NO332669B1

NO332669B1 - Kutteanordning, sikkerhetsventil, fremgangsmate samt anvendelser for avkutting av en rorstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil for en bronn

Info

Publication number: NO332669B1
Application number: NO20110729A
Authority: NO
Inventors: Petter Birkeland
Original assignee: Smart Installations As
Priority date: 2011-05-16
Filing date: 2011-05-16
Publication date: 2012-12-03
Also published as: AU2012256462A1; CA2834927C; CA2834927A1; EP2710218A1; WO2012158044A1; NO20110729A1; BR112013029170B1; AU2012256462B2; US9341041B2; EP2710218B1; BR112013029170A2; RU2013154736A; US20140332225A1; DK2710218T3; SG194768A1; EP2710218A4; RU2570044C2

Abstract

Kutteanordning (16), sikkerhetsventil (2) og fremgangsmåte for avkutting av en gjenstand (14) i nevnte sikkerhetsventil (2) for en brønn (4), hvor kutteanordningen (16) er innrettet for innlemmelse i sikkerhetsventilen (2). Det særegne ved kutteanordningen (16) og sikkerhetsventilen (2) er at den omfatter et hus (10) med en gjennomgående boring (12) innrettet for gjennomføring av nevnte gjenstand (14); - at kutteanordningen (16) /sikkerhetsventilen (2) omfatter minst én induksjonsspoleanordning (20) anordnet i nevnte hus (10) og omkring i det minste et parti av huset (10) sin boring (12); - at nevnte induksjonsspoleanordning (20) er rettet innover mot boringen (12); - at induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-à-vis induksjonsspoleanordningen (20); - at induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet til å kunne forbindes med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og - at huset (10) omfatter et varmeisolerende parti anordnet mellom induksjonsspoleanordningen (20) og huset (10).

Description

KUTTEANORDNING, SIKKERHETSVENTIL, FREMGANGSMÅTE SAMT ANVENDELSER FOR AVKUTTING AV EN RØRSTRENGRELATERT GJENSTAND I EN SIKKERHETSVENTIL FOR EN BRØNN

Oppfinnelsens område

Oppfinnelsen omhandler en kutteanordning for en sikkerhetsventil, en sikkerhetsventil for en brønn, en fremgangsmåte for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil samt tre anvendelser for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand som befinner seg i en gjennomgående boring i en sikkerhetsventil for en brønn.

En slik sikkerhetsventil kan utgjøres av en utblåsingssikring ("BOP"), for eksempel en utblåsingssiknng for boring av en brønn. Sikkerhetsventilen kan også utgjøres av et ventiltre ("Christmas tree") for en ferdigstilt brønn, for eksempel en produksjonbrønn, injeksjonsbrønn, geotermisk brønn eller en vannbrønn. I denne forbindelse kan brøn-nen utgjøres av en undervannsbrønn, for eksempel en havbunnsbrønn, eller en over-flatebrønn.

Oppfinnelsens bakgrunn

Oppfinnelsen har sin bakgrunn i den såkalte Macondo-utblåsningen påbegynt i april 2010. Utblåsningen kom fra en BP-operert oljebrønn plassert på ca. 1500 meter dypt vann i Mexicogolfen. Etter en foregående eksplosjon på en flytende borerigg ("Deep-water Horizon") som var forbundet med oljebrønnen, ble det forsøkt å kutte av et assosiert oljerør som forløp gjennom en utblåsingssikring plassert på havbunnen over oljebrønnen. Stort trykk fra strømmende olje i oljerøret fikk røret til å bøye seg og forskyve til en ikke-sentrisk plassering inni utblåsingssikringens gjennomgående boring (rørløp). Denne utblåsingssikringen var bl.a. forsynt med en såkalt blind kutteventil ("blind shear ram") designet for avkutting av et stålrør samt etterfølgende avtetting av boringen gjennom utblåsingssikringen. Kutteventilen var imidlertid ikke designet for avkutting av et ikke-sentnsk rør i utblåsingssikringen. Dette førte til ufull-stendig kutting og avtetting av utblåsingssikrmgens boring, slik at olje lekket ut under stort trykk i lang tid deretter.

Kient teknikk oo ulemper med denne

Det finnes en rekke publikasjoner, herunder patentpublikasjon, som vedrører forskjel-lige aspekter ved brønnsikkerhetsventiler og kutteanordnmger tilknyttet disse.

Den mest nærliggende kjente teknikk synes å være representert ved følgende patent-pubhkasjoner: - US 5.407.172 A; og - DE 4.114.355 Al.

US 5.407.172 A omhandler en stempeltype utblåsingssikring omfattende en lokalise-ringsanordning for stempler som er assosiert med samsvarende lukkeventiler i utblåsingssikringen. Lokaliseringsanordningen er forsynt med en elektromagnetisk induk-sjonsinstrumentenng for å gi beskjed om stemplenes posisjoner i utblåsingssikringen.

