NO343958B1 - Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing - Google Patents

Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing Download PDF

Info

Publication number
NO343958B1
NO343958B1 NO20101500A NO20101500A NO343958B1 NO 343958 B1 NO343958 B1 NO 343958B1 NO 20101500 A NO20101500 A NO 20101500A NO 20101500 A NO20101500 A NO 20101500A NO 343958 B1 NO343958 B1 NO 343958B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
string
several
kill
vehicles
killing
Prior art date
Application number
NO20101500A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20101500L (no
Inventor
Angelo Calderoni
Paolo Ferrara
Original Assignee
Eni Spa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eni Spa filed Critical Eni Spa
Publication of NO20101500L publication Critical patent/NO20101500L/no
Publication of NO343958B1 publication Critical patent/NO343958B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/001Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor specially adapted for underwater drilling
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0007Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0007Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
    • E21B41/0014Underwater well locating or reentry systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/04Manipulators for underwater operations, e.g. temporarily connected to well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • E21B43/0122Collecting oil or the like from a submerged leakage
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10Locating fluid leaks, intrusions or movements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/10Locating fluid leaks, intrusions or movements
    • E21B47/107Locating fluid leaks, intrusions or movements using acoustic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Removal Of Floating Material (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et system for slukking eller oljebrønndreping eller dreping av en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, også kalt en utblåsning.
Ved undervannsboring blir brønnene holdt under kontroll ved hjelp av en søyle av slam som skaper en hydrostatisk last som er tilstrekkelig til å holde overtrykk mellom brønnen og det eksterne trykket ved kontrollerte nivåer. Denne slamsøylen, også kjent som den primære brønnkontrollsperren, er tilstede både inne i brønnen og også i et rør kalt et stigerør som kobler boremodulen til havbunnen.
På havbunnen, i tilknytning til brønnhodene, er det videre i alminnelighet anordnet sekundære brønnkontrollanordninger kalt utblåsningssikringer eller BOP (BlowOut Preventer) som fungerer som ventiler og kan lukke brønnen ved ukontrollert utstrømning av fluider fra brønnen.
Dersom det oppstår skade på stigerøret som for eksempel medfører tap av den statiske lasten fra slamsøylen i stigerøret, som typisk er større enn den statiske lasten som følge av havdypet, blir utblåsningssikringene lukket. Denne operasjonen hindrer at det oppstår en utblåsningstilstand i brønnen.
I sjeldne tilfeller, som regel som følge av uvanlige naturhendelser, så som en soliton, vil en kunne oppleve utilsiktet fjerning av både stigerøret og utblåsningssikringene anordnet på havbunnen, noe som gjør det umulig å hindre at det oppstår en utblåsningstilstand i brønnen. Likeledes kan utblåsningsulykker også inntreffe før installering av utblåsningssikringene.
Selv om disse hendelsene er sjeldne, vil de kunne få veldig alvorlige konsekvenser med hensyn til personsikkerhet, miljøforurensning og brønnrestitueringskostnader.
Ved en utblåsning fra en havbunnsbrønn kan en i dag anvende forskjellige metoder for å gjenopprette kontroll over brønnen, for eksempel ved selvstenging, innstenging (capping), boring av en avlastningsbrønn samt slukking eller dreping, ved hjelp av en rørstreng for slukkingen, kalt en drepestreng.
Selvstenging er en ukontrollerbar hendelse ettersom det involverer spontan kollaps av brønnen med utblåsningen, som i alminnelighet skjer ved eksistens av brede seksjoner med åpent hull.
Innstenging er en avstengningsmetode som anvendes hyppig ved utblåsninger fra landbrønner, men den er vanskelig å anvende under vann, spesielt på store dyp.
Boring av en avlastingsbrønn er sikreste og mest utbredte metoden i dag, men tar veldig lang tid, i størrelsesorden måneder, og innebærer veldig høye kostnader.
En drepeintervensjon består i å sette inn en bestemt rørstreng for slukking (drepestreng) inne i en brønn med utblåsning. Når den er satt inn i brønnen, gjør drepestrengen det mulig å anvende tradisjonelle drepeteknikker, så som sirkulering av tungt slam, lukking ved hjelp av pumpbare pakninger, osv.
Denne metoden har vist seg å være den raskeste, men den kan i dag bare anvendes ved brønnutblåsninger på grunt vann, dvs. mindre enn 1000 m. På slike små dyp er det på den ene side rimelige siktforhold under vann, og på den andre side er det mulig på en ganske enkel måte å bevege drepestrengen med boremodulen, spesielt ved å gjenopprette havbunnforankringssystemene, også kalt styreliner.
