NO325717B1 - Produksjonstre med trippel sikkerhetsbarriere og fremgangsmate ved bruk av samme - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår generelt brønnhodeutstyr og spesielt et produksjonstre med tre multiple sikkerhetsbarrierer mot overtrykk. Oppfinnelsen angår videre en fremgangsmåte for å injisere gass inn i et ringrom rundt et rør i et slikt brønnhodeutstyr.

Kjent teknikk

En type brønnhodeutstyr som brukes spesielt i undersjøiske brønner, omfatter et brønnhodehus lokalisert ved øvre ende av et første foringsrør. Røroppheng som holder røret settes ned i brønnhodehuset. Etter at brønnen er blitt boret til endelig dybde, blir et "juletre" senket ned til og forbundet med brønnhodehuset.

Et røroppheng plasseres på treet i en type, kalt et horisontalt tre. Røropphenget festes til et rørelement som strekker seg inn i brønnen og er beregnet for å transportere brønnfluider. Røropphenget har en aksial passasje for transport av fluider og en lateral passasje som strekker seg fra det og som kommuniserer med en lateral passasje i treet.

Under installasjon av rør og røroppheng samt under andre operasjoner, kan det bli nødvendig å sirkulere brønnfluid mellom rørets innside og ringrommet rundt røret. Det horisontale tre har en første ringromskanal som strekker seg fra ringrommet til en åpning på utsiden av treet. En andre ringromskanal strekker seg fra den utvendige åpning og tilbake inn til utboringen i treet over røropphengpakningen. En forbindelsesledning er forbundet med den utvendige åpning for å kunne føre fluid til og fra ringrommet rundt røret. Både første og andre av nevnte ringromskanaler i treet har hydraulisk styrte ventiler for å åpne og lukke kanalene. En indre ventiltrekappe blir typisk installert i utboringen i treet over røropphenget.

Den øvre ende av den andre ringromskanal kan forbindes med utboringen i treet mellom røropphenget og den indre ventiltrekappe. Forbindelsen av den andre ringromskanal med utboringen i treet gjør det mulig å kommunisere via et stigerør under installasjon og brønnoverhaling. Normalt forbindes stigerøret til en ytre profil på treet. Etter fjerning av den indre ventiltrekappe, blir et indre stigerør, så som en borestreng eller -rør ført gjennom det ytre stigerør og stukket inn i røropphenget, for å kommunisere med det indre av strengen av produksjonsrøret. Ringromskanalen kommuniserer med ringrommet i treets utboring som omgir det indre stigerør. En brønndrepingslinje langs utsiden av stigerøret gir normalt en strømningskanal fra overflate-plattformen til ringrommet av treets utboring.

For å tilfredsstille sikkerhetsforskrifter må det finnes to sikkerhets -barrierer for hver kanal i et brønnhodeutstyr som kan komme under trykk. I røropphengets produksjonskanal er det for å tilveiebringe en sikkerhetsbarriere, installert en fjernbar plugg i den aksiale kanal av røropphenget, over den laterale kanal. Ved kjent teknikk tilveiebringer typisk ventiltrekappen den andre sikkerhetsbarriere. Dette er fullt mulig, men krever en stor pakning som er relativt kostbar. Dessuten, hvis den andre ringromskanal leder inn til utboringen over den indre ventiltrekappen, vil det bare være en sikkerhetsbarriere i ringrommet over den laterale produksjonsport. Hvis gass injiseres inn i den utvendige åpning av rørets ringrom for det formål å danne gassløft, vil god praksis tilsi at det kreves en ytterligere sikkerhetsbarriere.

GB patentsøknad nr. 23 46 6300 beskriver to fjernbare plugger i røropphenget over den laterale passasje. Den øvre plugg kan omfatte en andre sikkerhetsbarriere, og eliminerer behovet for en indre ventiltrekappe som tetning. Patentsøknaden beskriver en testkanal som leder fra rommet mellom pluggene for å overvåke lekkasje forbi den nedre plugg.

GB patentsøknad nr. 2 358 207 beskriver et horisontalt ventiltre med ringromskanal som er koplet til en gasskilde. To kanaler i brønnhodet strekker seg oppover gjennom brønnhodet og nedover til ringrommet. I begge kanalene er det ventiler som kan åpnes og lukkes. Denne patentsøknad viser et ventiltre med en ringromskanal som leder til en utboring samt at ringromskanalen er utstyrt med en ventil.

Kort om oppfinnelsen

I henhold til et første aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et brønnhodeutstyr som er kjennetegnet ved den karakteriserende del av patentkrav 1. I henhold til et ytterligere aspekt omhandler foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte som er kjennetegnet ved den karakteriserende del av patentkrav 8.

Brønnhodeutstyret ifølge oppfinnelsen har et produksjonstre eller brønnhode med en utboring, inn i hvilken et røroppheng plasseres og tettes med en røropphengpakning. En første del av en ringromskanal strekker seg oppover gjennom treet til en ytre åpning. Åpningen er tilpasset til å forbindes til en kilde for gassinjeksjon inn i ringrommet. En andre del av ringromskanalen strekker seg oppover fra den ytre åpning og inn til utboringen i treet. En ventil er anbrakt i den første del av ringromskanalen. To lukkeorganer er anordnet i den andre kanal, hvilket gir to sikkerhetsbarrierer for den ytre åpning hvis den benyttes til å injisere gass.