DE 4.114.355 Al angår en fremgangsmåte og en kutteanordning for å drepe brennen-de utblåsinger i landbaserte petroleumsbrønner. Fremgangsmåten går ut på å grave en sjakt ned i undergrunnen og frem til brønnens petroleumsførende rør for derved å skaffe fri atkomst til brønnrørene. Deretter plasseres en utblåsingssikring med stem-pelventiler omkring brønnrørene og klemmer disse sammen inntil rørene tetter mot hverandre. For å unngå at brønnrørene sprekker under sammenpressingen, kan røre-ne eventuelt oppvarmes induktivt i rørenes sammenpresningsområde. Det er helt es-sensielt av rørene ikke avkuttes i forbindelse med nevnte sammenpressing, ettersom en slik avkutting vil kunne lede utblåsingen ut i nevnte sjakt og opp til overflaten. Deretter festes en kutteanordning, som omfatter en drill, avtettende utenpå det yt-terste brønnrør og nedenfor nevnte sammenpresningsområde, hvorpå drillen aktiveres og borer seg inn i brønnrørene. Til slutt pumpes en brønndrepevæske ned i brønnen for å stoppe utblåsingen. Fremgangsmåten utføres via fjernstyring.

Følgende patentpublikasjoner nevnes også som eksempler på kutteanordnmger for slike brønnsikkerhetsventiler: - US 1.875.673 A; - US 1.949.672 A; - US 3.561.526 A; - US 3.590.920 A; - US 3.736.982 A; - US 3.766.979 A; - US 4.313.496 A; - US 4.540.046 A; - US 4.646.825 A; - US 4.923.008 A; - US 4.987.956 A; og

- US 5.400.857 A (samsvarer med NO 310840 Bl).

Felles for samtlige av disse publikasjoner er at de omhandler kutteanordninger som er basert på mekaniske kuttepnnsipper, og som stort sett er innrettet for kutting av brønnrør.

Rørstrenger som benyttes i brønner, kan også omfatte diverse gjenstander som er langt mer massivt innrettet enn vanlige brønnrør som inngår i slike rørstrenger. Nevnte rørstrengrelaterte gjenstander kan for eksempel omfatte diverse verktøyer og utstyr som er forbundet med slike rørstrenger. I tillegg kan det benyttes rørstrenger som omfatter rør med spesielt stor godstykkelse, for eksempel såkalte vektrør ("drill collars") som benyttes i bunnhulssammenstillinger ("bottomhole assemblies" - BHA) for borestrenger. Ved å benytte kjente kutteanordninger for brønnsikkerhetsventiler kan det, i et nødstilfelle, være langt mer besværlig, endog umulig, å kutte av slike verktøyer, utstyr og fortykkede brønnrør enn det er å kutte av vanlige brønnrør.

Oppfinnelsens formål

Oppfinnelsens overordnede formål er å avhjelpe eller redusere i det minste én ulempe ved den kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til den kjente teknikk.

Et annet formål med oppfinnelsen er å kunne kutte av, i en brønnsikkerhetsventil, rørstrengrelaterte gjenstander som er mer massivt innrettet enn vanlige brønnrør.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å kunne kutte av, i en brønnsikkerhetsventil, rørstrengrelaterte gjenstander som er ikke-sentrisk plassert i sikkerhetsventilens gjennomgående boring.

Generell beskrivelse av hvordan formålene oppnås

Formålene oppnås gjennom trekk som er angitt i følgende beskrivelse og i de etterføl-gende patentkrav.

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en kutteanordning for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil for en brønn, hvor kutteanordningen er innrettet for innlemmelse i sikkerhetsventilen, og hvor kutteanordningen omfatter et hus med en gjennomgående boring innrettet for gjennomføring av nevnte gjenstand. Det særegne ved kutteanordningen er at den omfatter minst én induksjonsspoleanordning anordnet i nevnte hus og omkring i det minste et parti av husets boring;

- at nevnte induksjonsspoleanordning er rettet innover mot boringen; - at induksjonsspoleanordningen er innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis induksjonsspoleanordningen; - at induksjonsspoleanordningen er innrettet til å kunne forbindes med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og - at huset omfatter et varmeisolerende parti anordnet mellom induksjonsspoleanordningen og huset.

I forbindelse med en hydrokarbonbrønn kan oppvarming ved hjelp av en slik induksjonsspoleanordning medføre eksplosjonsfare og/eller brannfare. Dette kan imidlertid kun oppstå dersom luft/oksygen tilføres kutteanordningen i forbindelse med oppvar-mingsforløpet. En slik situasjon vil ikke foreligge under vann eller dersom den aktuelle brønn ikke er hydrokarbonførende.

Dersom nevnte oppvarmingsforløp foretas over vann, og i forbindelse med en hydro-karbonbrønn, kan eksplosjonsfare og/eller brannfare unngås ved at angjeldende kutt-anordning omsluttes av, eller innhylles i, et ikke-brennbart middel som sørger for at luft/oksygen ikke tilføres under oppvarmingsforløp. Et slikt ikke-brennbart middel kan for eksempel utgjøres av en lufttett beholder som omslutter kutteanordningen, og som er fylt med for eksempel vann eller en ikke-brennbar gass, for eksempel nitrogen, karbondioksid og/eller en inertgass. Ved behov kan det sågar tenkes å innhylle kutt-anordningen i en slik gass som tilføres fra et egnet gasstilførselsarrangement assosiert med kutteanordningen.

Som nevnt, kan nevnte rørstrengrelaterte gjenstand i sikkerhetsventilen omfatte en relativt massivt innrettet gjenstand, for eksempel diverse verktøyer og utstyr forbun det med en rørstreng som forløper gjennom en gjennomgående boring i nevnte hus. Således kan gjenstanden omfatte et brønnverktøy, for eksempel et måleinstrument, en brønnventil, en aktuator, en pumpeanordning eller lignende. Slike gjenstander har ofte, men ikke alltid, en rørformet design.

