NO344010B1 - Undersjøisk system og brønnhodesammensetning for produksjon av hydrokarboner, samt framgangsmåte for drift av undersjøisk produksjonselement - Google Patents

Description

Undersjøisk system og brønnhodesammensetning for produksjon av hydrokarboner, samt framgangsmåte for drift av undersjøisk produksjonselement

Kryssreferanse til relaterte søknader

Denne søknaden krever prioritet og fordel fra den foreløpige US søknaden med serienummer 61/031,847 innsendt 27. februar 2008, av hvilken den fulle fremleggelse herved er inkorporert heri ved referanse.

Oppfinnelsens område

Denne oppfinnelsen gjelder generelt produksjon av olje- og gassbrønner, og spesielt en modulær elektrisk aktuator for bruk med et undersjøisk brønnhode.

Beskrivelse av kjent teknikk

Systemer for produksjon av olje og gass fra undersjøiske brønnhull inkluderer typisk en undersjøisk brønnhodesammensetning som inkluderer et brønnhode-kabinett festet på en brønnhullsåpning, hvor brønnhullet strekker seg igjennom en eller flere hydrokarbon-produksjonsformasjoner.

Fôringsrør- og rørledningshengere er satt av innenfor kabinettet for å støtte fôringsrøret og produksjonsrørledningen som er satt inn i brønnhullet. Fôringsrøret fôrer brønnhullet, derved isoleres brønnhullet fra den omkringliggende formasjon. Rørledninger ligger typisk konsentrisk innenfor fôringsrøret og tilveiebringer en kanal for produksjon av hydrokarbonene innblandet i formasjonen.

Brønnhodesammensetninger inkluderer også typisk et produksjonstre som forbindes til den øvre enden av brønnhodekabinettet. Produksjonstreet styrer og distribuerer fluidene produsert fra brønnhullet. Ventilsammensetninger er typisk tilveiebrakt innenfor brønnhode-produksjonstrærne for å styre flyten av olje eller gass fra et brønnhode og/eller for å styre sirkulerende fluidstrømning inn og ut av et brønnhode. Portventiler og andre glidende stoppventiler har et ventilelement eller plate og opererer ved selektivt å bevege stengelen for å sette inn eller fjerne ventilelementet til/fra strømningen av fluid for å stoppe/tillate strømningen etter ønske.

Fra WO 2006/068873 A1 er det kjent en modulær aktuator for undersjøiske ventiler og utstyr, hvilken omfatter en hydraulisk aktuator og et hydraulisk system posisjonert i et hus. Videre kan et elektrisk batteri, en fluidreservoar-akkumulator, en motor og en trykkforsterker integreres i systemet.

Oppsummering av oppfinnelsen

Den foreliggende framleggelsen inkluderer et undersjøisk system for å produsere hydrokarboner som består av et undersjøisk produksjonstre som er i fluidkommunikasjon med et brønnhull, et element i produksjonstreet er bevegelig imellom i det minste en første posisjon og en andre posisjon, en selektivt fjernbar utløsermodul koplet til produksjonstreet har et drivelement selektivt koblet til elementet i produksjonstreet, og et feilsikkert system i en første konfigurasjon koblet til elementet i dets første posisjon og en andre konfigurasjon koplet til elementet i dets andre posisjon. Utløserenheten kan omfatte en motor, en roterbar drivaksel som strekker seg fra motoren og et koplingssystem festet til en ende til drivakselen og i den andre enden til elementet. Aktivering av motoren kan selektivt bevege elementet mellom den første og andre posisjonen. Det feilsikre systemet CAN inkluderer ei fjær forbundet med elementet som er sammentrykkbar ved elementbevegelse til den andre posisjonen, og ikke sammentrykkbar for å bevege elementet til en feilsikker posisjon. Elementet kan være et ventilelement, en strupeventil eller et stempel. Det kan være inkludert en stoppehake som er i selektivt forankringsinngrep med drivelementet. Det er også valgfritt inkludert en festeanordning på utløsermodulen selektivt festbar og løsbar med et festeelement på produksjonstreet. Utløsermodulen kan inkludere en motor og en drivaksel som selektivt er koblet til motoren. Systemet inkluderer en løsgjørbar konfigurering hvor motoren er adskilt fra produksjonstreet, hvor motoren og drivakselen er adskilt fra produksjonstreet, og en bevegelsesomsetter koplet til drivakselen hvor motoren, drivakselen og bevegelsesomsetteren er adskilt fra produksjonstreet.

