NO337914B1

NO337914B1 - Undervanns produksjonssystem.

Info

Publication number: NO337914B1
Application number: NO20051346A
Authority: NO
Inventors: Lionel J Milberger; Larry E Weimert
Original assignee: Dril Quip Inc
Priority date: 2004-03-16
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2016-07-11
Also published as: US20050205262A1; SG115833A1; GB2412129B; NO20051346D0; GB0505302D0; NO20051346L; GB2412129A; US7331396B2

Description

Bakgrunn

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører generelt undervannsproduksjonssystem og mer spesielt undervannsproduksjonssystem med en omløpsstrømbane fra et punkt under en produksjonsrørhenger til et punkt over en produksjonsrørhenger.

Noen undervannsproduksjonssystemer har et brønnhode plassert i den øvre enden av en brønn. Brønnhodet holder typisk oppe én eller flere foringsrørstrenger. En produksjonsrørspole er forbundet med toppen av brønnhodet. En rørhenger ender typisk i rørspolen og rørhengeren holder oppe en produksjonsrørstreng gjennom rørhodet inn i foringsrørstrengen. Vanlige produksjonsrør kan forbindes med toppen av produksjonsrørspolen. Vanlige produksjonstrær omfatter vertikale og horisontale trær. Horisontale trær kan innarbeides som del av spolesystemet. Vertikale trær har typisk en vertikal passasjebane som mottar den oppover rettede produksjons-strømmen fra produksjonsrørhengeren og en vertikal passasjebane som mottaren oppoverrettet strøm av ringromsfluid. Horisontale trær omfatter typisk en passasjebane som mottaren vertikal produksjonsstrøm og én eller flere sideveis passa-sjebaner for å levere produkt og eventuelt ringromsfluid.

Produksjonstrær kan omfatte enkle eller doble boresystemer. Et dobbelt boresys-tem tillater bruk av en produksjonsboring og en produksjonsrør-ringromsboring. Horisontale produksjonstrær har typisk en produksjonsboring og en produksjons-rørhenger med større diameter. Boringer med stor diameter er vanskelige å forsegle ved nærvær av høyt trykk, noe som resultere i store oppoverrettede krefter. For å lette noen av problemene forbundet med brønner med stor diameter, har slike brønner blitt boret i to trinn ved å bruke et to-stakksystem. For eksempel kan brønner drilles med stakker som har størrelser fra 47,6 cm (18,75 tommer) til 34,6 cm (13,625 tommer). Vertikale produksjonstrær kan også brukes, men de omfatter typisk et toppavsluttet ringrom. Vertikale produksjonstrær kan brukes for å redusere diameteren til produksjonsrørhengeren. Imidlertid vil en reduksjon i diameteren til produksjonsrørhengeren redusere diameteren til verktøy som kan komme inn i produksjonssystemet uten å fjerne treet. Alminnelige produksjonstrær er generelt ikke spesielt passende for høyttrykksproduksjonssystem med små spole- og/eller borehodediametere.

Ved produksjon er det ønskelig å fjerne et produksjonstre og erstatte det med en utblåsningssikring ("BOP") og sikkert utføre overhalingsoppgaver. Alternativt kan en BOP-stakk plassert på toppen av et tre brukes for å overhale en brønn. Imidler tid utøver BOP-stakken typisk store bøyelaster på punkter ved eller under koblings-punktet til BOP-stakken med produksjonssytemet. Fjerning av et alminnelig tre kan være en tid- og arbeidskrevende oppgave som medfører en viss fare for brønnøde-leggelse.

US 6,866,095 beskriver en nedihulls sikkerhetsventil for et sentralt sirkulasjons-kompletteringssystem som omfatter et indre rør som strekker seg gjennom et ytre rør og en produksjonsboring som er definert mellom det indre og ytre røret. Nedihulls sikkerhetsventilen omfatter et generelt sylindrisk legeme som omfatter en ytre overflate og en gjennomgående boring som strekker seg hovedsakelig aksielt gjennom legemet. Legemet er sikret til det indre røret og er forseglet til det ytre røret for derved å danne en trykkbarriere mellom en første del av produksjons boringen som befinner seg under legemet og en andre del av produksjonsboringen som befinner seg over legemet. Nedihulls sikkerhetsventilen omfatter videre minst en strømningspassasje som strekker seg gjennom legemet og som danner en forbindelse mellom den første og andre delen av produksjonsboringen, og minst et lukkeelement som er anbragt over strømingspassasjen for å kontrollere fluid-strømmen mellom de første og andre delene av produksjonsboringen.

US 4,632,188 beskriver en undervanns brønnhodeinnretning som omfatter et alminnelig antall kanal-ledninger holdt oppe i et borehull som går igjennom underjor-diske formasjoner under havbunnen hvor brønnhodeanordningen skal plasseres, det alminnelige brønnhodet og tilbehør anbragt over bunnen og flerheten kanal-ledninger. Brønnhodeinnretningen omfatteren første åpning som er i kommunikasjon med et første ringformet rom mellomliggende et ønsket par kanal-ledninger, en forseglet kanal som definerer en forseglet strømningsbane for å føre fluid avfall inn i ringrommet mellomliggende kanal-ledningene og en fjernkontroll for å kontrollere fluidstrømventilene for å føre det fluide avfallet til det første ringrommet.