Gjenstanden kan også utgjøres av en typisk rørformet gjenstand. Således kan gjenstanden omfatte et for så vidt vanlig brønnrør, for eksempel et foringsrør, et pro-duksjonsrør, et injeksjonsrør, et borerør, et vektrør eller lignende.

For øvrig kan den minst ene induksjonsspoleanordning, for valgfri oppvarming av nevnte gjenstand, være innrettet for tilkopling til et elektrisk kraftforsyningsnettverk på en assosiert installasjon, for eksempel på en plattform eller et fartøy, eventuelt på et fjerntliggende vertsinnretning på land eller offshore. Som et alternativ eller tillegg, kan induksjonsspoleanordningen være innrettet for tilkopling til ett eller flere batterier, for eksempel en batteripakke, for tilførsel av elektrisk kraft til induksjonsspoleanordningen.

Videre kan induksjonsspoleanordningen omfatte én eller flere mduksjonsspoleanord-ninger som er anordnet, for eksempel innlemmet i et hulrom, i nevnte hus og omkring et lengdeparti og/eller omkretsparti av husets boring. Således kan det for eksempel benyttes to motstående induksjonsspoleanordninger som er innlemmet i hvert sitt motstående hulrom i huset. I denne sammenheng kan det være anordnet et varmeisolerende parti, for eksempel et asbestholdig og/eller keramikkholdig parti, mellom induksjonsspoleanordningene og det omkringliggende gods av huset. Derved kan induksjonsspoleanordningene eventuelt varme opp og smelte nevnte gjenstand inntil denne atskilles, men uten at det omkringliggende gods av huset svekkes eller smelter samtidig.

Ifølge en første utførelse kan kutteanordningen også omfatte minst én rørventil ("pipe ram") anordnet i nevnte hus og nedenfor induksjonsspoleanordningen; - hvor nevnte rørventil er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen; og - hvor rørventilen er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

Derved kan rørventilen aktiveres og bringes til å omslutte en nedre del av gjenstanden etter at et overliggende parti av denne, ved hjelp av induksjonsspoleanordningen, er atskilt fra en nedre del av gjenstanden.

Ifølge en alternativ, andre utførelse kan kutteanordningen også omfatte minst én kutteventil ("shear ram") anordnet i nevnte hus og i nærhet av induksjonsspoleanordningen for samvirkning med denne; - hvor nevnte kutteventil er innrettet for valgfri aktivering og mekanisk kutting av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis kutteventilen: og - hvor kutteventilen er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for til-førsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og mekaniske kutting.

Ved å anordne minst én kutteventil i nærhet av induksjonsspoleanordningen samt aktivere nevnte kutteventil etter at gjenstanden, ved hjelp av induksjonsspoleanordningen, er blitt varmet opp tilstrekkelig til å styrkesvekke gjenstanden, vil kutteventilen og induksjonsspoleanordningen samvirke og derved bidra til en raskere avkutting av gjenstanden enn ved ren induksjonsavkutting av gjenstanden. Av denne grunn er denne andre utførelse av kutteanordningen også godt egnet til avkutting av relativt massive gjenstander i husets boring.

I forbindelse med denne andre utførelse kan den minst ene kutteventil være anordnet nedenfor og/eller ovenfor induksjonsspoleanordningen.

Ifølge denne andre utførelse kan kutteanordningen også omfatte minst én rørventil ("pipe ram") anordnet i nevnte hus og nedenfor kutteventilen; - hvor nevnte rørventil er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen; og - hvor rørventilen er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

Derved kan rørventilen aktiveres og bringes til å omslutte en nedre del av gjenstanden etter at et overliggende parti av denne, ved hjelp av induksjonsspoleanordningen og eventuelt også nevnte kutteventil, er atskilt fra en nedre del av gjenstanden.

Videre kan nevnte induksjonsspoleanordning være innrettet radialt bevegelig i forhold til nevnte boring. Derved kan avstanden mellom induksjonsspoleanordningen og gjenstanden reguleres og således tilpasses den aktuelle gjenstand i boringen. I denne sammenheng kan induksjonsspoleanordningen være forbundet med en egnet bevegel-sesmnretning, for eksempel en egnet aktuator, et hydraulisk stempel-ogsylinder arrangement eller lignende, som er forbundet med eller innlemmet i huset. En slik reguleringsmulighet gjør det mulig å bringe induksjonsspoleanordningen i en optimal avstand fra gjenstanden for derved å kunne foreta en mest mulig effektiv og rask oppvarming av gjenstanden ved behov.

Enn videre kan den minst ene induksjonsspoleanordning også være utskiftbart innrettet, slik at induksjonsspoleanordningen lett kan fjernes fra huset for reparasjon eller erstatning. Således kan induksjonsspoleanordningen være løsbart forbundet med huset og eventuelt kan løsnes og trekkes ut av huset, for eksempel fra husets utside.

Kutteanordningen kan også være utformet som minst én modul som er innrettet for innlemmelse i nevnte sikkerhetsventil. Derved kan én modul lett byttes ut med en tilsvarende modul dersom ønskelig eller nødvendig.

