NO322530B1

NO322530B1 - Device at risers

Info

Publication number: NO322530B1
Application number: NO20055738A
Authority: NO
Inventors: Arild Saasen; Bjornung Jensen; John Paulsen
Original assignee: Statoil Asa
Priority date: 2005-12-05
Filing date: 2005-12-05
Publication date: 2006-10-23
Also published as: NO20055738A; NO20055738D0

Abstract

Oppfinnelsen vedrører en anordning ved et stigerø r (10) som strekker seg mellom en brønn på en sjø bunn og en flytende plattform flytende på havflat en, der stigerøret (10) ved sin øvre ende er for bundet med plattformens dekk ved hjelp av et kopl ingsrør (13) som er glidbart opplagret innvendig i stigerøret (10) gjennom en hul kappe (12), innfestet i stigerørets (10) øvre ende. Rundt den gl idbare forbindelse mellom stigerøret (10) med kap pe (12) og koplingsrøret (13) er det anordnet en omliggende, tett oppsamlingspose (15) som ved sin øvre og nedre ender er tett innfestet i henholdsvis stigerøret (10), respektive koplingsrøret (13), idet oppsamlingsposen (15) er utstyrt med minst et tilkoplingspunkt (19) for tapping av eventuelt utlekkede fluider fra koplingen mellom stigerøret (10) og koplingsrøret (13).BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a device at a riser (10) extending between a well on a seabed and a floating platform floating on the sea surface, where the riser (10) at its upper end is too connected to the deck of the platform by means of a coupler. casing (13) slidably supported internally in the riser (10) through a hollow sheath (12), secured to the upper end of the riser (10). Around the slidable connection between the riser (10) with the cap (12) and the coupling tube (13), there is arranged a surrounding, tight collecting bag (15) which at its upper and lower ends is tightly secured to the riser (10), respectively. the connecting pipe (13), the collecting bag (15) being provided with at least one connecting point (19) for draining any leaked fluids from the connection between the riser (10) and the connecting pipe (13).

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning ved stigerør som strekker seg mellom en brønn på en sjøbunn og en flytende plattform flytende på havflaten, der stigerøret ved sin øvre ende er forbundet med plattformens dekk ved hjelp av et koplingsrør, glidbart opplagret innvendig i stigerøret gjennom en hul kappe festet i stigerørets øvre ende. The present invention relates to a device for a riser that extends between a well on a seabed and a floating platform floating on the sea surface, where the riser is connected at its upper end to the deck of the platform by means of a connecting pipe, slidably stored inside the riser through a hollow casing fixed at the upper end of the riser.

Ved normal produksjon, slik det uføres i dag, så oppstår det ofte lekkasje av borevæske i denne koblingen. Lekkasjen er et utslipp til ytre miljø og kan være et forurensings-problem, spesielt siden utslippet går direkte til sjø. Lekkasjen gir også et uønsket tap av borevæske, noe som er en uønsket utgift. Under boring medfører lekkasjen dessuten pro-blemer med å overvåke massebalansen til sirkulasjonssystemet, siden dette er basert på volum-nivåovervåking. During normal production, as it is carried out today, leakage of drilling fluid often occurs in this connection. The leakage is a discharge to the external environment and can be a pollution problem, especially since the discharge goes directly to sea. The leakage also causes an unwanted loss of drilling fluid, which is an unwanted expense. During drilling, the leakage also causes problems with monitoring the mass balance of the circulation system, since this is based on volume-level monitoring.

Et formål ved oppfinnelsen er å bidra til større sikker-het mot forurensing til miljøet i bore- og brønnoperasjoner. One purpose of the invention is to contribute to greater safety against contamination of the environment in drilling and well operations.

Et andre formål ved oppfinnelsen er å bedre økonomien i bore- og brønnoperasjoner. A second purpose of the invention is to improve the economy in drilling and well operations.

Nok et formål ved oppfinnelsen er å fremskaffe et system som sikrer regulariteten i bore- og brønnoperasjonene. Another object of the invention is to provide a system which ensures the regularity of the drilling and well operations.

Ifølge oppfinnelsen oppnås formålene ved en løsning som er nærmere beskrevet i den karakteriserende del av det selvstendige krav. According to the invention, the objectives are achieved by a solution which is described in more detail in the characterizing part of the independent claim.