På dypt vann, dvs. dyp større enn 1000 m, blir boring utført med bruk av et boreskip med dynamisk posisjonering, hvis posisjon til enhver tid styres ved hjelp av globale posisjoneringssystemer eller GPS.
Ved utblåsninger på dypt vann må drepeoperasjonen derfor bli utført med dette skipet. Dette medfører forskjellige tekniske problemer, spesielt knyttet til gjeninnsetting av drepestrengen i utblåsningsbrønnen: feil i den dynamiske posisjoneringen av boreskipet, havstrømmer, strømningene som settes opp av utblåsningsstrømningen, også kalt en ”plume”, samt trykket i selve plumen ved brønnutløpet gjør det vanskelig å styre bevegelsen av drepestrengen fra skipet.
Operasjonen for å gjeninnsette drepestrengen i brønnen krever en posisjoneringspresisjon i størrelsesorden omtrent ti centimeter.
Systemene som i dag anvendes for å angi posisjonen til brønnen på havbunnen, basert på flere transpondere, er ikke i stand til å oppnå denne presisjonen i tilstedeværelse av ukontrollert fluidutstrømning.
I tillegg til det ovennevnte er det også dårlige siktforhold forårsaket av turbulensen forårsaket av plumen på havbunnen. De kjente optiske systemene tilkoblet ved bunnen av drepestrengen er følgelig heller ikke i stand til å avsløre utstrømnningsstedet for utblåsningen.
Videre, for også å holde posisjoneringssystemet for drepestrengen utenfor plumen, og samtidig holde det mekanisk sammenkoblet med denne, må strengen styres fra en sikkerhetsavstand.
Posisjoneringssystemet må derfor omfatte flere enn ett angrepspunkt for styringskreftene for å minimere kreftene og momentene som må overføres til strengen og holde dem langs vertikalen til brønnen.
Det finnes i dag ingen kjente systemer for posisjonering under vann som besitter disse trekkene.
I lys av det ovennevnte, ved operasjoner med et boreskip med dynamisk posisjonering, på store vanndyp, er bruk av en rørstreng for å drepe en brønn under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid i dag praktisk umulig.
US4382716 beskriver et utblåsnings-gjenvinningssystem. WO01/70568 beskriver en anordning for utplassering av en last til en undervanns målposisjon med økt nøyaktighet og en fremgangsmåte for å styre en slik anordning.
Et mål med foreliggende oppfinnelse er å løse de ovenfor angitte problemene og spesielt å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, som gjør det mulig å anvende en drepestreng også når brønnen ligger på store vanndyp.
Et ytterligere mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, som gjør det mulig å styre innsettingen av drepestrengen mot brønnen med utblåsning med høy presisjon og som sikrer en tilfredsstillende driftssikkerhet.
Et annet mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, som muliggjør bruk av utstyr som i alminnelighet er tilgjengelig på boreskipene som i dag anvendes.
Disse og andre mål med foreliggende oppfinnelse oppnås ved å tilveiebringe en fremgangsmåte og et system for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, som angitt i de uavhengige kravene.
Ytterligere trekk ved anordningen er gjenstand for de avhengige kravene. Trekkene og fordelene med en fremgangsmåte og et system for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid ifølge foreliggende oppfinnelse vil tydeliggjøres av den følgende illustrerende og ikke-begrensende beskrivelsen, som henviser til de vedlagte skjematiske figurene, der:
- figur 1a er en skjematisk representasjon av fremgangsmåten for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid ifølge foreliggende oppfinnelse i driftsfasen;
- figur 1b er en forstørret detalj av figur 1a;
- figur 2a er en perspektivskisse av en føringsgruppe som anvendes i systemet ifølge foreliggende oppfinnelse i en åpen stilling;
- figur 2b er en forstørret detalj av figur 2a;
- figur 3 er en skjematisk representasjon av styresystemet for de fjernstyrte fartøyene som anvendes i systemet ifølge foreliggende oppfinnelse;
figur 4 er et blokkskjema av fremgangsmåten for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid ifølge foreliggende oppfinnelse;
- figur 5 er et blokkskjema av trinnene i en første fase av fremgangsmåten i figur 4;
- figur 6 er et blokkskjema av trinnene i en andre fase av fremgangsmåten i figur 4.
Figurene viser et slukke- eller drepesystem for en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, angitt som helhet med 10.
Nevnte system 10 omfatter en føringsgruppe 20 til hvilken flere fjernstyrte fartøy 30, også kalt ROV, er fast forbundet. Denne føringsgruppen 20 omfatter en hekteanordning 26 for å gripe en rørstreng eller drepestreng 40, til hvilken det er koblet minst to forankrings- eller dokkingsarmer 25.