Ifølge et andre aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en sikkerhetsventil for en brønn, hvor sikkerhetsventilen er innrettet for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i

sikkerhetsventilen, og hvor sikkerhetsventilen omfatter et hus med en gjennomgående boring innrettet for gjennomføring av nevnte gjenstand. Det særegne ved sikkerhetsventilen er at den omfatter minst én induksjonsspoleanordning anordnet i nevnte hus og omkring i det minste et parti av husets boring;

- at nevnte induksjonsspoleanordning er rettet innover mot boringen; - at induksjonsspoleanordningen er innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis induksjonsspoleanordningen; - at induksjonsspoleanordningen er forbundet med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og - at huset omfatter et varmeisolerende parti anordnet mellom induksjonsspoleanordningen og huset.

I forbindelse med en hydrokarbon brønn kan, som nevnt, oppvarming ved hjelp av en slik induksjonsspoleanordning medføre eksplosjonsfare og/eller brannfare. Dette kan imidlertid kun oppstå dersom luft/oksygen tilføres kutteanordningen i forbindelse med oppvarmingsforløpet. En slik situasjon vil ikke foreligge under vann eller dersom den aktuelle brønn ikke er hydrokarbonførende.

Dersom nevnte oppvarmingsforløp foretas over vann, og i forbindelse med en hydro-karbonbrønn, kan eksplosjonsfare og/eller brannfare unngås ved at angjeldende sikkerhetsventil omsluttes av, eller innhylles i, et ikke-brennbart middel som sørger for at luft/oksygen ikke tilføres under oppvarmingsforløp. Et slikt ikke-brennbart middel kan for eksempel utgjøres av en lufttett beholder som omslutter i det minste det aktuelle parti av sikkerhetsventilen, og som er fylt med for eksempel vann eller en ikke-brennbar gass, for eksempel nitrogen, karbondioksid og/eller en inertgass. Ved behov kan det sågar tenkes å innhylle sikkerhetsventilen, eller det aktuelle parti av denne, i en slik gass som tilføres fra et egnet gasstilførselsarrangement assosiert med sikkerhetsventilen.

For øvrig gjelder samtlige kommentarer angående relevante trekk ved kutteanordningen ifølge det første aspekt ved oppfinnelsen, også for sikkerhetsventilen ifølge dette andre aspekt ved oppfinnelsen.

Ifølge en første utførelse av sikkerhetsventilen kan denne også omfatte minst én rør-ventil ("pipe ram") anordnet i nevnte hus og nedenfor induksjonsspoleanordningen; - hvor nevnte rørventil er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen; og - hvor rørventilen er forbundet med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

Ifølge en alternativ, andre utførelse av sikkerhetsventilen kan denne også omfatte minst én kutteventil ("shear ram") anordnet i nevnte hus og i nærhet av induksjonsspoleanordningen for samvirkning med denne; - hvor nevnte kutteventil er innrettet for valgfri aktivering og mekanisk kutting av gjenstanden når denne befinner seg vis-å-vis kutteventilen: og - hvor kutteventilen er forbundet med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og mekaniske kutting.

I forbindelse med denne andre utførelse av sikkerhetsventilen kan den minst ene kutteventil være anordnet nedenfor og/eller ovenfor induksjonsspoleanordningen.

Ifølge denne andre utførelse av sikkerhetsventilen kan denne også omfatte minst én rørventil ("pipe ram") anordnet i nevnte hus og nedenfor kutteventilen;

- hvor nevnte rørventil er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden

når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen; og

- hvor rørventilen er forbundet med en kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

For øvrig kan nevnte kraftkilde for kutteventilen og/eller rørventilen omfatte minst én hydraulisk kraftkilde, for eksempel en hydraulisk kraftpakke.

Videre kan induksjonsspoleanordningen være innrettet radialt bevegelig i forhold til nevnte boring. Derved kan avstanden mellom induksjonsspoleanordningen og gjenstanden reguleres og således tilpasses den aktuelle gjenstand i boringen. I denne sammenheng kan induksjonsspoleanordningen være forbundet med en egnet bevegel-sesinnretning, for eksempel en egnet aktuator, et hydraulisk stempel/sylinder-arrangement eller lignende, som er forbundet med eller innlemmet i huset. En slik reguleringsmulighet gjør det mulig å bringe induksjonsspoleanordningen i en optimal avstand fra gjenstanden for derved å kunne foreta en mest mulig effektiv og rask oppvarming av gjenstanden ved behov.

Enn videre kan den minst ene induksjonsspoleanordning også være utskiftbart innrettet, slik at induksjonsspoleanordningen lett kan fjernes fra huset for reparasjon eller erstatning. Således kan induksjonsspoleanordningen være løsbart forbundet med huset og eventuelt kan løsnes og trekkes ut av huset, for eksempel fra husets utside

For øvrig kan i det minste nevnte induksjonsspoleanordning være innlemmet som en modul i sikkerhetsventilen. Derved kan én modul lett byttes ut med en tilsvarende modul dersom ønskelig eller nødvendig.

Sikkerhetsventilen kan også omfatte minst én avstengmgsventil for nevnte boring, hvor avstengingsventilen er anordnet ovenfor induksjonsspoleanordningen. Derved kan sikkerhetsventilens boring avstenges etter avkutting og uttrekkmg av en øvre del av gjenstanden. Nevnte avstengingsventil kan, for eksempel, omfatte en kuleventil.

Videre kan gjenstanden utgjøres av en rørformet gjenstand, for eksempel et brønnrør eller et brønnverktøy.

Enn videre kan sikkerhetsventilen utgjøres av en utblåsingssikring ("BOP") eller av et ventiltre ("Christmas tree").

