NO329295B1 - Brønnramme for beskyttelse av havbunns brønnutstyr, samt fremgangsmåte - Google Patents

Description

Brønnramme og fremgangsmåte ved bruk av denne

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en brønnramme for beskyttelse av havbunns brønnutstyr. Spesielt vedrører oppfinnelsen beskyttelsesluker til en slik brønnramme.

Bakgrunn

Det er kjent å anordne brønnrammer over undervannsbrønner for å beskytte brønnutstyr mot omgivelsene. Dette gjelder spesielt beskyttelse mot fangstutstyr for fisk, så som trål, samt utstyr som kan falle ned fra for eksempel brønninstallasjoner, så som kjettinger eller annet tungt utstyr. Brønnrammene er solid utformet har gjerne en form som gjør at en trål kan gli over den uten å hekte seg fast. På brønnrammens overside er det vanligvis krav om å anbringe luker over hver brønnplass. Lukene må kunne fjernes fra sin posisjon over brønnene slik at annet utstyr kan tilkobles ovenfra, for eksempel en utblåsningssikring (BOP). For dette formålet er det kjent med luker som kan vippes opp og vekk fra posisjonen over brønnhodet.

Det er kjent brønnrammer som anbringes over et flertall brønner. Patent-publikasjon NO 323495 viser en brønnramme omfattende vippbare luker for tilgang til utstyr under lukene, der det mellom lukene er anordnet et mottaks-område for en manifold.

For eksempel finnes brønnrammer med fire brønnplasser, hvorved en manifold anbringes mellom brønnplassene på en slik måte at den har to brønnplasser på hver sin side. En slik brønnramme er vist i figur 1. Lukene er da gjerne innrettet til å vippe om en akse på tvers av manifoldens lengdeutstrekning. På denne måten vil en ROV få tilgang til ventiltreet eller annet utstyr fra den siden av ventiltreet som er motsatt av manifolden, samtidig som luken er åpen.

Ved nedsenking av manifolden mellom de to parene av brønnplasser vil, for en slik brønnramme for fire brønnplasser, alle fire lukene være vippet vekk fra brønnplassene for å gi plass til manifolden idet den senkes. Når lukene er vippet i denne posisjonen vil den øvre delen av brønnrammen således fremvise en stor åpning med plass til manifolden under nedsenking eller heving.

For å anskueliggjøre et problem ved en brønnramme med fler enn fire brønnplasser, kan en se for seg en tilsvarende brønnramme med seks eller flere brønnplasser. Her vil tre eller flere brønnplasser være anordnet på hver side av en langstrakt manifold. En vil da forstå at de mellomliggende lukene ikke kan vippes om en akse som ligger på tvers av manifoldens lengdeutstrekning, fordi en del av luken da vil komme i veien for manifolden ved nedsenking (eller heving) av denne. Dessuten vil rammeverket som en mellomliggende luke er festet til også være i veien.

En løsning ville derfor kunne være å vippe alle lukene om en akse som er parallell med manifoldens lengderetning. En slik akse vil kunne være plassert langs brønnrammens ytre og øvre kant, parallelt med manifoldens lengdeutstrekning. Videre ville alle lukene på samme side av manifolden måtte være festet til hverandre (evt. kun én luke), ettersom det ikke ville vært plass til strukturer for støtte av mellomlukene i en lukket stilling. Slike strukturer ville kommet i veien for manifolden ved heving eller senking. En slik løsning ville imidlertid gitt problemer ved tilgang til ventiltrærne med et fjernstyrt undervannsfartøy (ROV). Lukene ville da vært vippet ut fra brønnrammen, i retning vekk fra manifolden. Når utblåsningssikringen (BOP) står på ventiltreet skal manøverpanelene på denne stå rett over hverandre for å lette ROVens tilgang til disse og å muliggjøre kabel- og hydraulikkforbindelse mellom utblåsningssikringen og ventiltreet. Dette er en løsbar forbindelse som går mellom manøverpanelene. En brønnramme med fire brønnplasser vil derfor med kjent teknikk ikke kunne utvides til for eksempel 6 eller 8 brønnplasser.

Det er et formål ved den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en brønnramme med vippbare luker som kan installeres over fire og flere brønnplasser.