Gjennom oppfinnelsen er det skaffet fram en anordning for å forhindre utilsiktet utslipp av bore- og brønnvæsker, inklusive sement, ved boring og/eller produksjon av hydrokarboner til havs. Løsningen går ut på å samle opp alt søl som oppstår i koplingen eller i forbindelsen mellom det marine stigerør og plattformens eller boreriggens tilknytning til stigerøret, slik at en unngår utslipp til ytre miljø med påfølgende skader. Through the invention, a device has been provided to prevent the accidental discharge of drilling and well fluids, including cement, during drilling and/or production of hydrocarbons at sea. The solution is to collect all spillage that occurs in the coupling or in the connection between the marine riser and the connection of the platform or drilling rig to the riser, so that emissions to the external environment with subsequent damage are avoided.

Oppsamlingsanordningen kan med fordel være selvtømmende. Det skal imidlertid anføres at denne også bør kunne spyles og tømmes ved hjelp av tilkoplede slanger og pumpe(r) fra riggen eller plattformen. The collection device can advantageously be self-emptying. However, it must be stated that this should also be able to be flushed and emptied using connected hoses and pump(s) from the rig or platform.

Oppsamlingsposen ifølge oppfinnelsen gir positiv beskyttelse av det ytre miljø, siden dette fungerer som en ekstra barriere for mulig søl. Systemet vil også bidra til bedre kontroll og rapportering av hvor en mister væske under operasjonen. Løsningen ifølge oppfinnelsen bidrar til et avansert kontrollsystem som høyner sikkerheten i bore- og brønnoperasj oner. The collection bag according to the invention provides positive protection of the external environment, since this acts as an additional barrier for possible spillage. The system will also contribute to better control and reporting of where one loses fluid during the operation. The solution according to the invention contributes to an advanced control system that increases safety in drilling and well operations.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, der: figur 1 skjematisk viser hovedprinsippet ved løsningen ifølge oppfinnelsen; og In the following, the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, where: Figure 1 schematically shows the main principle of the solution according to the invention; and

figur 2 viser en variant av løsningen vist på figur 1. Figure 2 shows a variant of the solution shown in Figure 1.

Figur 1 viser skjemtisk hovedprinsippet ved løsningen ifølge oppfinnelsen der forbindelsen mellom den øvre delen av et stigerør 10 og glideforbindelsen 11 mellom stigerøret 10 og plattformens tilknytning til stigerøret 10 er skjematisk vist. Som antydet på figur 1 er denne forbindelse av en glidbar type som tillater relativ bevegelse mellom stigerørets 10 øvre ende og et koplingsrør 13. En i det minste delvis fleksibel oppsamlingspose 15 er ved sin øvre ende tett anordnet til den utvendige overflate på koplingsrøret 13 og tilsvarende ved sin nedre ende er oppsamlingsposen 15 tett anordnet på den utvendige overflate på stigerøret 10. Figure 1 schematically shows the main principle of the solution according to the invention where the connection between the upper part of a riser 10 and the sliding connection 11 between the riser 10 and the platform's connection to the riser 10 is schematically shown. As indicated in Figure 1, this connection is of a sliding type which allows relative movement between the upper end of the riser 10 and a connecting pipe 13. An at least partially flexible collecting bag 15 is arranged at its upper end tightly to the outer surface of the connecting pipe 13 and correspondingly at its lower end, the collection bag 15 is closely arranged on the outer surface of the riser 10.

Formålet med oppsamlingsposen 15 ifølge oppfinnelsen er å samle opp alt eventuelt søl som oppstår i glideflaten mellom forbindelsen mellom stigerøret 10 og koplingsrøret 13, det vil si stigerørets 10 innvendige overflater og koplings-rørets 13 utvendige overflate, slik at utslipp til det ytre miljø med påfølgende skader unngås. The purpose of the collection bag 15 according to the invention is to collect all possible spillage that occurs in the sliding surface between the connection between the riser 10 and the connecting pipe 13, that is to say the inner surfaces of the riser 10 and the outer surface of the connecting pipe 13, so that emissions to the external environment with subsequent damage is avoided.