Spesielt er hekteanordningen 26 innrettet for å kunne begrenses til den nedre endeandelen 40b av drepestrengen 40 bestående av ett eller flere borerør eller vektrør. Fortrinnsvis er de øvre og nedre endene av borerørene og vektrørene innrettet for å muliggjøre tilkobling av andre borerør og vektrør over og under seg.
Hekteanordningen 26 kan være sleidbart og roterbart koblet til drepestrengen 40. Sleidebevegelsen til hekteanordningen 26 begrenses av mekaniske endebrytere 23 anordnet på den samme strengen 40.
Nevnte hekteanordning 26 er fortrinnsvis tilvirket ved hjelp av tre ringer 26a, 26b koblet til hverandre på linje av flere stive, rette elementer 26c.
De minst to forankrings- eller dokkingsarmene 25 er dreibart anordnet på den mellomliggende ringen 26a for å kunne ha en lukket posisjon, hovedsakelig parallell med drepestrengen 40, og en åpen posisjon der dokkingsarmene 25 ligger i et plan vinkelrett på strengen 40.
I lukket posisjon har føringsgruppen 20 slike dimensjoner at den kan passere gjennom et rotasjonsbord av standardtypen som normalt anvendes under boreoperasjoner.
Åpning av dokkingsarmene 25 skjer under vann ved et forbestemt dyp. Nevnte åpning skjer automatisk gjennom aktivering av flere hydraulikksylindre 28 som styrer dokkingsarmene 25 i rotasjon for å bringe dem fra lukket til åpen stilling.
Den nødvendige hydraulikkraften blir lagret på det samme utstyret i hydrauliske akkumulatorer anordnet i hekteanordningen 26.
Når de er åpne, er posisjonen til dokkingsarmene 25 låst av de samme sylindrene 28.
Dokkingsarmene er i sine frie ender 25a utstyrt med et spesifikt grensesnitt 29 av en kjent type for å gripe et fjernstyrt fartøy eller ROV 30.
Hvert av de fjernstyrte fartøyene 30 er utstyrt med et kompass 31 og en akustisk føler 32 i stand til å bestemme tilstedeværelse av hindringer og avstanden fra disse ved å avsøke i to retninger med et akustisk signal og deretter analysere ekkoet som detekteres.
Nevnte ROV-er 30 er koblet til en sentralprosesseringsenhet 51 som muliggjør kollektiv styring av fartøyene 30, fortrinnsvis anordnet på et boreskip 50.
Gjennom forbindelsen til ROV-ene 30 sender prosesseringsenheten 51 passende styresignaler til de digitale kommunikasjonsinnmatingskanalene i styringssystemene for nevnte ROV-er 30 og mottar, som innmating, signalene detektert av de akustiske følerne 32 og orienteringen til fartøyene 30 som bestemt av kompassene 31.
Innmatingen til prosesseringsenheten 51 er også koblet til et akustisk posisjoneringssystem 60, fortrinnsvis i form av en transceiver, anordnet på havbunnen, som tilveiebringer data om posisjonen til strømningen av hydrokarboner 70, og flere følere 41 anordnet ved den nedre enden 40a av drepestrengen 40.
Det akustiske posisjoneringssystemet 60 er fortrinnsvis av typen LBL (Long Base Line), der flere transpondere anordnet på havbunnen tilveiebringer målingen av de relative avstandene i forhold til boreskipet 50.
De flere følerne 41 anordnet ved den nedre enden 40a av drepestrengen 40 er i stand til å verifisere korrekt innsetting av strengen 40 i utstrømningshullet for plumen 70 og derfor i brønnen.
Prosesseringsenheten 51 omfatter programvareanordninger 56 som, på grunnlag av inndataene som mottas, automatisk bestemmer hvilke kommandoer som skal sendes til ROV-ene 30 i henhold til fremgangsmåten som beskrives i det følgende.
Innmatingen til prosesseringsenheten 51 er fortrinnsvis også koblet til et fremvisningsgrensesnitt 55 for todimensjonal og/eller tredimensjonal representasjon av den gjeldende posisjonen til fartøyene 30 og drepestrengen 40 i forhold til strømningen av fluider 70, og til et grensesnitt 52 for innmating av kommandoer av en operatør, så som for eksempel en konsoll med en styrespak, for å muliggjøre manuell kontroll.
Virkemåten til systemet 10 for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid ifølge foreliggende oppfinnelse er som følger.
Føringsgruppen 20 blir montert på drepestrengen 40, og spesielt i tilknytning til dens nedre endeandel 40b, gjennom montering av hekteanordningen 26 og tilkobling av dokkingsarmene (25) (fase 110).
Drepestrengen 40 blir så senket fra skipet 50 på tradisjonell måte, dvs. på tilsvarende måte som et sett av borerør, og, basert på informasjonen som mottas fra det akustiske systemet 60, anordnet på havbunnen slik at dets nedre ende 40a befinner seg nær ved utstrømningshullet for fluidet (fase 120).
