NO339233B1 - Universal brønnoverhalingspakke - Google Patents

Description

Universal brønnoverhalings pakke (well control package)

OPPFINNELSENS BESKYTTELSESOMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører et brønn overhalingssystem (workover system) for anvendelse med en havbunnsbrønn (subsea well). Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en monoborings overhalingssystem med en universal toløps nedre stigerørspakke (lower riser package).

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN OG TIDLIGERE KJENT TEKNIKK

I dag, når en offshore undervanns brønn interveneres (arbeid utført på innsiden av produksjonsrør nedenfor et undervanns ventiltre) fra et flytende fartøy eller en plattform, kan det benyttes et åpent vann (open water) overhalingssystem. Slike overhalingssystemer er normalt utformet med en nedre stigerørs pakke (lower riser package), også kalt brønnkontroll pakke, Denne er koblet nedenfor en nødutkoblingspakke (emergency disconnect package), som tillater frakobling fra nedre stigerørspakke (LRP) når situasjoner krever det.

Ved brønnoverhaling på et horisontalt ventiltre, vil overhalingssystemet normalt være et overhalings system med monoboring. Med dette menes at ett enkelt, rett (produksjons) rør strekker seg nedover gjennom midten av systemet. Et monoborings stigerør strekker seg fra riggen nedover til monoborings nødutkoblingspakken og nedre stigerørs pakke, som på sin side er koblet til det horisontale ventiltreet. Siden verktøyet for å installere plugger trenger en relativt rett atkomst vei, er det mulig å sette plugger i ventiltreet i produksjonsboringen når overhalingssystemet er festet. Det er også anordnet en andre linje, kalt ringromslinjen (annulus line) i brønnoverhalingssystemer. Denne ringromslinjen starter normalt som en slange fra oversiden (topside) og føres videre inn i nødutkoplingspakken, før den tar forskjellige veier gjennom systemet og inn i ventiltreet. Det er forskjellige kryssningspunkt fra denne linjen inn i produksjonsboringen, noe som fører til forskjellige sirkulasjonsveier for ulike arbeidsoperasjoner, inkludert spyling (flushing) av hydrokarboner fra stigerøret. I et horisontalt ventiltre, er det ikke nødvendig å plassere plugger i denne linjen i ventiltreet siden det er ventiler som kan utføre denne funksjonen. Det er derfor ikke et problem at det ikke er tilkomst i en rett linje til ringromsboringen i ventiltreet for verktøy som brukes til plugging av brønnen.

Imidlertid er situasjonen annerledes med et vertikalt ventiltre. Noen vertikale ventiltre systemer krever plugger som blir innsatt og fjernet fra ringromsborehullet.

En løsning på dette er å bruke et toløps brønnoverhalingssystem med et toløps stigerør, med boring som samsvarer med størrelse og mellomrom til boringene i det vertikale ventiltreet. Dette krever imidlertid et overhalingssystem som er beregnet spesielt for konfigurasjonen av det vertikale ventiltreet, og det vil også kreve et stort toløps stigerør.

Publikasjon US 2010025044 angår et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undersjøisk brønn. Denne omfatter en nødutkoblingspakke og en nedre stigerørpakke som er anordnet på et ventiltre på toppen av en brønn. Systemet beskriver også en adaptor for tilkobling mellom ventiltreet og nedre stigerørspakke. Systemet er videre beregnet for tilkobling til monoborings nedre stigerørspakke for tilkobling til et horisontalt ventiltre, ikke et to-løps nedre stigerørspakke for tilkobling til et vertikalt stigerør.

Det er heller ikke nevnt at forbindelsesleddet kan ha forskjellige konfigurasjoner etter hvilken type juletre overhalingsutstyret settes på.

Foreliggende oppfinnelsen tar sikte på å skape et standardisert overhalingssystem med en utskiftbar nedre del for å oppnå et universelt overhalingssystem. Dette omfatter en standardisert monoborings nødutkoblingspakke. Denne er innrettet over en toløps nedre stigerørspakke som inkluderer en aktiv borehullsvelger. Geometrien til den nedre er optimalisert til å dekke en stor variasjon av vertikale ventiltre typer, hvor det eneste ventiltre spesifikke utstyret er ventiltreadapteren (XTAC). Fordelen denne oppfinnelsen gir, er at den danner et brønnoverhalingssystem hvor det er mulig å utføre en intervensjon på de fleste av de vertikale ventiltrærne som finnes på markedet. Selv om det ikke er optimalt, kan den samme oppfinnelsen tilpasses til å utføre intervensjon på horisontale ventiltrær også. Dette gir en spesiell fordel for bruk på felt som inneholder en variasjon av ventiltre typer og produsenter, siden det er mulig å kjøpe et utstyr for å utføre alle operasjonene.

Hovedformålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe et undersjøisk brønnoverhalingssystem som hovedsakelig har monoboring, men som samtidig er universell på den måten at den lett kan tilpasses forskjellige boringsstørrelser og avstander for vertikale ventiltrær, og er også tilpasset til å kunne brukes på horisontale ventiltrær.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Oppfinnelsen tilveiebringer et system for å utføre brønnoverhalings operasjoner på en undervannsbrønn omfattende en monoborings nødutkoplings pakke og en nedre stigerørspakke som er anordnet mellom nødutkoplingspakken og et ventiltre, ventiltreet er anordnet på toppen av en brønn. Nevnte system har en hovedboring som strekker seg gjennom systemet fra et stigerør som er koblet over nødutkoplingspakken, nevnte hovedboring er forgrenet i den nedre stigerørspakken i et to-løps arrangement som omfatter en produksjonsboring og en ringromsboring, nevnte produksjonsboring og ringromsboring strekker seg ned i brønnen under ventiltreet. Systemet er særegent ved at ventiltre adapteren har en nedre grenseflate mot ventiltreet og en øvre grenseflate mot den nedre stigerørspakken, den nedre grenseflaten er optimalisert for å passe et flertall av konfigurasjoner av boringene i ventiltreet og adapteren er utskiftbar for å tilpasses et bredt utvalg av mulige arrangementer av produksjonsboringen og ringromsboringen i ventiltreet.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undersjøisk brønn omfattende en monoborings nødutkoplingspakke og en nedre stigerørspakke anordnet mellom nødutkoblingspakken og ventiltreet, anordnet på toppen av brønnen. Nevnte system har en hovedboring som strekker seg gjennom systemet fra et stigerør som er koblet ovenfor monoborings nødutkoblingspakken, nevnte hovedboring er forgrenet i den nedre stigerørspakken til et to løpsarrangement omfattende en produksjonsboring og en ringromsboring, nevnte produksjonsboring og ringromsboring strekker seg ned i brønnen under ventiltreet. Oppfinnelsen er særegen ved at den nedre stigerørspakken har et hulrom i ringromsboringen, idet hulrommet har en bredde som er større enn den gjenværende ringromsboring, en diagonal line fra et innløp av hulrommet til et utløp av hulrommet har en lengde som er tilpasset/egnet til lengden av stive-deler av verktøy som senkes ned i ringromsboringen i brønnen.

Fortrinnsvis omfatter systemet flere egenskaper som er definert i de uselvstendige kravene 2-24, 26-28.

Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen a tilpasse et monoborings brønnoverhalingssystem for å fungere med et flertall av varianter av vertikale ventiltrær (XT) og også horisontale ventiltrær (XT) Under brønnoverhalingsoperasjoner med en monoborings nødutkoplingspakke og nedre stigerørspakke, følger ikke ringromslinjen en rett linje og tillater kun sirkulasjon av fluid. Når man ønsker å benytte et monoboringssystem for bruk på et vertikalt ventiltre, for å overvinne disse problemene, er det mulig å benytte en monoboring nødutkoblingspakke og en toløps nedre stigerørspakke (LRP) (med avstand mellom boringsåpningene som samsvarer med avstanden mellom boringsåpningene i det ventiltreet (XT) med en aktiv boringsvelger i mellom. En aktive boringsvelger tillater brønnkabel verktøy å bli omadressert fra hovedboringen i nødutkoblings pakken (EDP), til enten hoved eller ringromsboringen i den nedre stigerørspakken, med en bane/sti/vei som er rett nok for å tillate navigering av brønnkabelverktøyet.

Det er et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en strekning i ringromsboringen som er farbar for brønnkabel verktøyet som blir brukt til å sette/fjerne plugger i ringromsboringen.

Det er et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et brønnoverhalingssystem som er universelt for bruk på alle typer av ventiltrær XT, hvor det eneste ventiltre spesifikke behovet er en ventiltre-adapter som er utskiftbar og spesifikk til hvert ventiltre konfigurasjon.

Det er enda et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et brønnoverhalingssystem med en boringsvelger innlemmet, og som er forholdsvis kompakt.

Det er enda et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et brønnoverhalingssystem hvor ventilene og boringsvelgeren kan danne forskjellige strømningsveier gjennom ringromsboringen, produksjonsboringen og hovedboringen

Flere andre formål og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil bli åpenbare for en fagmann på området når en mer detaljer beskrivelse er fremstilt nedenfor.

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

Den foreliggende beskrivelsen vil nå bli forklart mer inngående ved hjelp av eksempler, med referanse til de medfølgende tegninger, hvor: Figur 1 er en skjematisk fremstilling av en monoborings brønnoverhalings system for et horisontalt ventiltre i henhold til tidligere kjent teknikk. Figur 2 er en skjematisk fremstilling av et universal brønnoverhalingssystem ifølge den foreliggende oppfinnelsen, festet til et vertikalt ventiltre, med en boringsvelger innlemmet i nedre stigerørspakke. Figur 3 er en skjematisk fremstilling av en annen foretrukket utførelsesform av det universelle brønnoverhalingssystemet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, festet til et vertikalt ventiltre (VXT), med boringsvelger som en boltet på sammenstilling som en del av nedre stigerørspakke

LRP.