Minst ett av lukkeorganer er en ventil, fortrinnsvis den nedre. Det øvre lukkeorgan er i en utførelsesform en fjernbar plugg. Pluggen strekker seg inn i den del av den andre ringromskanal hvor denne går inn i utboringen. Pluggen kan være tilgjengelig med en ROV gjennom et korrosjonsdeksel som plasseres på produksjonstreet.

Alternativt kan det øvre lukkeorgan være av en type skifteventil som er anbrakt i en aksial del av den andre ringromskanal, inne i en sidevegg av treets stamme. Ved en utførelsesform er denne ventil en tilbakeslagsventil som er forskjøvet oppover til en lukket posisjon. I den lukkede posisjon rager en stett på ventilen over kanten på produksjonstreet. Når en stigerørskopler plasseres på og forbindes til treet, vil denne bevege stetten nedover slik at den andre ringromskanal åpnes inn til utboringen i treet.

Den indre ventiltrekappe kan sløyfes som en andre sikkerhetsbarriere for produksjonspassasjen i røropphenget. Den andre sikkerhetsbarriere kan være tilveiebrakt i form av en fjernbar plugg anbrakt i den aksiale passasje i røropphenget. Ventilasjon er tilveiebrakt ved hjelp av en ventilasjonskanal som strekker seg gjennom treet og tilpasses til ventilasjonskanalen av røropphenget.

Hvis det ønskes, kan en andre låseinnretning monteres over røropphenget for å hindre en oppoverrettet bevegelse av røropphenget i det tilfelle røropphengets primære låseinnretning svikter. Den andre låseinnretning krever ikke noen pakning for å tette mot utboringen i treet. Den andre låseinnretning kan også bli benyttet til å forbindes med et stigerør for kabler med liten diameter. Stigerøret for kabler går i inngrep med en hals på den sekundære låseinnretning, og har en stinger som strekker seg inn til tettende inngrep med den aksiale passasje i røropphenget.

Kort omtale av tegningene

Figur 1 er et forstørret snitt av et horisontalt tre i samsvar med foreliggende oppfinnelse, hvor bare halvparten av en indre ventiltrekappe vises,

Figur 2 er et forstørret snitt av en sentral del av det horisontale tre fra figur 1,

Figur 3 er et forstørret snitt av det horisontalt tre fra figur 1, og viser et stigerør som er i inngrep med en sekundær låseinnretning for å muliggjøre kabeltilgang Figur 4 viser en annen utførelsesform av et horisontalt tre konstruert i samsvar med oppfinnelsen. Figur 5 viser et forstørret snitt av en øvre del av en annen utførelsesform av et tre i samsvar med oppfinnelsen, og viser en fjernbar plugg som en sekundær sikkerhetsbarriere forden andre ringromskanal. Figur 6 viser et forstørret delsnitt av nok en annen utførelsesform av et tre i samsvar med foreliggende oppfinnelse, og viser en tilbakeslagsventil i den øvre del av den andre ringromskanal.

Beskrivelse av foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse

Med henvisning til figur 3, er produksjonstre 11 av en kjent type betegnet som et horisontalt tre. Ordet "tre" brukes her generelt også om andre varianter av rørformede organer eller brønnhoder anbrakt ved øvre ende av brønnen. Ordet "tre" skal også anses å omfatte et brønnhodeorgan gjennom hvilket minst noe av boringen kan foregå, og har et røroppheng plassert inne i seg, og en lateral produksjonsstrømpassasje. Ved den viste utførelsesform er treet 11 montert på et brønnhodehus (ikke vist) og blir typisk installert etter at brønnen er blitt boret og foret. Treet 11 har en vertikal eller aksial utboring (13) som strekker seg gjennom hele treet. Den øvre del av treet 11 er et sylindrisk organ eller stamme 14 med et sett av spor 15 anordnet på utsiden for tilkobling til et produksjons stigerør (ikke vist).

Et fjernbart korrosjonsdeksel 17 er installert ved øvre ende av treet 11 etter at stigerøret er fjernet. En hevarm 19 for en låseinnretning griper inn i spor 15 for å feste korrosjonsdekslet 17 til treet 11. Til tross for at korrosjonsdekslet ikke er tettet til treet 11, kan for sikkerhets skyld en ventilasjonsanordning 18 være montert på korrosjonsdekslet 17 for å hindre eventuell trykkoppbygging forut for frigjøring av hevarmen 19.

Et røroppheng 21 er anordnet i utboringen 13 og er festet til treet 11 ved hjelp av en rørlåsmekanisme 23. Låseinnretning 23 inkluderer en låse-splittring 25, som skyves utover av en sentral "kam" 27. Splittringen 25 har en riflet profil for inngrep med tilsvarende spor i treets utboring 13. Kammen 27 har en profil 29 ved sin øvre ende for inngrep med et kjøreverktøy. Kammen 27 beveges mellom en nedre vist låst posisjon og en øvre fri posisjon, hvor låseringen 25 frigis slik at den kan trekke seg tilbake. En holder 31 festes til den øvre ende av røropphenget 21 for å holde kammen 27.

