NO327897B1 - Teleskopisk stigeror - Google Patents

Abstract

Teleskopisk stigerør omfattende et indre rørsegment (54) som er bevegelig innenfor et ytre rørsegment (52), som definerer et ringformet rom (67) mellom seg, og med tetninger mellom det indre og det ytre rørsegmentet. En rørhylse (70) er montert i minst deler av det ringformede rommet, hvor lengden til hylsen er kortere enn den totale lengden til forbindelsen.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en teleskopisk stigerør omfattende et indre rørsegment bevegelig arrangert innenfor et ytre rørsegment.

Teleskopiske forbindelser er velkjent innen teknikkens område og anvendes i situasjoner hvor det er et behov for å tilpasse endringer av lengden i et rørsystem. En bruk relatert til den foreliggende oppfinnelsen involverer bruk av en teleskopisk forbindelse i et stigerør. Under boring eller under utførelsen av operasjoner på en undersjøisk brønn utføres operasjonene vanligvis gjennom et stigerør som strekker seg fra den undersjøiske brønnen til et flytende fartøy. For å hindre bevegelser i fartøydekket er stigerøret utstyrt med en teleskopisk forbindelse som muliggjør at toppen av stigerøret kan holdes stasjonært i forhold til fartøyet. Stigerør som anvendes i komplettering og overhaling er klassifisert som temporære stigerørsystemer. Disse stigerørene er normalt forsynt med en frakoblingsfunksjon, normalt en Emergency Quick Disconnect (EQDP) som er anbrakt over den undersjøiske barrieren (BOP eller LRP). I tilfelle miljømessige forhold overstiger de som anses å være innenfor sikker operasjon kan stigerøret bli frakoblet. I frakoblet tilstand oppnås brønnbarrierekravene ved operasjon av barriereelementene (i BOP eller LRP) og stigerøret plasseres i en avhengingsmodus (hang-off mode) til normale operasjoner kan gjenopptas.

Eksempler på teleskopiske forbindelser som anvendes i overhalingsstigerør er vist i NO patenter 315807, 317295 og 322172. Ett problem som inntreffer ved teleskopiske forbindelser er at de er svært utsatt for bøyekrefter som kan inntreffe på grunn av vind og bølgepåvirkning på fartøyet. Disse bøyekreftene kan overføres til erosjonskrefter når det indre rørsegmentet er i kontakt med det ytre rørsegmentet. Spesielt i det tilfelle hvor forbindelsen er fullt utstrakt kan bøyekreftene bli konsentrert på et lite område, noe som øker sjansene for et rørbrudd ved dette punktet.

Publikasjonen US 2006/0127236 viser en BOP-stakk for bruk sammen med en standard teleskopskjøt som anvendes for boreoperasjoner etter olje og gass.

Videre viser publikasjonen GB 1275996 hvordan en teleskopskjøt kan gis en høyere stivhet ved å sveise en hylse på stigerøret over teleskopskjøten.

Det er derfor et behov for å utføre en forbindelse på en slik måte at bøyekreftene kan fordeles over et større område og som tjener til å avstive forbindelsen mot bøying. I den foreliggende oppfinnelsen oppnås dette ved et teleskopisk stigerør i samsvar med patentkrav 1.

Anordningen tilveiebringer en utformingsmessig effektiv styring av støttekrefter i rene lagre og bøyekraftkapasitet i utvidet og kompensert modus.

Anordningen vil også tjene som et bur for pakninger og rene lagre, og muliggjøre håndtering, inspeksjon, vedlikehold og sammenstilling på grunn av liten størrelse og liten vekt.

Til slutt kan smøremidler injiseres inn i hylsen og vil ha forbedringer på operasjonsforholdene for dynamiske tetninger og rene lagre og levetiden vil øke betraktelig.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med henvisning til tegningene hvor

Fig. 1 er en tegning av et kjent stigerørsystem.

Fig. 2 viser deldetaljer ved den teleskopiske forbindelsen.