Oppfinnelsen

I samsvar med et første aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en brønnramme for beskyttelse av havbunns brønnutstyr, omfattende ytre, øvre rammedeler og vippbare beskyttelsesluker som i en lukket stilling beskytter brønnplasser. Beskyttelseslukene er vippbart opplagret om to ikke-parallelle vippeakser. Denne løsningen gir fleksibilitet ved anvendelse av brønnrammen, som vil bli forklart nedenfor. Dette gjelder spesielt ved installasjon og heving av en manifold og ved bruk av et fjernstyrt undervannsfartøy (ROV).

Brønnrammen i samsvar med det første aspektet av den foreliggende oppfinnelsen kan fordelaktig ytterligere omfatte to hovedsakelig parallelle rader av brønnplasser, der hver rad omfatter i det minste to brønnplasser. Over hver rad er det anordnet et flertall beskyttelsesluker, av hvilke i det minste noen er vippbart opplagret i en tilstøtende beskyttelsesluke.

I en utførelsesform av det første aspektet av oppfinnelsen omfatter brønnrammen fordelaktig to hovedsakelig parallelle rader av brønnplasser med i det minste tre brønnplasser i hver rad. Over hver brønnplass er det anordnet én tilordnet beskyttelsesluke, hvorved beskyttelseslukene anordnet mellom to tilstøtende beskyttelsesluker er vippbart opplagret i minst én av disse tilstøtende beskyttelseslukene. Når beskyttelseslukene er vippet vekk fra brønnrammens øvre areal, vil det således ikke være noen gjenstående støttestruktur eller rammestruktur for beskyttelseslukene.

I en spesiell utførelsesform av det første aspektet av oppfinnelsen er hver beskyttelsesluke er innrettet til å vippe om to ikke-parallelle vippeakser og grupper av tilstøtende beskyttelsesluker kan vippes sammen om én av vippeaksene som er felles for beskyttelseslukene i en slik gruppe. En kan imidlertid også se for seg en utførelsesform hvor enkeltvise beskyttelsesluker kan vippe om den felles vippeaksen, mens de tilstøtende beskyttelseslukene forblir i lukket stilling.

Fortrinnsvis er i det minste én av beskyttelseslukene er innrettet til å anordnes i en åpen stilling, hvorved den ligger oppå en tilstøtende beskyttelsesluke. Dette vil være nyttig ved heving og senking av brønnrammen i vann, idet færre lukkete beskyttelsesluker vil gi mindre motstand i vannet ("added mass").

Beskyttelseslukene kan ha en hovedsakelig horisontal utstrekning i lukket stilling, der de ligger hovedsakelig i flukt med en manifoldstruktur eller en beskyttelsesplate for beskyttelse av denne, anordnet mellom to rader av brønnplasser.

I samsvar med et andre aspekt av oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved installasjon og/eller betjening av havbunnsbrønnutstyr. Fremgangsmåten omfatter følgende trinn: (i) å anordne en brønnramme med et flertall beskyttelsesluker på havbunnen, hvilken brønnramme omfatter et flertall brønnplasser og et område for mottak av en manifold med en lengdeutstrekning; (ii) å vippe en gruppe av beskyttelsesluker om en første vippeakse hovedsakelig parallell med lengdeutstrekningen til manifolden, vekk fra området for mottak av en manifold, idet beskyttelseslukene er vippbart opplagret om den første vippeaksen; (iii) å installere en manifold i nevnte område; (iv) under bruk av et fjernstyrt undervannsfartøy på utstyr i en av nevnte brønnplasser, så som et ventiltre, å innrette beskyttelsesluken over nevnte brønnplass i en åpen posisjon vippet om en andre vippeakse på tvers av nevnte første vippeakse, idet beskyttelseslukene også er vippbart opplagret om den andre vippeaksen.

En ytterligere fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er at brønnrammen kan lages mindre enn kjente tilsvarende brønnrammer, ettersom det ikke er behov for en støttestruktur for å støtte beskyttelseslukene i området innenfor de øvre, ytre rammedelene som danner den øvre periferien av brønnrammen. Beskyttelseslukene kan dermed anordnes tett inntil området for mottak av en manifold, uten at det tilgjengelige området nødvendig for heving og senking av manifolden blir begrenset.

Enda er fordel ved den foreliggende oppfinnelsen er at det samtidig med installasjon av manifolden, kan installeres rørdeksler som er bredere enn manifolden. Dette er fordi rørdekslet ikke vil kollidere med beskyttelseslukene, idet disse er vippet vekk fra området til manifolden.