Figur 4 er en skjematisk fremstilling av det universelle brønnoverhalingssystemet ifølge oppfinnelsen i Figur 2, hvor de viktige trekkene er uthevet. Figur 5-7b er et utsnitt av toppen på den nedre stigerørspakken og viser forskjellige mulige ringroms sirkulasjonsbaner i systemet. Figur 8 er et utsnitt av toppen på den nedre stigerørspakken (LRP) ifølge den foreliggende oppfinnelsen med et brønnkabelverktøy som blir omdirigert inn i ringromsboringen og hvor hovedboringen er lukket av boringsvelgeren. Figur 9 er et utsnitt av toppen av nedre stigerørspakke(LRP) ifølge den foreliggende oppfinnelse med boringsvelgeren anordnet i den motsatte retningen enn i figur 8 og hvor ringroms løpet er i en lukket tilstand. Figur 10 er et utsnitt av et toløps nedre stigerørspakke med et større hulrom i den nedre ringformede området. Figur 11 er en skjematisk fremstilling av verktøyet som installerer plugger, verktøyet er omdirigert i ringrommet av det vertikale ventiltreet, for å sette pluggen i ringrommet i røropphenget nedenfor det vertikale ventiltreet. Figur 12 er et utsnitt av det nedre område av nedre stigerørspakke og toppen av ventiltre adapter, hvor ventiltre adapter (XTAC) innlemmer tetninger og boringsavstander for å passe en spesiell ventiltre type. Figur 13- Figur 15 er utsnitt av forskjellige vertikale ventiltree konfigurasjoner med forskjellige ventiltre adaptere som blir brukt til å matche de forskjellige konfigurasjoner. Figur 16 er en skjematisk fremstilling av det universelle brønnoverhalingssystemet ifølge en annen foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen hvor brønnoverhalingssystemet er brukt på et horisontalt ventiltre.

DETALJERT BESKRIVELSE

Det vises nå til tegningene, hvor like henvisningstall betegner tilsvarende struktur i gjennom alle figurene.

Figur 1 viser et typisk oppsett for et horisontalt ventiltre 5 med en monoborings brønnoverhalings system 8.1 dette oppsettet strekker et monoborings stigerør 1 fra riggen (kun den nedre delen av stigerøret vises på figuren) ned til en monoborings nødutkoplings pakke (EDP) 2 som befinner seg over en nedre stigerørspakke (LRP) 3. Den nedre stigerørspakken 3 er koblet til det horisontale ventiltreet 5 gjennom et ventiltre adapter 4, som er et tillegg som er boltet på undersiden av den nedre stigerørspakken (LRP) 3. Ventiltreet 5 er i den nedre enden koblet til et brønnhode 7. Nødutkoblingspakken 2, den nedre stigerørspakken 3 og ventiltreadapteren 4, stigerøret 1 og utstyr anordnet topside (ikke vist) er omfattet i monoborings brønnoverhaling systemet.

Systemet refereres til som monoboring pga en enkelt, rett produksjonsboring 9 som går nedover gjennom midten av systemet. Det horisontale ventiltreet 5 har et horisontalt produksjons utløp 15 hvor produksjonsstrømmen blir ledet. Dette utløpet 15 er lukket ved brønnoverhalingsprosessen ved hjelp av ventiler 16. Når brønnoverhalingssystemet 8 er koblet til ventiltreet 5, kan det settes inn plugger (ikke vist) i røropphenget (tubing hanger) 6 ved hjelp av verktøy som føres inn i produksjonsboringen 9. Verktøyene som brukes til å føre inn plugger krever en relativt rett tilkomst linje.

En ringromslinje 10 er anordnet ved siden av produksjonsboringen 9 i brønnoverhalingssystemet 8. Ringromslinjen 10 starter som en slange (ikke vist) fra oversiden (topside) og går inn i nødutkoplingspakken 2 ved topp delen 14 før den tar en variert vei nedover gjennom brønnoverhalingssystemet 8 og inn i ventiltreet 5. Det er flere krysspunkter 11 fra denne linjen inn i produksjonsboringen 9, noe som danner en sirkulasjonsvei som kan bli brukt til forskjellige operasjoner. Linjen 10 og krysningspunktene 11 kan foreksempel bli brukt til flushing/spyling av hydrokarboner i stigerøret 1.

Figur 2 viser et apparat 20 for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn som har et vertikalt ventiltre 25. Ved dette oppsettet er det en monoborings stigerør 28 som strekker seg fra riggen nedover til en monoborings nødutkoplingspakke 21. Nødutkoplingspakken 21 er standard og hovedsakelig lik som tidligere kjent teknikk. Stigerøret 28 og nødutkoplings pakken 21 har en hovedboring 29 som strekker seg gjennom senter av stigerøret 28 og nødutkoplingspakken 21. Nedenfor nødutkoplingspakken 21 er det anordnet en nedre stigerørspakke 23 som er koblet til nødutkoplingspakken 21 gjennom en høyvinkel utløsbar kobling. Denne er tilpasset til å frigjøre nødutkoplingspakken 21 fra den nedre stigerørspakke 23. Den øvre delen 43 av den nedre stigerørspakken 23 har en standard kontaktflate/grensesnitt til en standard monoboring nødutkoplingspakke (EDP) og stigerørs arrangement. Den fleksible slangen er koblet til ringromslinjen 30 ved et innløpspunkt 44. På innsiden av den nedre stigerørspakken 23, strekker det seg en hovedboring 29 til en foretrukket avstand fra toppen av den nedre stigerørspakken 23 hvor hovedboringen 29 er delt i to boringer; en produksjons boring 35 og en ringromsboring 36. Den indre geometrien av den nedre stigerørspakke spole (spool) i henhold til oppfinnelsen er konstruert for å tillate en rett tilkomst til produksjonsboringen 35 og en vinklet, men forholdsvis rett tilkomst til ringromsboringen 36. Ved toppunktet 34 av delingen mellom produksjonsboringen 35 og ringromsboringen 36 er det anordnet en sjalter eller en boringsvelger 22. Boringsvelgeren 22 er en innretning som tillater å velge mellom boringene. Denne innretningen kan potensielt ha en rekke forskjellige former. En form er at boringsvelgeren 22 er formet som en styreskinne med en ende koblet til toppunktet 34 og den motsatte enden 38 strekker seg oppover og lener seg mot en indre vegg 37 som definerer hovedboringen 29. Boringsvelgeren 22 kan beveges fra en side av den indre veggen 37 som dekker produksjonsboringen 35 til den andre siden av veggen 37 som dekker ringromsboringen 36. Denne teknikken er velkjent for en fagmann på området.

Når boringsvelgeren 22 er valgt til å dekke produksjonsboringen 35, er det mulig å utføre arbeidsoperasjoner i ringromsboringen 36, slik som å sette inn og fjerne plugger. Likeledes, når ringromsboringen 36 er dekket av boringsvelgeren 22, kan det innsettes verktøy i produksjonsboringen 35.

I produksjonboringen 35 og ringromsboringen 36 nedenfor boringsvelgeren 22, er det anordnet en rekke ventiler 33a-e for å skape forskjellige sirkulasjonsveier i systemet.

Alternative ventilarrangement og antallet ventiler enn det som er beskrevet i det følgende er mulig for å oppnå samme funksjonalitet. Ringromslinjen 30 er anordnet ved siden av hovedboringen 29 1 nødutkoplingspakken 21 og deretter dirigert rundt boringsvelgeren 22 og ledes til ringromsboring 36 mellom den øvre ringromsventilen 33b og en nedre ringromsventil 33c (ringroms isolasjonsventil). Dette vil bli beskrevet nærmere i figurene 5-7. Nedenfor ventilene 33a-e er det anordnet en del 31 i ringromsboringen med større diameter. Dette blir nærmere beskrevet i tilknytning til figur 8-10.

Barrierefilosofien i nedre stigerørspakke 23 er opprettholdt med doble blokker med ventiler 33d og 33e, men også 33b og 33c nedenfor boringsvelgeren 22. Kutte evne kan opprettholdes ved å bruke kuttende sluseventiler og/eller tettende kutteventil (ikke vist).

Nedenfor den nedre stigerørspakken 23 er det anordnet en ventiltre adapter (XTAC) 24 med koblings tetninger 39 og en borings avstand for å avpasses til forskjellige ventiltre typer 25. Figur 2 viser et konvensjonelt vertikalt ventiltre 25. Ventiltreet 25 er koblet til et brønnholde 27 og til et røroppheng 26 på en konvensjonell måte. Figur 3 viser en mulig utførelsesform av arrangement som er vist i figur 2 med forskjellen at boringsvelgeren 22 er innlemmet i nedre stigerørspakke 23 som en separat sammenstilling som er montert ved å bli boltet på. Boringsvelgeren 22 er anordnet i en separat del 41 og boltet med bolter 42 til toppen av den nedre stigerørspakken 23. Figur 4 viser arrangementet ifølge den foreliggende oppfinnelsen hvor nye aspekter med oppfinnelsen er uthevet. De følgende figurene vil beskrive disse trekkene mer inngående. Trekk A omhandler ringroms sirkulasjonsveien som strekker seg utenom boringsvelgeren. Dette er beskrevet nærmere i figurene 5-7. Trekk B omhandler geometrien til ringromsboringen og er beskrevet i mer detalj i figurene 8-11. Trekk C er en utskiftbar ventiltreadapter (XTAC) 24 og boringsgeometri i nedre stigerørspakke 23 noe som medfører at brønn kontroll utstyret er universelt. Dette trekket blir nærmere beskrevet i figurene 12-15.

I figur 5 er det vist en sirkulasjonsvei gjennom brønnoverhalingsutstyret. En fluid er 50 ledes inn i ringroms linjen 30 i nødutkoblingspakken 21 og sirkuleres nedover gjennom ringromsbanen 30. Fluidet blir videre ledet inn i ringroms boringen 36 i nedre stigerørspakke 23. Fluidet sirkuleres videre nedover ringromsboringen 36. En øvre ringromsboringventil 33b er lukket ved denne sirkulasjonsprosessen for å forhindre fluidet å strømme inn i produksjons boringen 35.

En ringroms linje ventil 33a og en nedre ringromsborings ventil 33c er i åpen posisjon.

I figur 6 er det vist en sirkulasjons bane nedover gjennom produksjonsboringen 35. Fluidet blir ledet inn i ringromslinjen 50 i den nedre nødutkoplingspakken 21 ved innløpspunktet 44 og sirkuleres nedover gjennom ringromslinjen 50. Fluidet blir videre ledet fra ringroms linjen inn i ringroms boringen 36 gjennom et utløpspunkt 53. Den nedre ringroms ventilen 33c er lukket noe som fører til at fluidet sirkulerer oppover i ringromsboringen 36 gjennom boringsvelgeren 22. En hovedborings ventil 53 i hovedboringen 29 er lukket og fluidet sirkulerer videre nedover produksjonsboringen 35. Gjennom denne strømingslinjen er ringromslinje ventilen 33a, ringromsboringsventilen 33b, en øvre produksjonsborings ventil 33d og en nedre produksjons boringsventil 33e åpen. Boringsvelgeren 22 er i lukket posisjon over ringromsboringen 36. Boringsvelgeren 22 har ikke fluid/gass tettende egenskaper, noe som føres til at fluidet 50 kan ledes rundt boringsvelgeren 22.

I figur 7 følger fluidet samme vei til ringromsboringen 36 som i figur 5 og 6.1 denne figuren er den øvre ringromsventilen 33b lukket slik at fluidet blir ledet nedover i ringromsboringen 36. Det er en kryssende linje (ikke vist i figuren) som er anordnet i enten ventiltreet eller nedenfor et eller annet sted i ferdigstillelsesrørledningen (completion tubing). Den øvre produksjons ventilen 33d, den nedre produksjonsventilen 33e og hovedboringsventilen 53 er åpent slik at fluidet tillates å blir sirkulert opp gjennom produksjonsboringen 35 og videre opp i hovedboringen 29.1 denne figuren er boringsvelgeren 22 lukket over produksjonsboringen 35.

En annen mulighet for å sirkulere fluidet oppover i hovedboringen 29 er når den nedre ringroms boringsventilen 33c og den øvre produksjons borings ventilen 33d er lukket. Ringromslinje ventilen 33a og den nedre ringroms borings ventilen 332c er åpen. Boringsvelgeren 22 er i en posisjon hvor den lukker over ringromsboringen 36. Denne mulige sirkulasjonsveien er vist i Figur 7b.

I de følgende figurene 8-11 er trekkene som angår geometrien til ringromsboringen nærmere beskrevet. I noen vertikale ventiltre kreves det at det settes inn plugger eller fjernes plugger fra ringromsboringen 36. Verktøyene 60 består normalt av mange ledd 60a mellom stiv-lengde deler 60b som gjør at verktøyet kan føres inn i ringromsboringen 36. Verktøyet 60 føres ned ved hjelp av sin egen vekt.

På grunn at beskaffenheten av kabelverktøyet som brukes for å sette inn/fjerne disse pluggene, er en relativt rett bane vanligvis nødvendig. Ringroms banen i den nedre stigerørspakken 23 er formet som en bane med flere knekker (dogleg) nedover gjennom ringromsboringen 36 rett etter boringsvelgeren 22. Videre nedover hvor boringene samler seg, kan det sees et større hulrom 31.