Ifølge et tredje aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil for en brønn, hvor sikkerhetsventilen omfatter et hus med en gjennomgående boring innrettet for gjennomføring av gjenstanden. Det særegne ved fremgangsmåten er at den omfatter følgende trinn: (A) å anordne minst én induksjonsspoleanordning i nevnte hus og omkring i det minste et parti av husets boring, idet huset også omfatter et varmeisolerende parti som befinner seg mellom induksjonsspoleanordningen og huset; (B) å innrette induksjonsspoleanordningen for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden; (C) å forbinde induksjonsspoleanordningen med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og (D) for avkutting av gjenstanden når denne befinner seg i sikkerhetsventilen og vis-å-vis induksjonsspoleanordningen, å aktivere induksjonsspoleanordningen og varme opp gjenstanden inntil minst én av følgende to tilstander foreligger:

- at gjenstanden smelter og atskilles i en øvre del og en nedre del; og

- at gjenstanden styrkesvekkes tilstrekkelig termisk til at minst én kutteventil ("shear ram") i sikkerhetsventilen kan avkutte gjenstanden og skille denne i en øvre del og en nedre del.

Videre kan angjeldende fremgangsmåte også omfatte følgende trinn:

(E) å trekke den øvre del av gjenstanden ut av sikkerhetsventilen; og

(F) deretter å avstenge sikkerhetsventilen ved hjelp av minst én avstengmgsventil

anordnet ovenfor induksjonsspoleanordningen i sikkerhetsventilen.

For angjeldende fremgangsmåte gjelder også samtlige kommentarer fra forutnevnte kutteanordning og sikkerhetsventil ifølge det første og andre aspekt ved oppfinnelsen.

Videre, og ifølge et fjerde aspekt ved oppfinnelsen, tilveiebringes en anvendelse av en kutteanordning ifølge det første aspekt ved oppfinnelsen for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil for en brønn.

Enn videre, og ifølge et femte aspekt ved oppfinnelsen, tilveiebringes en anvendelse av en sikkerhetsventil ifølge det andre aspekt ved oppfinnelsen for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i sikkerhetsventilen.

Til slutt, og ifølge et sjette aspekt ved oppfinnelsen, tilveiebringes en anvendelse av en fremgangsmåte ifølge det tredje aspekt ved oppfinnelsen for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand i en sikkerhetsventil for en brønn.

Kort omtale av figurer til utførelseseksemplet

I det etterfølgende vil det bli vist til et ikke-begrensende utførelseseksempel av en

sikkerhetsventil for en brønn, hvor sikkerhetsventilen er utformet ifølge det andre aspekt ved oppfinnelsen. Denne brønnsikkerhetsventil omfatter en kutteanordning ifølge det første aspekt ved oppfinnelsen. Dette utførelseseksempel beskriver en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor:

Fig. Al viser et svært skjematisk oppriss og vertikalsnitt gjennom en sikkerhetsventil ifølge oppfinnelsen, hvor figuren viser et brønnrør anbrakt i en gjennomgående boring i sikkerhetsventilen, hvor figuren også viser (med stiplet linje) et utsnittsvindu av en kutteanordning som er vist i større målestokk på figur A2-A4, og hvor kutteanordningen er forsynt med en induksjonsspoleanordning (ikke vist) og en kutteventil med motstående kuttekniver (ikke vist); Fig. A2 viser kutteanordningens induksjonsspoleanordning etter at denne er blitt aktivert og er i ferd med å varme opp brønnrøret; Fig. A3 viser det påfølgende trinn av avkuttingsoperasjonen, hvor kutteanordningens kutteventil også er blitt aktivert og har kuttet av brønnrøret ved hjelp av sine to motstående kuttekniver; Fig. A4 viser siste trinn av avkuttingsoperasjonen, hvor kutteanordningens induksjonsspoleanordning og kutteventil er blitt deaktivert, og nevnte kuttekniver er blitt trukket tilbake i hvert sitt sylinderhus i sikkerhetsventilens hus (gods); Fig. Bl viser sikkerhetsventilen ifølge figur Al, men hvor figur Bl i stedet viser (med stiplet linje) en honsontalsnittlinje B2 gjennom kutteanordningen; Fig. B2 viser, i større målestokk, kutteanordningen sett langs forutnevnte honsontalsnittlinje B2, hvor kutteanordningen er vist i deaktivert tilstand før avkutting av nevnte brønnrør; og Fig. B3 viser, også i større målestokk, kutteanordningen sett langs forutnevnte horisontalsnittlinje B2, men hvor kutteanordningen nå er vist etter at den er blitt aktivert, og etter at kutteventilens motstående kuttekniver er blitt ført mot hverandre og har kuttet av brønnrøret. Figurene er, som nevnt, svært skjematiske og viser kun detaljer og utstyr som er es-

sensielle for forståelsen av oppfinnelsen. Videre er figurene svært fortegnede angående relative dimensjoner på detaljer og komponenter vist på figurene. Figurene er også svært forenklede angående utforming og detaljrikdom på slike detaljer og komponenter. I det etterfølgende vil like, tilsvarende eller korresponderende detaljer i figurene bli angitt stort sett med samme henvisningstall.