US 2003/006042 beskriver et horisontalt spoletrearrangement som er egnet for å støtte en produksjonsrørstreng i en brønn under en utblåsningssikring. Spolelege-met inkluderer en passasje som strekker seg sideveis og som er i fluid kommunikasjon med et tilsvarende passasje i en produksjonsrørhenger. Produksjonsrørhenge-ren inkluderer en sentral boring for fluid kommunikasjon med produksjonsrørs-trengen og en strømningsbane som strekker seg aksielt gjennom produksjonsrør-hengern, med en ventil tilveiebragt for å kontrollere fluidstrømmen gjennom passa-sjen.

GB 2 291 085 A beskriver også en undervanns brønnhodeinnretning installert på havbunnen.

Sammendrag

Den foreliggende oppfinnelsen er generelt rettet mot et undervannsproduksjonssystem som omfatter et brønnhode, en foringsrørstreng holdt oppe fra brønnhodet, en produksjonsrørspole med en sentral boring forbundet med brønnhodet, en produk-sjonsrørhenger anordnet i produksjonsrørspolen og forseglet til denne, en produk-sjonsrørstreng holdt oppe fra produksjonsrørhengeren gjennom brønnhodet og inn i foringsrørstrengen, et ringrom anordnet mellom produksjonsrør-strengen og fo-ringsrørstrengen og en omløpsringromsfluid-strømbane i fluid kommunikasjon med ringrommet. Undervannsproduksjonssytemet omfatter videre et produksjonstre forbundet med produksjonsrørspolen som omfatteren produksjonsstrømbane som haren produksjonshovedventil, en produksjonsvingeventil og en produksjonskro-neventil for å kontrollere strømmen gjennom produksjonsstrømbanen.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen passerer omløpsringromfluidstrøm-banen gjennom en separat ringromsblokk. I denne utførelsen har omløpsringroms-strømfluid-banen en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med sentralboringen til produksjons-rørspolen over produksjonsrørhengeren. Omløpsringromfluidstrømbanen omfatter videre en ringromshovedventil og en ringromsvingeventil forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i en ringromstrømlinje som igjen er i forbindelse med et undervannsfluidstrømsystem. Omløpsringrom-fluidstrømbanen omfatter videre en kryssløpsventil forbundet parallelt med ringromsvingeventilen og som forbinder med en ringromsstrømlinje som kommuniserer med produksjonstrømlinjen i produksjonsstrømtreet forbundet med produksjons-rørspolen. I en alternativ form av utførelsen kontrollerer kryssløpsventilen strøm-men til BOP-stakk-forbindelsen som igjen kommuniserer med en sentral boring i en BOP. Omløpsringromfluidstrømbanen kan videre omfatte en overhalingsventil parallelt forbundet med ringromsvinge-ventilen som kontrollerer strømmen inn i en sentral boring av produksjonsrørspolen.

I en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er omløpsringromfluidstrøm-banen innebygd i spolen. I denne utførelsen omfatter omløpsringromfluidstrømba-nen en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre en-de som er i fluid kommunikasjon med den sentrale boringen til produksjonsrørspo- len over produksjonsrørhengeren. Omløpsringromsfluidstrømbanen omfatter videre en ringromshovedventil og en ringromsvingeventil forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ringromsstrømlinjen. Omløpsring-romsfluidstrømbanen omfatter videre en kryssløpsventil forbundet parallelt med ringromsventilen og som er forbundet med en ringromsstrømlinje som kommuniserer med en sentral boring i produksjonstreet. Omløpsringromsfluidbanen omfatter videre en kryssløpsventil forbundet parallelt med ringromsstrømventilen som kommuniserer med en sentral boring i produksjonsrørspolen. I en annen form av denne utførelsen forbinder kryssløpsventilen den sentrale boringen av produksjonsrørspo-len med en sentral boring i produksjonstreet.

I en annen utførelse omfatter omløpsringromstrømfluidbanen en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet, en annen ende som er i fluid kommunikasjon mede produksjonsstrømbanen til produksjonstreet, en ringromshovedventil og en ringromsvingeventil forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ringromsstrømlinjen. I denne utførelsen omfatter undervannssystemet videre en ringromslåsering (annulus stab) parallelt forbundet med ringromsvingeventilen og en kryss-løpsventil forbundet i serie med ringromslåseventi-len, som kontrollerer strømmen inn i produksjonsstrømbanen.