Det er også inkludert en framgangsmåte for å drifte et undersjøisk produksjonstre, hvor treet inkluderer et selektivt bevegelig element. I en utførelse er en selektivt fjernbar utløsermodul tilveiebrakt i mekanisk samvirke med det bevegelige elementet; utløsermodulen er fjernet, og det bevegelige elementet beveget til en feilsikker posisjon.

Kort beskrivelse av tegningene:

Fig.1 er et sideriss av et undersjøisk produksjonstre som har modulære utløsere,

Figurene 2a – 2c illustrerer med et side-snittriss modulært feste og adskillelse av en utførelse av en elektrisk drevet utløser.

Figurene 3a og 3b illustrerer med et side-snittriss modulært feste og adskillelse av en alternativ utførelse av en elektrisk drevet utløser.

Figurene 4a og 4b illustrerer med et side-snittriss modulært feste og adskillelse av en annen utførelse av en elektrisk drevet utløser.

Fig.5 er et delvis snittriss fra siden av en utførelse av en modulær utløser.

Fig.6 er et riss fra oversiden av en drivmutter i Fig.5.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

Den foreliggende oppfinnelsen vil nå bli beskrevet mer fullstendig i det følgende med referanse til de vedlagte tegninger i hvilke utførelser av oppfinnelsen er vist. Denne oppfinnelsen kan likevel bli utført i mange forskjellige former og må ikke bli fortolket som begrenset til de illustrerte utførelsene som er framlagt heri; heller disse utførelsene er tilveiebrakt slik at denne framleggelsen skal være grundig og komplett, og vil fullstendig overføre omfanget av oppfinnelsen til de som er faglært på området. Like numre referer til like elementer igjennom hele. For enkelthets skyld ved referanse til de vedlagte Figurer, er retningsbetegnelser bare brukt for referanse og illustrasjon. For eksempel er retningsbetegnelser slik som ”øvre”, ”nedre”, ”over,” ”under” og dets like brukt til å illustrere en relativ lokasjon.

Det må forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de nøyaktige detaljene ved oppbygningen, driften, de nøyaktige materialer eller utførelser vist og beskrevet, siden modifikasjoner og ekvivalenter vil være tydelig for den som er faglært på området. I tegningene og spesifikasjon er det fremlagt illustrerende utførelser av oppfinnelsen og, selv om spesifikke betegnelser er benyttet, er de bare brukt med en generisk og beskrivende mening, og ikke med hensikten å begrense. I samsvar med dette må oppfinnelsens omfang derfor bare bli begrenset av omfanget til de vedlagte patentkrav.

Nå med referanse til Fig.1, er et undersjøisk produksjonstre 20 skjematisk illustrert, sett fra siden. Treet 20 er festet til havbunnen 3 over et hydrokarbon-produksjonsbrønnhull 5. Hydrokarboner produsert fra brønnhullet 5 er ledet igjennom treet 20 til et leveranse brønnstrømsrør 7 vist der det strekker seg fra kabinettet 22 til det undersjøiske produksjontreet 20. Som vist inkluderer kabinettet 22 serier av sideveis avsatte manifoldporter 24. Ventiler er arrangert innenfor manifoldportene 24, så vel som det vertikale hovedproduksjons-borehullet. Produksjonstreet 20 er vist der det videre omfatter utløsermoduler 26 koblet med hver av manifoldportene 24 for å drive ventilene deri. Linjer 28 forbindes til utløsermodulene 26 konfigurert for å tilveiebringe kraft og/eller styre utløsermodulene 26. Forbindelsene for linjene 28 kan omfatte en integrert elektrisk forsyningskabeltråd. Utførelser av utløsermodulene 26 inkluderer en kraftkilde, slik som en elektrisk motor, og et overføringssystem for å overføre kraften fra motorutgangen til ventilene som trenger utløsning. Utløsermodulene 26 kan byttes ut innenfor produksjonstreet 20, for eksempel ved et fjernstyrt kjøretøy (ROV) 50. En navlestreng 52 er vist festet til ROV-en 50 for å tilveiebringe kraft og styresignaler til ROV-en 50. ROV-en 50 kan også manipulere treet 20 ved bruk av et hydraulisk tvangsstyringsverktøy.