Spesiell beskrivelse av utførelseseksemplet

Figur Al viser et vertikalsnitt gjennom en sikkerhetsventil ifølge oppfinnelsen. I denne utførelse utgjøres sikkerhetsventilen av en utblåsingssikring 2, dvs. en såkalt "BOP",

for en havbunnsbrønn 4. Utblåsingssikringen 2 er montert på toppen av et brønnhode 6 som er plassert på en havbunn 8. Videre står utblåsingssikringen 2 i forbindelse med og styres fra en installasjon (ikke vist) på overflaten (ikke vist). Utblåsingssikringen 2 mottar styresignaler, hydraulisk kraft og elektrisk kraft fra nevnte installasjon.

Utblåsingssikringen 2 omfatter et massivt hus 10 med en gjennomgående boring 12 som står i forbindelse med brønnen 4. Enn videre viser figur Al et brønnrør 14, for eksempel en borestreng eller et produksjonsrør, som er ført gjennom boringen 12 i utblåsingssikringen 2 sitt hus 10. I tillegg omfatter utblåsingssikringen 2 en kutteanordning 16 ifølge oppfinnelsen. I denne utførelse er kutteanordningen 16 innlemmet som en modul 18 i utblåsingssikringen 2, idet modulen 18 kun er vist som et stiplet utsnittsvindu på figur Al. Dette utførelseseksempel er ment å illustrere hvordan brønnrøret 14 kan avkuttes både hurtig og effektivt ved hjelp av kutteanordningen 16 i utblåsingssikringen 2.

Således omfatter kutteanordningen 16 en induksjonsspoleanordning 20 anordnet i et periferisk spor 22 i et ringformet område 24 av huset 10, hvor området 24 befinner seg omkring boringen 12. Dette ringformede område 24 av huset 10 omfatter også et varmeisolerende parti (ikke vist) tildannet av et varmebestandig materiale, for eksempel asbest eller keramikk. Videre er sporet 22 og induksjonsspoleanordningen 20 rettet innover mot boringen 12. For tilførsel og styring av elektrisk kraft ved behov, er induksjonsspoleanordningen 20 forbundet med elektriske ledninger 26 som er ført gjennom huset 10 sin vegg, og som står i forbindelse, via en egnet kabel (ikke vist), med nevnte installasjon. Som et alternativ eller tillegg, kan den elektriske krafttilførsel omfatte en batteripakke (ikke vist) anordnet på eller i nærhet av utblåsingssikringen 2. Enn videre er induksjonsspoleanordningen 20 innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av (i dette tilfelle) brønnrøret 10 når dette befinner seg vis-å-vis induksjonsspoleanordningen 20.

I denne utførelse omfatter kutteanordningen 16 også en kutteventil 28 ("shear ram") som er anordnet umiddelbart nedenfor induksjonsspoleanordningen 20. Kutteventilen 28 omfatter to motstående kuttekniver 30a og 30b som er radialbevegelig anordnet i hvert sitt motstående sylmderhus 32a og 32b i utblåsingssikringen 2 sitt massive hus 10 (gods). Som vist på figur A2-A4, er kutteventilen 28 anordnet i umiddelbar nærhet av induksjonsspoleanordningen 20 for derved å kunne samvirke med denne ved avkutting av brønnrøret 14. Hver kuttekniv 30a, 30b er forbundet med et hydraulisk stempel-og-sylinder arrangement (ikke vist) anordnet i hvert sylmderhus 32a, 32b. For styring og tilførsel av hydraulisk kraft ved behov, og via egnede hydraulisk ledninger (ikke vist), står hvert stempel-og-sylinder arrangement i forbindelse med nevnte installasjon. Som et alternativ eller tillegg, kan den hydrauliske krafttilførsel omfatte minst én hydraulisk kraftforsyningsenhet/-pakke (ikke vist) anordnet på eller i nærhet av utblåsingssikringen 2. Enn videre er kutteventilen 28 innrettet for valgfri aktivering og mekanisk kutting av brønnrøret 10 når dette befinner seg vis-å-vis kutteventilen 28, som altså er plassert i umiddelbar nærhet av induksjonsspoleanordningen 20. I inaktiv stilling er kutteventilen 28 sine motstående kuttekniver 30a, 30b anbrakt innenfor hver sin utsparing 34 i huset 10 sin vegg omkring boringen 12 i utblåsingssikring 2, slik som vist på figur Al, A2, A4 og B2. I aktiv stilling er kutteknivene 30a, 30b derimot skjøvet ut fra sine utsparinger 34 og er anbrakt med sine knivblader og knivegger mot hverandre ved senter av boringen 12, slik som vist på figur A3 og B3. I denne utførelse har kutteknivene 30a, 30b rettlinjede knivblader av en bredde som overstiger brønnrøret 14 sin ytre diameter (jfr. figur B3), slik at kutteknivene 30a, 30b kan kutte hele brønnrøret 14 ved behov. Hver kuttekniv 30a, 30b har også en relativt spiss og V-formet knivegg som i horisontalplanet er stilt på linje med den motstående knivegg, slik som vist på figur A3. For øvrig kan det benyttes andre knivbladkonfigurasjoner og/eller kniveggkonfigurasjoner. Det finnes mange eksempler på dette innenfor kjente kutteanordninger for brønnsikkerhetsventilen; jfr. ovennevnte patentpublikasjoner. Videre kan det for eksempel benyttes motstående kuttekniver med knivblader som er komplementært utformede i forhold til hverandre. Det kan også benyttes motstående kuttekniver med knivblader som er ikke-komplementært utformede i forhold til hverandre, for eksempel V-formede knivblader rettet mot hverandre. Som et tillegg eller alternativ kan det videre benyttes motstående kuttekniver som er parallellforskjøvet i forhold til hverandre, og som derved skjærer/klipper av den aktuelle rørstrengrelaterte gjenstand, for eksempel brønnrøret 14.