Ved konfigurasjonen på høyre halvdel av figur 1, er røropphenget 21 også sikret mot oppoverrettet bevegelse med en sekundær låseinnretning 33 for røroppheng som aktueres på samme måte som den primære låseinnretning 23. Den sekundære låseinnretning 33 inkluderer en kropp 32 som har en utvidet skulder som er anordnet på en skulder i utboringen 13. Verken kroppen 32 eller noen annen del av låseinnretningen 33 er tettet i utboringen. Kroppen 32 bærer en kam-krage 34 og en splittring 36. Splittringen 36 griper inn i den riflede profil i utboringen 13 når en kam-krage 34 beveges nedover. En aksial utboring 38 strekker seg gjennom kroppen 32. En flens 30 er stivt montert på den oppadragende halsen på kroppen 32, og avgrenser en utvendig profil på halsen. Den sekundære låseinnretning 33 er ikke obligatorisk, slik det fremgår av venstre side av figur 1.

Under henvisning til figur 1, strekker seg et element av produksjonsrøret 35 fra røropphenget 21 gjennom røropphenget (ikke vist) inn i brønnen for befordring av produksjonsfluid. Produksjonsrør 35 står i forbindelse med en vertikal passasje 37 som strekker seg fullstendig gjennom røropphenget 21. En lateral produksjonsstrømpassasje 39 strekker seg hovedsakelig horisontalt gjennom røroppheng 21 fra en vertikal passasje 37 og kommuniserer med lateral passasje 40 i treet. En treventil 41 kontrollerer strømmen gjennom produksjonspassasjen 40. Røropphenget 21 har en øvre tetning 43 anordnet over den laterale passasje 39 og en nedre tetning 45 anordnet nedenfor lateral passasje 39. Tetningene 43 og 45 strekker seg rundt omkretsen av røropphenget 21 tetter mot utboringen 13 i treet 11.

På figur 2 vises røroppheng 21 omfattende et to-kroners pluggutstyr 47,49 installert over lateral passasje 39. Kroneplugg utstyret 47,49 gir to sikkerhetsbarrierer for røropphengets aksiale passasje 37. Kronepluggutstyret 47,49 styres med kabel, kveilrør eller borerør, er kommersielt tilgjengelige og kan anordnes i røropphengets passasje 37. En kroneplugg ventilasjonskanal 65 i røropphenget 21 har en ende som går inn i røropphengets passasje 37 mellom kronepluggene 47 og 49. Ventilasjonskanalen 65 strekker seg lateralt gjennom røropphenget 21 til den ytre, sfæriske del av sideveggen av røropphenget 21. Ventilasjonskanalen 65 avsluttes i en åpning som inneholder en metalltetning 67 som kan være konstruert i samsvar med US patent nr. 5,865,250. Andre typer av tetninger kan benyttes, og det er ikke viktig at ventilasjonskanalen 65 avsluttes på den sfæriske del av røropphenget 21. Den foretrukne metalltetning 67 er et sylindrisk organ montert konsentrisk i ventilasjonskanalen 65 for å tette utboringen 13 i treet rundt en tilpasset ventilasjonskanal 71 i treet 11. Metalltetningen 67 har en tilbakeslagsventil som åpner ved inngrep. Når øvre kroneplugg 47 installeres, kan fluid fanget mellom nedre kroneplugg 49 og øvre kroneplugg 47strømme ut gjennom ventilasjonskanal 65, gjennom den laterale tetning 67 og inn i trekanalen 71. Trekanalen 71 leder fra utsiden av treet 11 til styresystemet for treet og kan også benyttes for å tilføre et testtrykk til kronepluggutstyret 47,49. Røropphenget 21 har en øvre røropphengpakning 79 som strekker seg rundt røropphenget over den laterale tetning 67. Nedre røropphengpakning 43 er anordnet nedenfor den laterale tetning 67. Pakningene 79 og 43 strekker seg rundt røropphenget 21 og tetter mot utboringen 13 i treet 11.

Et ringrom 89 omgir røret 35 og foringsrøret med den minste diameter (ikke vist). Ringrommet 89 kommuniserer med en nedre eller første ringromskanal 91 som strekker seg fra utboringen 13 gjennom veggen av treet 11 nedenfor røropphengets pakning 45. Den nedre ringromskanal 91 kommuniserer med en andre eller øvre ringromskanal 95 som strekker seg inn til utboringen 13 over røropphengets pakning 79. En utvendig åpning 100 på siden av treet 11 er anordnet ved forbindelsen mellom første og andre ringromskanaler 91, 95. Den sekundære låseinnretning 33 inneholder ikke noen pakning, slik at ethvert trykk fra ringrommet 89 som overføres til utboringen 13 gjennom øvre ringromskanal 95, vil kommunisere med hele delen av utboringen 13 over pakning 79 og øvre kroneplugg 47. En hydraulisk aktuert ventil 99 er anordnet i nedre ringromskanal 91, og et par av hydraulisk aktuerte ventiler 101 i serie er anordnet i øvre ringromskanal 95 i denne utførelsesform.

