NO321074B1

NO321074B1 - Device for transporting cuttings and unloading material under water

Info

Publication number: NO321074B1
Application number: NO20035293A
Authority: NO
Inventors: Frode Lian; Torbjorn Einem Mikkelsen
Original assignee: Frode Lian; Torbjorn Einem Mikkelsen
Priority date: 2003-11-28
Filing date: 2003-11-28
Publication date: 2006-03-13
Also published as: NO20035293L; NO20035293D0

Description

Oppfinnelsen angår en anordning for transport av borekaks og løsmasser under vann. Anordningen består av en pumpeenhet som er festet på dokkingenheten til en fjernstyrt undervannsfarkost. Dokkingenheten mottar energi fra overflaten via en navlestreng og forsyner pumpeenheten med energi. Anordningen har et slangetransportsystem som brukes for å transportere borekaksen og løsmassen over lengre avtander. Slangesystemet består av en sugeslange, en eksosslange og to korte slanger som er festet på pumpeenheten. I en borefase festes sugeslangen til brønnhullets borekaksoppsamler og i andre operasjoner kan et munnstykke eller liknende festes på sugeslangen. The invention relates to a device for transporting drilling cuttings and loose materials under water. The device consists of a pump unit which is attached to the docking unit of a remotely controlled underwater vehicle. The docking unit receives energy from the surface via an umbilical cord and supplies the pump unit with energy. The device has a hose transport system which is used to transport the drill cuttings and loose material over longer distances. The hose system consists of a suction hose, an exhaust hose and two short hoses which are attached to the pump unit. In a drilling phase, the suction hose is attached to the wellbore's cuttings collector and in other operations a nozzle or similar can be attached to the suction hose.

Den vanlige metoden å transportere borekaks under boring, gjøres ved å plassere en pumpeenhet på havbunnen. Pumpen tilføres energi fra dekk ved hjelp av elektriske kabler eller hydrauliske slanger. The usual method of transporting drill cuttings during drilling is done by placing a pumping unit on the seabed. The pump is supplied with energy from the tire using electrical cables or hydraulic hoses.

Fra norsk patent nr. 302 043 er det kjent et mudringsapparat særlig beregnet for fjerning av borekaks. Apparatet består av en elektrisk motor, en pumpe og en ejektor. Motoren driver pumpen som leverer vannstrøm til ejektoren. Ejektoren er plassert i rørledningen hvor borekaksen forutsettes transportert. Apparatet er fortinnsvis assistert av en fjernstyrt undervannsfarkost som kan være innrettet til å posisjonere sugeslangens innsugningsåpning. Apparatet er beregnet for å stå på havbunnen og blir tilført energi fra overflaten. From Norwegian patent no. 302 043, a dredging device especially intended for the removal of drilling cuttings is known. The device consists of an electric motor, a pump and an ejector. The motor drives the pump which supplies water flow to the ejector. The ejector is placed in the pipeline where the cuttings are supposed to be transported. The apparatus is preferably assisted by a remote-controlled underwater vehicle which can be arranged to position the suction hose's intake opening. The device is designed to stand on the seabed and is supplied with energy from the surface.

Ulempen med dagens systemer, er at de er svært ressurskrevende. De krever at eget personell følger med pumpesystemet til boreenheten, for å utføre mobilisering, operasjon og demobilisering. Pumpesystemene krever også egen senking-/hevingenhet, kraftforsyningsenhet og kontrollenhet. Disse enhetene er som regel store i dimensjon og vekt, og øker boreriggenes problemer med hensyn til dekksplass og vektbegrensninger. Mobilisering av dagens systemer er også tidkrevende. The disadvantage of current systems is that they are very resource-intensive. They require separate personnel to accompany the pumping system of the drilling unit, to carry out mobilization, operation and demobilization. The pump systems also require their own lowering/raising unit, power supply unit and control unit. These units are usually large in size and weight, and increase the drilling rigs' problems with regard to deck space and weight limitations. Mobilizing current systems is also time-consuming.

Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å redusere disse ulempene. Dette er oppnådd ved hjelp av pumpeanordningen som er utformet i henhold til den karakteriserende del av patentkrav 1. The purpose of the present invention is to reduce these disadvantages. This has been achieved by means of the pump device which is designed according to the characterizing part of patent claim 1.

Ifølge den foreliggende oppfinnelse er en pumpeanordning, for transport av borekaks og løsmasser under vann, hvor pumpeanordningen omfatter en undervanns pumpeenhet samt nødvendig rør- eller slangeforbindelse, og hvor pumpeenheten er anbrakt på en dokkingenhet tilhørende en fjernstyrt undervannsfarkost, idet dokkingenheten mottar energi fra overflaten via en navlestreng og forsyner pumpeenheten med energi. According to the present invention, there is a pump device for transporting drilling cuttings and loose materials under water, where the pump device comprises an underwater pump unit as well as the necessary pipe or hose connection, and where the pump unit is placed on a docking unit belonging to a remote-controlled underwater craft, the docking unit receiving energy from the surface via an umbilical cord and supplies the pump unit with energy.