De fjernstyrte fartøyene 30 blir i sin tur senket fra skipet 50 (fase 120) ned mot havbunnen (fase 130) og blir styrt individuelt av en operatør, for eksempel ved hjelp av standard kommandogrensesnittet til fartøyene 30.
Når dokkingsarmene 25 til føringsgruppen 20 befinner seg nær havbunnen, blir de brakt til åpen posisjon, og ROV-ene 30 blir hektet til de første endene 25a av dokkingsarmene 25, ved hjelp av passende anordninger 29 (fase 140).
De flere ROV-ene 30 hektet til føringsgruppen 20 danner således en enhetlig, stiv struktur 20, 30 som kan styres på en samordnet måte gjennom kombinert styring av ROV-ene 30 (fase 160).
For dette formålet blir først posisjonen til utstrømningshullet for fluidstrømningen 70 identifisert i sanntid ved hjelp av informasjonen som kontinuerlig frembringes av de akustiske følerne 32 anordnet på ROV-ene 30 (fase 150). For dette formålet er disse følerne 32 stivt fastholdt på ROV-ene 30 for å opprettholde en innbyrdes fast posisjon og være orientert mot et felles deteksjonsområde.
I en alternativ utførelsesform kan identifiseringsfasen 150 i sanntid for å identifisere posisjonen til utstrømningshullet også bli utført ved hjelp av en separat prosesseringsenhet (ikke illustrert) som på et senere tidspunkt sender data til prosesseringsenheten 51, som bestemmer og sender kommandoene til ROV-ene.
Identifiseringen av posisjonen til utstrømningshullet for fluidstrømningen 70 omfatter følgende trinn.
Dataene fra de flere følerne 32 blir innledningsvis filtrert for å fjerne underliggende støy. For dette formål blir det først generert todimensjonale bilder, som kun omfatter de punktene avdekket av følerne 32 som har størst styrke (fase 151). Disse bildene blir så delt inn i frittliggende områder gjennom en prosess kalt segmentering som knytter de homogene og tilliggende bildeandelene til hverandre. Følgelig blir det generert et kart, som grafisk representerer flere områder identifisert (fase 152) for å isolere områdene som representerer plumen 70 (fase 153).
Denne fasen (153) blir utført ved å anvende standard todimensjonale algoritmer på bildet frembrakt av følerne 32, så som for eksempel vekstalgoritmer for områder i forbundede komponenter av den kjente typen, og korrigere resultatet som oppnås ved hjelp av geometrisk informasjon kjent på forhånd, så som for eksempel avstanden til den enkelte føler 32 i forhold til strukturer avdekket av disse og hovedsakelig vertikal retning for aksen til plumen 70.
Såkalte "modelltilpasningsalgoritmer” blir anvendt på områdene således identifisert i bildet, som tilpasser disse områdene til geometrier som er karakteristiske for plumen 70. På denne måten er det mulig å isolere og fjerne bildepunkter i bildet som gjenkjennes som ikke-karakteristiske for bildet av fluidstrømningen siden de ikke hører til disse karakteristiske geometriene (fase 154).
For dette formål blir områdene innledningsvis projisert i tredimensjonale bilder og hovedinertialaksene blir beregnet for å bestemme den geometriske formen til de identifiserte områdene. Spesielt blir hovedaksen til selve strømningen identifisert for områdene som er karakteristiske for plumen 70.
For å fjerne ukorrekt informasjon, for eksempel som følge av akustisk støy og falske ekko, med statistisk filtrering, blir deretter en spesifikk filtreringsalgoritme anvendt, så som algoritmen kalt RanSaC (Random Sample Consensus) kjent fra litteraturen (fase 155).
Et behandlet tredimensjonalt bilde oppnås således for hver føler 32 for å identifisere, i det samme bildet, formen til fluidstrømningen 70. Disse er imidlertid fortsatt enkeltstående, atskilte bilder.
Etter hvert som disse tredimensjonale, atskilte bildene blir samlet inn i henhold til stereoskopiteorier for å stedsbestemme fluidstrømningen 70 fra forskjellige synsvinkler, hvis innbyrdes posisjon er kjent, må de deretter stilles sammen for å danne ett enkelt stereoskopisk bilde (fase 156).
Til dette formålet anvendes en algoritme for å sammenstille de atskilte bildene som anvender informasjonen om den innbyrdes posisjonen til følerne 32. Fortrinnsvis anvendes en euklidsk punkt-til-punkt-transformasjon av punktene som danner overflaten av fluidstrømningen 70 i bildet.
På denne måten oppnås ett enkelt stereoskopisk, tredimensjonalt bilde av overflaten av plumen 70, i forhold til et referansesystem på én av følerne 32, med mer detaljert informasjon om krumningen til nevnte overflate.
Endelig blir det foretatt en evaluering av den geometriske formen og dimensjonene til fluidstrømningen i det sammenstilte tredimensjonale bildet oppnådd sammen med en estimering av koordinatene til origo i dette (fase 157). For dette formålet blir algoritmer for å bestemme skjæringen mellom planene og vertikalaksen anvendt på det stereoskopiske bildet oppnådd for å estimere koordinatene til utstrømningspunktet til plumen 70.
Spesielt estimeres skjæringen til et plan nær ved utløpsoverflaten til plumen 70, så som for eksempel havbunnen, sammen med hovedaksen til plumen 70 identifisert i de foregående fasene av fremgangsmåten.
Når utslippspunktet for fluidstrømningen 70 er bestemt, blir kommandoene som skal sendes til ROV-ene 30 prosessert for å styre den nedre enden 40a av strengen 40 mot dette punktet.
Følgelig, basert på informasjonen om posisjonen som skal nås bestemt i fase 150 og den nåværende orienteringen til den enkelte ROV 14, som prosesseringsenheten 51 mottar som innmating, blir den kraften og det momentet, beregnet med hensyn til tyngdepunktet til den totale strukturen 30, 20 definert tidligere (fase 161), som er nødvendig for bevirke til den nødvendige forskyvningen (fase 162).
På grunnlag av disse dataene blir komponentene av kreftene som den enkelte ROV 30 må påføre (fase 163) bestemt gjennom en matriseberegning, og tilhørende kommandoer blir sendt til ROV-ene (fase 164).
Fremgangsmåten for å drepe en havbunnsbrønn ifølge foreliggende oppfinnelse er således i stand til å holde den nedre enden av drepestrengen 40 over vertikalen av brønnen med utblåsning for å muliggjøre innsetting av denne til tross for dynamiske forstyrrelser som følge av strømmer, feil i skipets posisjonering og trykkpåvirkning fra plumen.
Når den nedre enden 40a av drepestrengen 40 er ført på plass og holdes over vertikalen av brønnen inne i plumen, blir strengen 40 ført fra skipet 50 og inn i det hullet med den ukontrollerte fluidutstrømningen til det dypet som er nødvendig for å gjennomføre den mest hensiktsmessige drepestrategien.
Følerne 41 montert på den nedre enden 40a av samme sikrer at enden til drepestrengen 40 befinner seg helt inne i plumen og derfor kan senkes inn i brønnen uten å komme til skade.
Trekkene ved systemet og fremgangsmåten, målene for foreliggende oppfinnelse så vel som de tilhørende fordelene fremgår klart av beskrivelsen.
Bruk av flere akustiske følere montert på de fjernstyrte fartøyene og den påfølgende stereoskopiske prosesseringen av dataene som frembringes gir den nødvendige presisjon for gjeninnsetting av drepestrengen i brønnen.
Videre, takket være bruken av de flere ROV-ene stivt fastholdt til hverandre gjennom føringsgruppen ifølge oppfinnelsen, blir styringen av strengen dramatisk forenklet av muligheten til å styre den på en samordnet måte.
Som følge av føringsgruppen kan ROV-ene holdes langt vekk fra plumen, noe som sikrer at de kan manøvreres ut av turbulens og reduserer risikoen for skade på utstyret som anvendes for å drepe brønnen.
For å styre drepestrengen er det mulig å anvende to eller flere standard ROV-er, som i alminnelighet allerede finnes om bord på de mest moderne boreskipene, med bruk av propellene til disse for å styre strengen.
I tillegg muliggjør følerne anordnet ved enden av drepestrengen styrt innsetting av denne i brønnen uten at det oppstår skade.
Det er derfor mulig å raskt intervenere i en havbunnsbrønn under utblåsning ved å styre drepestrengen inn i brønnen, også for dypvannsbrønner og derfor i tilstedeværelse av et boreskip med dynamisk posisjonering.
Om nødvendig, med henblikk på dypet og havstrømmer, er det med systemet ifølge oppfinnelsen mulig å også holde skipet utenfor vertikalen av brønnen, i en passende posisjon, for å øke sikkerheten under operasjonen.
Endelig er det klart at systemet vist her er kan gjennomgå forskjellige modifikasjoner og realiseres i forskjellige varianter, videre kan alle detaljer erstattes med teknisk ekvivalente elementer. I praksis kan materialene som anvendes, i likhet med dimensjonene, variere i henhold til tekniske krav.