Hele geometrien til ringromsbanen er optimalisert for å gi den nødvendige plassen for verktøyet 60 å få tilgang til ventiltreet 25. Verktøyet krever en viss plass i den nedre stigerørspakken for å kunne passere gjennom knekkene, på grunn av minimum av stiv lengde begrensningene som pålegges av kabelverkøyet. Figur 9 viser et snitt av boringsvelgeren hvor boringsvelgeren er i en lukket posisjon over ringromsboringen 36. Figur 10 viser hulrommet 31 av ringromsboringen plassert under ventilene 33a-33e. Den øvre og nedre produksjonsboringsventilen 33d og 33e har aktuatorer som kan ta opp plass i den nedre stigerørspakkens 23 hoved blokk og begrenser mulig størrelse på boringen. Nedenfor ventilene 33d og 33e er det mulig å øke bredden på ringromsboringen slik som hulrommet 31, for å gi kabelverktøyet 60 nødvendig rom for å navigere langs ringromsboringen 36. Figur 11 viser arrangementet med verktøyet for å sette inn eller fjerne plugger i ringromsboringen omdirigert inn i ringromsboringen av den nedre stigerørspakken 23. Verktøyet kan bli brukt til andre arbeidsoperasjoner også i brønnen 32.

Framstillingsprosessen for å oppnå større hulrom 31 er utført slik at hulrommet fremstilles nedenfra. Deretter dannes en vinklet overflate ved å tilbake-fylle hulrommet i en prosess. Dette er vist i figur 12. Den vinklede overflaten er illustrert av det skraverte feltet i figur 12.

Forming av dette hulrommet kan også oppnås ved bruk av forskjellige andre metoder, som kan utledes av en fagmann på området.

Figur 13-15 viser et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen.

Det er ønskelig for operatører å være i stand til å bruke samme brønnoverhalingssystemet for å utføre intervensjoner på vertikale ventiltrær fra forskjellige leverandører. Det er mange varianter av vertikale trær med forskjellige diametere på produksjonsboringen, men også avstanden mellom ringromsboring og produksjonsboring varierer fra forskjellige ventiltrær og leverandører.

Figurene 13-15 viser at geometrien til ventiltreadapter (XTAC) 65;71 ;75 kan skreddersys til å passe alle vertikale ventiltre konfigurasjoner. Figur 16 viser at ventiltre adapter) 65;71 ;75 også kan spesial konstrueres til å passe en horisontal ventiltre konfigurasjon.

Dette betyr at ventiltre adapter (XTAC) 65; 71 ;75 er den eneste delen av systemet som trenger å være spesifikk og tilpasset til ventiltreet 70; 74; 78. Det fremgår videre at geometrien av den nedre stigerørspakke boringene og tetnings arrangementet fra nedre stigerørspakken 23 mot ventiltre adaptoren forblir konstant. Geometrien til hoved og ringromsboringen over ventiltreadaptoren er optimalisert for å dekke størst mulig antall borings diameter og avstand mellom boringene.

Figur 13 viser et ventiltre adapter 65 som er konfigurert/tilpasset til å være koblet til et ventiltre 70 med en produksjonboring med diameter 6" og en ringromsboring med en diameter på 2". Det brukes en vanlig tetnings kontaktflate med metall tetninger 66 mellom nedre stigerørspakke 23 og ventiltre adapter 65. Produksjonsboring 67a i ventiltre adapteren 65 er traktformet eller innsnevret for å passe produksjonsboringen 68b i ventiltreet 70.

Ringromsboringen 68a i ventiltre adapter 65 er på samme måte innsnevret for å passe ringromsboringen 68b i ventiltreet 70.

Koblingen mellom ventiltreadapter 65 og ventiltreet 70 er tettet av to sylindriske stinger tetninger (stinger seals) 69a, 69b en i produksjonsboringen 71, den andre i ringromsboringen 72 i ventiltre adapteren 65, det vil si tetningene (stinger seal) 69a, 69b strekker seg fra hver boring 71, 72 i ventiltreadapter 65 og strekker seg inn i boringene 67a, 67b i ventiltreet.

Figur 14 viser en annen utførelse av ventiltreet 78. Produksjonsboringen 73b i ventiltreet er i denne utførelsesformen 5". Dette medfører i en annen traktformet produksjonsboring 73a i ventiltre adapter 76. Det samme gjelder de ringformede boringene 74a, 74b.

I figur 15 har produksjonsboringen 77b i ventiltreet 80 en diameter på 4". Den traktformede produksjonsboringen 77b i ventiltre adapter 78 er i denne utførelsesformen av oppfinnelsen ikke symmetrisk for å passe diameteren og plasseringen av produksjonsboringen 77b i ventiltreet 80. Ringromsboringen 78a av ventiltre adapteren 79 er på samme måte innsnevret for å passe ringrinsboringen 78b i ventiltreet 80.

Disse konfigurasjonene er kun eksempler på forskjellige konfigurasjoner av ventiltre adapter 65; 76; 79. Andre egnede konfigurasjoner for å matchede forskjellige diameterne og avstandene mellom produksjonsboringen 67; 73B; 77b og ringromsboringen 68b;74b;78b i ventiltreet 65; 75;

80 er mulige utførelsesformer av oppfinnelsen.

Stinger tetningene (stinger seals) 69a, 69b er tilpasset til å passe med de forskjellige konfigurasjonene av produksjonsboringen 67b; 73b; 77b og ringromsboringen 68b; 74b; 78b i ventiltreet 65; 78; 80.

Figur 16 viser arrangementet ifølge den foreliggende oppfinnelsen, koblet til et horisontalt ventiltre 86 for å vise at arrangementet er egnet for denne typen av ventiltrær også.

I denne utførelsesformen er det en stor stinger tetning (ikke vist) for produksjonsboringen som på samme måte som med vertikalt ventiltre, trenger inn i produksjonsboringen 83 av ventiltreet 82 for å danne en tetning. Det er anordnet en annen, større tetning konsentrisk rundt denne stinger tetningen, men som er mye grunnere, for føringen av en ringromslinje 84 i ventiltreet.

Oppfinnelsen vil normalt ikke være nødvendig for grensesnitt til horisontale ventiltrær, men hvor et oljefelt består av en rekke vertikale ventiltrær samt horisontale ventiltrær, vil det være kommersielt attraktivt å ha et system som har grensesnittet som kan passe til alle typer ventiltrær. Systemet vil, som vist i figur 16, kun trenge en bestemt ventiltre adapter 85 for å koble mellom den nedre stigerørspakken 23 og det horisontale ventiltreet 86.

Claims (28)

1. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner (workover) på en undersjøisk brønn (subsea) omfattende en enkeltboring (monobore) nødutkoblingspakke (emergency disconnect package) (21) og en nedre stigerørs pakke (lower riser package) (23) anordnet mellom nødutkoblingspakken (emergency disconnect package) (21) og et ventiltre (Christmas tree) (25) som er anordnet på toppen av en brønn (well), nevnte system har en hovedboring (main bore) (29) som strekker seg gjennom systemet fra et stigerør (riser) (28) som er koblet over enkeltborings nødutkoblingspakken (21), nevnte hoved boring (29) er forgrenet i den nedre stigerørspakke (23) i et todelt borings arrangement som omfatter en produksjonsboring (production bore) (35) og en ringromsboring (annulus bore) (36), nevnte produksjonsboring (35) og ringromsboring (36) strekker seg ned til en produksjonsboring (35'; 67b; 73b; 77b) og en ringromsboring (36'; 68b; 74; 78b) i ventiltreet (25 at systemet også omfatter en ventiltreadapter (24; 65; 76; 81) som har en produksjonsboring (71; 81; 83) og en ringromsboring (72; 82; 84), nevnte produksjonsboring (71; 81; 83) har en øvre grenseflate innrettet på linje med produksjonsboringen (35; 67a; 73a; 77a) i den nedre stigerørspakke (23) og en nedre grenseflateinnrettet på linje med produksjonsboringen (35; 67b; 73b; 77b) i ventiltreet (25; 70;

75; 80; 82), nevnte ringromsboring (72; 82; 84) har en øvre grenseflate innrettet på linje med ringromsboringen (36; 68a; 74a, 78a) i den nedre stigerørspakken (23) og en nedre grenseflate innrettet på linje med ringromsboringen (36' 68b;74b; 78b) i ventiltreet (25;70;75;80;82),karakterisert vedat nevnte produksjonsboring (35';67b; 73b; 77b) og ringromsboring (25; 70; 75; 80; 82) i ventiltre adapteren (24; 65; 76; 81) er tilpasset til å være rett, traktfomet eller innsnevret mot den nedre grenseflaten for å danne en overgang for å koble produksjonsboringen (35'; 67b; 73b; 77b) og ringromsboringen (36'; 68b; 74b; 78b) i ventiltreet (25; 70; 75; 80; 82) med henholdsvis produksjonsboringen (35; 67a; 73a; 77a) og ringromsboringen (36; 68a; 74a; 78a) i den nedre stigerørspakken (23), nevnte ventiltre adapter (24; 65; 76; 81) er utskiftbar for å passe spesifikke ventiltrær (25; 70; 75; 80; 82).

2. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge krav 1, hvori produksjonsboringen (81) og ringromsboringen (82) i juletreadapteren (76) er begge konisk.

3. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge kravl, hvori produksjonsboringen i ventiltreadapteren (79) er skjevt konisk og ringromsboringen (84) i ventiltre adapteren (79) er konisk.

4. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge kravl, hvori produksjonsboringen (83) og ringromsboringen i ventiltre adaperen (79) er begge skjevt koniske.

5. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjonser på en undervannsbrønn ifølge krav 1, hvori produksjonsboringen (71) i ventiltreadapteren (65) er i hovedsak rett og ringromsboringen (72) i ventiltreadapter (65) er konisk.

6. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge krav 1-5, hvori produksjonsboringen (71) og ringromsboringen i ventiltreadapapteren (65) er hovedsakelig sylindrisk.

7. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av de foregående kravene, hvori koblingen mellom den nedre delen av ventiltreadapteren (24; 65; 76;

79) og ventiltreet (25; 70; 75; 80) er tettet ved bruk av stinger tetninger (stinger seals) (69).

8. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 1-7, hvori grenseflaten mellom ventiltre adapteren (24; 65; 76; 81) og den nedre stigerørspaken (23) har et tetningsarrangement (66) som er konstant ved alle utførelsesformer av ventiltre adapteren (24; 65; 76; 81).

9. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av de foregående kravene, hvori nevnte nedre stigerørspakke (23) har et hulrom (31) i ringromsboringen (36), nevnte hulrom har en bredde større en det gjenværende ringromsboring (36), en diagonal linje fra et innløp av hulrommet (31a) til et utløp av hulrommet (31b) har en lengde optimalisert til den lengden av stive deler av verktøyet (60) slik at disse stive delene (60) kan få tilgang til ringromsboringen i brønnen (32).

10. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge krav 9, hvori hulrommet (31) er plassert nedenfor en øvre ringromsborings ventil (33b) og en nedre ringromsborings ventil (33c).

11. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 9-10, hvori verktøyet er tilpasset til å utføre arbeidsoperasjoner i brønnen (32).

12. Et system for å utføre brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 9-11, hvori verktøyet (60) er et verktøy for å sette inn plugger eller fjerne plugger.

13. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 1-12, hvori en boringsvelger (boreselector) (22) er anordnet nedenfor nødutkoblingspakken (21) og tilpasset til å gi adgang til henholdsvis produksjonsboring (35) eller ringromsboring (36), avhengig av posisjonen til boringsvelgeren (22).

14. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge krav 13, hvori boringsvelgeren er integrert i den nedre stigerørspakken (23).

15. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn, ifølge krav 13 eller 14, hvori boringsvelgeren er innlemmet i en boringsvelger enhet (41), nevnte boringsvelger enhet (41) er koblet til den nedre stigerørspakke (23) nedenfor nødutkoblingspakken (21).

16. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 13-15, hvori det er anordnet ventiler (33a-e) nedenfor boringsvelgeren (22).

17. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 13-16, hvori det er anordnet en øvre ringromsventil (annulus bore valve) (33b) og en nedre ringromsventil (annulus bore valve) (33c) i ringrommet (36) nedenfor boringsvelgeren i den nedre stigerørspakken (23).

18. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 13-17, hvori det er anordnet en øvre produksjonsventil (33d) og en nedre produksjons ventil (33e) i produksjonsboringen (35) nedenfor boringsvelger (22) i den nedre stigerørspakken (23).

19. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 13-18, hvori det er anordnet en hoved boringsventil (53) over boringsvelgeren (22).

20. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 13-19, hvori boringsvelgeren (22) tillater fluid til å passere mellom hovedboring (29), ringromsboring (36) og produksjonsboring (35) i hvilken som helst posisjon av boringsvelgeren (22).

21. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 16-20, hvori boringsvelgeren (22) er anordnet over ventilene (33a-e) i den nedre stigerørspakken (23).

22. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 17-21, hvori en ringromslinje (annulus line) (30) strekker seg fra en innløps port (44) i nødutkoplingspakken (21) gjennom nødutkoplingspakken (21), nevnte ringromslinje (30) er rutet på utsiden av boringsvelgeren (22) og ført gjennom en utløpsport (53) i ringromslinjen (30) til ringromsboring (36) mellom øvre ringromsventil (33b) og nedre ringromsventil (33c).

23. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge krav 16, hvori det er anordnet en ringromslinje ventil (annulus line valve) 33a i ringromslinjen (30) i den nedre stigerørspakken (23).

24. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 17-23, hvori en strømningsvei til brønnen gjennom ringromsboringen (36) oppstår når den øvre ringromsventil (33b) er stengt.

25. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 18-24, hvori en strømningsbane til brønnen gjennom produksjonsboringen (35) oppstår når den nedre ringromsventilen (33c) og hovedboringsventilen (53) er stengt.

26. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge hvilket som helst av kravene 17-25 hvori en strømningsbane opp gjennom hovedboring (29) gjennom ringromsboring (36) og produksjonsboring (35) oppstår når den øvre ringromsboringsventilen (33b) er stengt og det er en strømningsforbindelse mellom ringromsboring (36) og produksjonsboring (35).

27. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge et av kravene 18-26, hvori en strømningsvei opp gjennom hovedboring (29) oppstår når den øvre ringroms boringsventilen (33b) og den øvre produksjons boringsventilen (33d) er stengt.

28. Et system for utførelse av brønnoverhalingsoperasjoner på en undervannsbrønn ifølge en av de foregående kravene, hvori ventiltreadapteren (24; 65; 76; 81) har stinger tetning (69) og en avstand mellom boringene for å passe et spesielt ventiltre (25; 70; 75; 80; 82).