I denne utførelse omfatter utblåsingssikringen 2 også flere rørventiler 36 ("pipe rams") som anordnet i det massive hus 10 og nedenfor kutteventilen 28. Disse rør-ventiler 36 er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av brønnrøret 14 når denne befinner seg vis-å-vis rørventilene 36. Også disse rørventiler 36 står, via egnede hydraulisk ledninger (ikke vist), i forbindelse med nevnte installasjon og en eventuell hydraulisk kraftforsyningsenhet/-pakke (ikke vist) på/ved utblåsingssikringen 2, for styring og tilførsel av hydraulisk kraft ved behov.

Utblåsingssikringen 2 omfatter også minst én avstengingsventil (ikke vist), for eksempel en kuleventil, for boringen 12 i det massive hus 10. Nevnte avstengingsventil er anordnet ovenfor kutteanordningen 16, slik at boringen 12 kan avstenges etter avkutting og uttrekkmg av en øvre del 38 av brønnrøret 14, mens en nedre del 40 av brønnrøret 14 vil befinne seg nedenfor kutteanordningen 16.

Avkutting av brønnrøret 14 ved hjelp av angjeldende kutteanordning 16 vil nå bli beskrevet nærmere.

Ved behov for avkutting av brønnrøret 14 ved hjelp av denne kutteanordning 16, aktiveres først induksjonsspoleanordningen 20 og varmer opp brønnrøret 14 inntil dette, gjennom oppvarmingen, svekkes betydelig styrkemessig. Dette oppvarmingstrinn er vist på figur A2. Ved tilstrekkelig oppvarming og styrkesvekking av brønnrøret 14, aktiveres så et hydraulisk stempel (ikke vist) i hvert av de motstående sylmderhus 32a, 32b og driver de motstående kuttekniver 30a, 30b mot hverandre og gjennom det oppvarmede, styrkesvekkede brønnrør 14 inntil kutteknivene 30a, 30b butter mot hverandre og skiller brønnrøret 14 i nevnte øvre del 38 og nedre del 40. Dette kutte-tnnn er vist på figur A3 og B3. Deretter kan kutteknivene 30a, 30b trekkes tilbake mot sine respektive sylinderhus 32a, 32b, slik som vist på figur A4, og den øvre del 38 av brønnrøret 14 trekkes ut av boringen 12 og utblåsingssikringen 2. Til slutt kan nevnte avstengingsventil (ikke vist) i utblåsingssikringen 2 lukkes for derved å avstenge utblåsingssikringen 2 fullstendig. Under den mekaniske avkutting av brønnrøret 14, kan induksjonsspoleanordningen 20 bli ødelagt helt eller delvis. Dette er vist på figur B3. I denne utførelse er induksjonsspoleanordningen 20 imidlertid utskiftbart innrettet (ikke vist), slik at induksjonsspoleanordningen 20 lett kan fjernes fra huset 10 for reparasjon eller erstatning.

Claims

1. Kutteanordning (16) for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i en sikkerhetsventil (2) for en brønn (4), hvor kutteanordningen (16) er innrettet for innlemmelse i sikkerhetsventilen (2), og hvor kutteanordningen (16) omfatter et hus (10) med en gjennomgående boring (12) innrettet for gjennomføring av nevnte gjenstand (14),karakterisert vedat kutteanordningen (16) omfatter minst én induksjonsspoleanordning (20) anordnet i nevnte hus (10) og omkring i det minste et parti av huset (10) sin boring (12); - at nevnte induksjonsspoleanordning (20) er rettet innover mot boringen (12); - at induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis induksjonsspoleanordningen (20); - at induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet til å kunne forbindes med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og - at huset (10) omfatter et varmeisolerende parti anordnet mellom induksjonsspoleanordningen (20) og huset (10).

2. Kutteanordning (16) ifølge krav 1,karakterisert vedat kutteanordningen (16) også omfatter minst én rørventil (36) anordnet i nevnte hus (10) og nedenfor induksjonsspoleanordningen (20); - at nevnte rørventil (36) er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen (36); og - at rørventilen (36) er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

3. Kutteanordning (16) ifølge krav 1,karakterisert vedat kutteanordningen (16) også omfatter minst én kutteventil (28) anordnet i nevnte hus (10) og i nærhet av induksjonsspoleanordningen (20) for samvirkning med denne; - at nevnte kutteventil (28) er innrettet for valgfri aktivering og mekanisk kutting av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis kutteventilen (28): og - at kutteventilen (28) er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og mekaniske kutting.

4. Kutteanordning (16) ifølge krav 3,karakterisert vedat kutteanordningen (16) også omfatter minst én rørventil (36) anordnet i nevnte hus (10) og nedenfor kutteventilen (28); - at nevnte rørventil (36) er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen (36); og - at rørventilen (36) er innrettet til å kunne forbindes med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

5. Kutteanordning (16) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4,karakterisert vedat induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet radialt bevegelig i forhold til nevnte boring (12), hvorved avstanden mellom induksjonsspoleanordningen (20) og gjenstanden (14) kan reguleres.

6. Kutteanordning (16) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5,karakterisert vedat kutteanordningen (16) er utformet som minst én modul (18) innrettet for innlemmelse i nevnte sikkerhetsventil (2).