Den foreliggende oppfinnelsen tar ingen plass på dekk under operasjon og det kreves kun dekksplass for å motta og sende utstyret. Anordningen opereres fra en allerede tilstedeværende fjernstyrt undervannsfarkosts kontrollstasjon og krever derfor ingen ekstra dekksplass. Vekten på anordningen er minimal i forhold til dagens utstyr, dette på grunn av at anretningen ikke krever eget senking- /hevingssystem for pumpeenheten, samt egen kraftforsyningsenhet og kontrollenhet. Anordningen er derfor også mye enklere å mobilisere og gir derfor en lavere mobiliseringskostnad enn dagens utstyr. Nedsenking og heving av anordningen krever ingen ekstra tid utover det som er beregnet for nedsenking og heving av den fjernstyrte undervannsfarkosten. Under boreoperasjoner fra boreenheter offshore som krever kakstransportsystem på havbunnen, er det alltid et fjernstyrt undervannssystem med personell tilstede. Anordningen har derfor også mye lavere driftskostnader enn dagens utstyr. The present invention takes up no space on deck during operation and only deck space is required to receive and send the equipment. The device is operated from an already present remotely controlled underwater vehicle control station and therefore requires no additional deck space. The weight of the device is minimal compared to today's equipment, this is because the device does not require a separate lowering/raising system for the pump unit, as well as a separate power supply unit and control unit. The device is therefore also much easier to mobilize and therefore provides a lower mobilization cost than current equipment. Immersion and raising of the device does not require any additional time beyond what is calculated for the immersion and raising of the remotely controlled underwater vehicle. During drilling operations from drilling units offshore that require a cake transport system on the seabed, there is always a remotely controlled underwater system with personnel present. The device therefore also has much lower operating costs than current equipment.

Det finnes pumpesystemer som er beregnet til å monteres på fjernstyrte undervannsfartøy, men disse er ikke laget for å henge på dokkingenheten. De er heller ikke laget med det formål å transportere borekaks under boring. En stor fordel ved å feste anordningen på dokkingenheten, fremfor på et fjernstyrt undervannsfartøy, er at man frigjør undervannsfartøyet til å kunne gjøre andre oppgaver under pumpeoperasjoner. There are pump systems that are intended to be mounted on remotely controlled underwater vessels, but these are not designed to hang on the docking unit. Nor are they made for the purpose of transporting drilling cuttings during drilling. A major advantage of attaching the device to the docking unit, rather than to a remote-controlled underwater vessel, is that you free the underwater vessel to be able to do other tasks during pumping operations.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere med henvisning til den vedlagte figur 1.1 patentsøknaden defineres løsmasser som borekaks, småstein, sand, mudder og liknende. Boreenheten defineres som boreplattform, borerigg eller borefartøy. Dokkingenheten (1) defineres som den fjernstyrte undervannsfarkostens kabelsuppleringssystem, som for eksempel garasje, TMS (Tether Managment System) eller topphatt system. The invention will now be described in more detail with reference to the attached figure 1.1 of the patent application loose materials are defined as drilling cuttings, pebbles, sand, mud and the like. The drilling unit is defined as a drilling platform, drilling rig or drilling vessel. The docking unit (1) is defined as the remotely controlled underwater vehicle's cable supplement system, such as a garage, TMS (Tether Management System) or top hat system.

Anordningen består av en pumpeenhet (2) som er festet på dokkingenheten (1) til en fjernstyrt undervannsfarkost (7). Dokkingenheten (1) mottar energi fra overflaten via en navlestreng og forsyner pumpeenheten (2) med energi. The device consists of a pump unit (2) which is attached to the docking unit (1) of a remotely controlled underwater vehicle (7). The docking unit (1) receives energy from the surface via an umbilical cord and supplies the pump unit (2) with energy.

Et slangetransportsystem (3,4,5,6,9,10) brukes for å lede borekakset over lengre avstander. Pumpeenheten (2) lager et undertrykk på sugesiden. Dette vil forårsake en sugeeffekt ved sugeslangens (3) innløp, som igjen er koplet til brønnhullets borekaksoppsamler (8) eller et munnstykke. Undertrykket fører til at løsmasser blir transportert gjennom sugeslangen (3). Pumpeenheten (2) forårsaker at løsmasser deretter transporteres ut via eksosslangen (4). A hose transport system (3,4,5,6,9,10) is used to guide the cuttings over longer distances. The pump unit (2) creates a negative pressure on the suction side. This will cause a suction effect at the inlet of the suction hose (3), which is in turn connected to the wellbore's cuttings collector (8) or a nozzle. The negative pressure causes loose materials to be transported through the suction hose (3). The pump unit (2) causes loose materials to then be transported out via the exhaust hose (4).

