NO334416B1 - Anordning og framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje - Google Patents

Abstract

Framgangsmåte og apparat eller verktøy 47, 63 innrettet for bruk sammen med en undervannsbrønnhodemontasje 11 for å hindre kollaps av en slitasjeforing 39 lokalisert i et gjennomborbart rørformet element når ytre testkrefter tilføres denne. Verktøyet 47, 63 har en konnektor 49 som kobles til det gjennomborbare rørformede element. En stamme 55 strekker seg nedover fra konnektoren 49 og er forsynt med et reagerende element 61 ved sin nedre ende. Det reagerende element 61 samvirker med en indre diameter av slitasjeforingen 39 for å motstå innover rettede krefter fra fluidtrykket mot slitasjeforingens 39 utside. Verktøyet 47, 63 kan være inkorporert i et løpende verktøy eller i et testverktøy for testing av isolasjonen til en BOP-enhet 62 i fig 2.

Description

Oppfinnelsen angår en framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje, slik det framgår av den innledende del av patentkrav 1 samt en anordning for å gjennomføre trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje, slik det framgår av den innledende del av patentkrav 13 og særlig et verktøy for å hindre kollaps av en slitasjeforing under testing av en spole eller et ventiltre (heretter bare kalt "tre"), innrettet for gjennomboring.

Bakgrunn

En undervannsbrønn blir typisk boret ved først å bore en første del av brønnen og installere deri et ledningsrør samt et ytre brønnhodehus. Deretter blir brønnen boret ned til en neste dybde og en første streng med foringsrør blir installert, idet foringsrøret blir understøttet av et høytrykks brønnhodehus som landes inne i lavtrykks brønnhodehuset. Ved en benyttet teknikk, senker en operatør en BOP- (blow-out-preventer) enhet på et stigerør og fester BOP- enheten til høytrykksbrønnhodehuset, hvoretter brønnen bores ned til sin totale dybde.

Dersom operatøren benytter en første type av produksjonstre, nedenfor omtalt som et "vertikalt" tre, vil han deretter komplettere brønnen ved å perforere den og installere rørsystemet, hvorved rørhengeren lander inne i høytrykks brønnhodehuset. Han vil deretter installere et produksjonstre på toppen av høytrykksbrønnhodehuset.

Alternativt kan operatøren lande et rørhode eller en spole på høytrykksbrønnhodehuset før brønnen bores til sin totale dybde, og forbinde BOP- enheten med rørspolen. Operatøren vil da komplettere boringen gjennom rørspolen og komplettere brønnen ved å installere rør hengeren i rørspolen. Det vertikale treet vil da landes på rørspolen.

Dersom operatøren går over til en annen tre-type, kalt et "horisontalt"- eller spole-tre, vil han typisk installere treet på et brønnhodehus, og deretter komplettere brønnen og lande en rørhenger inne i treet.

En ytterligere teknikk involverer landing av et horisontalt tre på høytrykksbrønnhodehuset før plassering av borestigerøret og BOP-enheten for å bore brønnen ned til total dybde. Med denne teknikken blir den første og den andre del av brønnen boret og minst den første strengen med foringsrør installert uten bruk av en BOP-enhet. Det horisontale treet lander på toppen av høytrykksbrønnhodehuset, og borestigerøret blir koplet til den øvre ende av det horisontale treet. Borestigerøret kan være forsynt med en undervanns BOP-enhet, eller den kan være av en høytrykks-type med en BOP-enhet ved overflaten, lokalisert på borfartøyet. Operatøren borer gjennom treet til total dybde og fører ned foringsrøret gjennom BOP-enheten og borestigerøret. Operatøren installerer rørhengeren i det horisontale treet.

Både en rørspole og et horisontalt tre har én eller flere porter som fører fra utboringen til utsiden. Disse portene kan inkludere en rørformet ringport som kommuniserer med ringformede åpninger som omgir rørstrengen. Det foreligger også porter for tilførsel av hydraulisk fluid-trykk til tilsvarende porter i rørhengeren for en sikkerhetsventil nede i hullet. Det kan også være porter for elektriske liner for sensorer nede i hullet. Et horisontalt tre har også en utstrømningsport for produksjonsstrømmen og denne fører fra utboringen, men en rørspole vil ikke ha en utløpsport for produksjonsstrømmen.

En slitasjeforing kan være tilpasset inne i utboringen i et horisontalt tre eller en rørspole allerede ved overflaten for å beskytte de forseglende overflater inne i utboringen under påfølgende boring. Slitasjeforingen er en rørformet hylse som vil dekke alle portene som fører inn i utboringen samt alle tettende overflater i utboringen. Vanligvis blir slitasjeforingen festet på forseglende måte mot treutboringen, ovenfor og nedenfor portene, for derved å hindre inntrengning av slam og partikler i portene.

Industriell praksis fordrer at ventilene som fører til de forskjellige portene blir testet etter at treet eller rørspolen er blitt installert på høytrykksbrønnhodehuset. Normalt vil enhver port ha en testpassasje med liten diameter som fører inn i denne for tilførsel av hydraulisk fluidtrykk til porten mellom ventilen og slitasjeforingen. Testtrykket utøver en innover rettet kraft på slitasjeforingen.