Utvendig åpning 100 leder til en forbindelsesledning med en utvendig ventil 102. En gasskilde 104, så som en tank med komprimert gass ved en overflate-plattform, kan forbindes med ventil 102. Gassen kan være av forskjellige typer som benyttes for å stimulere produksjon ved å injisere gassen inn i ringrommet 89. En type gass som benyttes er nitrogen. Når ventilene 101 i øvre ringromskanal 95 er lukket og ventilene 99 og 102 er åpne, strømmer gassen gjennom nedre ringromskanal 91 inn i ringrommet 89. Ventilene 101 tilveiebringer to separate sikkerhetsbarrierer når trykk finnes ved åpning 100 og i ringrommet 89.

Laterale åpninger 103 (bare én er vist) strekker seg gjennom røropphenget 21 for å befordre hydraulisk fluidtrykk fra utsiden av treet 11 til en nedihulls sikkerhetsventil (ikke vist) og for å levere fluid for andre formål. En fluidkanal 105 i røropphenget strekker seg fra åpning 103 gjennom røropphenget 21 for tilkopling til en nedihulls sikkerhetsventil.

Med henvisning til figurene 1 og 2, blir treet 11 etter boring og foring av brønnen, senket ned på brønnhodehuset (ikke vist). Treet 11 vil normalt bli senket på et produksjonsstigerør (ikke vist) som forbindes til spor 15 på treets stamme 14. Operatøren kan da installere produksjonsrøret 35. Røropphenget 21 plasseres i utboringen 13 med dets laterale passasje 39 innrettet etter treets passasje 40. Røropphengets låseinnretning 23 låser røropphenget 21 til treet 11. Ventilasjons kanalene 65, 71 kommuniserer tettende med hverandre. Tilgang til ringrommet 89 tilveiebringes gjennom øvre ende av utboringen 13 og kanalene 95, 91.

Når røropphenget 21 vel er installert og testet, kan nedre kroneplugg 49 installeres med et kabelverktøy. Øvre kroneplugg 47 blir deretter installert i røropphenget 21 med et kabelverktøy. Fluid som blir innelukket mellom nedre kroneplugg 49 og øvre kroneplugg 47 kan strømme ut ventilkanal 65 og inn i kanal 71 i treet.

Operatøren kan teste pluggen 49 ved å tilføre et testtrykk gjennom ventilkanalene 71 og 65. Den sekundære låseinnretning 33, hvis slik benyttes, kan installeres før eller etter installasjon av kronepluggene 47,49. Hvis installert er fortrinnsvis den øvre ende av den sekundære låseinnretning 33 hovedsakelig på høyde med eller lavere enn den øvre ende av trestamme 14. Bore-stigerøret kan frakobles fra treet 11 og fjernes. Korrosjonsdekslet 17 senkes med en snor og festes til trestamme 14 med hjelp fra en ROV. Brønnproduksjon skjer gjennom en lateral passasje 39,40. Gassinjeksjon skjer via åpning 100 fra en gasskilde 104 hvis slik benyttes. Hvis gassinjeksjon ikke benyttes, er en av ventilene 101 overflødig.

For en brønnoverhaling ved hvilken røret 35 må trekkes opp, kan et borestigerør benyttes. Etter fjerning av korrosjonsdekselutstyret 17, monterer operatøren et borestigerør på trestamme 14 ved å feste det til spor 15, idet borestigerøret har blow-out sikring (ikke vist). Operatøren kan sirkulere en drepevæske for å drepe brønnen. For å gjøre dette installerer operatøren et indre element av et stigerør som stikkes inn i øvre ende av passasje 37 i røropphenget 21, over kronepluggene 47,49. Hvis en sekundær låseinnretning 33 benyttes, kan denne fjernes først, eller operatøren kan koble det indre stigerørelement til den sekundære låseinnretning 33 og stikke inn i røroppheng 21 med en stinger, som vist på figur 3. Omslutningshoder (ikke vist) i borestigerøret lukkes rundt det indre stigerørelement. Med begge ventiler 101 åpne, kommuniserer øvre ringromskanal 95 med et ringrom som omgir det indre stigerør, som i sin tur kommuniserer med strupe og drepeledninger som er ført langs borestigerøret tilbake til plattformen.

Operatøren vil trekke opp øvre kroneplugg 47 med et kabelverktøy (eller annet kommersielt tilgjengelig utstyr). Undertrykk kan kompenseres gjennom kronepluggens ventilasjonskanal 65. Operatøren vil deretter trekke opp nedre kroneplugg 49 med et kabelverktøy (eller annet kommersielt tilgjengelig utstyr). En åpning (ikke vist) ved nedre ende av røret 35 åpnes slik at det indre av røret 35 kommuniserer med ringrommet 89. Dette kan fjernstyres gjennom en hydraulisk ledning eller med et kabelverktøy på konvensjonell måte. Med produksjonsventilen 41 stengt og nedre ringromsventil 99 åpen, kan operatøren pumpe fluid ned det indre stigerør ned gjennom rør 35 og tilbake (opp) gjennom ringrommet 89. Ringromsfluidet sirkulerer gjennom nedre ringromskanal 91 og øvre ringromskanal 95, opp utboringen 13 og gjennom strupe og drepeledninger opp til overflaten. Sirkulasjonen kan også reverseres.