Bølger og vind vil føre til at dokkingenheten (1) sammen med pumpeenheten (2), vil bevege seg vertikalt opp og ned i forhold til havbunnen. To korte slanger (5,6) er derfor festet på pumpeenheten (2). Disse slangene (5, 6) kan koples fra suge- og eksosslangene (3,4) ved bruk av hurtigkoplinger (9, 10). Hurtigkoplingene (9,10) gjør det mulig å senke ned og ta opp dokkingenheten (1), uten å ta med seg suge- og eksosslangene (3,4). Oppgaven til slangene (5 , 6) som er montert på pumpeenheten (2) er å kompensere for den vertikale bevegelsen, slik at sugeslangen (3), eksosslangen (4) og hurtigkoplingene (9,10) kan senkes ned på havbunnen. Når hurtigkoplingene (9,10) ligger rolig på havbunnen, kan man lett foreta en tilkopling eller fråkopling av suge- og eksosslangene (3,4). En slik til-/frakopling skjer på havbunnen ved bruk av en fjernstyrt undervannsfarkost (7). Ved en eventuell uønsket hendelse som forårsaker at den fjernstyrte undervannsfarkosten (7) ikke kan utføre en fråkopling av sugeslangen (3) fra brønnhullets borekaksoppsamler (8), eller at eksos-/ sugeslangen (3,4) henger seg fast under heving av anordningen, vil hurtigkoplingene (9,10) frigjøre henholdsvis suge- eller eksosslangen (3,4). Hurtigkoplingene (9,10) utløses ved et gitt strekk i slangene (3,4,5,6). Strekket som hurtigkoplingene (9,10) utløses ved, vil variere ettersom hvilken dimensjon og lengde slangene (3,4, 5,6) har. Waves and wind will cause the docking unit (1) together with the pump unit (2) to move vertically up and down in relation to the seabed. Two short hoses (5,6) are therefore attached to the pump unit (2). These hoses (5, 6) can be connected from the suction and exhaust hoses (3,4) using quick connectors (9, 10). The quick couplings (9,10) make it possible to lower and raise the docking unit (1), without taking the suction and exhaust hoses (3,4) with them. The task of the hoses (5, 6) mounted on the pump unit (2) is to compensate for the vertical movement, so that the suction hose (3), the exhaust hose (4) and the quick couplings (9,10) can be lowered to the seabed. When the quick connectors (9,10) lie quietly on the seabed, you can easily connect or disconnect the suction and exhaust hoses (3,4). Such connection/disconnection takes place on the seabed using a remote-controlled underwater vehicle (7). In the event of an unwanted event that causes the remotely controlled underwater vehicle (7) to be unable to disconnect the suction hose (3) from the wellbore cuttings collector (8), or that the exhaust/suction hose (3,4) gets stuck while raising the device, the quick connectors (9,10) will release the suction or exhaust hose (3,4) respectively. The quick couplings (9,10) are triggered by a given stretch in the hoses (3,4,5,6). The stretch at which the quick couplings (9,10) are triggered will vary according to the dimension and length of the hoses (3,4, 5,6).

Det må forstås at dette eksempelet ikke er begrensende og at andre og videre modifikasjoner kan utføres innenfor rammen av patentkravene. It must be understood that this example is not limiting and that other and further modifications can be made within the scope of the patent claims.

Det er nå frembrakt en ny anordning for å transportere borekaks og løsmasser under vann, på en mer effektiv og kostnadsbesparende måte, da denne anordnigen anvender enheter og personell fra et allerede tilstedeværende fjernstyrt undervannsfarkostsystem på en boreenhet. A new device has now been developed for transporting drilling cuttings and loose materials underwater, in a more efficient and cost-saving way, as this device uses units and personnel from an already present remotely controlled underwater vehicle system on a drilling unit.

Claims

1. Pump device, for transporting drilling cuttings and loose materials under water, where the pump device comprises an underwater pump unit (2) as well as the necessary pipe or hose connection (3,4, 5,6,9,10), characterized in that the pump unit (2) is placed on a docking unit (1) belonging to a remotely controlled underwater vehicle (7), the docking unit (1) receiving energy from the surface via an umbilical cord and supplying the pump unit (2) with energy.

2. The pump device according to claim 1, characterized in that hose connections (5,6) are arranged between the docking unit (1) and the seabed.

3. The pump device according to claim 1, characterized in that quick connectors (9,10) are arranged between the pipe and hose connections (3,4,5,6), the quick connectors (9,10) being designed to be able to connect the docking unit (1) quickly from the pipe connections (3,4) located on the seabed.