholdes og dets gravitasjonssentrum beveges mot bunnen av søylen.

Borefluidet eller slammet kan deretter resirkuleres for å fylle det nedre stigerørsegmen-tet 9 igjen. Kostnaden er lett å rettferdiggjøre dersom fartøyet 10 og det nedre segmentet 9 bevares og lett kan settes sammen for å fortsette en boreprosedyre. Anvendelse av holdetanken 36 vil redusere mengden av borefluid og/eller boreslam som slippes ut i havet.

Det langstrakte stigerøret 16 innbefatter et nedre rørformet segment 9 innbefattende standard stigerørkoblinger og en øvre ende og en nedre ende. Det nedre segmentet 9 kan være fremstilt av stål eller andre komposittmaterialer. Det nedre segmentet 9 har et organ for tilkobling til det undersjøiske brønnhodet og et organ for avtagbar kobling 27 til et øvre rørformet segment 26. Organet for avtagbar sammenkobling 27 av det øvre segmentet kan innbefatte et oppdriftssystem for opphengning av det nedre segmentet 9 over sjøbunenn 12. Det øvre rørformede segmentet 26 innbefatter standard stigerørs-koblinger og et organ for avtagbar sammenkobling; det nedre segementet 27 og til bore-fartøyet. Et belastningsstykke 38 er anbrakt ved den nedre enden av det nedre segmentet 9. Belastningsstykket 38 er festet til bøyeledd 40 med større fleksibilitet enn belastningsstykket 38. Organet for avtagbar sammenkobling 27 innbefatter tilbaketrekkbare våttilkoblbare elektriske fiberoptiske koblinger som danner en telemetribane fra det øvre segmentet 26 til det nedre segmentet 9. Organet for avtagbar sammenkobling kan aktiveres ved et akkustisk signal. Det øvre rørformede segmentet 26 kan også ha et bøye-ledd og et belastningsstykke tilsvarende de omtalt over.

Belastningsstykket 38 har et hovedlegeme som er rørformet og en første seksjon og en andre seksjon. Den andre seksjonen har et mindre tverrsnittsareal hvor hovedlegemet har en økt fleksibilitet ved den andre seksjonen, sammenlignet med den første seksjonen. Hovedlegemet til belastningsstykket 38 er mellom ca. 3 og ca. 24 meter i lengde. Den andre seksjonen til belastningsstykket 38 består av et legeme av gruppen bestående av stål, titan, komposittmateriale og en kombinasjon av disse materialene og belastningsstykket 38 er istand til å ha minst en tilsvarende minimum flytegrense på ca. 45.000 psi til ca. 120.000 psi, fortrinnsvis 70.000 psi.

Bøyeleddet 40 har et rørformet hovedlegeme og en fleksibel indre elastomer foring som passer intimt og fast rundt det langstrakte stigerøret 16. Bøyeleddet 40 har en rotasjonsstivhet på mellom 2 kNm/grad og 200 kNm/grad. Den fleksible elastomere foringen til bøyeleddet 40 innbefatter et legeme av gruppen bestående av gummi, uretan, fluorelastomerer, fluorkarboner, foliesiloksaner, polyisopren, butadien, styren-butadien, akrylnitril-butadien, polykloropren, isobutylen-isopren og blandinger av gummi og kompositter, og blandinger derav.

Oppdriftssystemet er anbrakt på det nedre rørformede segmentet 9 for eksternt å under-støtte det nedre segmentet 9 for å holde sistnevnte i en hovedsakelig oppadstående posisjon, når det nedre segmentet 9 er løsnet fra det øvre stigerørsegmentet 26. Oppdriftssystemet kan innbefatte en beholder fylt med en gass valgt fra gruppen bestående av trykksatt gass, luft, nitrogen og helium og blandinger derav.

En andre utblåsningssikring 42 er forbundet med det nedre rørformede segmentet i sti-gerøret. Den andre utblåsningssikringen 42 kan være anbrakt mellom oppdriftssystemet og brønnhodet og nær organet for avtagbar sammenkobling av det øvre segmentet. Den andre utblåsningssikringen 42 kan være anbrakt nær oppdriftssystemet og anbrakt mellom det avtagbare sammenkoblingsorganet 27 og oppdriftssystemet. Alternativt kan den andre utblåsningssikringen 42 være anbrakt nært oppdriftssystemet og plassert mellom oppdriftssystemet og brønnhodet på sjøbunnen 12.