Eksempel

Idet vesentlige trekk ved oppfinnelsen er beskrevet ovenfor vil det i det følgende gis en mer detaljert eksempelbeskrivelse med henvisning til figurene, der

Fig. 1 er et perspektivriss av en brønnramme i samsvar med kjent teknikk,

med fire brønnplasser;

Fig. 2 er et perspektivriss av en brønnramme i samsvar med oppfinnelsen,

omfattende seks brønnplasser og med en manifold i ferd med å bli senket på plass i brønnrammen;

Fig. 3 viser den samme brønnrammen som figur 2, men med manifolden

anbrakt på plass;

Fig. 4 er et toppriss av brønnrammen i figur 2; Fig. 5 er et perspektivriss av brønnrammen med ventiltrær installert i brønnplassene; Fig. 6 er et perspektivriss av brønnrammen, med en utblåsningssikring anordnet i én av brønnplassene; Fig. 7 er et sideriss av brønnrammen i samsvar med oppfinnelsen, der to mellomliggende beskyttelsesluker er vippet over en tilstøtende beskyttelsesluke for redusert vannmotstand; Fig. 8 er et toppriss av brønnrammen vist i figur 7; Fig. 9 er et perspektivriss av brønnrammen i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 10 er et detaljutsnitt av lukehengsel og rammehengsel i posisjonen angitt

med X i figur 9;

Fig. 11 er det samme detaljutsnittet som i figur 10, men med begge

beskyttelseslukene i lukket stilling; og

Fig. 12 er et detaljutsnitt av støttebraketter for støtte av beskyttelseslukene i

lukket stilling.

Figur 1 viser en kjent brønnramme 1 med fire brønnplasser. To par med to brønnplasser er anordnet på hver sin side av en langstrakt manifold 3. Som det fremgår av figur 1 har brønnrammen anordnet én beskyttelsesluke 5 over hver brønnplass. Disse kan vippes om en øvre og ytre rammedel 7, om en akse som ligger på tvers av manifoldens lengdeutstrekning. Når alle fire beskyttelseslukene 5 er vippet ut, kan manifolden 3 senkes på plass eller heves, uten at de er i veien. Brønnrammen er festet til fire sugeankre 9 som holder brønnrammen 1 på plass på havbunnen.

Figur 2 viser en brønnramme 11 i samsvar med oppfinnelsen, idet en manifold 13 er i ferd med å bli senket ned i brønnrammen 11. Brønnrammen 11 omfatter seks brønnplasser (well slots). Det er anordnet én beskyttelsesluke 15 over hver brønnplass, slik at brønnrammen 11 omfatter seks beskyttelsesluker 15. Som det fremgår av Fig. 2 er brønnplassene inndelt i to rader å tre brønnplasser. Beskyttelseslukene 15 er konfigurert på samme måte. Radene forløper parallelt med lengdeaksen til manifolden 13. For å gi plass til senkning av manifolden 13 mellom de to radene av brønnplasser, er alle beskyttelseslukene 15 vippet vekk fra manifoldens posisjon, det vil si vekk fra området mellom de to radene av brønnplasser. I de to radene av beskyttelsesluker 15 er de tre respektive beskyttelseslukene 15 festet til hverandre på en slik måte at de vipper sammen om en akse som er på motsatt side av og parallell med lengdeutstrekningen til manifolden 13, slik at de vipper vekk fra denne. Denne aksen er parallell med og orientert omtrent ved en ytre og øvre rammedel 17a som forløper parallelt med lengdeaksen til manifolden 13. Figur 3 viser den samme brønnrammen 11 som i figur 2, men med manifolden 13 på plass mellom radene av brønnplasser. Manifolden 13 har i hver ende et rørdeksel 13a som kan vippes på plass som vist i figur 5. Rørdekslet 13a er innrettet til beskytte havbunnsrørledninger (ikke vist) som strekker seg ut fra endene til manifolden 13.1 figur 5 er rørdekslet er vist i installert stilling. Figur 4 viser brønnrammen 11 sett ovenfra, med alle beskyttelseslukene 15 vippet ut om aksen parallell med lengdeaksen til manifolden 13. Som det fremgår av figur 4 er det ingen øvre, indre del av rammestrukturen i området til manifolden 13. De eneste øvre delene av brønnrammen 11 er de ytre, øvre rammedelene 17a og 17b, som strekker seg henholdsvis parallelt og på tvers av lengdeaksen til manifolden 13. (Øvre rammedeler 17a synes ikke i figur 4, ettersom beskyttelseslukene 15 ligger over). Figur 5 viser brønnrammen 11 med ventiltrær 19 installert i brønnplassene. I situasjonen vist i figur 5 er kun én av beskyttelseslukene 15 åpnet. I motsetning til situasjonen vist i figur 2 til 4, er beskyttelsesluken 15 vippet om en akse som er på tvers av lengdeutstrekningen til manifolden 13. Den vil derfor ikke rage ut over arealet til brønnrammen 11. Et fjernstyrt undervannsfartøy (ROV) (ikke vist) har tilgang til det tilhørende ventiltreet 19 fra den siden av brønnrammen 11 som forløper parallelt med lengdeaksen til manifolden 13. På grunn av vipperetningen til beskyttelsesluken 15 vil luken ikke komme i veien for kabler og ledninger som strekker seg oppover fra undervannsfartøyet. Det skal bemerkes at den oppvippete beskyttelsesluken 15 er vippet om hengsler i den tilstøtende beskyttelsesluken 15. Figur 6 viser brønnrammen 11 med en utblåsningssikring 21 anordnet i en mellomliggende brønnplass. Denne brønnplassen er anordnet mellom to