Med et rørformet element benyttet for gjennomboring, slik som et horisontalt tre eller en rørspole, vil slitasjeforingen være ganske tynn og dermed opprettholde en utboringsdiameter med full diameter for passasje av foringsrør, foringsrørhengere, borkroner o. I. Testtrykket kan føre til dannelse av bulker eller ujevnheter eventuelt full kollaps av slitasjeforingen. US patentskrift 6,966,381 viser hvordan en testforing kan anbringes inne i slitasjeforingen for å hindre kollaps av denne under trykktestingen av portventilene, hvoretter testforingen kan gjenvinnes før boringen starter.

En annen testprosedyre som er nødvendig, er testing av BOP-enheten etter at den er landet og før boringen finner sted. En BOP-enhet har flere lukkeanordninger eller elementer som vil slutte seg omkring det fluidførende rør og samtidig stenge hele utboringen. Dessuten vil strupe- og kvele-liner strekke seg langs stigerøret fra et punkt ved overflaten til et punkt som befinner seg under ett eller flere av lukkeanordningene til BOP-enheten. En måte for testing av BOP-enheten er å senke ned et testverktøy på en streng av borerør, gjennom BOP-enheten. Testverktøyet har et pakningselement som forsegler og tetter mot utboringen i det rørformede element som BOP-enheten er festet på.

Operatøren lukker ett av lukningselementene omkring borerøret og tilfører fluidtrykk gennom én av strupe- og kvele-linene til det forseglede kammer som avgrenses av lukningselementet og pakningselementet. Dersom en slik test er vellykket, blir testverktøyet hentet tilbake og borestrengen kan tilbakeføres igjen, sammen med en borkrone.

US patentpublikasjon 2004/0200614 Al beskriver en framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje med et rørformet element (14) med en utboring (12) og minst en port (59, 63) som rager ut fra utboringen til det utvendige av det rørformede elementet.

US patentskrift 4,559,809 A beskriver en alternativ anordning og framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje med et rørformet element med en utboring og minst en port som rager ut fra utboringen til det utvendige av det rørformede elementet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Oppfinnelsens oppgave løses med en framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje ifølge den karakteriserende del av patentkrav 1 og en anordning for gjennomføring av trykktesting ifølge den karakteriserende del av patentkrav 13. Ytterligere fordelaktige trekk framgår av de respektive uselvstendige patentkravene.

Ved denne oppfinnelsen blir et verktøy senket ned i treet eller rørspolen. Verktøyet har et øvre støtteelement ved sin ene ende, en stamme som strekker seg nedover fra støtteelementet, samt et reagerende element på stammen. Det reagerende element er lokalisert inne i slitasjeforingen og samvirker med en indre diameter på denne. Deretter tilføres trykket til porten, som virker fra utsiden mot slitasjeforingen, men møter motstand fra det reagerende element.

Ved en utførelse vil verktøyet tjene som et løpende verktøy for treet. Ved andre utførelser vil verktøyet også virke som et testverktøy for BOP-enheten. I det tilfellet har det øvre understøttende element av verktøyet en forsegling som tetter mot utboringen i treet eller rørspolen. Verktøyet er anbrakt på en streng av borerør og BOP-enheten er lukket omkring borerøret, slik at resultatet blir et kammer mellom verktøyets støtteelement og BOP-enheten. Operatøren tilfører fluidtrykk til dette kammeret for testing av BOP-enheten. Ventilportene i treet eller rørspolen kan testes under samme operasjon.

Det reagerende element kan være av ulike slag, avhengig av om det inngår i et testverktøy for en BOP-enhet eller i et løpende verktøy i et tre. Det reagerende element kan være et stivt element med en ytre diameter hovedsakelig lik den indre diameter til slitasjeforingen. Det reagerende element kan f eks omfatte flere vertikale plater som strekker seg radielt ut fra stammen.

Ved en annen utførelse kan det reagerende element tette på forseglende måte mot den indre diameter i slitasjeforingen. Støtteelementet tetter mot utboringen i treet og avgrenser et forseglet kammer mellom støtteelementet og det reagerende element. Operatøren kan føre fluidtrykket til kammeret for å utøve en utoverrettet kraft på slitasjeforingen for å motstå den innover rettede kraft som utøves av testtrykket. Ved en ytterligere utførelse kan det reagerende element omfatte en oppblåsbar blære som utvides radielt ved å pumpe fluidtrykk gjennom stammen.

Når det er innbefattet i et testverktøy for en BOP-enhet, kan verktøyet betjenes påny for atter en gang å teste ventilene etter at boringen er komplettert og før rørhengeren betjenes. Verktøyet kan omfatte et gripeorgan innrettet til å fatte om slitasjeforingen. I en slik utførelse, kan gjenvinningen av verktøyet også føre til gjenvinning av slitasjeforingen.

Kort beskrivelse av tegningene

Figur 1 viser et lengdesnitt som illustrerer en første utførelse av anordningen eller verktøyet i overensstemmelse med denne oppfinnelsen, idet verktøyet er et løpende verktøy for treet samtidig som det motstår krefter fra testtrykket som påføres utenifra mot slitasjeforingen. Figur 2 viser, også som et del-lengdesnitt, en andre utførelse av oppfinnelsen i form av et verktøy også i henhold til oppfinnelsen. Verktøyet utgjøres her av et testverktøy for en BOP-enhet og motstår samtidig kreftene fra testtrykket som virker utvendig mot slitasjeforingen. Figur 3 viser i forstørret målestokk et snitt gjennom en alternativ utførelse av den lavere beliggende del av verktøyet i henhold til figur 2. Figur 4 viser et lengdesnitt gjennom en annen utførelse av et verktøy ifølge foreliggende oppfinnelse, idet verktøyet er et testverktøy for en BOP-enhet samtidig som det motstår kreftene fra testtrykket som angriper slitasjeforingen fra utsiden.