Fig.2a viser en sprengskisse av en utførelse av en uløsermodul 26 kombinert med et undersjøisk produksjonstre 20a. Treet 20a som er vist inkluderer en ventil som har et legeme 46 med et gjennomgående hull 23; som kan stenges av med porten 55 som beveger seg mellom åpne og lukkede posisjoner for å komme på linje med borehullet 23. Porten 55 kan beveges lineært ved en festet stengel 44 vist idet den føres i ei kappe 42. De motsatte endene på stengelen 44 strekker seg inn i et kabinett 38 som er vist festet på kappens 42 øvre ende. En nedoverrettet stoppekrage 40 er vist festet på stengelens 44 øvre ende, kragen 40 begrenser bevegelsen nedover for stengelen 44 og kan tilveiebringe et festepunkt på dens øvre ende. En krage 25 i kabinettet 38 inkluderer en utover stikkende kam på dens øvre ende og en innover rekkende kule på dets nedre ende. Ei ytre fjær 29 er koaksialt arrangert i kabinettet 38 og strekker seg fra det ringformede rommet mellom kragen 25 og kabinettet 38 til bunnen av kabinettet 38. Fjæra 29 sin øvre ende kommer i kontakt med kammen på kragen 25. Ei indre fjær 27 er vist anbrakt i kabinettet 38 begrenset ved den ytre fjæra 29 med dens øvre ender omgitt av kragens 25 kule.

En motor 30 med en vedheftet aksel 35 og en bevegelsesomsetter 34 er inkludert i utløsermodulen i Fig.2a. Aktivering av motoren 30 roterer akselen 35 innenfor bevegelsesomsetteren 34; bevegelsesomsetteren 34, som er skjematisk illustrert, konverterer akselen 35 sin roterende bevegelse om til en lineær bevegelse. En kuleskrue er et eksempel på en bevegelsesomsetter 34 som er egnet for bruk i modulen beskrevet heri. En stoppehake 41 er skjematisk framstilt med motoren 30 og akselen 35. Som beskrevet i mer detaljert under, holder stoppehaken 41 selektivt akselen 35 stasjonært når kraften er skrudd av. Ved mottakelse (eller fravær avhengig av konfigureringen av styresystemet) av et egnet signal, kan stoppehaken konfigureres til å frigi, noe som tillater motoren 30 a drive tilbake. Et ringformet adapter 37 som har en øvre ende tilpasset å bli montert på motor 35 kabinettet som begrenser drivaksel 35 støttepunktet, er tilveiebrakt. Adapterens 37 laveste ende inkluderer en klemmeprofil 57 som strekker seg radialt utover og langs adapterens 37 omkrets.

Nå med referanse til Fig.2b, er en sammensatt utførelse av utløsermodulen 26 vist i et sidesnittriss som illustrerer en trykkopling 69 som er mekanisk forbundet til stengelen 44 via nedoverrettede stoppkragen 40. Trykkoplingen 69 inkluderer bein 71 som strekker seg oppover med forstørrede ender som er vist koaksialt innenfor krage 25 kulen. I denne konfigurasjonen er trykkoplingen 69 festet med kragen 25. Ei hylse 39 har en øvre del med en profil for å passe innenfor kragen 25 og en lavere del med mindre diameter som strekker seg nedover til den nedoverretted stoppkragen 40. Hylsa 39 inkluderer stoppekammer 67 på dens lavere ende som spenner radialt innover mot trykkoplingen 69. Et åpent område imellom bevegelsesomsetteren 34 og hylsa 39 kan skylles etter tilpassing for å bytte ut potensielt skadelig sjøvann med et godartet fluid. Det åpne området kan også bli forbundet til et utløservolum og overtrykkskompensasjonssystem.