Claims (15)

PATENTKRAV
1. Fremgangsmåte for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid,
k a r a k t e r i s e r t v e d at fremgangsmåten omfatter faser som består av å:
a) montere (110), i tilknytning til en nedre endeandel (40b) av en rørdrepestreng for drepingen (40), en føringsgruppe (20) for stiv sammenkobling av flere fjernstyrte undervannskjøretøy (30) og nevnte drepestreng (40);
b) bestemme (120) posisjonen til en strømning av fluider (70) og posisjonere nevnte drepestreng (40) hovedsakelig i samsvar med nevnte strømning (70) ;
c) senke (130) flere fjernstyrte kjøretøy (30) til en posisjon nær ved nevnte nedre endeandel (40b) av nevnte drepestreng (40);
d) koble (140) nevnte fjernstyrte kjøretøy (30) til nevnte føringsgruppe (20); e) detektere (150) i sanntid den relative posisjonen til nevnte fluidstrømning (70) i forhold til nevnte kjøretøy (30) og beregne posisjonen til et utstrømningshull for nevnte strømning (70);
f) på grunnlag av nevnte beregnede posisjon til utstrømningshullet, på en samordnet måte styre nevnte kjøretøy (30) for å bringe den nedre enden (40a) av nevnte drepestreng (40) i overensstemmelse med nevnte posisjon til utstrømningshullet for nevnte strømning (70).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, også omfattende faser bestående av å: g) når nevnte utstrømningshull for nevnte strømning (70) er nådd, detektere posisjonen til nevnte ende (40a) av nevnte drepestreng (40) i forhold til nevnte utstrømningshull;
h) på grunnlag av frembrakte posisjonsdata, endre posisjonen til nevnte drepestreng (40) for å muliggjøre innsetting av denne inn i nevnte utstrømningshull.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, der nevnte montering (110) av en føringsgruppe (20) på nevnte drepestreng (40) består i å montere en hekteanordning (26) på nevnte drepestreng (40) og koble flere dokkingsarmer (25) til nevnte hekteanordning (26).
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, der, under posisjoneringen (120) av nevnte drepestreng (40), det utføres en fase som består i å bringe nevnte flere dokkingsarmer (25) fra en lukket posisjon, der nevnte armer (25) ligger hovedsakelig parallelt med nevnte drepestreng (40), til en åpen posisjon der nevnte armer (25) ligger i et plan vinkelrett på nevnte drepestreng (40).
5. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, der deteksjonsfasen (150) i sanntid for å detektere den relative posisjonen til nevnte fluidstrømning (70) omfatter trinn bestående av det å:
e1) filtrere og prosessere (151, 152, 153, 154, 155) data som kommer fra flere akustiske følere (32) anordnet på nevnte flere fjernstyrte kjøretøy (30) for å frembringe flere enkeltstående, tredimensjonale bilder av nevnte fluidstrømning (70);
e2) danne (156) ett enkelt stereoskopisk bilde ved å sammenstille nevnte flere enkeltstående, tredimensjonale bilder;
e3) estimere (157) posisjonen til utstrømningshullet for nevnte strømning (70) basert på nevnte stereoskopiske bilde.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 5, der nevnte fase (151-155) for filtrering og prosessering av de frembrakte dataene omfatter trinnene bestående av å:
- generere (151) et todimensjonalt bilde som kun omfatter punktene avdekket å ha høyere styrke;
- dele inn (152) nevnte todimensjonale bilde i frittstående områder ved å sammenstille andeler av homogene og tilliggende bilder;
- peke ut (153) blant nevnte områder de som representerer nevnte strømning av hydrokarboner (70) ;
- projisere (154) områdene identifisert i et tredimensjonalt bilde og bestemme den geometriske formen;
- redusere (155) akustisk støy inneholdt i nevnte tredimensjonale bilde ved hjelp av statistisk filtrering.
7. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, der nevnte fase med samordnet styring av nevnte flere fjernstyrte kjøretøy (30) omfatter trinnene bestående av å:
f1) bestemme (161) et tyngdepunkt til strukturen bestående av nevnte flere fjernstyrte kjøretøy (30) og nevnte føringsgruppe (20) ;
f2) på grunnlag av den relative posisjonen til nevnte fluidstrømning (70) i forhold til nevnte kjøretøy (30) og orienteringen til nevnte kjøretøy (30), bestemme (162) den kraften og det resulterende momentet, om nevnte tyngdepunkt, som er nødvendig for å komme til nevnte posisjon;
f3) beregne (163) komponentene til kreftene nødvendig for hvert enkelt kjøretøy (30) ved hjelp av en matrisetransformasjon av nevnte kraft og nevnte resulterende moment om tyngdepunktet og sende (164) tilhørende kommandoer til nevnte flere kjøretøy (30).