Figur 5 viser i forstørret målestokk den nedre del av verktøyet i henhold til figur 4.

Figur 6 viser et lengdesnitt gjennom en ytterligere utførelse av et verktøy konstruert i henhold til foreliggende oppfinnelse, og hvor verktøyet er et testverktøy for en BOP og samtidig motstår påkjenningene som fra utsiden påføres slitasjeforingen av testtrykkets krefter.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Under henvisning til figur 1, vises en del av en undervanns brønnhodemontasje som omfatter et høytrykksbrønnhodehus 11. Høytrykksbrønnhodehuset 11 lander inne i et lavtrykksbrønnhodehus (ikke vist på fig.) og har en streng med foringsrør som strekker seg inn i brønnen til en valgt dybde. I dette eksempel er det vist en foringshenger 13, som kan være forbundet med en annen streng med foringsrør som vil gå videre ned til et dypere punkt i brønnen. I det viste eksempel ble brønnen boret og foringshengeren 13 sammen med sin streng av foringsrør (ikke vist), ble sementert fast nede i brønnen, alt sammen uten bruk av et borestigerør. Imidlertid vil, i enkelte tilfelle, intet foringsrør bli installert inne i høytrykksbrønnhodehuset 11 før etter at borestigerøret er benyttet.

For å fortsette boringen, vil operatøren innstallere et rørelement for gjennomboring på brønnhodehuset 11, og forbinde et borstigerør til det rørformede element. I denne utførelse omfatter det rørformede element for gjennomboring, et horisontalt tre 15, men det kan eventuelt omfatte en rørspole i stedet. Treet 15 har en brønnhodekonnektor 17 ved sin nedre ende som er konvensjonelt utformet, og har klemmer 19 som blir påvirket til samvirke med en ytre profil på brønnhodehuset 11. I det forekommende eksempel har treet 15 en orienteringsstrømpe 21 som strekker seg nedover derfra slik at den kan gli inn i utboringen til brønnhodehuset 11 over foringshengeren 13. Orienteringsstrømpen 21 har en spiralformet rille 23 som deretter samvirker med en nøkkel (ikke vist) på en rørhengerenhet (ikke vist), for å orientere rørhengeren i relasjon til selve treet 15.

Treet 15 har en aksiel utboring 25 som er større ved sin øvre ende og mindre ved nedre ende av treet 15, dog slik at den minste innvendige diameterdel er nær den samme som den indre diameter til foringshengeren 13. Et produksjonsutløp 27 strekker seg fra utsiden av treet 15 til utboringen 25. En produksjonsventil 29 styrer brønnfluidet som strømmer ut av produksjonspassasjen 27. En nedre rørformet ring 31 strekker seg fra boringen 25 til utsiden av treet 15. Den nedre rørformede ring 31 kommuniserer med et ringformet rom som omslutter røret (ikke vist) med sin ytterflate, og har en ventil 33. I dette eksempel rager en øvre, ringformet passasje 35 mellom utboringen 25 nær den øvre ende av utboringen 25 til utsiden. En ventil 37 inne i den øvre rørformede passasje 35, styrer fluidstrømmen til den øvre ringrørformede passasje

35. I tillegg vil det, skjønt dette ikke er vist, det være tilrettelagt porter for tilførsel av hydraulisk fluidtrykk til porter i rørhengeren for leveranser via linjer til en sikkerhetsventil nede i hullet. Et tre 15 kan også ha en eller flere porter for elektriske ledninger som fører fra utsiden inn i utboringen 25 for tilkobling av temperatur- og trykksensorer, samt eventuelt styring av en neddykkbar, elektrisk pumpe.

Ved noen anvendelser kan en rørspole bli brukt i stedet for et horisontalt tre 15. En rørspole vil ligne på treet 15, men den vil ikke ha noen produksjonspassasje 27. En rørspole vil ha en skulder hvorpå en rørhenger kan lande, og den vil også ha porter for hydraulisk fluid og eventuelt også for elektriske liner.

Før treet 15 senkes ned i vannet, blir en slitasjeforing 39 installert inne i utboringen 25. Slitasjeforingen 39 har form av en hylse som gir beskyttelse av utboringen 25 mot ødeleggelse under boreoperasjonen. Slitasjeforingen 39 dekker over alle portene eller passasjene som er nevnt, innbefattet produksjonens utløpsspassasje 27, samt rørets ringformede passasjer 31 og 35. Slitasjeforingen 39 har fortrinnsvis en øvre skulder 41 som lander på en samvirkende skulder inne i utboringen 25. Slitasjeforingen 39 har dessuten fortrinnsvis en øvre forsegling 43 som befinner seg ovenfor det punktet hvor den øvre, ringformede passasje 35 entrer utboringen 25. En nedre forsegling 45 befinner seg under det punktet hvor den nedre, rør-ring 31 skjærer gjennom utboringen 25. I dette eksempelet er den nedre forsegling 45 plassert ved den indre diameter til orienteringsstrømpen 21, som kan betraktes som en del av treet 15. Slitasjeforingen 39 strekker seg til den nedre ende av orienteringsstrømpen 21 og dekker fortrinnsvis over den sprialformede rillen 23.