Motorsammensetningen 30 kan kobles til ventilsammensetningen 42 ved å tilpasse hylsa 39 og adapteren 37 sammen ved å legge til klemmer 48 til deres respektive klemmeprofiler 57, 59. Klemmene 48 kan passe over og koble profilene 57, 59 og derved festes hylsa 39 og adapteren 37 som i sin tur mekanisk kopler bevegelsesomsetteren 34 og ventilsammensetningen 42. Aktivering av motorsammensetnings 30 konfigurasjonen i Fig 2b utløser bevegelsesomsetteren 34 for å åpne eller lukke portventilen 55 innenfor ventillegemet 46. Utløsersammensetningen er ikke begrenset til å drive ventiler, men kan drive enhver type av maskinvare nå eller senere brukt innenfor en undersjøisk produksjonstre-sammensetning. Som tidligere nevnt kan også kraft og/eller styring for å drive eller aktivisere motoren 30 tilveiebringes via linjen 28 som er vist festet til konnektoren 32.

Koplingsfjærene 27, 29 med ventilstengelen 44 og selektivt tillate motoren 30 å drive bakover tilveiebringer en feilsikker posisjon for ventilen. For eksempel i utførelsen i Figurene 2a – 2c, er ventilen illustrert i en lukket posisjon med dens åpning 56 ikke passende med ventilboringen 23. Aktivering av motoren 30 vil rotere akselen 35 innenfor kuleskruen for å trykke ventilstengelen 44 og porten 55 slik at åpningen 56 kommer på linje med boringen 23. Denne bevegelsen trykker også nedover kragen 25 for å trykke sammen fjærene 27, 29. Motoren 30 deaktiviseres når ventilen er åpnet og stoppehaken 41 forankrer akselen 35 og bevegelsesomsetteren 34. Selv om de sammentrykte fjærene 27, 29 tilfører en oppover rettet kraft mot ventilstengelen 44, er stengelen 44 forhindret fra å bevege seg oppover så lenge som bevegelsesomsetteren 34 også er låst ved stoppehaken 41. Likevel, frigjøring av stoppehaken 41 mens motoren 30 er deaktivert fjerner den innskrenkende kraften på fjærene 27, 29 og tillater dem å dekomprimere. Dette drar ventilstengelen 44 og porten 55 oppover for å lukke ventilen. I dette scenarioet tilveiebringer systemet en feilsikker lukket feilposisjon. En fordel med et feilsikkert system som benytter fjærer 27, 29 heller enn batterier eller en alternativ kraftkilde er deres passive natur som påkrever betydelig mindre vedlikehold og/eller overvåkning og følgelig forbedres påliteligheten.

Fig 2c illustrerer et eksempel på dekobling av motoren 30 og bevegelsesomsetteren 34. Dekobling som framstilt i Fig.2c kan utføres ved en ROV 50 som fjerner klemmene 48 fra profilene 57, 59.

Ved fravær av klemmene 48, kan bevegelsesomsetteren 34 dras bort fra kabinettet 38, også ved en ROV 50. Fjerning av motoren 30 og bevegelsesomsetteren 34, som vist, fjerner tillagt utløserkrefter for å bevege ventilsammensetningen 42 til en feilsikker posisjon som beskrevet over. Kabinettet 38 forblir festet til treet 20 under og etter uttrekkingsprosessen og opprettholder dets trykktetning rundt ventilsammensetningen 42.

Figurene 3a og 3b illustrerer i et side-snittriss en alternativ utførelse av en utløsermodul 26a. