NO329824B1

NO329824B1 - Framgangsmate og anordning for provetaking av fluider i undersjoiske ror

Info

Publication number: NO329824B1
Application number: NO20091073A
Authority: NO
Inventors: Nils Arne Braaten; Eirik Volent
Original assignee: Roxar Flow Measurement As
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2010-12-27
Also published as: US9151155B2; NO20091073L; BRPI1009249A2; WO2010104399A1; EP2406608A1; US20120031204A1

Abstract

En undersjøisk rørledning (10) er forsynt med en ventil (11) som kan betjenes mellom en lukket posisjon og en åpen posisjon for å etablere adgang fra rørledningens utside til det indre av rørledningen. Ventilen (11) er forsynt med en kopling (13) tilpasset for tilkopling til et prøvetakingsverktøy (16) som omfatter en eller flere prøvetakingssonder (21). Under drift transporteres prøvetakingsverktøyet (16) fra en overflatelokasjon av en ROV ned til den undersjøiske rørledningen (10) og koples til ventilen. Deretter åpner ROV'en ventilen (11), flytter en prøvetakingssonde (21) fra prøvetakingsverktøyet gjennom ventilen (11) og til kontakt med fluidet inne i den undersjøiske rørledningen (10) for å ta fluidprøver fra samme. Når prøvetakingsprosedyren er ferdig, returneres sonden tilbake til prøvetakingsverktøyet og ventilen stenges. ROV kobler prøvetakingsverktøyet fra og returnerer prøvetakingsverktøyet (16) til overflata.

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår en anordning for framskaffelse av fluidprøver fra en undervannskonstruksjon og en framgangsmåte for taking av fluidprøver fra en undersjøisk kanal slik det framgår av den innledende del av henholdsvis patentkrav 1 og 5.

Bakgrunn

Under drift av undersjøiske olje- og gassinstallasjoner blir det tatt prøver kontinuerlig for å skaffe informasjon om trykk, temperatur, strømningsrate osv. Resultatene sendes elektronisk til overflata for bruk som parametre i analyse eller prosessregulering.

I mange tilfeller er det imidlertidønskelig å skaffe fysiske prøver av fluidet i seg selv, for å utføre mer avanserte analyser i et laboratorium for å skaffe informasjon for bruk med kalibrering av prosessutstyr eller for å skaffe informasjon som er umulig å skaffe fra stasjonært utstyr nevnt ovenfor.

Søkerens egne norske patenter 323881 og 325585 beskriver en annen anordning og et annet anvendelsesområde, nemlig en enhet for montering og demontering av en fast innstikkbar probe/sensor installert i et rør. Disse patentene beskriver en mekanisme som brukes til å gripe og holde en sensorenhet og bevege den gjennom en sylinder.

Den foreliggende søknaden er på den annen side relatert til en måte for å kople og fylle opp en eller flere sylindere opptatt i en fast enhet med rørfluider, ved bruk av trykkforskjell mellom røret og prøvesylinderen. Dette er et annet anvendelsesområde som bruker en annen framgangsmåte, og kan ikke oppnås med beskrivelsen fra de ovennevnte patentene.

Formål

Det er følgelig et behov for en framgangsmåte og anordning for framskaffelse av prøver fra en konstruksjon under vann, slik som et undersjøisk produksjonsrør for olje, og sende prøvene til overflata for påfølgende analyse, uten behov for å stenge ned den undersjøiske produksjonsmontasjen. Det er med andre ordønskelig å være i stand til å bringe undersjøiske olje-eller gassprøver til overflata under normal brønndrift.

Oppfinnelsen

Formålet foran oppnås med en anordning og en framgangsmåte ifølge den karakteriserende del av henholdsvis patentkrav 1 og 5. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de respektive uselvstendige kravene.

Anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen for framskaffelse av fluidprøver fra en undersjøisk rørledning erkarakterisert vedat den undersjøiske rørledningen er forsynt med en ventil som kan betjenes mellom en stengt posisjon, der rørledningen er i normal drift, og en åpen posisjon for å etablere adgang fra utsiden av røret til rørets innside. Ventilen er forsynt med en kopling som er tilpasset for koples til et prøvetakingsverktøy som omfatter en eller flere sonder for taking av fluidprøver.

Under drift blir verktøyet for taking av fluidprøver transportert fra en overflatelokasjon av en ROV ned til den undersjøiske rørledningen og koplet til ventilen. Deretter åpner ROVen ventilen for å etablere adgang fra prøvetakingsverktøyets indre og den undersjøiske rørledningen og bevege en prøvetakingssonde fra prøvetakingsverktøyet, gjennom ventilen og til kontakt med fluidet inne i den undersjøiske rørledningen for å ta fluidprøver fra samme. Når prøvetakingsprosedyren er fullført, returneres prøvetakingssonden tilbake til prøvetakingsverktøyet gjennom ventilen, og ventilen stenges for å tillate at ROVen kobler prøvetakingsverktøyet fra ventilen og returnere prøvetakingsverktøyet til overflata for å utføre analyse av den tatte fluidprøven.