I ytterligere en annen utførelse passerer omløpsringromsstrømbanen gjennom et ringromstre. I denne utførelsen omfatter omløpsringromsfluidstrømbanen en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med den sentrale boringen til produksjonsrørspolen over pro-duksjonsrørhengeren. I denne utførelsen omfatter også omløpsringromsfluidstrøm-banen en ringromshovedventil og en ringromsvingeventil forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ringromsstrømlinjen. Om-løpsringromsfluidstrømbanen omfatter videre en overhalingsventil forbundet parallelt med ringromsvingeventilen som kontrollerer strømmen inn i den sentrale boringen i produksjonsrørspolen. Undervannssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter videre en fluidlinje som er i forbindelse med omløpsringrom-fluidstrømbanen til produksjonsstrømbanen til produksjons-treet og en kryssløps-ventil forbundet parallelt med overhalingsventilen og anordnet i nevnte fluidlinje. I denne utførelsen er kryssløpsventilen anordnet i ringromstreet. I en annen utførelse er kryssløpsventilen anordnet i produksjonstreet. I en annen utførelse omfatter undervannsproduksjonssystemet videre en strømbane som forbinder den sentrale boringen til produksjonsrørspolen til produksjonsstrømbanen til produksjonstreet og en kryssløpsventil anordnet i strømbanen som forbinder den sentrale boringen av produksjonsrørspolen og produksjonsstrømbanen i produksjonstreet. I en ytterligere utførelse av den foreliggende oppfinnelse omfatter undervannsproduksjonssystemet videre en overhalingsventil forbundet i serie med ringromshovedventilen som kontrollerer strømmen inn i den sentrale boringen i produksjonsrørspolen og en kryssløps-ventil forbundet i parallell med ringromshovedventilen som forbinder strømmen til produksjonsstrømbanen til produksjonstreet. I ytterligere en annen utførelse omfatter undervannsproduksjonssystemet videre en kryssløpsventil forbundet i parallell med ringromsvingeventilen som kontrollerer strømmen inn i pro-duksjonsstrømbanen i produksjonsstreet forbundet med produksjonsrørspolen og som er anordnet i produksjonstreet. I en annen utførelse omfatter undervannsproduksjonssystemet en kryssløpsventil anordnet i ringromstreet. Kryssløpsventilen i denne utførelsen er forbundet i parallell med ringromsvingeventilen og kontrollerer strømmen inn i produksjonsstrømbanen til produksjons-treet.

Kort beskrivelse av figurene

En mer fullstendig forståelse av den foreliggende oppfinnelsen og fordeler med denne kan oppnås med referanse til den følgende beskrivelse i forbindelse med de vedlagte figurer, hvor: Figur 1 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en separat ringformet blokk ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 2 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med innebygde, ringformede ventiler ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 3 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryssløps-ventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 4 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 5 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 6 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 7 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 8 viser et annet eksempel på et undervanns-produksjonssystem med en kryssløpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 9 viser et annet eksempel på et undervanns-produksjonssystem med en overhalingsventil i rørspolen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 10 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en overhalingsventil i rørspolen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 11 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en overhalingsventil i rørspolen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 12 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en overhalingsventil i rørspolen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 13 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en separat ringformet blokk og en BOB (utblåsningssikring) stakkforbindelse ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 14 viser annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i det ringformede treet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 15 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryssløpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 16 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryssløpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 17 viser annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i det ringformede treet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 18 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryssløpsventil i produksjonstreet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 19 viser annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryss-løpsventil i det ringformede treet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 20 viser eksempelutførelser av en isoleringsforsegling ifølge den foreliggende oppfinnelsen, Figur 21 viser eksempelutførelser av portavslutningen til omløpsstrømbanen over rørspolen ifølge den foreliggende oppfinnelsen, og Figur 22 viser et eksempel på styringsgrenseflaten til et undervannsproduksjonssystem ifølge den foreliggende oppfinnelsen.

Den foreliggende oppfinnelsen kan være gjenstand for et antall modifikasjoner og alternative utformninger. Spesielle utførelser av den foreliggende oppfinnelsen er vist ved hjelp av eksempler i figurene og er beskrevet herunder i detalj. Det skal imidlertid forstås at beskrivelsen herunder av spesielle utførelser ikke er tenkt å begrense den foreliggende oppfinnelsen til spesielle utførelser som vist. Heller er alle modifiseringer, alternativer og ekvivalenter falle under tanken og omfanget til oppfinnelsen som definert av de vedlagte kravene, tenkt å være dekket.

Detaljert beskrivelse

Detaljer av den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet med referanse til figurene. Med henvisning til fig. 1 er ett eksempel på et undervannsproduksjonssystem beskrevet. Fig. 1 omfatter et produksjonstre 10, en spole 20, en produksjons-rørhenger 30 og et brønnhode 50 og en ringromsblokk 78.

Produksjonstreet 10 vist i fig. 1 omfatteren produksjonstreplugg 11, en produk-sjonskrone ("PS")ventil 12, produksjonsvinge("PW")ventil 13 og produksjonshoved-("PM")ventil. Produksjonshovedventilen 14 kan kobles til boringen i produksjons-treet 10. Boringen til produksjons-treet 10 er koblet til produksjonsrørhengeren 30. I eksempelet vist i fig. 1 lukker en isoleringshylse 18 produksjonstreet 10 mot pro-duksjonsrørhengeren 30. Produksjonstreet 10 kan forsegles mot spolen 20 ved bruk av pakninger som ikke er vist. Produksjonsrørhengeren 30 omfatter produk-sjonsrørhengerplugger 31. Produksjonsrørhengeren 30 kan ligge i boringen til spolen 20. Produksjonsrørhengeren 30 kan forsegles til spolen 20. Spolen 20 forbinder og forsegler brønnhodet 50. Alminnelige pakninger (ikke vist) kan forsegle spolen mot brønnhodet. Produksjonsrørhengeren 30 kan holde oppe en produksjonsrørs- treng 60 inn i og gjennom brønnhodet 50. Brønnhodet 50 kan holde den indre fo-ringsrørstrengen fra hengeren 51 og den ytre foringsrørstrengen fra hengeren 52. Produksjonsrørstrengen 60 kan holdes i foringsrørstrengen holdt av hengeren 51.