Etter at drepevæsken er blitt plassert i brønnen kan operatøren trekke opp produksjonsrøret 35. Operatøren vil senke en borestreng med et setteverktøy til inngrep med røropphenget låseinnretning 23 og trekke den tilbake (hvis konfigurert med sekundær låseinnretning 33, er fjerning av denne tilsvarende).

Under visse omstendigheter kan en operatør ønske å oppnå en kabel- eller kveilrør-intervensjon i røret 35 (fig. 1) uten å drepe brønnen og uten å bruke borestigerøret. Dette er mulig med brønnen i strømningsbetingelser som vist på figur 3. Et lettvekts stigerør 106 med liten diameter har et skjøtemunnstykke 107 ved sin nedre ende. Siden sekundære låseinnretning 33 er anordnet med sin øvre ende hovedsakelig på høyde med treets stamme 14, kan stigerøret 106 og deler av skjøtemunnstykket 107 ha diameter som er større enn diameteren til utboringen 13 i treet 11. Skjøtemunnstykket mottas på den sekundære låseinnretning 33 og kan være tilsvarende til et konvensjonelt setteverktøy for et røroppheng.

Skjøtemunnstykket 107 har en stinger 109 som strekker seg gjennom låseinnretningen 33 og tetter mot utvidelsen 111 i røroppheng 21. Skjøtemunnstykket 107 har en krage 117 som kan skyves over og gå i inngrep med en flens eller profil 30 på halsen av den sekundære låseinnretning 33. En hylse 113 beveges hydraulisk nedover rundt kragen 117 for å låse kragen til flensen 30. Skjøtemunnstykket 107 er vist plassert på., men ikke låst til låseinnretningen 33. Andre typer skjøtemunnstykker kan også benyttes.

Operatøren kan deretter la et kabelverktøy komme til inngrep med øvre kroneplugg 47. Operatøren vil trekke tilbake både øvre og nedre kroneplugg 47,49 på en konvensjonell måte for å gjennomføre en kabel- eller kveilrør-intervensjon. Øvre og nedre kroneplugg 47, 49 kan reinstalleres konvensjonelt. Kroneplugg ventilasjonskrets 65 (fig. 5) hindrer hydraulisk lås når øvre kroneplugg 47 settes på plass.

Figur 4 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, inkludert et tre 125 med en trestamme 126 ved sin øvre ende og et røroppheng 127 anordnet inne i sin utboring 129. Røroppheng 127 har en lateral produksjonspassasje 131 som i den andre utførelsesform. En enkelt fjernbar plugg 133 er anordnet inne i den aksiale passasje 134 av røropphenget 127, snarere enn to som i utførelsesformene.

En indre ventiltrekappe 135 benyttes i denne utførelsesform som en andre sikkerhetsbarriere etter pluggen 133. Den indre ventiltrekappe 135 er låst i utboringen 129 i treet over røropphenget 127 og tettet med en pakning 137. Ventiltrekappen 135 kan være et kompakt organ eller det kan ha en aksial passasje 139 som vist. Ved den viste utførelsesform, kan ventiltrekappen 135 være den samme som den sekundære låseinnretning 33 (fig. 1) bortsett fra at den er tettet mot utboringen 129 i treet med pakningen 137. En fjernbar plugg 141 er tettende anordnet inne i kanalen 139 av ventiltrekappen 135. For å unngå hydraulisk lås når ventiltrekappen installeres mens pluggen 141 er på plass, leder en ventilasjonskanal 142 fra røropphengets aksiale passasje 134 over pluggen 133 til en pakning 144 på sideveggen av røroppheng 127. Pakningen 144 har en tilbakeslagsventil og kan være den samme som pakning 67 på figur 1. Pakning 144 re i inngrep med utboringen 129 i treet og forbinder ventilasjonskanal 142 med en ventilasjonskanal 146 som leder gjennom treet 125 til dets utside. Ventilasjonskanal 142 hindrer også hydraulisk lås når pluggen 141 plasseres i tidligere installert indre ventiltrekappe 135. Dessuten muliggjør ventilasjonskanal 142 trykktesting av den primære kroneplugg 133.

Ringrommet 143 kommuniserer med en nedre eller første kanal 145 som leder oppover i kroppen av treet 125 til en åpning 149 på treets utside. Det er en hydraulisk aktuert ventil 147 i første kanal 145. En andre eller øvre kanal 151 slutter seg til den første kanal 145 ved åpningen 149 og leder oppover inn i treet 125. Ved denne utførelsesform har andre kanal 151 to hydraulisk aktuerte ventiler 153 i serie. Andre kanal 151 har en øvre aksial del 155 som strekker seg oppover inne i en sidevegg av trestammen 126 parallelt med aksen av utboringen 129. Øvre del 155 har en lateral åpning ved sin øvre ende som leder inn til treets utboring 129 over den indre pakning 137 av ventiltrekappen. En ytre ventil 157 er forbundet til den utvendige åpning 149. En gasskilde 159 kan eventuelt være koplet til ventil 157. Hvis en gasskilde 159 ikke benyttes, kan en av ventilene 153 i andre kanal 151 utelates.