Den foreliggende anordningen og framgangsmåten gjør det følgelig mulig å ta fluidprøver fra en montasje under vann uten behov for å avbryte normal drift.

Oppfinnelsen er beskrevet i nærmere detalj med henvisning til figurer, der

Figur 1 illustrerer ei perspektivskisse av en undersjøisk rørledning forsynt med en ventil for å gi adgang til rørledningens indre og et prøvetakingsverktøy, i henhold til den foreliggende oppfinnelsen; Figur 2 er ei skisse tilvarende figur 1, men med prøvetakingsverktøyet delvis kuttet vekk for å illustrere de indre delene av samme, og Figur 3 er ei sterkt skjematisk tverrsnittskisse av en undersjøisk rørledning og en prøvetakingssonde i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Med henvisning til figur 1, er det illustrert en undersjøisk rørledning 10 for transport av et fluid. En ventil 11 som omfatter et ventilhus lia og en aktuator 11b er koblet til rørledningen 10 via en første kopling 12, og er forsynt med en andre kopling 13 for å kople til et prøvetakingsverktøy som beskrevet i nærmere detalj nedenfor. Ventilen 11 kan fjernbetjenes eller betjenes av en ROV, fra en lukket posisjon til en åpen posisjon for å skaffe adgang fra den omgivende sjøen eller vannet til det indre av rørledningen. Et prøvetakingsverktøy indikert generelt ved 16 kan betjenes av en ROV og kan transporteres til og fra et overflatefartøy eller plattform (ikke vist). I figur 1 er prøvetakingsverktøyet 16 koplet til ventilen 11 via nevnte andre kopling 13 og prøvetakingsverktøykopling 17, som etablerer en trykktett forbindelse mellom sjøen/vannet og det indre av prøvetakingsverktøyet.

Figur 2 illustrerer det indre av prøvetakingsverktøyet 12. Prøvetakingsverktøyet 16 kommuniserer med boringen (ikke vist) av ventilen 11 via en føringskanal 14 forsynt i prøvetakingsverktøykobling 15, 17. En eller flere prøvetakingssonder 21a, 21b, 21c, 21d er arrangert inne i en sondebeholder 19 og kan betjenes av et ledeorgan (ikke vist) fra en posisjon inne i sondebeholderen 19, gjennom føringskanalen 14 og ventilboringen og inn til det indre av røret 10 for å ta fysiske fluidprøver. Når prøvetakingsprosedyren er fullført, blir prøvetakingssonden 21 trukket ut av røret 10, gjennom den åpne ventilen 11 og tilbake til sondebeholderen 19. Ventilen 11 kan deretter stenges og prøvetakingsverktøyet 16 returneres tilbake til overflatefartøyet med en ROV, der fluidprøvene tatt fra rørledningen kan underlegges analyse.

Nå tilbake til figur 1, der sondebeholderen 19 er illustrert med flere prøvetakingssonder 21a, 21b, 21c, 21d arrangert inne i ei roterbar ramme eller liknende, for å etablere et revolverliknende arrangement. På denne måten kan prøvetakingsverktøyet 16 inneholde flere sonder for å skaffe fluidprøver fra flere rørledninger eller posisjoner. Etter at prøvetakingssonden 21 har blitt returnert fra rørledningen 10 og festet inne i ramma, blir ramma rotert for å plassere en ny prøvetakingssonde 21 i posisjon for en ny prøvetakingsprosedyre.

Forflytningen av prøvetakingssonden mellom rørledningen 10 og sondebeholderen 19 kan utføres ved å regulere trykket ved den respektive enden av prøvetakingssonden. I nærmere detalj blir trykket økt bak den bakre enden av prøvetakingssonden 21 inne i sondebeholderen 19 for å skyve prøvetakingssonden framover og inn i rørledningen 10. På den annen side blir trykket ved den bakre enden av prøvetakingssonden 21 redusert i forhold til fluidtrykket inne i rørledningen 10 for å trekke prøvetakingssonden tilbake til sondebeholderen 19.