8. System for å drepe en havbunnsbrønn for utvinning av hydrokarboner under forhold med ukontrollert utstrømning av fluid, k a r a k t e r i s e r t v e d at systemet omfatter en føringsgruppe (20) for stiv sammenkobling av flere fjernstyrte undervannskjøretøy (30) og en rørstreng for drepingen (40), der nevnte føringsgruppe (20) omfatter minst to dokkingsarmer (25) anordnet i en innbyrdes fastholdt vinkelposisjon, der nevnte dokkingsarmer (25) i sine frie ender (25a) omfatter et grensesnitt (29) for innfesting av ett av nevnte flere kjøretøy (30), idet minst én akustisk føler (32), orientert mot det samme detekteringsområde, er montert på hvert av nevnte flere kjøretøy (30).
9. System ifølge krav 8, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte føringsgruppe (20) omfatter en hekteanordning (26) som kan være sleidebar og roterbart fastholdt til nevnte drepestreng (40), der nevnte dokkingsarmer (25) er dreibart festet til nevnte hekteanordning (26).
10. System ifølge krav 9, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte hekteanordning (26) omfatter flere ringer (26a, 26b) koblet til hverandre på linje ved hjelp av flere stive, rette elementer (26c).
11. System ifølge krav 9 og 10, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte føringsgruppe (20) også omfatter en hydraulisk sylinder (28) for hver dokkingsarm (25) passende til å styre nevnte arm (25) i rotasjon.
12. System ifølge ett av kravene 8 til 11, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte hekteanordning (26) kan være sleidbart fastholdt til nevnte drepestreng (40), begrenset mellom to endebrytere (23).
13. System ifølge ett av kravene 8 til 12, k a r a k t e r i s e r t v e d at det omfatter minst én prosesseringsenhet (51) koblet til nevnte flere kjøretøy (30) og innrettet for å beregne kommandoene som skal bli sendt til nevnte kjøretøy (30).
14. System ifølge ett av kravene 8 til 13, k a r a k t e r i s e r t v e d at hvert av nevnte flere kjøretøy er utstyrt med et kompass (31).
15. System ifølge kravene 13 eller 14, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte prosesseringsenhet (51) er koblet til flere følere (41) anordnet i tilknytning til den nedre enden (40a) av nevnte drepestreng (40).
NO20101500A 2008-04-07 2010-10-27 Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing NO343958B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT000602A ITMI20080602A1 (it) 2008-04-07 2008-04-07 Metodo e sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi
PCT/IB2009/005253 WO2009125293A2 (en) 2008-04-07 2009-04-06 Method and system for the extinction of an underwater well for the extraction of hydrocarbons under uncontrolled fluid discharge conditions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20101500L NO20101500L (no) 2010-12-17
NO343958B1 true NO343958B1 (no) 2019-07-29

Family

ID=40296867

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20101500A NO343958B1 (no) 2008-04-07 2010-10-27 Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8136597B2 (no)
AU (1) AU2009235143B2 (no)
BR (1) BRPI0911282B1 (no)
GB (1) GB2472528B (no)
IT (1) ITMI20080602A1 (no)
NO (1) NO343958B1 (no)
WO (1) WO2009125293A2 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20080604A1 (it) * 2008-04-07 2009-10-08 Eni Spa Metodo e sistema di determinazione della posizione di una fuoriuscita di fluidi in ambiente sottomarino
US8322431B2 (en) * 2009-09-04 2012-12-04 Halliburton Energy Services Inc. Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
US20110299934A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-08 Romero Antonio S System and method for plugging a broken fluid delivery pipe
US8215405B1 (en) * 2011-03-11 2012-07-10 Jorge Fernando Carrascal Method to shut down a high pressure oil/gas well that is leaking under blowout conditions
US8997879B2 (en) * 2011-09-01 2015-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Diverter spool and methods of using the same
EP3476109B1 (en) * 2016-06-24 2020-07-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Wireless audio source switching
WO2020092903A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Schlumberger Technology Corporation System and method for localizing a subsea unmanned vehicle
US11854254B2 (en) 2019-10-18 2023-12-26 Shell Usa, Inc. Systems and methods for initiating adjustment of an operation associated with an underwater drilling system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382716A (en) * 1981-03-02 1983-05-10 Troy Miller Blowout recovery system