I ett eksempel kan brønnhodet være et 47,6 cm (18,75 tommer) brønnhodesystem. I ett eksempel omfatter spolen en øvre og nedre boring. I ett eksempel kan brønn-hodet 50 holde en brønnrørstreng. I en annen utførelse kan brønnhodet 50 holde to eller flere brønnrørstrenger.

Produksjonsvingeventilen 13 i eksempelet vist i fig. 1 er forbundet med produk-sjonsstrømlinjen 90 gjennom produksjonskrysskoblingen 105. Under produksjon vil produksjonsstrømmen passere gjennom produksjonsrørstrengen 60, gjennom pro-duksjonsrørhengeren 30, gjennom produksjonstreet 10, gjennom PM-ventilen 14, gjennom PW-ventilen 13 og ut gjennom produksjonsstrømlinjen 90. Produksjons-strømlinjen 90 og ringromsstrømlinjen 95 er forbundet med strømningslinjekob-lingen 85. I et eksempel kommer produksjonsstrømlinjen 90 ut på siden av produk-sjonstreet 10. Siden en ringromsboring som ender på toppen av produksjonstreet ikke er nødvendig, kan et mindre, lettere og mer økonomisk tre brukes.

I området mellom produksjonsrørstrengen 60 og den innerste foringsrørstrengen som holdes i brønnrørhengeren 51 former et ringromsområde 56. Noen av utførel-sene av den foreliggende oppfinnelsen skiller noen eller alle ringromsstrømområde-ne i ringromblokken fra hvilken ringromsstrømmen kan kontrolleres. Ringroms-strømmen i ringromområdet i utførelsen beskrevet i fig. 1, strømmer gjennom ringromsområdet 56 inn i ringromsområdet til spolen 20. Ringromsfluidstrømmen kan forbindes med en omløpsringromsstrømbane. Omløpsringromsfluidstrømbanen omfatter strømningsbanen 57 som er i fluid kommunikasjon med ringromsblokken 78. I eksempelet vist i fig. 1 omfatter ringromsblokken 78 en kryssløpsventil ("X/O") 75, en overhalingsventil

("V/O") 73, en ringromshovedventil ("AM") 76 og en ringromsvingeventil ("AW") 74. Hvis en antar at både X/O-ventilen 75 og ringroms AW-ventilen 74 er i lukket posisjon og både AM-ventilen 76 og W/O-ventilen 73 er i åpen posisjon, omfatter ringromsomløpsstrømbanen også strømningsbanen 58 som forbinder ringromsfluid-strømmen til den sentrale boringen i produksjonsrørspolen over produksjonsrør-hengeren. Eksempelet vist i fig. 1 omfatter en omløpsfluidbane med en øvre og en nedre ende. Den nedre enden av omløpsstrømbanen kan kommunisere med pro-duksjonsrør-ringromområdet under produksjonsrørhengeren. Den øvre enden av

omløpsstrømbanen kan kommunisere med den sentrale boringen til produksjons-rørspolen over produksjonsrørhengeren.

Ringromsvingeventilen 74 i ringromsblokken 78 kontrollerer ringromsfluidet som strømmer gjennom ringromsstrømlinjen 95. For eksempel, hvis både X/O-ventilen 75 og W/O-ventilen 73 er i lukket posisjon og både AM-ventilen 76 og AW-ventilen 74 er i åpen posisjon, kan ringromsfluidet strømme gjennom ringromområdet 56, gjennom ringromsstrømningsbanen 57, gjennom ventilene AM 76 og AW 74 og gjennom strømningslinjekoblingen 85 inn i ringromsstrømlinjen 75. Tilsvarende kan tilgang til ringromfluidet tilveiebringes gjennom ringromsstrømlinjen 95.

Kryssløpsventilen 75 tilveiebringer ytterligere funksjonalitet i undervannsproduksjonssystemet. For eksempel tillater lukkeventilene PW 13 og PS 12 produktet å strømme gjennom PM-ventilen 14 og gjennom kryssløpslinjen 158. Videre, hvis begge ventilene W/O 73 og AM 76 er i lukket posisjon og både ventilene X/O 75 og AW 74 er i åpen posisjon, kan produktet strømme gjennom ringromsstrømlinjen 95.

Produksjonstreet 10 kan fjernes og erstattes med en utblåsningssikring ("BOP") under brønnoverhaling. Foreksempel kan X/O-ventilen 75 og produksjonstreheng-erpluggen 31 plasseres i sine respektive lukkede og installerte posisjoner og produksjonstreet 10 kan fjernes fra spolen 20. En BOP kan så forbindes med spolen 20. Med en BOP på plass og W/O-ventilen 73, AM-ventilen 76 og AW-ventilen 74 i sine respektive lukkede posisjoner, er overflatetilgang til ringromsfluidet tilveie-brakt gjennom BOP-strupe- og drepeledningen. Ved å plassere ringromventilen på en base, kan ringromsfluidet nås fra en ringromsblokk 78 montert på en base.