Tilgang fra et stigerør for brønnoverhaling til ringrom 143 skjer via kanalene 155,151 og 145. Gass kan injiseres fra en gasskilde 159 på same måte som ved andre utførelsesformer. Hvis det skjer, vil begge ventilene 153 være lukket for å tilveiebringe doble trykkbarrierer. Ventilene 157 og 147 åpnes for å la gass strømme gjennom nedre kanal 147 inn i ringrommet 143.

Figur 5 viser en annen utførelsesform av oppfinnelsen, omfattende et tre 161 som har en stamme 163 ved sin øvre ende med en utboring 165. Et røroppheng 167 er anordnet i og tettet inne i utboringen 165 på samme måte som røroppheng 21 på fig. 1. Til tross for at det ikke er vist, vil en nedre eller første ringromskanal, så som 145 på fig. 4, lede til en utvendig åpning så som 149 på fig. 4. En andre ringromskanal leder fra åpning 149 og har en øvre del 169 som strekker seg inne i en sylindrisk sidevegg av stamme 163 parallelt med lengdeaksen av utboringen 165. Ringromskanal 169 leder til øvre ende eller kant av treet 161, men er plugget igjen ved øvre ende med en permanent plugg 171. En lateral åpning 173 leder fra den aksiale del av ringromskanal 169 til utboringen 165 en kort avstand fra øvre ende av treet 161. Lateral åpning 173 har en akse som står i skarp vinkel relativt til et plan normalt på lengdeaksen av utboringen 165.

En plugg 175 har en nedre ende selektivt lukker den laterale åpning 173 og således øvre ende ringromskanal 169. Pluggen 175 er fjernbar i denne utførelsesform, og installert med en ROV. Pluggen 175 har en gjenget stamme 177 ved sin nedre ende som griper inn i tilsvarende gjenger i den laterale åpning 173. En pakning 179 er anordnet på nedre ende av pluggen 175 for å tette pluggen 175 i den laterale åpning 173. Pluggen 175 strekker seg diagonalt over treets utboring 165 fra den laterale åpning 173, og har fortrinnsvis tilstrekkelig lengde til at øvre del 180 rager ut fra øvre ende av treets stamme 163 når pluggen er i installert tilstand. Øvre ende 180 som er vist skjematisk, har fortrinnsvis en profil egnet til å gripes av en konvensjonell ROV. Lengden av pluggen 175 fra øvre ende 180 til den gjengete stamme 177 er større enn den indre diameter av trestammen 163 ved denne utførelsesform.

Et korrosjonsdeksel 181 er anordnet på stammen 163 og er festet med lås 183 som ved de øvrige utførelsesformer. Som ved de øvrige utførelsesformer tetter ikke korrosjonsdekslet 181 det indre av utboringen 165 fra utvendig trykk, men gir beskyttelse mot inntrengning av løsmasse. Korrosjonsdeksel 181 har en åpning 185 for pluggen 175. Om nødvendig kan en skråstilt styring 187 være formet på undersiden av korrosjonsdekslet 181 med samme helning som den laterale åpning 173. Korrosjonsdekslet 181 kan ha en tapp 189 for å orientere styringen 187 og åpningen 185 etter den laterale åpning 173. Ved denne utførelsesform er den permanente plugg 171 installert kort nedenfor øvre ende av trestamme 163, og gir derved en utsparing 190 for å motta tappen 189. For å gi plass til pluggen 175, viser ikke utførelsesformen på figur 5 en låseinnretning tilsvarende den sekundære låseinnretningen 33 på figur 1 eller en indre ventiltrekappe, så som ventiltrekappe 135 på figur 4. Utførelsesformen på figur 5 vil ikke trenge to hydraulisk aktuerte ventiler 153 (figur 4) fordi pluggen 175 virker som en andre sikkerhets barriere for andre ringromskanal 169. Dessuten, hvis gass ikke injiseres gjennom den utvendige åpning, så som åpning 149 på figur 4, vil det ikke være behov for noen av ventilene 153 på figur 4. En sikkerhetsbarriere tilveiebringes av første ventil 147 i første ringromskanal 145 og den andre sikkerhetsbarriere tilveiebringes av pluggen 175.

Ved bruk av utførelsesformen ifølge figur 5, blir pluggen 175 installert etter at brønnen er fullført og stigerøret fjernet. Først installeres korrosjonsdekslet 181 orientert ved hjelp av tapp 189 i utsparing 190. Deretter blir pluggen 175 ført gjennom åpningen 185 langs styring 187 til inngrep med den laterale åpning 173. ROVen roterer deretter pluggen 175 for å feste gjengene 177 inne i den laterale åpning 173 fra kanalen.