tilstøtende brønnplasser. Tilsvarende beskyttelsesluken 15 vist i figur 5, er også den oppvippete beskyttelsesluken 15 vist i figur 6 vippet om en akse på tvers av lengdeutstrekningen til manifolden 13. Beskyttelsesluken 15 rager således ikke utenfor topparealet til brønnrammen 11.

Figurene 7 og 8 viser brønnrammen 11 sett fra siden og ovenfra, henholdsvis. Her er brønnrammen 11 vist med to av sine seks beskyttelsesluker 15 vippet opp og ned mot en tilstøtende beskyttelsesluke 15. Ved betraktning av figur 8, ser en at beskyttelseslukene 15 kun dekker fire av de seks brønnplassene. Denne konfigurasjonen er fordelaktig ved heving og senking av brønnrammen 11 i vann, idet den gir mindre motstand i vannet ("added mass") enn dersom alle beskyttelseslukene 15 er lukket. Dersom beskyttelseslukene 15 hadde vært vippet om aksen parallell med lengdeutstrekningen til manifolden, ville de ikke har redusert sitt effektive areal og således ikke redusert motstanden i vannet.

Figur 9 viser brønnrammen 11 i figur 7 og figur 8 i perspektivriss. Figur 10 er et detaljutsnitt av figur 9, i området angitt med X, og viser et hengsel 23 i nærmere detalj. Her er en første beskyttelsesluke 15 vippet over en andre beskyttelsesluke 15. En dobbel brakket 25 strekker seg innover i brønnrammen 11 fra den øvre rammedelen 17a. Braketten 25 har støttespor 27 for mottak støttebolter 29 som rager ut fra hver beskyttelsesluke 15.1 lukket stilling hviler beskyttelsesluken 15 på den doble braketten 25 i dette støttesporet 27.

Når den første beskyttelsesluken 15 er vippet over en andre beskyttelsesluke 15, som vist i figur 9 og figur 10, er den første beskyttelsesluken 15 hengslet til den andre med et par lukehengsler 31. Til den første beskyttelsesluken 15 er det festet en lukehengselbrakett 33 som rager inn i lukehengslet 31 i den andre beskyttelsesluken 15. Lukehengselbraketten 33 er løsbart festet i lukehengslet 31. Når den første beskyttelsesluken 15 (eller hvilken som helst beskyttelsesluke) skal vippe separat om en akse parallell med den øvre og ytre rammedelen 17a (parallelt med manifoldens lengdeutstrekning), løsnes lukehengselbraketten 33 fra lukehengslet 31. Dersom alle de tilstøtende beskyttelseslukene 15 skal vippes om den øvre og ytre rammedelen 17a, blir lukehengselbraketten 33 værende festet i lukehengslet 31.