I en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan en BOP forbindes direkte med produksjonsrørspolen 20. Foreksempel kan produksjonsrørhengerpluggen 31 og ventilene AM 76 og WO 73 være lukket. Hvis en parkeringsstubbe er inkludert i undervannsproduksjonssystemet, kan produksjons-treet tas av spolen og plasseres på parkeringsstubben. En BOP kan så forbindes med spolen. Fagpersonen vil kunne benytte denne beskrivelsen til å gjenkjenne andre ventiler som kan lukkes under BOP-koblingen.

Noen utførelser av den foreliggende oppfinnelsen tillater minimalisering av antallet ventiler i produksjonstreet. I tillegg kan undervannsproduksjonstresystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen være uten et horisontalt utløp fra spolen 20 og fra produksjonsrørhengeren 30. I noen eksempler har ikke produksjonstreet en ring romsboring som passerer gjennom produksjonstreet. Andre utførelser av den foreliggende oppfinnelsen kan tilveiebringe én eller flere av de følgende fordeler:

- ingen behov for et brønnoverhalings/testtre,

- permanent vertikal strømningslinjekobling kan brukes,

- et tre kan trekkes uten trekkrør,

- produksjonsrør kan trekkes uten å trekke treet (dvs. et tre kan være på parkeringsstubben),

- alle produksjonsventiler kan erstattes,

- smale brønner kan være kompatible,

- HPHT-brønner kan være kompatible,

- smale stakker kan være kompatible,

- overflatestakkflottørrigger kan være kompatible,

- smalboringsstigerør kan være kompatible,

- enkeltboringsstigerør kan brukes, og

- ferdiggjøring kan løpe uten kontrollPOD eller FLC på plass.

Den foreliggende oppfinnelsen kan realiseres i forskjellige utførelser. Fig. 2 viser en utførelse med en spole med innebygd ringromventiler. Kontrollerende ringromventiler W/O 73, AM 76, AW 74 og X/O 75 i spolen 20 i fig. 2 kan kontrollere ringroms-strømmen. For eksempel kan en ved å lukke ventilene W/O 73 og X/O 75 og åpne ventilene AM 76 og AW 74 tillate en ringromsstrøm gjennom ringrommet 56 gjennom omløpsstrømbanen 57 og ut gjennom ringromstrømlinjen 95. I en annen utfø-relse kan produksjonstreet 10 i fig. 2 erstattes med en BOP og ringromsstrømmen kan finne sted gjennom strømlinjene 57 og 58. Fagmannen vil kunne benytte seg av denne beskrivelsen til å erkjenne andre måter å utføre og drive et undervanns-produksjonssystem.

Figurene 3-7 viser ytterligere utførelser av den foreliggende oppfinnelsen med kryssløpsventilen 75 i produk-sjonstreet 10. Med henvisning til fig. 3 omfatter spolen 10 W/O-ventil 73, AM-ventil 76 og AW-ventil 74. Tilsvarende til eksemplene vist i fig. 1 og 2 kan produksjonsfluidstrømmen og ringromfluidstrømmen kontrolleres ved ventilene i produksjonstreet 10 og spolen 20 i eksempelet i fig. 3. Fig. 4 viser et annet eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en kryssløpsventil 75 i produksjonstreet. I dette eksempelet passerer strømningsbanen 8 gjennom en del av produksjonsrørhengeren og så til produksjonstreet. Drift av dette eksempelet finner sted på samme måten som de andre eksempelutførelsene. I eksempelet vist i fig. 5 passerer strømningsbanen 57 gjennom minst en del av produksjonsrørheng- eren 30 og kommer så inn i AM-ventilen 76. Utførelsen vist i dette eksempelet kan drives på samme måte som de andre utførelsene. Fig. 6 viser en utførelse tilsvarende til fig. 5 med det unntak at X/O-ventilen 75 er forbundet med ringromventilene 73, 74 og 76, som er plassert i spolen.

Fig. 7 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en X/O-ventil 75 i produksjonstreet 10. PW-ventilen 13 er forbundet med en produksjonslåsering ("production stab") 41. Utgangen til produksjonslåseringen 41 kommuniserer med produksjonsstrømlinjen 90 gjennom strømlinjekoblingen 85. X/O-ventilen 75 er forbundet med AM 76 og AW 74 gjennom en ringromlåsering ("annulus stab") 42. Eksempelet vist i fig. 7 mangler en W/O-ventil. I dette eksempelet fungerer ring-romlåseventilen 42 og produksjonslåseringen 41 som ventiler som kontrollerer fluidstrømmen når et BOP-tilslutningsstykke (ikke vist) er installert på spolen 20. I eksempelet vist i fig. 8 kan kryssløpsventilen 75 beveges fra inne i produksjons-treet til inne i spolen. Fagpersonen vil kunne benytte seg av denne beskrivelsen til å erkjenne at kryssløpsventilen kan plasseres i forskjellige områder av undervannsproduksjonssystemet. For eksempel kan systemene i fig. 7 og 8 omfatte et multibo-ret produksjonstre 10 og spole 20.

I ytterligere andre utførelser kan overhalingsventilen plasseres i spolen. Eksemplene vist i fig. 9-12 viser eksempler med en overhalingsventil (work over valve) 73 plassert i spolen. Overhalingsventilen 73 kan tilveiebringe en overhalingsbane. Overhalingsventilen 73 vist i fig. 9 er del av en omløpsstrømbane 200 som har en øvre og en nedre ende. Den nedre enden av omløpsstrømbanen kommuniserer med produksjonsrør-ringromområdet under produksjonsrørhengeren og den øvre enden av omløpsstrømbanen kommuniserer med den sentrale boringen til produksjons-rørspolen over produksjonsrørhengeren. Også vist i fig. 9 er en enkeltstående ring-romblokk 78. I dette eksempelet kan sirkulasjonen av ringromfluid gjennom strøm-banen 200 holdes inne i veggen i spolen.

Fig. 10 viser et eksempel på et undervannssystem med en overhalingsventil 73 i

spolen og med ringromsventiler X/O 75, AM 76 og AW 74 innebygd i spolen 20. Fig. II viser et eksempel med en overhalingsventil 73 i spolen og med en separat ringromsblokk 78. Ringromsblokken 78 vist i fig. 11 omfatter også en strømningsventil (FLV) 750 for å kontrollere produksjonsstrømmen. FLV 750 kan innarbeides i en hvilken som helst av utførelsene av den foreliggende oppfinnelsen. Lukking av FLV 750 gir tilgang til ringromsfluidet gjennom ringromsstrømlinjen 95. Foreksempel kan FLV 750 forhindre at produkt strømmer tilbake inn i systemet etter å være

fjernet fra produksjonstreet. I et annet eksempel tillater lukking av FLV 750 at produkt strømmer gjennom X/O-ventilen 75 og ut gjennom ringromstrømlinjen 95. I en ytterligere utførelse kan PW-ventilen 13 ha en sideledningskonfigurasjon som vist i fig. 12. I dette eksempelet er verken PW-ventilen 13 eller PM-ventilen 14 plassert i den vertikale boringen til produksjonstreet. Fagpersonen vil kunne benytte seg av denne beskrivelsen for å erkjenne andre konfigurasjoner av undervanns-produksjonstrær.

Fig. 13 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem omfattende en utblåsningssikring ("BOP") 300. En BOP-stakkforbindelse (stack jumper) 250 er vist som kobler BOP 200 til en separat ringromsblokk 78 for installasjon og overhaling. Den separate ringromsblokken 78 omfatter ventiler W/O 73, AM 76 og AW 74. Vist i fig. 13 er også en omløpsstrømbane som tilveiebringer en bane for ringromsstrøm-men fra under produksjonsrørhengeren (strømbanen 57) til over produksjonsrør-hengeren (BOP-stakkforbindelsen 250). I andre eksempler kan koblingene med et stigerør lages på én eller flere plasseringer langs undervannsproduksjonssystemet.

BOP-stakker utøver typisk store bøyelaster på punkter på eller under koblingen av BOP-en til undervannsproduksjonssystemet. I et eksempel hvor et lite og enkelt tre har en lav bøyekapasitet kan en kobling i bunnen av treet brukes. I et annet eksempel kan BOP-adapteren inkluderes i produksjonssystemene vist i fig. 7, 8, 18 og 19. I et annet eksempel er BOP-koblingen når nødvendig forbundet med toppen av spolen, men ikke forbundet med toppen av treet.

I ytterligere andre utførelser kan det være ønskelig å ha et ringromstre som kan fjernes og bringes tilbake til overflaten. Fig. 14 viser et eksempel på et undervannsproduksjonssystem med en ringromsblokk 70 som kan erstattes. Undervannsproduksjonssystemet i fig. 14 omfatter et produksjonstre 10, en produksjons-rørspole 20, en produksjonsrørhenger 30 og et brønnhode 50. Produksjonstreet 10 omfatter ventilene PS 12, PW 13 og PM 14 og produksjonstrepluggen 11. Produk-sjonstreet 10 er forbundet med ringromstreet 70 og ringromsstrømlinjen 95 gjennom krysskoblingen 105. Ringromsblokken 70 omfatter ringromstrepluggen 71, ventilene AS 72, W/O 73, AW 74, X/O 75 og AM 76. Ringromstreet er forbundet med en ringromstrebase 78 med en ringromstreplugg 77. Ringromstreet er del av omløpsstrømbanen som har en øvre og en nedre ende. Den nedre enden til om-løpsstrømbanen (strømbanen 57) kommuniserer med produksjonsrørringrom-området under produksjonsrørhengeren og den øvre enden av omløpsstrømbanen

(strømbanen 58) kommuniserer med den sentrale boringen til produksjonsrørspo-len over produksjonsrørhengeren.

Fagpersonen vil kunne dra nytte av denne beskrivelsen for å erkjenne at andre ut-førelser av undervannsproduksjonssystemer kan ha ringromstrær som kan erstattes. Noen eksempler er vist i figurene 15-19. Systemene vist i figurene 15 og 16 haren kryssløpsventil 75 inkludert i produksjonstreet 10. Kryssløpsventilen 75 kan også plasseres i ringromstreet som vist i fig. 17. I ytterligere andre utførelser har et produksjonstre en kryssløpsventil 75, en produksjonslåsering 41 og en ringromslåsering 42 som kan brukes med det erstattelige ringromstreet som vist i fig. 18. Fagmannen vil kunne dra nytte av denne beskrivelsen for å erkjenne at kryssløps-ventilen 75 kan plasseres i ringromstreet som vist i fig. 19.

Som vist i fig. 20, kan isoleringshylsen 18 realiseres i forskjellige utførelser. I reali-seringen vist i fig. 20A, former isoleringshylsen 18 en forsegling med rørhengeren 30. Overhalingsventilen 73 vist i fig. 20A er del av omløpsstrømbanen (strømlinjen 200) som tillater en ringromsfluidstrøm fra under produksjonsrørhengeren til over produksjonsrørhengeren. Også vist i fig. 20 er produksjonsrørhengerpluggen 31 og produksjonsrørstrengen 60. I eksempelet vist i fig. 20B former isoleringshylsen en forsegling ved toppen av spolen 20. Overhalingsventilen 73 vist i fig. 20B former en omløpsstrømbane (strømlinjen 200) som tillater ringromsfluidstrøm fra under pro-duksjonsrørhengeren til over produksjonsrørhengeren. Fig. 20C er en utførelse som viser en annen realisering av festing av isolasjonshylsen 18 til produksjonstreet 10.

Avslutningen av strømbanen 200 ved et punkt over produksjonsrørspolen kan realiseres i et antall utførelser. Som vist i fig. 21A kan strømbanen 200 avsluttes i en

flat eller avsmalnet radiell bunnutsparing. Fig. 21A viser en del av produksjonstreet 10 og spolen 30. Fig. 21B viser en kurvet radiell utsparet avslutning av strømnings-banen 200 ved et punkt plassert over produksjonsrørspolen. Porten kan også avsluttes i en avsmalnet eller kurvet bunn (fig. 21D). Fagpersonen kan dra nytte av denne beskrivelsen for å erkjenne at omløpsstrømbanen kan avsluttes i punktet over produksjonsrørhengeren i forskjellige utførelser. Foreksempel kan enkelte konfigurasjoner dempe oppsamling av produksjonsavfall i strømningsbanen.

En utførelse av kontrollgrenseflaten for et undervannsproduksjonssystem er vist i fig. 22. Kontrollsystemet i fig. 22 omfatteren BOP-styreboks (control pod) 565, et tre 10, en spole 20, et brønnhode 50, en treparkeringsstubbe (tre parking stump) 520, en strupe 510, en ringromsblokk 78 og en base 500 for å støtte undervanns produksjonssystemet. I et annet eksempel kan en parkeringsstubbe plasseres at-skilt fra basen 500 og tjene ett eller flere trær. En elektrisk kabel 560 og en hydraulisk umbilikal 570 er forbundet med styreboksen 565. Kontrolledere 580 er forbundet med styreboksen og tilveiebringer elektrisk og/eller hydraulisk forbindelse til systemkomponentene. Kontrollgrenseflaten omfatter også en ROV-installert elektrohydraulisk forbindelse 550 vist i installert posisjon. En ROV-installert elektro-forbindelse 555 i "parkert" posisjon er også vist i fig. 22. Strupen 510 er forbundet med ringromsblokken 78 gjennom produksjonskoblingen 502. Strupen 510 omfatter også en kontrollventil 508. En strømlinjekobling 85 er også forbundet med basen 500. En produksjonsstrømlinje 90 og en ringromsstrømlinje 95 er forbundet med strømlinjekoblingen 85.

Oppfinnelsen er derfor godt tilpasset å utføre hensiktene og oppnå de løsninger og fordeler som er nevnt, så vel som andre tilsvarende disse. Mens oppfinnelsen har blitt vist, beskrevet og definert ved referanse til utførelseseksempler av oppfinnelsen, skal ikke slike referanser implisere en begrensning av oppfinnelsen. Oppfinnelsen er i stand til en betraktelig modifikasjon, endring og ekvivalenter i form og funksjon, noe som vil åpenbare seg for fagpersonen og ved hjelp av denne beskrivelsen. For eksempel kan noen utførelser dempe oppsamling av produksjonsavfall i ringromsstrømbanen. De viste og beskrevne utførelser av oppfinnelsen er kun eksempler og er ikke uttømmende for oppfinnelsesomfanget. Derfor er oppfinnelsen kun tenkt å være begrenset av omfanget til de vedlagte krav med full erkjennelse av alle ekvivalenter.

Claims

1. Undervannsproduksjonssystem omfattende: et brønnhode (50), en foringsrørstreng holdt oppe fra brønnhodet (50), en produksjonsrørspole (20) med en sentral boring forbundet med brønnho-det, en produksjonsrørhenger (30) anordnet i produksjonsrørspolen (20) og forseglet til denne,karakterisert vedat et ringrom er anordnet i foringsrørstrengen, slik at tilgang til ringrommet er tilveiebragt gjennom produksjonsrørspolen (20); og et produksjonstre (10) forbundet med en topp på produksjonsrørspolen (20).

2. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 1, videre omfattende en omløpsring-romsfluidstrømbane i fluid kommunikasjon med ringrommet, hvor omløpsringroms-fluidstrømbanen passerer gjennom en ringromsblokk (78).

3. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 2, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen omfatter en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med den sentrale boringen i produksjons-rørspolen (20) over produksjonsrørhengeren (30).

4. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 3, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen videre omfatter en ringromshovedventil (76) og en ringromsvingeventil (74) forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ring-romsstrømledningen.

5. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 4, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen videre omfatter en kryssløpsventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen og som forbindes med en ringromsstrømlinje som kommuniserer med en produksjonsstrømbane i produksjonstreet (10) forbundet med produksjons-rørspolen (20).

6. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 4, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen videre omfatter en kryssløpsventil (75) forbundet i parallell med ringroms vingeventilen og som er forbundet med en BOP-stakk-forbindelse som igjen kommuniserer med en sentral boring i en BOP.

7. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 4, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen videre omfatteren overhalingsventil (73) forbundet i parallell med ringromsvinge-ventilen som kommuniserer med en sentral boring i produksjonsrørspolen (20).

8. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 1, videre omfattende en omløpsring-romsfluidstrømbane i fluid kommunikasjon med ringrommet, hvor omløpsringroms-fluidstrømbanen er innebygd i spolen.

9. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 8, hvor omløpsringromsfluidstrømba-nen omfatter en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med den sentrale boringen til produk-sjonsrørspolen (20) over produksjonsrørhengeren (30).

10. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 9, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatteren ringromshovedventil (76) og en ringromsvingeventil (74) forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ring-romsstrømlinjen.

11. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 10, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatter en kryssløpsventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen og som forbindes med en strømlinje som kommuniserer med en produksjonsstrømbane i produksjonstreet (10) forbundet med produksjonsrørspo-len (20).

12. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 11, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatteren kryssløpventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen som kommuniserer med den sentrale boringen i produksjonsrørspo-len (20).

13. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 12, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatter en kryssløpsventil (75) som forbinder den sentrale boringen til produksjonsrørspolen (20) til en produksjonsstrømbane i produksjonstreet (10).

14. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 8, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen omfatter en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med en produksjonsstrømbane i produksjonstreet (10) forbundet med produksjonsrørspolen (20).

15. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 14, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatteren ringromshovedventil (76) og en ringromsvingeventil (74) forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i en ringromsstrømlinje.

16. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 15, som videre omfatter en ringromslåsering (42) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen og en kryssløps-ventil (75) forbundet i serie med ringromslåseringen.

17. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 1, videre omfattende en omløps-ringromsfluidstrømbane i fluid kommunikasjon med ringrommet, hvor omløpsring-romsfluidstrømbanen passerer gjennom et ringromstre (70).

18. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 17, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen omfatter en første ende som er i fluid kommunikasjon med ringrommet og en andre ende som er i fluid kommunikasjon med sentralboringen til produksjons-rørspolen (20) over produksjonsrørhengeren (30) og som videre omfatter en ringromshovedventil (76) og en ringromsvingeventil (74) forbundet i serie med ringromshovedventilen, som kontrollerer strømmen inn i ringromsstrømningslinjen.

19. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 18, hvor omløpsringromsfluidstrøm-banen videre omfatteren kryssløpventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen som kontrollerer strømmen inn i den sentrale boringen til produk-sjonsrørspolen (20).

20. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 19, som videre omfatter en ring-romsfluidlinje som forbinder omløpsringromsfluidstrømbanen med en produksjons-strømbane i et produksjonstre (10) forbundet med produksjonsrørspolen (20) og en kryssløpsventil (75) forbundet i parallell med overhalingsventilen (73) og anordnet i ringromsfluidlinjen.

21. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 20, hvor kryssløpsventilen (75) er anordnet i ringromstreet (70).

22. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 20, hvor kryssløpsventilen (75) er anordnet i produksjonstreet (10).

23. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 22, som videre omfatter en strøm-ningsbane som forbinder den sentrale boringen til produksjonsrørspolen (20) til produksjonsstrømbanen til produksjonstreet (10) og en kryssløpsventil (75) anordnet med strømningsbanen som forbinder de sentrale boringene til produksjonsrørs-polen (20) og produksjonstreet (10).

24. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 18, som videre omfatter en overhalingsventil (73) forbundet i serie med ringromshovedventilen (76) som kontrollerer strømmen inn i den sentrale boringen av produksjonsrørspolen (20) og en kryss-løpsventil (75) forbundet i parallell med ringromshovedventilen (76), som forbinder strømmen til en sentral boring i et produksjonstre (10).

25. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 18, som videre omfatter en kryss-løpsventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen som kontrollerer strømmen inn i produksjonsstrømbanen til et produksjonstre (10) forbundet med produksjonsrørspolen (20) som er anordnet i produksjonstreet (10).

26. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 18, som videre omfatter en kryss-løpsventil (75) forbundet i parallell med ringromsvingeventilen som kontrollerer strømmen inn i en produksjonsstrømbane til et produksjonstre (10) forbundet med produksjonsrørspolen (20) og som er anordnet i ringromstreet (70).

27. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 18, som videre omfatter ringrom-ventilerfor produksjonsrørspolen (20).

28. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 27, hvor ringromventilene er i spolen (20).

29. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 27, hvor ringromventilene er i ringromblokken (78).

30. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 1, som videre omfatter en omløps-ringromsfluidstrømbane integrert i spolen.

31. Undervannsproduksjonssystem ifølge krav 1, som videre omfatter en produksjonsventiler, hvori produksjonsventilene er koblet til toppen av produksjonsrørspo-len (20).