Figur 6 viser nok en utførelsesform av oppfinnelsen, omfattende et tre 191 med en samme 193 og en utboring 195. En låseinnretning 197 er vist i inngrep med en indre profil 199 i utboringen 195. Låseinnretningen 197 kan utelates hvis så ønskes. Den aksiale øvre del av en ringromskanal 201 strekker seg inne i sideveggen av stammen 193 parallelt med aksen av samme. En lateral åpning 203 leder fra ringromskanalen 201 til utboringen 195. Aksen av den laterale åpning 203 står i spiss vinkel med et plan vinkelrett på lengdeaksen av utboringen 195.

Den andre sikkerhetsbarriere i dette tilfelle omfatter en skifteventil 205 som er anordnet i den aksiale del av ringromskanalen 201 nær øvre ende av stammen 193. Ventilen 205 har en oppoverrettet stett 207 og en nedre del med pakninger 209. I den øvre stilling, som er vist på høyre side av ventil 205, vil pakninger 209 være i inngrep med og tette mot ringromskanalen 201. Begge pakninger 209 tetter mot ringromskanalen 201 under dennes forbindelse med den laterale åpning 203, og blokkerer således kommunikasjonen mellom åpning 203 og den nedre del av ringromskanalen 201. I nedre stilling, vist til venstre, vil pakningene 209 være anordnet inne i en utvidet utsparing 211 av ringromskanalen 201. Fluid tillates derved å strømme rundt pakningene 209 i denne nedre stilling, og gir derved kommunikasjon fra nedre del av ringromskanalen 201 med den laterale åpning 203.

Bevegelsen mellom øvre og nedre stillinger av ventil 205 kan betjenes hydraulisk, imidlertid er det foretrukket at ventilen 205 er forskjøvet til den øvre, stengte stilling ved hjelp av en springfjær 213. Stetten 207 glir gjennom en passasje 219 i en bøssing 215 i ringromskanalen 201 ved øvre ende av trestammen 193. Bøssingen 215 er festet med gjenger 217 til øvre ende av ringromskanalen 201. En pakning 221 i passasjen 219 tetter stammen 207 mot bøssingen 215.

Et korrosjonsdeksel 223 passer over stammen 193 som ved de øvrige utførelsesformer. Korrosjonsdekslet 223 har imidlertid et hull 225 for å tillate stammen 207 av ventilen 205 å passere gjennom dekslet når ventilen er i øvre, lukkede stilling. Korrosjonsdekslet 223 blir således orientert når det blir installert.

Ringromskanalen 201 leder nedover til en utvendig åpning, så som åpning 149 på figur 4. En nedre ringromskanal, så som kanalen 145 på figur 4, leder fra ringrommet til den utvendige åpning. Den nedre ringromskanal vil ha en hydraulisk aktuert ventil, så som ventil 147 på figur 4. Hvis gassinjeksjon ønskes, vil den nedre del av øvre ringromskanal 201 fortrinnsvis omfatte en hydraulisk aktuert ventil, så som ventil 153 (figur 4). Skifteventil 205 tjener som en andre lukke- eller sikkerhetsbarriere når den ventilen i nedre ringromskanal, så som ventil 147 er åpen. Hvis gassinjeksjon ikke benyttes, er ventilen i nedre del av øvre ringromskanal 201 (ventil 153 på figur 4) overflødig.

Ved bruk av utførelsesformen vist på figur 6, vil ventil 295 bli installert sammen med treet 191 forut for senking av treet ned på brønnhodehuset. Stigerørskopleren (ikke vist) som koples til treet 191 for å senke ned dette, vil gå i inngrep med stetten 207 og forskyve ventilen 207 til den nedre stilling. Følgelig vil ringromskanal 201 under installasjon og fullføringsprosessen, være åpen inn til utboring 195 gjennom den laterale åpning 203. Kommunikasjon kan skje gjennom ringromskanal 201 og overflaten ved hjelp av strupe- og drepeledningen som tidligere er omtalt.

Etter at brønnen er fullført blir stigerøret løsnet, hvilket fører til at fjæren 213 dytter stetten 207 tilbake til den øvre, lukkede stilling. Dette lukker øvre ende av ringromskanal 201 og danner en sikkerhetsbarriere. Korrosjonsdekslet 223 er installert med hullet 225 orientert over stetten 207, slik at ventilen 205 tillates å forbli i den øvre, lukkede stilling.

Oppfinnelsen har betydelige fordeler. Gassløftinjeksjon kan utføres med doble sikkerhetsbarrierer og uten bruk av en indre ventiltrekappe. Bruk av en plugg som en sikkerhetsbarriere for et ringrom i stedet for hydraulisk aktuerte ventiler, er mindre kostbart. Pluggen kan fjernes og installeres med en ROV. Videre vil utførelsesformen med den fjærbelastede ventil automatisk åpne og lukke ved påvirkning av en stigerørskopling. Ventilasjon gjennom røropphenget inn til en passasje i treet gir en effektiv måte for å unngå hydraulisk låsning samt for å teste kronepluggen i røropphenget. Den sekundære låseinnretning gir en ekstra sikkerhet samtidig som den tilveiebringer et mottak for et kabelstigerør.

Oppfinnelsen er vist i noen få av dens former, og det vil åpenbart for fagfolk på området at den ikke er begrenset til disse, men omfatter også andre varianter som ikke avviker fra oppfinnelsens ramme.

Claims (10)

1. Brønnhodeutstyr omfattende et produksjonstre (11) med en utboring (13) i hvilken et røroppheng (21) er anordnet og tettet med en røropphengpakning (79), idet røropphenget er tilpasset til å tilkobles en rørstreng (35) som avgrenser et ringrom (89), samt at røropphenget har en aksial passasje (37) med en lateral produksjonsport (39) som kommuniserer med en lateral produksjonspassasje (40) i treet, for befordring av produsert fluid fra røret, omfattende - en første del (91) av en ringromskanal strekker seg oppover gjennom en del av treet fra nevnte ringrom til en utvendig åpning (100), hvilken åpning er tilpasset til å koples til en gasskilde f(104) for injisering av gass inn i ringrommet, - en andre del (95) av ringromskanalen strekker seg oppover gjennom en del av treet fra den utvendige åpning til utboringen i produksjonstreet over røropphengpakningen, - en nedre ventil (99) i den første del av ringromskanalen for selektiv åpning og lukking av denne første del av ringromskanalen, - utboringen (13) over røropphenget er fritt for enhver ytterligere pakning og utsetter røropphenget over røropphengpakningene for omgivelsestrykket utenfor treet, karakterisert ved at - to lukkeorganer (101,175, 205) er anordnet serielt inne i den andre del av ringromskanalen, utenfor utboringen i treet, for selektiv åpning og lukking av denne andre del av ringromskanalen.

2. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 1, karakterisert ved at minst en av nevnte lukkeorganer omfatter en ventil (101, 205).

3. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 1, karakterisert ved at begge nevnte lukkeorganer omfatter hydraulisk aktuerte ventiler (101).

4. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 1, karakterisert ved at - treet (161) har en rørformet stamme (163) som strekker seg over røropphenget (167), - den andre del (169) av ringromskanalen strekker seg oppover inne i en sidevegg av nevnte stamme inn i utboringen (165) ved treets øvre ende, - ett av lukkeorganene omfatter en hydraulisk aktuert ventil (151) posisjonert i treet nær den utvendige åpning, samt at - det andre av lukkeorganene (175, 205) er montert nær øvre ende av stammen.

5. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 4, karakterisert ved at lukkeorganet montert nær øvre ende av stammen omfatter en ROV fjernbar plugg (175).

6. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 4, karakterisert ved at lukkeorganet montert nær øvre ende av stammen omfatter en oppover forskjøvet ventil (205) som har en stett (207) som rager over en kant av stammen (193) når den oppover forskjøvne ventil er i lukket stilling, idet stetten er tilpasset til å bli påvirket av en stigerørskopler, slik at ventilen kan beveges nedover til en åpen stilling.

7. Brønnhodeutstyr som angitt i patentkrav 1, karakterisert ved at det også omfatter: - et parfjembare plugger (47,49) anordnet inne i den aksiale passasje (37) av røropphenget (21) over den laterale produksjonsport (39), - en ventilasjonskanal (65) i røropphenget strekker seg fra den aksiale passasje i røropphenget mellom pluggene til en utvendig del av røropphenget, samt at - en ventilasjonskanal (71) i treet kommuniserer med ventilasjonskanalen i røropphenget for å tillate at fluid innelukket mellom nevnte plugger blir ventilert ut.

8. Fremgangsmåte for å injisere gass inn i et ringrom rundt et rør i et brønnhodeutstyr med et produksjonstre (11) med en utboring (13) inn i hvilken et røroppheng (21) er anordnet og tettet med røropphengpakninger (79), idet røropphenget er koplet til en rørstreng (35) som avgrenser et ringrom (89), omfattende å: a) tilveiebringe en første del (91) av en ringromskanal som strekker seg oppover gjennom en del av treet fra ringrommet til en utvendig åpning (100), b) tilveiebringe en andre del (95) av ringromskanalen som strekker seg oppover gjennom en del av treet fra den utvendige åpning til utboringen i produksjonstreet over røropphengpakningen, c) tilveiebringe en nedre ventil (99) i den første del av ringromskanalen og åpne denne nedre ventil, karakterisert ved å d) tilveiebringe en øvre ventil (101) i den andre del av ringromskanalen og et lukkeorgan (101,175,205) i andre del av ringromskanalen over og i serie med øvre ventil, e) lukke lukkeorganet og øvre ventil, og f) injisere gass gjennom den utvendige åpning, hvilken gass strømmer gjennom den første del av ringromskanalen og inn i ringrommet rundt røret.

9. Fremgangsmåte som angitt i patentkrav 8, karakterisert ved at trinn d) omfatter: - med assistanse av en ROV å innføre en plugg (175) i en øvre ende av andre del av ringromskanalen, hvor denne slutter seg til utboringen.

10. Fremgangsmåte som angitt i patentkrav 8,karakterisert ved at trinn d) omfatter å: tilveiebringe en tilbakeslagsventil (205) i en øvre ende av andre del av ringromskanalen, og - forskyve tilbakeslagsventilen til en lukket stilling.