Både den indre og den ytre diameter til slitasjeforingen 39 kan variere som antydet. Den øvre del av den indre diameter er større enn den nedre del i det viste eksempel, og avgrenser en oppover vendende flate ved en avsmalnende skulder 46. Den innvendige diameter til den nedre del av slitasjeforingen 39 er lik eller større enn den minste indre diameter til den nedre del av en hvilken som helst rørformet struktur som befinner seg lengre ned, slik som den indre diameter av foringsrøret som er festet til foringshengeren 13. Den ytre diameter til den øvre delen av slitasjeforingen 39 er også større enn den ytre diameter til den nedre del, og tykkelsen til den øvre del er større.

Etter at treet 15 er landet, kan trykket av testfluidet tilføres hver port eller passasje 27, 31, 35 og de øvrige som er nevnt, men ikke vist. Dette trykket utøver en radielt innoverrettet kraft på slitasjeforingen 39, og søker derved mot å få den til å kollapse.

Ved utførelsen i henhold til figur 1, foreligger et verktøy 47 med trekk som forhindrer at kollaps som ellers ville kunne forekomme, opptrer. Ved denne utførelse har verktøyet 47 en konnektor 49 som forbinder verktøyet 47 med utboringen 25 for drift av treet 15. Konnektoren 49 kan være av en konvensjonell type og har i så fall et låseelement 51 som tvinges utover til engasjement med en profil 53 forsynt med riller, tildannet i utboringen 25. En stamme eller mandrell 55 strekker seg gjennom konnektoren 49. I dette eksempelet har stammen 55 og konnektoren 49 tilpassede gjenger, slik at rotasjon av stammen 55 i én retning presser låseelementet 51 utover, mens dreining i motsatt retning tillater at låseelementet 51 kan kollapse innover. Denne forbindelsen kan alternativt aktiviseres av et hydraulisk trykk som tilføres via et fjernstyrt fartøy (ROV) eller ved hjelp av en umbilical-linje (eller flerfunksjons forbindelse) som fører til overflaten. Stammen 55 har en øvre, gjenget ende 57 som er knyttet til en borestreng for å dreie stammen 55. Stammen 55 er forsynt med en aksiell passasje 59 som strekker seg gjennom den i hele sin lengde, i dette eksempelet.

Et reaksjonselement 61 er festet til stammen 55 for samvirke med den indre diameter av i det minste en del av slitasjeforingen 39. Reaksjonselementet 61 er vist idet det samvirker med en nedre og tynnere del av slitasjeforingen 39, men denne posisjonen kan variere. Reaksjonselementet 61 kan være formet på flere ulike måter, men er stivt i utførelsen vist på figur 1. Det består fortrinnsvis av flere radielt utragende plater eller blader, men det kan også være kompakt, da det ikke nødvendigvis må strømme fluid gjennom ringrommet som omgir stammen

55 i dette eksempelet.

Ved fremgangsmåten i figur 1, blir verktøyet 47 sammenkoblet med treet 15 ved overflaten, ved hjelp av dets konnektor 49. Operatøren senker treet 15 ned fra overflaten og ned på brønnhodehuset 11, typisk ved å forbinde det med en streng av borerør til verktøyet 47. Operatøren betjener brønnhodekonnektoren 17 på en konvensjonell måte. Operatøren gjennomfører flere forbindelser til portene og passasjene på treet 15, og tilfører trykket fra testfluidet til de ulike porter for å teste de ulike ventilene 29, 33 og 37. Operatøren tester deretter ventilene på en konvensjonell måte. Trykket av testfluidet kommuniserer med og virker på den ytre diameter av slitasjeforing 39, mellom de øvre og nedre forseglinger 43, 45. Ventilene 29, 33 og 37, samt ventilene for forekommende andre porter vil dermed bli lukket, og dermed vil det bli mulig for operatøren å bestemme hvorvidt trykket holder. Den radielle innoverrettede kraft som skyldes testtrykket, motvirkes av det stive reaksjonselementet 61. På grunn av den større ytre diameter for den øvre del av slitasjeforingen 39, vil det virke en oppoverrettet kraftkomponent på grunn av det utvendige test-trykk. Samvirket mellom låseelementet 51 og profilen i utboringen 25 vil motstå denne oppoverrettede kraft.

Etter at testingen er gjennomført, dreier operatøren stammen 55 i motsatt retning for dermed å tillate at låseelementet 51 trekkes tilbake, eller frigjør grenseflaten hydraulisk dersom verktøyet 47 blir påvirket hydraulisk. Operatøren trekker verktøyet 47 løs fra slitasjeforingen 39 og opp til overflaten. Operatøren forbinder deretter et borestigerør til treet 15, og påbegynner videre boring av brønnen.

For utførelsen i figur 2, er de samme henvisningstall benyttet for treet 15. En BOP-enhet 62 ("BOP") er vist skjematisk, tilkoblet en profil med riller ved den øvre ende av treet 15. BOP 62 er en konvensjonell enhet plassert ved den nedre ende av et borestigerør og utgjør en del av dette. BOP 62 har flere elementer 64 som benyttes for avstengning av fluidstrømmen. Enkelte av elementene 64 er størrelse-tilpasset for lukking rundt rør med ulike diametre, mens andre er beregnet for lukking omkring den fullstendige utboring for rør av vilkårlig diameter. BOP 62 har også flere strupe- og kvele-linjer 66 som strekker seg langs stigerøret og ankommer inne i BOP-enheten 62 ved ulike steder mellom BOP-elementene 64 og mellom det nederste BOP-element 64 og selve treet 15.

