NO336821B1 - Fremgangsmåte og anordning for å bygge opp en borerigg på havbunnen - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte og anordning for å anbringe en borerigg ( 1 ) for petroleumsutvinning på havbunnen ( 2 ), hvor fremgangsmåten omfatter å: - anbringe et basehus ( 30 ) for utblåsingssikkerhetsventiler ( 24 ) på havbunnen ( 2 ); - anbringe et mellomhus ( 32 ) på basehuset (30) hvor mellomhuset ( 32 ) omfatter boreutstyr og hvor mellomhuset ( 32 ) er utformet til å kunne motta støttefunksjonshus ( 40 ); - anbringe et borehus ( 44 ) på mellomhuset ( 32 ) hvor borehuset ( 44 ) omfatter rørhåndteringsutstyr og løfteutstyr; og - kople støttefunksjonshus ( 40 ) til mellomhuset ( 32 ).

Description

FREMGANGSMÅTE OG ANORDNING FOR Å BYGGE OPP EN BORERIGG PÅ HAVBUNNEN

Denne oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å bygge opp en borerigg på havbunnen. Nærmere bestemt dreier det seg om en fremgangsmåte for å anbringe en borerigg for petroleumsutvinning på havbunnen hvor fremgangsmåten omfatter: at det anbringes et basehus for en utblåsningssikkerhetsventil, en såkalt BOP (eng. Blow Out Preventer) på havbunnen; det anbringes et mellomhus på basehuset hvor mellomhuset omfatter boreutstyr og hvor mellomhuset er utformet til å kunne motta støttefunksjonshus; det anbringes et borehus på mellomhuset hvor horehuset omfatter rørhåndteringsutstyr og løfteutstyr; og det koples støttefunksjonshus til mellomhuset. Oppfinnelsen omfatter også en anordning for utøvelse av fremgangsmåten.

Olje- og gassforekomster nede i jordskorpen utvinnes som kjent ved at det bores hull ned til forekomstene, slik at olje og gassforekomster kan dreneres opp til overflaten.

Utstyret som anvendes til boring av hull i jordskorpen omfatter ofte et boretårn utført som en fagverkskonstruksjon i stål. I boretårnet er det plassert heisemaskineri med wire for å heise opp og sette ned borerør. I tillegg er det anordnet diverse utstyr for å kunne håndtere borerørene og sette ned foringsrør i borehullet.

Når olje- og gassforekomstene må tas opp fra store havdyp, anvendes flytende eller faste plattformer som er forsynt med nødvendig boreutstyr. Plattformer av denne art er relativt store og kostbare konstruksjoner, idet boreutstyret er stort og tungt. I tillegg til selve boreutstyret er det nødvendig med stigerør mellom plattformen og havbunnen blant annet for å kunne sirkulere boreslam under boreoperasjonen. På flytende plattformer er det også nødvendig med hivkompensering for å avhjelpe tidevanns-og bølgepåførte plattformbevegelser relativt havbunnen.

Relevant bakgrunnsteknikk er blant annet beskrevet i følgende patentpublikasjoner: WO 2007/004887;

WO 2004/018826; og

EP 1507952.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved

kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

I henhold til et første aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for å anbringe en borerigg for petroleumsutvinning på havbunnen, hvor fremgangsmåten omfatter: - å anbringe et basehus for utblåsingssikkerhetsventiler på havbunnen; - å anbringe et mellomhus på basehuset; - å anbringe et borehus på mellomhuset hvor horehuset omfatter rørhåndteringsutstyr og løfteutstyr, kjennetegnet ved at fremgangsmåten videre omfatter: - å anbringe en verktøy håndterings kassett i mellomhuset;

- å kople minst ett støttefunksjonshus til mellomhuset; og

- å anbringe verktøyhåndteringskassetten i mellomhuset etter at et kilebeltesystem og krafttenger er anordnet i mellomhuset.

Normalt anbringes en bunnramme først på havbunnen som basehuset styres inn på og festes til. Utblåsningssikkerhetsventilen anbringes på borestedet før basehuset anbringes på bunnrammen.

Det kan være fordelaktig at verktøyhåndteringsutstyr befinner seg i verktøyhåndte-ringskassetten som anbringes i støttefunksjonshuset etter at kilebeltesystemet og krafttengene er anordnet i mellomhuset.

Den moduloppbygde boreriggs basehus er således forsynt med fester som komplementært passer til bunnrammen, og hvor utblåsningssikkerhetsventilen befinner seg i et rom som fortrinnsvis er lukket mot omgivelsene.

Mellomhuset, som passer inn på koplingsstyringer på basehuset, er utformet til å kunne motta en boremodul på sin oppovervennende side og ulike støttefunksjonshus på sine vertikale sidepartier.