Ved sin nedre ende er oppsamlingsposen 15 følgelig utstyrt med et avløpsrør 19 som eksempelvis leder opp til et egnet mottak på plattformens dekk (ikke vist), eksempelvis ved hjelp av en pumpe 22. Pumpen 22 kan eksempelvis være anordnet ved oppsamlingsposens 15 nedre ende. Avløpsrøret 19 kan med fordel være fleksibelt. Et tilførselsrør 23 leder fra plattformdekket til oppsamlingsposens 15 nedre ende. Tilførselsrøret 23 kan eksempelvis transportere sjøvann eller annen egnet væske, eksempelvis fra plattformdekket til oppsamlingsposen 15, for på den måten å blande ut slammet slik at dette ikke klumper seg i posen 15 og slik at det lettere kan transporteres vekk gjennom avløpsrøret 19 uten at dette tettes. Tilførselsrøret 23 gir mulighet for å vaske eller rense oppsamlingsposen 15 og tilhørende sirkulasjons-system. Dette ivaretar regulariteten til systemet. At its lower end, the collection bag 15 is therefore equipped with a drain pipe 19 which, for example, leads up to a suitable receptacle on the platform's deck (not shown), for example with the help of a pump 22. The pump 22 can, for example, be arranged at the collection bag 15's lower end. The drain pipe 19 can advantageously be flexible. A supply pipe 23 leads from the platform deck to the lower end of the collection bag 15. The supply pipe 23 can, for example, transport seawater or another suitable liquid, for example from the platform deck to the collection bag 15, in order to mix out the sludge so that it does not clump in the bag 15 and so that it can be transported away more easily through the drain pipe 19 without it clogging . The supply pipe 23 makes it possible to wash or clean the collection bag 15 and associated circulation system. This safeguards the regularity of the system.

Figur 2 viser skjematisk den øvre enden av et stigerør 10 fra en oljebrønn. Ved sin øvre ende er stigerøret 10 utstyrt med en glideforbindelse (slip joint) 11 bestående av en rørformet kappe 12 som er festet til stigerørets 10 øvre ende. Et koplingsrør 13 er glidbart anordnet i innvendig i den rørformede kappen 12, idet en eller flere pakninger 14 er anordnet mellom koplingsrøret 13 og den innvendige veggen i kappen 12. Formålet med pakningene 14 er å tilstrebe en tett forbindelse mellom kappen 12 og koplingsrøret 13. Figure 2 schematically shows the upper end of a riser 10 from an oil well. At its upper end, the riser 10 is equipped with a slip joint 11 consisting of a tubular casing 12 which is attached to the riser 10's upper end. A connecting pipe 13 is slidably arranged inside the tubular casing 12, one or more gaskets 14 being arranged between the connecting pipe 13 and the inner wall of the casing 12. The purpose of the gaskets 14 is to strive for a tight connection between the casing 12 and the connecting pipe 13.

Det har imidlertid vist seg at det forekommer utilsiktet og uønsket søl i koplingen mellom kappen 12 og koplings-stykket. For å sikre at dette sølet, som eksempelvis kan være bore- eller brønnvæsker inklusive sement, ikke kommer ut i miljøet, er det rundt denne glideforbindelsen 11 anordnet en tett oppsamlingsinnretning 15. Denne kan ifølge en foretrukket utførelsesform omfatte en fortrinnsvis fleksibel pose 15 som er trædd på den øvre enden av stigerøret 10 og tettende festet til dette under glideforbindelsen 11 i form av dertil egnede festeorgan (ikke vist). Festeorganene kan være av en hvilken som helst konvensjonell type. Den nedre del 16 av oppsamlingsposen 15 kan eventuelt være laget av et mer eller mindre stivt materiale, og kan ha en tykkere vegg, og/eller være laget av et spesielt egnet materiale, mens den øvre del 17 kan være fleksibel, og gjerne i form av folder eller lignende, tilsvarende som belgen på et trekkspill. Oppsamlingsposen 15 er ved sin nedre ende tett forbundet til stigerøret 10 ved hjelp av egnede tettende festeklamre 18 eller lignende. Tilsvarende er oppsamlingsposen 15 ved sin øvre ende tett forbundet med glideforbindelsen 11 ved hjelp av egnede tettende festeklamre 18 eller lignende. However, it has been shown that unintentional and unwanted spillage occurs in the coupling between the jacket 12 and the coupling piece. To ensure that this spill, which can for example be drilling or well fluids including cement, does not get out into the environment, a tight collection device 15 is arranged around this sliding connection 11. According to a preferred embodiment, this may comprise a preferably flexible bag 15 which is stepped on the upper end of the riser 10 and sealingly attached to this under the sliding connection 11 in the form of suitable fastening means (not shown). The fastening means may be of any conventional type. The lower part 16 of the collection bag 15 may optionally be made of a more or less rigid material, and may have a thicker wall, and/or be made of a particularly suitable material, while the upper part 17 may be flexible, and preferably in the form of folds or the like, similar to the bellows of an accordion. The collection bag 15 is tightly connected at its lower end to the riser 10 by means of suitable sealing clips 18 or the like. Correspondingly, the collection bag 15 is tightly connected at its upper end to the sliding connection 11 by means of suitable sealing clips 18 or the like.