Når lukehengselbraketten 33 er løsnet fra lukehengslet 31, kan beskyttelsesluken 15 vippe om rammehengsler 35 festet til den øvre og ytre rammedelen 17a. I denne stillingen rager en hengselpinne 37 inn i et hengselhull 39 anordnet i den doble braketten 25 (figur 10). Figur 11 viser et detaljutsnitt fra det samme stedet som figur 10, men med alle beskyttelseslukene 15 lukket. Figur 12 viser et detaljutsnitt av posisjonen angitt med henvisningsnummer XII i figur 9. En plate 41 anordnet for beskyttelse av området for mottak av manifolden er utstyrt med støttebraketter 43 for mottak av en utragende ytterdel av beskyttelseslukene 15 som vender mot dette området. I figur 12 er kun én beskyttelsesluke 15 vist. Støttebraketten 43 kan imidlertid motta to slike ytterdeler for oppstøtting av to beskyttelsesluker 15. Ved installasjon eller heving av manifolden vil platen 41 være fjernet og, som nevnt ovenfor, beskyttelseslukene 15 vil være vippet til åpen stilling om en vippeakse hovedsakelig parallell med manifoldens lengdeutstrekning, i rammehengslene 35.

Platen 41 kan også være et fastmontert tak på manifolden 13. Alternativt kan det anbringes støtter 43 direkte på en annen del av manifolden, som gir støtte i den samme posisjonen.

Eksempelbeskrivelsen gitt heri er kun gitt for å forklare og tydeliggjøre en utførelsesform og fordeler ved oppfinnelsen. Omfanget av den foreliggende oppfinnelsen er angitt i patentkravene. Som vil forstås av en fagmann omfatter oppfinnelsen således flere forskjellige utførelsesformer.

Claims (7)

1. Brønnramme (11) for beskyttelse av havbunns brønnutstyr, omfattende ytre, øvre rammedeler (17a, 17b) og vippbare beskyttelsesluker (15) som i en lukket stilling beskytter brønnplasser, karakterisert ved at beskyttelseslukene (15) er vippbart opplagret om to ikke-parallelle vippeakser.

2. Brønnramme (11) i samsvar med patentkrav 1, ytterligere omfattende to hovedsakelig parallelle rader av brønnplasser, hvorved hver rad omfatter i det minste to brønnplasser, der det over hver rad er anordnet et flertall beskyttelsesluker (15), karakterisert ved at i det minste noen av beskyttelseslukene (15) er vippbart opplagret i en tilstøtende beskyttelsesluke (15).

3. Brønnramme (11) i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at den omfatter to hovedsakelig parallelle rader av brønnplasser med i det minste tre brønnplasser i hver rad og at det over hver brønnplass er anordnet én tilordnet beskyttelsesluke (15), hvorved beskyttelseslukene (15) anordnet mellom to tilstøtende beskyttelsesluker (15) er vippbart opplagret i minst én av disse tilstøtende beskyttelseslukene (15).

4. Brønnramme (11) i samsvar med et av de foregående patentkravene, karakterisert ved at hver beskyttelsesluke (15) er innrettet til å vippe om to ikke-parallelle vippeakser og at grupper av tilstøtende beskyttelsesluker (15) kan vippes samtidig om én av vippeaksene som er felles for beskyttelseslukene (15) i en slik gruppe.

5. Brønnramme i samsvar med et av de foregående patentkravene, karakterisert ved at i det minste én av beskyttelseslukene (15) er innrettet til å anordnes i en åpen stilling, hvorved den ligger oppå en tilstøtende beskyttelsesluke (15).

6. Brønnramme (11) i samsvar med et av de foregående patentkravene, karakterisert ved at beskyttelseslukene (15) haren hovedsakelig horisontal utstrekning i lukket stilling, hvorved de ligger hovedsakelig i flukt med en øvre del av en manifold (13) anordnet mellom to rader av brønnplasser.

7. Fremgangsmåte ved installasjon og/eller betjening av havbunnsbrønnutstyr, karakterisert ved(i) å anordne en brønnramme (11) med et flertall beskyttelsesluker (15) på havbunnen, hvilken brønnramme (11) omfatter et flertall brønnplasser og et område for mottak av en manifold (13) med en lengdeutstrekning; (ii) å vippe en gruppe av beskyttelsesluker (15) om en første vippeakse hovedsakelig parallell med lengdeutstrekningen til manifolden (13), vekk fra området for mottak av en manifold (13), idet beskyttelseslukene (15) er vippbart opplagret om den første vippeaksen; (iii) å installere en manifold (13) i nevnte område; (iv) under bruk av et fjernstyrt undervannsfartøy på utstyr, så som et ventiltre (19), i en av nevnte brønnplasser, å innrette beskyttelsesluken (15) til nevnte brønnplass i en åpen posisjon vippet om en andre vippeakse på tvers av nevnte første vippeakse, idet beskyttelseslukene (15) også er vippbart opplagret om den andre vippeaksen.