WO2001070568A1 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Bernard Francois Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3643741A (en) * 1970-02-03 1972-02-22 Salvatore W Miranda Sealing of underwater fissures
US4324505A (en) * 1979-09-07 1982-04-13 Hammett Dillard S Subsea blowout containment method and apparatus
US4336843A (en) * 1979-10-19 1982-06-29 Odeco Engineers, Inc. Emergency well-control vessel
JPS58168934A (ja) * 1982-03-31 1983-10-05 Hitachi Ltd 流体の漏洩検出方法とその装置
US4568220A (en) * 1984-03-07 1986-02-04 Hickey John J Capping and/or controlling undersea oil or gas well blowout
US5263796A (en) * 1991-07-10 1993-11-23 Canadian Rubber & Steel Ltd. Self-closing clamping apparatus
US5675506A (en) * 1992-10-09 1997-10-07 Rensselaer Polytechnic Institute Detection of leaks in vessels
US8171989B2 (en) * 2000-08-14 2012-05-08 Schlumberger Technology Corporation Well having a self-contained inter vention system
GB0100106D0 (en) * 2001-01-03 2001-02-14 Flight Refueling Ltd Subsea navigation and survey
US6615923B1 (en) * 2002-07-17 2003-09-09 Milford Lay, Jr. ROV-deployable subsea wellhead protector
US7417923B2 (en) * 2003-11-06 2008-08-26 Stephen John Greelish Method and apparatus for performing an ultrasonic survey
US7926438B2 (en) * 2007-11-05 2011-04-19 Schlumberger Technology Corporation Subsea operations support system
ITMI20080603A1 (it) * 2008-04-07 2009-10-08 Eni Spa Metodo di pilotaggio combinato di veicoli sottomarini operabili in remoto, dispositivo per l'implementazione dello stesso e sistema impiegante gli stessi
US8162061B2 (en) * 2008-04-13 2012-04-24 Baker Hughes Incorporated Subsea inflatable bridge plug inflation system
EP2196622A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-16 Welltec A/S Subsea well intervention module

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4382716A (en) * 1981-03-02 1983-05-10 Troy Miller Blowout recovery system
WO2001070568A1 (en) * 2000-03-20 2001-09-27 Bernard Francois Apparatus for deploying a load to an underwater target position with enhanced accuracy and a method to control such apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
AU2009235143B2 (en) 2014-11-20
GB2472528A (en) 2011-02-09
WO2009125293A2 (en) 2009-10-15
US20110056697A1 (en) 2011-03-10
BRPI0911282B1 (pt) 2019-02-12
BRPI0911282A2 (pt) 2015-09-29
WO2009125293A3 (en) 2010-03-25
GB201017581D0 (en) 2010-12-01
AU2009235143A1 (en) 2009-10-15
GB2472528B (en) 2012-05-09
US8136597B2 (en) 2012-03-20
NO20101500L (no) 2010-12-17
ITMI20080602A1 (it) 2009-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO343958B1 (no) Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing
US7628224B2 (en) Shallow/intermediate water multipurpose floating platform for arctic environments
US5978739A (en) Disconnect information and monitoring system for dynamically positioned offshore drilling rigs
NO335807B1 (no) Innretning for øvre forbindelse mellom to fluidførende undervannsrørledninger.
US20100021238A1 (en) Connector means
NO20111431A1 (no) Skjaerforsterkerutloser- og flaskereduserendesystem og fremgangsmate
NO339494B1 (no) System for fortøyning av et fartøy til havs og innenbords anordning av stigerør
NO154993B (no) Fortoeyningssystem.
NO162163B (no) Fremgangsm te og innretning for tilfoersel av hydrauykkfluidum til hydraulisk drevet undervannsutstyr.
NO169025B (no) Boremal for undervanns broennboring
NO20131562A1 (no) Frittstrømmende, neddykkbar garasje- og dokkingstasjon, samt tilhørende ROV
NO853278L (no) Tilbakevendingssystem for en undersjoeisk broennanordning
NO861071L (no) Fremgangsmaate og anordning for aa opprette undervannskomponenter.
US8425154B1 (en) System and method for repairing and extended length of a subsea pipeline
EP3303119B1 (en) An underwater buoy installation system and kit, a method for assembling it, use thereof, and a method for installing a buoy
NO316463B1 (no) Flytende sparböye for stötte av produksjonsstigerör
NO20121567A1 (no) Havbunnskompletteringer og brønnintervensjoner ved bruk av støttefartøy
NO332072B1 (no) Fremgangsmate og anordning for fortoyning og for kopling av liner til gjenstander pa sjobunnen
US9828822B1 (en) BOP and production tree landing assist systems and methods
NO333245B1 (no) Anordning for operasjoner ved en undervannsinstallasjon
CN104613234A (zh) 深水管线弃管的回收方法
NO147684B (no) Konstruksjon for utnyttelse av havbunnen og som gjoer det mulig aa sikre de forskjellige funksjoner som henger sammen med slik utnyttelse
NO330847B1 (no) Anordning for utskilling av materiale fra en koplingsenhet i en borerigg som er anbrakt på havbunnen
Schmidt et al. Historical development of the offshore industry
Hauge Numerical study on splash zone crossing with subsea template and ROV