I de ulike støttefunksjonshus er det for eksempel plassert pumper for borefluid, renseutstyr for borefluid, pumper for transport av borevæske og andre nødvendige i og for seg kjente hjelpesystemer.

Støttefunksjonshus som innbefatter for eksempel pumper kan være utformet med utvendige innslusningsåpninger slik at pumper kan skiftes ut uten å bringe hele støtte-funksjonshuset til overflaten.

Kilebeltesystemet befinner seg fortrinnsvis i mellomhusets nedre parti og derved over utblåsningssikkerhetsventilen. Kilebeltesystemet samvirker med krafttangsystemet for automatisk å kunne kople rørlengder samt verktøy til og fra for eksempel en bore-streng.

En verktøyhåndteringsrobot er tilknyttet krafttangsystemet og kilebeltesystemet.

Borehuset omfatter foruten et sentralt anordnet boretårn med løfteutstyr, fortrinnsvis også et antall siloer som er tilpasset inn- og utslusing av rørmagasiner. Det er vanlig-vis anordnet robotisert framføring av rørlengder mellom boretårnet og rørmagasinene.

Boreriggen på havbunnen tilføres energi og forbruksvarer fra et fartøy på havoverflaten.

En del utstyr kan anbringes på havbunnen for å og ha relativt kort vei mellom utstyret og boreriggen. For eksempel kan et lager av rørmagasiner anbringes nær boreriggen. Forbruksfluider kan anbringes i tanker på havbunnen og tilkoples boreriggen ved hjelp av for eksempel slanger. Det samme gjelder oppsamlingsbeholdere for borekaks som når de er fulle heises opp på fartøyet.

Borerigger for petroleumsutvinning som er anbrakt på havbunnen, vil måtte ha bety-delige fysiske dimensjoner. For å kunne anvende borerør av kjent utførelse rager boreriggen typisk minst 30 meter opp fra havbunnen.

Å montere en borerigg av angjeldende dimensjoner som én enhet vil kunne by på store utfordringer. Montering av en moduloppbygget borerigg i overensstemmelse med oppfinnelsen tilveiebringer en vesentlig forenkling av monteringsarbeidet og bi-drar til at borerigger montert på havbunnen kan bli teknisk og økonomisk fordelaktige innen få år.

Det fleste monteringsoperasjoner vil kunne utføres fjernstyrt eller ved hjelp av et ubemannet undervannsfartøy, en såkalt ROV (Remote Operated Vehicle). Drift av boreriggen er tilrettelagt for å kunne utføres uten bemanning på boreriggen.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen en anordning ved borerigg på havbunnen hvor boreriggen er bygget opp av moduler, idet en av modulene som er betegnet et mellomhus, passer på en av modulene som er betegnet et basehus, kjennetegnet ved at mellomhuset er forsynt med et kilebeltesystem og krafttenger samt en innvendig anbrakt verktøyhåndteringskassett.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførel-sesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i perspektiv en havbunnsmontert borerigg som er koplet til fartøy på havoverflaten; Fig. 2 viser i noe større målestokk en utblåsningssikkerhetsventil og en monterings-ramme som er anbrakt på havbunnen, idet et basehus senkes ned mot monteringsrammen; Fig. 3 viser basehuset etter at den er koplet til monteringsrammen, mens et mellomhus senkes ned mot basehuset; Fig. 4 viser mellomhuset etter at det er koplet til basehuset, mens en verktøyhåndte-ringskassett senkes ned mot mellomhuset; Fig. 5 viser verktøyhåndteringskassetten etter at den er anbrakt i mellomhuset, idet et borehus senkes ned mot mellomhuset; Fig. 6 viser horehuset etter at det er koplet til mellomhuset, idet et rørmagasin er på vei ned i en silo. Et antall støttefunsjonshus er brakt i posisjon for tilkopling til mellomhuset; og Fig. 7 viser boreriggen montert idet en boretårn med løfteutstyr er under innslusing i horehuset.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 borerigg som er montert på havbunnen 2, og som via forbindelser 4 kommuniserer med et fartøy 6 på havoverflaten 8. Fartøyet 6 er forsynt med løfteutstyr 10 som er anbrakt over en gjennomgående åpning 12, en såkalt "moonpool", i fartøyet 6.

Omkring boreriggen 1 er det anbrakt et lager 14 med rørmagasiner 16, en tank 18 for borefluid og en oppsamlingsbeholder 20 for borekaks.