Oppsamlingsposen 15 er ved sin nedre ende også utstyrt med et utløp 19, som gjennom en fleksibel slange 20 eller lignende, eksempelvis leder opp til en pumpe (ikke vist) på boreplattformen for utpumping og fjerning av eventuelt oppsamlet fluidum i oppsamlingsposen 15. The collection bag 15 is also equipped at its lower end with an outlet 19, which through a flexible hose 20 or the like, for example, leads up to a pump (not shown) on the drilling platform for pumping out and removing any collected fluid in the collection bag 15.

Ved sin øvre ende er oppsamlingsposen 15 videre utstyrt med en ventil 21. Denne ventilen 21 gir anledning til at det suges inn luft når trekkspillposen 17 forlenges som følge av oppad rettet vertikal bevegelse av riggen i forhold til den nedre del av stigerøret 10, noe som også gir et undertrykk. Ventilen 21 kan reguleres til å stenge automatisk når trykket i trekkspillposen 17 igjen stiger som følge av motsatt vertikal bevegelse. Disse forhold vil gjøre det mulig å ha en autonom tømming av poseinnholdet, og slik redusere behovet for manuell betjening. I tillegg er et tilførselsrør 22 koplet til oppsamlingsposen 15 ved dennes øvre ende. At its upper end, the collecting bag 15 is also equipped with a valve 21. This valve 21 allows air to be sucked in when the accordion bag 17 is extended as a result of upward vertical movement of the rig in relation to the lower part of the riser 10, which also provides a negative pressure. The valve 21 can be regulated to close automatically when the pressure in the accordion bag 17 rises again as a result of opposite vertical movement. These conditions will make it possible to have an autonomous emptying of the bag contents, thus reducing the need for manual operation. In addition, a supply pipe 22 is connected to the collection bag 15 at its upper end.

Stigerørssystemet med oppsamlingsposen 15 ifølge foreliggende oppfinnelse vil virke på følgende måte: Under operasjon vil plattformen blant annet utsettelse for bevegelse i vertikalplanet. Denne bevegelse i vertikalplanet vil forårsake relativ bevegelse mellom stigerøret 10 og glideforbindelsen 11 på den ene side og koplingsrøret 13 på den andre side. Under operasjonen vil fluider strømme gjennom stigerøret 10 og koplingsrøret 13. Pakningene 14 anordnet mellom glideforbindelsen 11 og koplingsrøret danner en tetting som hindrer fluidet som strømmer gjennom stigerøret 10 i å lekke ut gjennom forbindelsen. Det skal imidlertid anføres at små mengder av dette fluidet eventuelt kan lekke ut gjennom denne forbindelsen. Slik utlekket fluidum vil i så fall samles opp i den omliggende oppsamlingspose 15 for deretter å pumpes ut av posen 15 og opp til plattformen (ikke vist) gjennom en utløpsledning 20. The riser system with the collection bag 15 according to the present invention will work in the following way: During operation, the platform will, among other things, be exposed to movement in the vertical plane. This movement in the vertical plane will cause relative movement between the riser 10 and the sliding connection 11 on the one hand and the connecting pipe 13 on the other. During the operation, fluids will flow through the riser 10 and the connection pipe 13. The gaskets 14 arranged between the sliding connection 11 and the connection pipe form a seal that prevents the fluid flowing through the riser 10 from leaking out through the connection. However, it should be noted that small amounts of this fluid may possibly leak out through this connection. Such leaked fluid will then be collected in the surrounding collection bag 15 and then pumped out of the bag 15 and up to the platform (not shown) through an outlet line 20.