Fig. 1 viser et overhal ingsstigerørsystem for bruk i brønnkomplettering og overhalingsoperasjoner. En brønn 10 er blitt boret fra havbunnen 12 ned i jorden og kompletteres på vanlig måte, dekket med et brønnhode 11 og et undersjøisk juletre 14. En BOP eller nedre stigerørspakke (LRP) 16 er låst på juletreet 14. En nødfrakobling (EDP) 18 er låst til LRP. Over EDP'en er det arrangert et belastningsstykke 20 som vil håndtere bøyemomenter i stigerøret. Ved den nedre enden av stigerøret er det en sikkerhetsforbindelse eller en svak forbindelse 22. Stigerøret 24 i seg selv består av et antall rør som er skrudd eller på annen måte låst sammen for å danne en rørstreng som er kjent innenfor fagområdet. På toppen av stigerøret er det en teleskopisk forbindelse 26.1 tegningen er den teleskopiske forbindelsen vist i sin sammentrukne posisjon. Stigerøret 24 holdes i spenning ved bruk av et oppstrammingssystem 28 på normal måte. Et overflatestrømningstre er festet til toppen av stigerøret og holdes i spenning ved bruk av vertikalbevegelseskompensatoren (ikke vist). Fartøyet har et kjellerdekk 32 og et boredekk 34. Alle operasjoner utføres på boredekket.

I fig. 2 er det vist en teleskopisk forbindelse i samsvar med oppfinnelsen. Forbindelsen har et ytre rørsegment 52 og et indre rørsegment 54. Det ytre rørsegmentet er med én ende koblet til stigerøret 24 og er ved sin andre ende festet til strammeringen 27 (ikke vist). Mellom den indre og det ytre rørsegmentet er det et ringformet rom 67. Enden av det indre rørsegmentet terminerer i et hode som er glidende tilpasset i det ytre rørsegmentet. Hodet omfatter en hylse 56. Ved én ende av hylsen 56 er det montert tetninger 58 som tetter mellom det indre og ytre rørsegmentet. Hylsen har en ytre diameter (ved 60) som er større enn den ytre diameteren til det indre rørsegmentet og har en ende 62 som fungerer som et stopp. Dette vil bli beskrevet mer i detalj senere. Det indre rørsegmentet er koblet til utstyret på fartøyet (se fig. 1).

Ved den øvre enden av den teleskopiske forbindelsen (som er til venstre i figuren) er en rørhylse 70 montert i det ringformede rommet 67. Hylsen er ved sin øvre (venstre) ende 72 festet til det ytre rørsegmentet, tilpasset inn i en utsparing 74 laget i det ytre rørsegmentet. Tetninger 75, 76 er arrangert mellom hylsen og henholdsvis det indre og ytre rørsegmentet. Hylsen har fortrinnsvis en relativt tett tilpassing mellom både det indre og ytre rørsegmentet. Lengden på hylsen er bestemt av kreftene som virker på forbindelsen og kan som et eksempel være en fjerdedel av lengden til den totale slaglengden til den teleskopiske forbindelsen.

En første 80 og en andre 82 nippel kan anvendes for å injisere en grease eller olje og fylle rommet mellom hylsen og det indre og ytre rørsegmentet.

Hylsen er fortrinnsvis laget av stål, men kan også være laget av andre materialer, slik som titan, aluminium eller kopper (eller legeringer av disse). Hylsen kan også være laget av et hardt plastmateriale, slik som PEEK eller teflon.

I bruk vil hylsen begrense utvidelsen av det indre rørsegmentet innenfor det ytre rørsegmentet ved at enden 72 av hylsen vil treffe stoppet 62. På denne måten vil vi sikre at en lengde av den teleskopiske forbindelsen kan ta opp bøyekrefter i forbindelsen.

Claims (5)

1. Teleskopisk stigerør omfattende et indre rørsegment (54) som er bevegelig innenfor et ytre rørsegment (52), som definerer et ringformet rom (67) mellom seg, og tetninger mellom det indre og ytre rørsegmentet, karakterisert ved at den omfatter en rørhylse (56) arrangert i det ringformede rommet (67), hvor hylsen er festet til det ytre rørsegmentet (52) som strekker seg delvis inn i det ringformede rommet, og hvor hylsen er tett tilpasset mellom det indre og ytre rørsegmentet.

2. Forbindelse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at hylsen (56) har en ende (72) som kommer i kontakt med en stopp (62) arrangert ved en ende av det indre rørsegmentet.

3. Forbindelse i samsvar med krav 1, karakterisert ved at den omfatter midler for injisering av grease eller olje inn i hylsen.

4. Forbindelse i samsvar med krav 2, karakterisert ved at hylsen (56) er laget av et hardt materiale, slik som stål.

5. Forbindelse i samsvar med krav 2, karakterisert ved at hylsen (56) er laget av et hardt plastmateriale, slik som PEEK eller teflon.