Når boreriggen 1 skal monteres på havbunnen 2, legges det først ut en monterings-ramme 22 som er utformet til å kunne utgjøre en styring for ikke viste rør som på i og for seg kjent måte er forskjøvet ned i havbunnen 2. En utblåsningssikerhetsventil 24 er koplet til de ikke viste rør, se fig 2. Monteringsrammen 22 er forsynt med oppover-ragende styre- og låsetapper 26 som komplementært passer i styrehylser 28 på et basehus 30. I fig. 2 er basehuset 30 under nedsenking mot monteringsplaten 22, idet basehuset 30, når det er tilkoplet monteringsplaten 22, se fig. 3, omslutter utblåsings-

sikkerhetsventilen 24. Nødvendige heisetau er ikke vist på figurene 2 til 7.

Et mellomhus 32 senkes deretter ned, se fig, 3, og monteres til basehuset 30, se fig.4, ved hjelp av basehusets 30 styretapper 34 som komplementært passer i ikke viste styreboringer i mellomhuset 32.

Mellomhuset 32 er utformet til å kunne romme ikke viste kilebeltesystem og krafttenger. Videre passer mellomhuset 32 til en verktøyhåndteringskassett 36 som i fig. 4 er vist under nedsenkning mot mellomhuset 32. Ved sine vertikale sidepartier er mellomhuset 32 forsynt med åpninger 38 for tilkopling av ulike støttefunksjonshus 40, se fig. 6.

I verktøyhåndteringskassetten 36 er det anordnet verktøyhåndteringsutstyr 42 for eksempel for å kunne skifte et ikke vist boreverktøy.

I fig. 5 er verktøyhåndteringskassetten 36 anbrakt i mellomhuset 32 og et borehus 44 er under nedsenking mot mellomhuset 32 hvor det passer på verktøyhåndteringskas-settens 36 styretapper 46. Basehuset 30, mellomhuset 32, støttefunksjons huse ne 40 og horehuset 44 utgjør moduler 30, 32, 40, 44 som boreriggen 1 er bygget opp av.

Støttefunksjonshusene 40 er i fig. 6 vist i sine respektive posisjoner klar for tilkopling til mellomhuset 32 og den i mellomhuset 32 seg befinnende verktøyhåndteringskas-sett 36. I fig. 6 er et borerørmagasin 16 under innslusing i en av horehusets 44 siloer 48.

I fig. 7 er støttefunksjonshusene 40 montert mens et boretårn 50 med blant annet tilhørende ikke vist løfteutstyr er under innslusing i horehusets 44 sentrale parti 52.

Fartøyets 6 løftetau 54 anvendes for innslusing av blant annet rørmagasinene 16.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å anbringe en borerigg (1) for petroleumsutvinning på havbunnen (2) hvor fremgangsmåten omfatter: - å anbringe et basehus (30) for utblåsingssikkerhetsventiler (24) på havbunnen (2); - å anbringe et mellomhus (32) på basehuset (30); - å anbringe et borehus (44) på mellomhuset (32) hvor horehuset (44) omfatter rørhåndteringsutstyr og løfteutstyr,karakterisert vedat fremgangsmåten videre omfatter: - å anbringe en verktøyhåndteringskassett (36) i mellomhuset (32); - å kople minst ett støttefunksjonshus (40) til mellomhuset (32); og - å anbringe verktøyhåndteringskassetten (36) i mellomhuset (32) etter at et kilebeltesystem og krafttenger er anordnet i mellomhuset (32).

2. Anordning ved borerigg (1) på havbunnen (2) hvor boreriggen (1) er bygget opp av moduler (30, 32, 40, 44), idet en av modulene (30, 32, 40, 44) som er betegnet et mellomhus (32), passer på en av modulene (30, 32, 40, 44) som er betegnet et basehus (30),karakterisert vedat mellomhuset (32) er forsynt med et kilebeltesystem og krafttenger samt en innvendig anbrakt verk-tøyhåndteringskassett (36).

3. Anordning i henhold til krav 2,karakterisert vedat modulene (30, 32, 40, 44) samlet er tilrettelagt for å kunne motta boretårn (50), rørma-gasiner (16), pumpesystemer og renseutstyr for borefluid.

4. Anordning i henhold til krav 2,karakterisert vedat en av modulene (30, 32, 40, 44) som er betegnet et basehus (30), utgjør et rom for en utblåsingssikkerhetsventil (24).

5. Anordning i henhold til krav 4,karakterisert vedat en av modulene (30, 32, 40, 44) som er betegnet et støttefunksjonshus (40), er sam-menkoplbar med basehuset (30) og omfatter til sammen pumper for borefluid, renseutstyr for borefluid og pumper for transport av borevæske.

6. Anordning i henhold til krav 2,karakterisert vedat en av modulene (30, 32, 40, 44) som er betegnet et borehus (44), passer på mellomhuset (32) og omfatter foruten et sentralt anordnet boretårn (5) med løfteutstyr et antall siloer (48) som er tilpasset inn- og utslusing av rørmagasiner (16).