En utførelse av koblingsstykket 28 er vist i figur 5 og en utførelse av et bøyeledd 40 er vist i figur 6. I figur 5 trenger en nedre ende av et øvre segment 26 inn i et hull ved den øvre enden av det nedre segmentet 9 og inngriper hodet til det nedre seg-mentet 9. Ved hodet til det nedre segmentet 9 er det tilveiebrakt et inngrepslegeme 53 som på utsiden er forsynt med en periferisk rille 52 ved den nedre enden av det øvre segmentet 26. Det ringlignende inngrepslegemet 53 har en forstørret eller forminsket diameter via en ko-nisk ring 56 som drives av en oljeaktuator bestående av en oljesylinder 54 og et stempel 55. Inngrepslegemet 53 kan løsnes eller festes til den periferiske rillen 52 på den nedre enden av det øvre segmentet 26 ved forstørring eller forminsking av diameteren. En tetningsring 57 tetter også en klaring mellom det øvre segmentet 26 og det nedre seg-mentet 9. I en utførelse av et bøyeledd vist i figur 6, er det et øvre legeme 61 forbundet med et nedre legeme 62 via en bøyelegemssammenstilling 63 og en sfærisk overflate 64. Bøyeleddet 40 tillater i en viss grad en relativ bevegelse mellom det øvre legemet 61 og det nedre legemet 62 og absorberer bevegelsen ved å deformere bøyelegemssammenstil-lingen 63.

I en annen utførelse av oppfinnelsen er det tilveiebrakt et langstrakt stigerør 16' avpasset for å strekke seg fra et undersjøisk produksjonssted til en konstruksjon ved vannoverflaten 10', så som et produksjonsanlegg anbrakt over vannoverflaten. Stigerøret 16' kan innbefatte produksjonsrør og lignende anbrakt i stigerøret 16' for å hente opp olje og gass fra brønnen. Stigerøret 16' innbefatter et nedre rørformet segment 9' med en øvre ende og en nedre ende. Det nedre segmentet 9' har et organ for tilkobling til det under-sjøiske produksjonsanlegget. Stigerøret 16' kan innbefatte et øvre rørformet segment med organ for avtagbar sammenkobling av det nedre segmentet 9' og konstruk-sjonen ved vannoverflaten. Organet for avtagbar sammenkobling kan ha uttrekkbare våtkobl-bare elektriske fiberoptiske koblinger som danner en telemetribane fra det øvre segmentet til det nedre segmentet 9' og kan være aktivert av et akkustisk signal. Et belastningsstykke 38' er anbrakt ved den nedre enden av det nedre segmentet 9'. Belastningsstykket 38' er forbundet med et bøyeledd 40' med større fleksibilitet enn belastningsstykket 38'. Fortrinnsvis er det et oppdriftssystem som omtalt tidligere med en beholder fylt med en gass valgt fra gruppen bestående av trykksatt gass, luft, nitrogen og helium og blandinger derav.

Belastningsstykket 38' har en hovedlegemsdel som er sylindrisk. Hovedlegemsdelen har en nedre seksjon og en øvre seksjon og den øvre deksjonen har et mindre tverrsnittsareal hvorved hovedlegemet har en økt fleksibilitet ved den øvre seksjonen, sammenlignet med den nedre seksjonen. Hovedlegemet til belastningsstykket 38' er mellom 3 og 25 meter langt. Den andre seksjonen til belastningsstykket 38' består av et legeme av gruppen bestående av stål, titan, komposittmateriale og en kombinasjon av disse materialene og belastningsstykket 38' er istand til å ha en minimum flytegrense på ca. 45.000 psi til ca. 120.000 psi, fortrinnsvis ca. 70.000 psi.

Bøyeleddet 40' har et sylindrisk hovedlegeme med en foring bestående av et fleksibelt indre elastomert materiale. Bøyeleddet 40' har en rotasjonsstivhet på mellom 2 kNm/grad og 200 kNm/grad. Den fleksible elastomere foringen til bøyeleddet 40' innbefatter et legeme av gruppen bestående av gummi, uretan, fluorelastomerer, fluorkarboner, polysiloksaner, polyisopren, butadian, styren-butadien, akrylnitril-butadien, polykloropren, isobutylen-isopren, og blandinger av gummi og kompositter og blandinger derav. Alternativt kan den andre enden av det nedre rørformede segmentet 9 ha et bøyeledd og et belastningsstykke som tidligere omtalt.

Det øvre rørformede segmentet 26' kan ha et fleksibelt mellomstykke festet til organet for avtagbar sammenkobling til overflatekonstruksjonen. Det fleksible mellomstykket kan være fremstilt av stål eller komposittmateriale.

Andre modifikasjoner og variasjoner av oppfinnelsen som omtalt her, kan gjøres uten å avvike fra oppfinnelsens beskyttelsesomfang som er definert i de vedføyde patentkravene.

I henhold til denforeliggende oppfinnelse kan, ved boring av havbunnsbrønner til havs, et borefartøy fjernes raskt til en sikker posisjon ved fare for tyfoner og kan lett gjenoppta prosedyrene etter tyfonene er over. Oppfinnelsen bidrar i stor grad til sikkerhet, utmer-ket brukbarhet og kostnadsbesparelser under drift.

Claims (15)

1. System for boring av brønnhull til havs gjennom et brønnhode (17) på havbunnen (12), innbefattende: et borefartøy (10) anbrakt på vannoverflaten, et langstrakt stigerør (16) som strekker seg fra brønnhodet (17) til boreverktøyet, karakterisert ved at systemet innbefatter: (a) et nedre rørformet segment (9) med standard stigerørskoblinger (29) med en øvre ende og en nedre ende, hvilket nedre segment (9) har organ for tilkobling til det under-sjøiske brønnhodet (17) og et organ for avtagbar sammenkobling av et øvre rørformet segment (26), hvor organet for avtagbar sammenkobling av det øvre segmentet (26) videre innbefatter et oppdriftssystem (25) for opphengning av det nedre segmentet (9) over havbunnen (12); (b) hvilket øvre rørformet segment (26) innbefatter standard stigerørskoblinger og organ for avtagbar sammenkobling til det nedre segmentet (9) og til borefartøyet (10); (c) et belastningsstykke (38) anbrakt ved den nedre enden av det nedre segmentet (9), hvilket belastningsstykke (38) er festet til et bøyeledd (40) med større fleksibilitet enn belastningsstykket (38); (d) hvilket belastningsstykke (38) har en hovedlegemsdel som er rørformet, med en førs-te seksjon og en andre seksjon, hvilket andre seksjon har et mindre tverrsnittsareal, hvorved hovedlegemet har en økt fleksibilitet ved den andre seksjonen, sammenlignet med den første seksjonen; (e) hvilket bøyeledd (40) har et rørformet hovedlegeme og videre innbefatter en fleksibel indre elastomer foring som passer intimt og fast rundt det langstrakte stigerøret (16); (f) organ for å føre en borestreng gjennom det langstrakte stigerøret (16) for å danne brønnhullet (11) i havbunnen (12); (g) en første utblåsningssikring (19) forbundet med brønnhodet (17); (h) hvilket oppdriftssystem (25) er anbrakt på det nedre rørformede segmentet (9) for eksternt å understøtte det nedre segmentet (9) for å holde sistnevnte i en i det vesentlige oppadstående posisjon når det nedre segmentet (9) er frakoblet fra stigerørets øvre segment (26); og (i) en andre utblåsningssikring (42) forbundet til det nedre rørformede segmentet (9) til stigerøret (16).

2. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at bøye-leddet (40) har en rotasjonsstivhet på mellom 2 kNm/grad og 200 kNm/grad.

3. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at hovedlegemet til belastningsstykket (38) har en lengde på mellom ca. 3 og 24 meter (10 - 80 fot).

4. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at den andre seksjonen til belastningsstykket (38) består av et legeme av gruppen bestående av stål, titan, komposittmateriale og en kombinasjon av disse materialene og belastningsstykket (38) er istand til å ha en ekvivalent minimum flytegrense på ca. 45.000 psi til ca.

120.000 psi.

5. System i henhold til krav 4, karakterisert ved at den ekvivalente minimum flytegrensen er ca. 70.000 psi.

6. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at den fleksible elastomere foringen til bøyeleddet (40) innbefatter et legeme av gruppen bestående av gummi, uretan, fluorelastomerer, fluorkarboner, polysiloksaner, polyisopren, butadien, styren-butadien, akrylnitril-butadien, polykloropren, isobutylen-isopren, og blandinger av gummi og kompositter, og blandinger derav.

7. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at det nedre rørformede segmentet (9) innbefatter stålrør.

8. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at den andre utblåsningssikringen (42) er anbrakt mellom oppdriftssystemet og brønnhodet (17) og nær organet for avtagbar sammenkobling til det øvre segmenetet (26).

9. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at oppdriftssystemet videre innbefatter en beholder fylt med en gass valgt fra gruppen av trykksatt gass, luft, nitrogen og helium, og blandinger derav.

10. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at organet for avtagbar sammenkobling videre innbefatter uttrekkbare våtsammenkoblbare elektriske fiberoptiske koblinger som danner en telemetribane fra det øvre segmentet (26) til det nedre segmentet (9).

11. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at det øvre rørformede segmentet (26) videre innbefatter et bøyeledd og et belastningsstykke.

12. System i henhold til krav 10, karakterisert ved at organet for avtagbar sammenkobling aktiveres av et akkustisk signal.

13. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at den andre utblåsningssikringen (42) er anbrakt nær oppdriftssystemet og plassert mellom det avtagbare sammenkoblingsorganet og oppdriftssystemet.

14. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at den andre utblåsningssikringen (42) er anbrakt nær oppdriftssystemet og plassert mellom oppdriftssystemet og brønnhodet (17) på sjøbunnen (12).

15. System i henhold til krav 1, karakterisert ved at det innbefatter et reguleringsorgan for å kontrollere mengden av borefluid som holdes i det øvre og nedre rørformede segmentet (26,9) ved frakobling av det øvre og nedre seg-mentet, og for å forhindre søl av borefluid til havet; et organ for å føre borefluidet bort fra det nedre segmentet (9) for oppbevaring og videre regulere strømmen av borefluid fra de rørformede segmentene (9,26); og organ for å holde utlevert borefluid bort fra stigerøret (16).