7. Sikkerhetsventil (2) for en brønn (4), hvor sikkerhetsventilen (2) er innrettet for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i sikkerhetsventilen (2), og hvor sikkerhetsventilen (2) omfatter et hus (10) med en gjennomgående boring (12) innrettet for gjennomføring av nevnte gjenstand (14),karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) omfatter minst én induksjonsspoleanordning (20) anordnet i nevnte hus (10) og omkring i det minste et parti av huset (10) sin boring (12); - at nevnte induksjonsspoleanordning (20) er rettet innover mot boringen (12); - at induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis induksjonsspoleanordningen (20); - at induksjonsspoleanordningen (20) er forbundet med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og - at huset (10) omfatter et varmeisolerende parti anordnet mellom induksjonsspoleanordningen (20) og huset (10).

8. Sikkerhetsventil (2) ifølge krav 7,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) også omfatter minst én rørventil (36) anordnet i nevnte hus (10) og nedenfor induksjonsspoleanordningen (20); - at nevnte rørventil (36) er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen (36); og - at rørventilen (36) er forbundet med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

9. Sikkerhetsventil (2) ifølge krav 7,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) også omfatter minst én kutteventil (28) anordnet i nevnte hus (10) og i nærhet av induksjonsspoleanordningen (20) for samvirkning med denne; - at nevnte kutteventil (28) er innrettet for valgfri aktivering og mekanisk kutting av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis kutteventilen (28): og - at kutteventilen (28) er forbundet med minst én kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og mekaniske kutting.

10. Sikkerhetsventil (2) ifølge krav 9,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) også omfatter minst én rørventil (36) anordnet i nevnte hus (10) og nedenfor kutteventilen (28); - at nevnte rørventil (36) er innrettet for valgfri aktivering og omslutning av gjenstanden (14) når denne befinner seg vis-å-vis rørventilen (36); og - at rørventilen (36) er forbundet med en kraftkilde for tilførsel av aktiveringskraft for nevnte aktivering og omslutning.

11. Sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-10,karakterisert vedat induksjonsspoleanordningen (20) er innrettet radialt bevegelig i forhold til nevnte boring (12), hvorved avstanden mellom induksjonsspoleanordningen (20) og gjenstanden (14) kan reguleres.

12. Sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-11,karakterisert vedat i det minste nevnte induksjonsspoleanordning (20) er innlemmet som en modul (18) i sikkerhetsventilen (2).

13. Sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-12,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) også omfatter minst én avstengingsventil for nevnte boring (12), hvor avstengingsventilen er anordnet ovenfor induksjonsspoleanordningen (20), hvorved sikkerhetsventilen (2) sin boring (12) kan avstenges etter avkutting og uttrekkmg av en øvre del av gjenstanden (14).

14. Sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-13,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) utgjøres av en utblåsingssikring.

15. Sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-13,karakterisert vedat sikkerhetsventilen (2) utgjøres av et ventiltre.

16. Fremgangsmåte for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i en sikkerhetsventil (2) for en brønn (4), hvor sikkerhetsventilen (2) omfatter et hus (10) med en gjennomgående boring (12) innrettet for gjennomføring av gjenstanden (14),karakterisert vedat fremgangsmåten omfatter føl-gende trinn: (A) å anordne minst én induksjonsspoleanordning (20) i nevnte hus (10) og omkring i det minste et parti av huset (10) sin boring (12), idet huset (10) også omfatter et varmeisolerende parti som befinner seg mellom induksjonsspoleanordningen (20) og huset(10); (B) å innrette induksjonsspoleanordningen (20) for valgfri, kuttefremmende oppvarming, og derved termisk styrkesvekking, av gjenstanden (14); (C) å forbinde induksjonsspoleanordningen (20) med minst én elektrisk kraftkilde for tilførsel av elektrisk kraft for nevnte oppvarming; og (D) for avkutting av gjenstanden (14) når denne befinner seg i sikkerhetsventilen (2) og vis-å-vis induksjonsspoleanordningen (20), å aktivere induksjonsspoleanordningen (20) og varme opp gjenstanden (14) inntil minst én av følgende to tilstander foreligger: - at gjenstanden (14) smelter og atskilles i en øvre del (38) og en nedre del (40); og - at gjenstanden (14) styrkesvekkes tilstrekkelig termisk til at minst én kutteventil (28) i sikkerhetsventilen (2) kan avkutte gjenstanden (14) og skille denne i en øvre del (38) og en nedre del (40).

17. Fremgangsmåte ifølge krav 16,karakterisert vedat fremgangsmåten også omfatter følgende trinn: (E) å trekke den øvre del (38) av gjenstanden (14) ut av sikkerhetsventilen (2); og (F) deretter å avstenge sikkerhetsventilen (2) ved hjelp av minst én avstengingsventil anordnet ovenfor induksjonsspoleanordningen (20) i sikkerhetsventilen (2).

18. Anvendelse av en kutteanordning (16) ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6 for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i en sikkerhetsventil (2) for en brønn (4).

19. Anvendelse av en sikkerhetsventil (2) ifølge et hvilket som helst av kravene 7-15 for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i sikkerhetsventilen (2).

20, Anvendelse av en fremgangsmåte ifølge krav 16 eller 17 for avkutting av en rørstrengrelatert gjenstand (14) i en sikkerhetsventil (2) for en brønn (4).