I en alternativ utførelsesform holdes prøvetakingssondene på plass inne i sondebeholderen 19 og enden av sondebeholderen (som er i fluidkommunikasjon med ventilen 11 og rørledningen 10) er forsynt med en ventil (ikke vist). Følgelig skjer prøvetakingen som følger: i starten er ventilen (ikke vist) ved sondebeholderen 19 stengt; deretter blir den aktuelle sonden rotert og innrettet med ventilen, og begge ventilene åpnes for å etablere fluidkommunikasjon mellom prøvetakingssonden 21 og rørledningen. Når prøvetakingsprosedyren er ferdig, blir ventilen stengt og en annen prøvetakingssonde rotert til posisjon i innretting med ventilen, eller prøvetakingsverktøyet frakoblet og returnert til overflata. Følgelig utføres prøvetakingsprosedyren mens prøvetakingssondene holdes på plass inne i prøvetakingsbeholderen 19.

Claims

1. Anordning for framskaffelse av fluidprøver fra en undervannskonstruksjon (10), slik som en kanal eller en brønnhodemontasje,karakterisert vedat undervannskonstruksjonen omfatter en åpning forsynt i en vegg i kanalen, et ventilorgan (11, lia, 11b) forbundet med åpningen av en første kopling (12) for å etablere kommunikasjon mellom det indre av undervannskonstruksjonen (10) og omgivelsene, hvorved ventilorganet (11, lia, 11b) oppviser en andre kopling (13) for å etablere en forbindelse med et utvendig prøvetakingsverktøy (16), hvorved ventilen (11, lia, 11b) kan posisjoneres fra en stengt posisjon under normal drift av undervannskonstruksjonen (10) til en åpen posisjon for å etablere kommunikasjon mellom fluidet inne i undervannskonstruksjonen og den andre koplingen (13), hvorved verktøyet (16) omfatter en kopling (15, 17) som kan etablere en forbindelse med ventilkoplingen (13) og etablere kommunikasjon mellom det indre av prøvetakingsverktøyet (16) og fluidet inne i det indre av undervannskonstruksjonen (10), hvorved verktøyet (16) omfatter i det minste en prøvetakingsanordning (21a, 21b, 21c, 21d) tilpasset for å bringes i fluidkommunikasjon med rørledningen (10) for å ta fluidprøver fra undervannskonstruksjonen (10) for transport til overflata.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat prøvetakingsverktøyet (16) er forsynt med midler for å bevege prøvetakingsanordningen (21) fra en tilbaketrukket og inaktiv posisjon inne i prøvetakingsverktøyet (16) og til en aktiv posisjon ved rørledningen (10) for å tillate gjennomføring av en fluidprøvetakingsprosedyre, og omvendt.

3. Anordning ifølge krav 2,karakterisert vedat prøvetakingsanordningen (21) beveges mellom den aktive og inaktive posisjonen ved å regulere trykket ved prøvetakingsverktøyenden (16) av prøvetakingsanordningen og rørledningsenden (10) av prøvetakingsanordningen.

4. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat prøvetakingsverktøyet (16) er tilpasset for å transporteres mellom en overflatelokasjon og ventilorganet (11) og tilkoples og frakoples fra ventilorganet (11) av en ROV.

5. Framgangsmåte for taking av fluidprøver fra en undersjøisk kanal eller undervannskanal eller brønnhodemontasje (10),karakterisert ved å forsyne den undersjøiske konstruksjonen med en avstengningsventil (11), som kan etablere kommunikasjon eller adgang mellom det indre av undervannskanalen (10) og utsiden av samme når ventilen er i en åpen posisjon, forsyne et prøvetakingsverktøy (16) som omfatter en eller flere prøvetakingssonder (21) med evne til å ta fluidprøver, og forsynt med koplingsorgan (17) med evne til å etablere en trykktett forbindelse med ventilen (11), hvorved framgangsmåten omfatter trinnene med å transportere prøvetakingsverktøyet (16) fra en overflatelokasjon ned til ventilen (11), posisjonere verktøyet (16) og etablere en forbindelse med ventilen (11), åpne ventilen (11) for å etablere adgang mellom det indre av prøvetakingsverktøyet (16) og det indre av undervannskanalen (18), føre inn en prøvetakingssonde (21) fra prøvetakingsverktøyet (16) gjennom en boring (14), ventilen (11) og inn i undervannskanalen (10), ta fluidprøver ved hjelp av prøvetakingssonden (21), trekke ut prøvetakingssonden (21) fra undervannskanalen (10), gjennom ventilen (11), boringen (14) og tilbake til prøvetakingsverktøyet (16), stenge ventilen (11) og returnere prøvetakingsverktøyet (16) tilbake til overflatelokasjonen med den oppnådde fluidprøven.

6. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat forbindelsen mellom verktøyet (16) og kanalen (10) etableres ved å åpne en ventil ved enden av prøvetakingssonden (21) som vender mot rørledningen (10) og ventilen (11) for å etablere fluidkommunikasjon mellom undervannskanalen (10) og prøvetakingssonden (21), hvoretter ventilen (11) stenges etter taking av fluidprøvene og sonden trekkes ut fra kanalen.