I eksempelet vist i figur 2, avviker verktøyet 63 fra verktøyet 64 i figur 1 ved at det ikke benyttes til å betjene treet 15. I stedet senkes verktøyet 63 gjennom borestigerøret og BOP-enhet 62 for å teste BOP-enheten og ventilene på treet 15. Verktøyet 63 har et understøttelseselement 65 med et låseelement 67, normalt i form av en oppsplittet ring som selektivt kan beveges radielt fra en tilbaketrukket posisjon utover til inngrep med profilen i utboringen 25. Understøttelseselementet 65 lander på kanten 41 av slitasjeforingen 39 i dette eksempelet. Verktøyet 63 har en utboringstetning 69 som typisk er av en elastomer og tetter mot treets utboring 25, når den blir energisert. En stamme 71 strekker seg gjennom konnektoren 65 og har en øvre ende som er forbundet med en streng av ledningsrør, slik som borerør 72. En J-formet spalte-og-pinne kobling (ikke vist) i det understøttende element 65, tilbakeholder verktøyet 63 i en driftsposisjon med låseelementet 67 tilbaketrukket og med forseglingen u-energisert. Rotering av stammen 71 i én retning frikobler den J-formede spalten og stiften, og frigjør dermed stammen 71 så den kan beveges nedover i forhold til understøttelseselementet 65. Slik nedoverrettet bevegelse gjør at låseelementet 67 beveger seg utover til engasjement med profilen i utboringen 25, og skyver dessuten nedover på pakningen 69, slik at denne deformeres til tettende inngrep med utboringen 25.

Et reagerende element 73 er montert ved en nedre del av stammen 55, for inngrep med den indre diameter av slitasjeforingen 39. Ved denne utførelsen er det reagerende element 73 ringformet og har pakninger 75 ved sin ytre overflate for tetting mot den indre overflate av slitasjeforingen 39. Pakningen 75 kan eventuelt være sammentrukket eller avspent inne i den ytre diameter av det reagerende element 73. Portene 76 fører til bunnen av rillene som rommer tetningene 75 for tilførsel av fluidtrykk, for å presse pakningene 75 utover til tettende kontakt med slitasjeforingen 39 ved det egnede tidspunkt.

Det ringformede hulrommet som omgir stammen 71 mellom den øvre pakning 69 (fig. 2) og det reagerende elements pakning 75, omfatter et forseglet kammer 77. Det understøttende element 65 (fig. 2) og forseglingen 69 tjener som en øvre pakning, mens det reagerende element 73 og pakningen 75 tjener som en nedre pakning. Stammen 71 har en aksiell passasje 79 som strekker seg nedover. Passasjen 79 er lukket ved sin nedre ende og har et eller flere utløp 81 som fører fra passasjen 79 til kammeret 77. Fortrinnsvis har hvert utløp 81 en trykk-utløsningsventil 83 som tillater strøm fra stammens passasje 79 til kammeret 77 bare når et forutbestemt trykk er oppnådd. Forseglings-energiserende porter 76 kommuniserer direkte med stammepassasjen 79.

Ved utførelse av utførelsen i figur 2, blir treet 15 drevet og installert på konvensjonell måte og med et konvensjonelt driftsverktøy. Deretter blir det løpende verktøy gjenvunnet og stigerøret samt BOP-enheten 62 festet. Operatøren senker deretter verktøyet 63 gjennom stigerøret, BOP-enheten 62 og lander det understøttende element 65 på den øvre skulder 41. Operatøren dreier borerøret 72 for å frigjøre stammen 71 slik at den beveger seg nedover, noe som fører til at låseelement 67 kommer i inngrep med profilen i treets utboring 25.

Operatøren bruker verktøyet 63 både til å teste BOP-enhet 62 og til å hindre kollaps av slitasjeforingen 39 under testing av treventilene 29, 33 og 37. BOP-enheten 62 blir testet på konvensjonell måte ved å stenge elementet 64 omkring borerøret 72 og pumper fluid gjennom en av strupe- og kvele-linjene 66 inn i kammeret som avgrenses mellom testforseglingen 69 og BOP-elementet 64. Operatøren kan gjennomføre BOP-testen før eller etter testing av ventilene 29, 33 og 37.

Dimensjonene til det understøttende element 65 kan velges for å overføre den nedadrettede kraft på forseglingen 69 under testing av BOP-element 62 gjennom låseelementet 67 til treet 15 i stedet for gjennom slitasjeforingens kant 41, eller omvendt. Dessuten kan, dersom slitasjeforingen 39 har tilstrekkelig styrke til å motstå den nedoverrettede kraften under BOP-testingen, og dersom den oppoverrettede kraftkomponent på slitasjeforingen 39 under testing av ventilene på treet 15 ikke er særlig høy, låseelementet 67 bli eliminert.

For å teste ventilene, pumper operatøren fluid gjennom borerøret 72 og passasjen 79.1 starten vil trykkutløsningsventilene 83 forhindre fluid fra å strømme inn i kammeret 77 inntil tilstrekkelig fluidtrykk er oppnådd gjennom de forseglingsenergiserende portene 76 til å energisere de reagerende elementene 75. Deretter vil fluid strømme ut av trykkutløsningsventilene 83 og trykk-kammer 77. Operatøren tilfører trykk til kammeret 77 til et nivå som enten tilsvarer det ytre testtrykk som påtvinges passasjene 27, 31 og 35, eller danner et trykkdifferensial hvor det ytre testtrykk sterkt overskrider bæreevnen til slitasjeforingen 39 og/eller det ringformede hulrommet mellom den ytre diameter av slitasjeforingen 39 og treutboringen 25. Trykket i kammeret 77 overskrider en ytre kraft som motvirker den innover rettede kraft som forårsakes av testtrykket for å hindre kollaps av slitasjeforingen 39. Den oppover rettede kraftkomponenten på slitasjeforingen 39 som skyldes ventilens testtrykk, motvirkes av påvirkningen av låseelementet 67 med treet 15.

Etter at testingen er fullført, vil operatøren la trykket i stammens passasje 79, "blø-ut", slik at forseglingen 75 tillates å trekke seg tilbake. Så snart den er trukket tilbake, vil trykket inne i kammeret 77 "blø-av" under det reagerende element 73. Operatøren vil da gjenvinne verktøyet 63 og starte boringen gjennom stigerøret, BOP-element 62 og slitasjeforingen 39, på konvensjonell måte.

Etter at boringen er fullført, vil operatøren føre foringen og en foringshenger gjennom stigerøret og BOP-enheten 62 samt slitasjeforingen 39. Operatøren vil deretter komplettere brønnen ved å gjenvinne slitasjeforingen 39 og installere en rørhenger med en streng av rør, slik at rørhengeren lander på en skulder i treutboringen 25, over produksjonspassasjen 27.

Selv om verktøyet 63 er vist som en del av et BOP-isolasjons testverktøy, kan det alternativt brukes som et løpende verktøy for treet 15. I det tilfellet vil det understøttende element 65 kunne byttes ut med konnektoren 49 i figur 1, og en forsegling i likhet med forsegling 69 (fig. 2) kan tilføyes.

Figur 3 viser en alternativ utførelse av den nedre del av verktøyet 63 når verktøyet 63 er en del av et isolasjonstestverktøy for en BOP. De samme henvisningstall benyttes, bortsett fra den modifiserte komponent, som er angitt med et merket' symbol. Det reagerende element 73' er vist som et element som kan fjernes fra stammen 71. En mutter 80 fester det reagerende element 73' til stammen 71 ved hjelp av et gjenget parti. I fig. 3 har det reagerende element 73' et gripeelement 82 som griper om den indre diameter på slitasjeforingen 39. Gripeelement 82 kan være ett blant mange typer, men er vist som en utoverettet, forspent og splittet ring.

Gripeelementet 82 er slik konstruert at det vil gjenvinne slitasjeforingen 39 når verktøyet 63 gjenvinnes.

Operatøren vil ikke ønske å gjenvinne slitasjeforingen 39 før treet 15 gjennombores, gjenvinningen skjer heller like før foringshengeren føres gjennom rørhengeren. Normalt vil et konvensjonelt gjenvinningsverktøy benyttes for å gjenvinne slitasjeforingen 39, men dette fordrer en ekstra gjennomkjøring av løpestrengen bare for gjenvinningsformål. Ved å skifte ut det reagerende element 73 (fig. 2) med det reagerende element 73', kan ikke operatøren bare gjenvinne slitasjeforingen 39, men også foreta en fornyet testing av ventilene i treet 15. Verktøyet 63 kjøres gjennom BOP-enheten 62 som tidligere beskrevet og landes på toppen av slitasjeforingen 39 som vist i figur 2. Ved dette tidspunkt kan operatøren velge om han vil gjennomføre en test på BOP-enhet 62, eller ei. Før testtrykket påvirker ventilene, kan operatøren eventuelt føre trykket til kammeret 77 på samme måte som tidligere beskrevet, for å gi en reaksjonskraft mot testtrykket til de ulike portene som 27, 31, 35 og evt øvrige. Etter testing trekker operatøren verktøyet 63 oppover, noe som får slitasjeforingen 39 til å bevege seg oppover, også dette på grunn av samvirke med gripeelement 82.

I det viste eksempel blir ikke det reagerende element 73' og gripeelement 82 benyttet under den første testingen straks etter at treet blir landet, som nevnt. Heller enn å tilveiebringe to separate reagerende elementer 73 og 73', kan et gripeelement (ikke vist) bli benyttet på en måte slik at det forblir tilbaketrukket under den innledende testing og gjenvinning. Gripeelementet kan også bli selektivt energisert, for eksempel ved å dreie borestrengen i en motsatt retning, etter at testingen av treets ventiler er blitt gjennomført.

Figur 4 og 5 viser en tredje utførelse. Denne utførelse bruker også de samme henvisningstall for treet 15 og slitasjeforingen 39. Verktøyet 85 har et understøttende element 87 som er konstruert på samme måte som det understøttende element 65 i figur 2, og kan ha et låseelement 86. Det understøttende element 87 har en pakning 88 som vil forsegle mot utboringen 25 når den er energisert, for å tjene som et BOP isolasjonstestverktøy. En stamme 89 strekker seg gjennom det understøttende element 87.

Flere langstrakte segmenter 91 blir båret oppe av stammen 89. Segmentene 91 er romlig fordelt omkring omkretsen til stammen 89 og er utformet til å passe tett sammen med den indre diameter til slitasjeforingen 39. Hvert segment 91 har en skrå eller avsmalnende skulder 92 (fig. 4) på sin utside og denne lander på slitasjeforingens skulder 46. Segmentene 91 avgrenser et ringformet element med en sentral utboring 93 med varierende innvendig diameter. Et øvre ringformet kileelement 95 og et nedre ringformet kileelement 97 er stivt forbundet med stammen 89. I dette eksempel avsmalner de koniske sideveggene til kileelementene 95, 97 til en redusert diameter i retning nedover. Sentralutboringen 93 har en øvre avsmalnende seksjon 99 og en nedre avsmalnende seksjon 101 som samvirker med kileelementene 95, 97 når stammen 89 beveger seg nedover.

Ved driften av den tredje utførelse, blir verktøyet 85 fortrinnsvis senket ned gjennom stigerøret og BOP-enheten 62 (fig. 2) og blir forbundet med tre-utboringen 25 med understøttende element 87 på samme måte som i figur 2. Operatøren dreier stammen 89 slik at den J-formede spalte (ikke vist), frigjøres og senker stammen 89. Den ned overrettede bevegelse energiserer forseglingen 88 og forbinder låseelementet 86 til treet 15. Den nedoverrettede bevegelse forårsaker også at de kileformede elementene 95, 97 skyver segmentene 91 radielt utover. Figur 5 viser et nedre, kileformet element 97 i sin nedre posisjon, hvor kileelementene 91 presses utover. Operatøren tester BOP ved bruk av forseglingen 88 og tester ventilene i treet 15 på samme måte som i utførelsen i figur 2.

Etter at testingen er komplettert, gjenvinner operatøren verktøyet 85 ved å løfte stammen 89, noe som fører til at den beveger seg oppover i forhold til segmentene 91. Dette fjerner inngrepet som øvre og nedre kileelementer 95, 97 har hatt med de øvre og nedre skrånende overflatene 99 og 101.

Et gripende og fastholdende element, i likhet med det gripende element 82 i figur 3, kan også benyttes med øvre og nedre kileelementer 95, 97 dersom gjenvinning av slitasjeforing 39 erønskelig. Bevegelsen av kileelementer 95, 97 mellom tilbaketrukkede og utspente posisjoner kan håndteres på en rekke ulike måter, som avviker fra en nedoverrettet bevegelse, f eks ved rotasjon av stammen. Verktøyet 85 kan alternativt være en del av et tre-drivende verktøy, slik som verktøyet 47 i figur 1, heller enn et BOP isolasjonstestverktøy. I et slik tilfelle kan det understøttende element 87 byttes ut med konnektoren 49 i figur 1.

Under henvisning til figur 6, kan verktøyet 103 i denne utførelse også inngå som en del av BOP isolasjonstestverktøyet, eller en del av et tre-drivende verktøy. Som vist har det understøttende element 105 en forsegling 107 som tetter mot tre-utboringen 25 for testing av en BOP-enhet. Stammen 109 blir dreiet og senket ned for å påvirke låseelementet til det understøttende element 105. En blære 111 er montert på stammen 109. Blæren 111 er et elastomert, ringformet element som har sine øvre og nedre ender forseglet til stammen 109. Blæren 111 har en størrelse som kan avpasses for å understøtte det meste av den innvendige utboring i slitasjeforingen 39. En stammepassasje 113 strekker seg gjennom stammen 109. Passasjeutløpene 115 gir kommunikasjon mellom det indre rom i blæren 111 og stammens passasje 113.

Operatøren benytter verktøyet 103 til å pumpe fluid fra overflaten ned gjennom borestrengen og inn i stammens passasje 113 for å blåse opp blæren 111. Så snart blæren er blåst opp, vil operatøren teste ventilene 29, 33 og 37 på samme måte som omtalt ovenfor i forbindelse med de andre utførelsene.

Oppfinnelsen medfører betydelige fordeler. Verktøyet tillater at det benyttes en tynnvegget slitasjeforing, noe som igjen muliggjør et relativt stort hull for boreoperasjonen. Verktøyet tåler de utvendige kreftene som påføres slitasjeforingen. Verktøyet kan også utføre andre funksjoner og derved spare forflytninger. Verktøyet kan for eksempel benyttes for å drive treet. Verktøyet kan omønskes brukes til testing av BOP-enheten. Verktøyet kan også selektivt gjenvinne slitasjeforingen under samme tur.

Selv om oppfinnelsen bare er blitt vist ved noen få av sine utforminger, er det åpenbart for fagfolk på området at dette ikke begrenser oppfinnelsen, som kan modifiseres på mange måter uten å forlate idéen ved foreliggende oppfinnelse. Som nevnt, kan det rørformede, gjennomborbare element, i stedet for et tre, være en rørspole med et tre montert på toppen av rørspolen. Gjenvinningstrekket vist i figur 3 kan modifiseres og derved innbefattes også ved andre utførelser.

Claims (21)

1. Framgangsmåte for trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje (11) med et rørformet element med en utboring (25) og minst en port (27, 35) som strekker seg ut fra utboringen til det utvendige av det rørformede element,karakterisert vedat framgangsmåten omfatter; a) plassering av en slitasjeforing (39) inne i utboringen (25) av det rørformede element og forsegling av kommunikasjonen mellom porten (27, 35) og utboringen med slitasjeforingen (39); b) tilveiebringelse av et verktøy (63) med et øvre understøttelseselement (65, 87), en stamme (55, 71, 89) som strekker seg nedover fra det understøttende element (65, 87), samt et reagerende element (73, 73') på stammen; c) landing av det øvre understøttende element (65, 87) i det rørformede element slik at det slutter seg til og samvirker med en indre diameter av slitasjeforingen (39) med det reagerende element (73, 73'), hvorpå d) fluidtrykket tilføres porten (27, 35) som dermed skyves innover mot slitasjeforingen (39), noe som blir motvirket av det reagerende element (73, 73').

2. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter; forbindelse av en BOP-enhet (62) til det rørformede element; forsegling av et øvre støtteelement (65, 87) i verktøyet til utboringen i det rørformede element; og avstengning av BOP-enheten (62) og tilførsel av fluidtrykk mellom det øvre støtteelement og BOP-enheten for å teste BOP-enheten.

3. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter; sikring av det øvre understøttelseselement (65, 87) til en profil (53) med riller tildannet i utboringen i det rørformedeelement over slitasjeforingen (39); og forbindelse av verktøyet (63) med en fluidførende ledning (72) fra en overflateplattform til et undervanns brønnhodehus.

4. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter; at slitasjeforingen (39) gripes og fastholdes av et omsluttende reagerende element (73, 73'), og at slitasjeforingen gjenvinnes av verktøyet etter trinn d).

5. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den dessuten omfatter; at det reagerende element i trinn b), omfatter et stivt element.

6. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinn c) dessuten omfatter; forsegling av det reagerende element til den innvendige diameter av slitasjeforingen; forsegling av det understøttende element (65, 87) slik at det avgrenser et kammer (77) mellom det understøttende element (65, 87), stammen (55, 71, 89) og den indre diameter av slitasjeforingen (39); mens trinn d) omfatter; tilførsel av fluidtrykket til kammeret (77) for å utøve en utoverrettet reaktiv kraft på slitasjeforingen (39).

7. Framgangsmåte ifølge krav 6, hvor trinn b) omfatter tilveiebringelse av en stamme (55, 71, 89) med en sentral passasje (93) og minst en utløpspassasje (27) som fører gjennom en sidevegg av stammen over det reagerende element (73, 73'), karakterisert vedat trinn d) dessuten omfatter; innpumping av fluid i stammen (55, 71, 89) og utpumping av fluid gjennom utløpsspassasjene (27) og inn i kammeret (77).

8. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinn c) dessuten omfatter radiell ekspandering av det reagerende element (73, 73').

9. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinn b) dessuten omfatter; tilveiebringelse av flere, radielt bevegelige segmenter (91) som er arrangert i et stamme-omkransende mønster for å avgrense det reagerende element (73, 73'), mens trinn c) omfatter tilspissing av segmentene (91) radielt utover.

10. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat trinn b) dessuten omfatter; montasje av en elastisk blære (111) til stammen (55, 71, 89) for å avgrense det reagerende element; og at trinn c) omfatter pumping av fluid gjennom stammen til blæren for å blåse opp blæren (111).

11. Framgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat d) tilførselen av fluidtrykk til det forseglede kammer (77) medfører at det utøves en utoverrettet kraft mot slitasjeforingen (39) for å motstå innoverrettet nedbøyning av slitasjeforingen på grunn av den innoverrettede kraft.

12. Framgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat trinn c) i krav 1 dessuten omfatter; montering av øvre (69) og nedre (75) pakningselementer til en stamme (55, 71, 89), hvoretter det nedre pakningselement (75) innsettes slik at det forsegler slitasjeforingen (39) og posisjonerer det øvre pakningselementet (69) over det nedre pakningselement (75) for å avgrense det forseglede kammer (77) mellom de øvre og nedre pakningselementer (69, 71).

13. Anordning for gjennomføring av trykktesting av en undervanns brønnhodemontasje (11), med en utboring (25) og minst en port (27, 35) som rager fra utboringen (25) til utsiden av et rørformet element, samt en slitasjeforing (39) lokalisert inne i utboringen til det rørformede element og forseglende kommunikasjon mellom porten (27, 35) og utboringen (25),karakterisert vedat anordningen omfatter; - et understøttende element (65, 87) for landing inne i det rørformede element, - en stamme (55, 71, 89) som strekker seg nedover fra det understøttende element (65, 87), og - et reagerende element (73) på stammen for inngrep med den indre diameter av slitasjeforingen (39) for å motstå innoverrettet nedbøyning av slitasjeforingen (39) når fluidtrykk påføres porten (27, 35).

14. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat anordningen omfatter et forseglende element (43, 45) for forsegling av det understøttende element (65, 87)og det rørformede element.

15. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det reagerende element (73) omfatter et stivt legeme som strekker seg radielt utover fra stammen (55, 71, 89) og avgrenser en ytre diameter som er praktisk talt den samme som den indre diameter til slitasjeforingen (39).

16. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det reagerende element (73) på en forseglende måte slutter mot den indre diameter av slitasjeforingen (39).

17. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det understøttende element (65, 87) og det reagerende element (73) har forseglinger (43, 45) som avgrenser et forseglet kammer (77) i slitasjeforingen (39), og at stammen (55, 71, 89) har en sentral passasje (93) samt et utløp (27) fra denne sentrale passasje beliggende mellom forseglingene (43, 45) mellom det understøttende element (65, 87) og det reagerende element (73), for tilførsel av fluidtrykk til det forseglede kammer (77).

18. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det reagerende element (73) er innrettet til å ekspandere i radiell retning.

19. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det reagerende element (73) omfatter flere radielt bevegelige segmenter (91) som er anbragt i en omkretsformet rekke omkring stammen (55, 71, 89), og minst ett kileformet element (95, 97) er montert på stammen (55, 71, 89) for å kilestyre segmentene (91) radielt utover som reaksjon på en aksiell bevegelse av stammen (55, 71, 89).

20. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det reagerende element omfatter; en elastisk blære (111) som er montert på stammen (55, 71, 89), idet stammen har en sentral passasje (93) som fører til det indre av blæren for innpumping av fluid gjennom stammen til blæren for å pumpe opp denne.

21. Anordning ifølge krav 13,karakterisert vedat det dessuten omfatter et gripeorgan ved det reagerende element innrettet for å gripe om slitasjeforingen for gjenvinning av denne.