Løsningen vist på figur 2 har den innbygde funksjon at tømmemekanismen for oppsamlingsposen 15 kan drives selv-stendig av de vertikale bevegelsene til plattformen. Denne vertikale bevegelsen genererer et økt volum når riggen beveges oppover. Dette volumet komprimeres så når riggen beveger seg nedover og kan derved danne grunnlaget for skyvkraften som skal til for pumpe opp sølet til riggen for videre behandling og lagring eller lignende. I tillegg kan ventilen 21 åpnes og lukkes slik at denne pumpefunksjonen kan ivaretas. Slangen 23 som har sitt innløp ved The solution shown in Figure 2 has the built-in function that the emptying mechanism for the collection bag 15 can be driven independently by the vertical movements of the platform. This vertical movement generates an increased volume when the rig is moved upwards. This volume is then compressed when the rig moves downwards and can thereby form the basis for the thrust required to pump up the mud to the rig for further treatment and storage or the like. In addition, the valve 21 can be opened and closed so that this pumping function can be taken care of. Slangen 23, which has its inlet at

oppsamlingsposens 15 øvre del 17, kan benyttes for å skylle the upper part 17 of the collection bag 15 can be used for rinsing

oppsamlingsposen 15 innvendig og/eller for å drive ut oppsamlet søl. the collection bag 15 inside and/or to expel collected spillage.

Ytterligere deler av dette systemet, inklusive pumper og styringssystemer kan være av en hvilken som helst egnet type, åpenbar for fagmannen på området. Tilførselsslangen 23 skal gjøre det mulig å spyle systemet rent, henholdsvis samle opp væske som har lekket ut av koplingen. Ventilen 21 skal bidra til å skape en selvdreven pumpeeffekt. Additional parts of this system, including pumps and control systems may be of any suitable type, obvious to those skilled in the art. The supply hose 23 should make it possible to flush the system clean, or to collect liquid that has leaked out of the coupling. The valve 21 should help to create a self-propelled pump effect.

Claims

1. Device with a riser (10) that extends between a well on a seabed and a floating platform floating on the sea surface, where the riser (10) is connected at its upper end to the deck of the platform by means of a connecting pipe (13) which is slidably stored inside the riser (10) through a hollow jacket (12), attached to the upper end of the riser (10), characterized in that around the sliding connection between the riser (10) with jacket (12) and the connecting pipe (13) is arranged a surrounding, tight collection bag (15) which at its upper and lower ends is firmly attached to the riser pipe (10) and the connection pipe (13), respectively, the collection bag (15) being equipped with at least one connection point (19) for draining any leaked fluids from the connection between the riser (10) and the connection pipe (13).

2. Device for a riser (10) according to claim 1, where at least parts of the collection bag (15) are flexible.

3. Device for a riser (10) according to claim 1 or 2, where the lower part of the collection bag (15) is rigid, while the upper part of the collection bag (15) is flexible, so that relative movement between the riser (10) and the connecting pipe ( 13) can create a pumping movement inside the collection bag (15).

4. Device for a riser (10) according to claim 3, where the collection bag (15) is equipped at its upper end with a valve (21) which can be opened and closed in a controlled manner to enhance the effect of the pumping movement.

5. Device for a riser (10) according to one of claims 1-4, where the collection bag (15) is equipped with an opening for connecting a hose for controlled supply of a fluid to the inner volume of the collection bag (15).

6. Device for a riser (10) according to claim 5, where the opening is arranged at the upper end of the collection bag (15), in order to thereby be able to rinse the inside of the bag.

7. Device for a riser (10) according to one of claims 1-6, where the collected fluid in the collection bag (15) is pumped out and up to the deck of the platform by means of a pump (22).

8. Device for a riser (10) according to claim 7, where the pump (22) is arranged at the lower end of the collection bag (15).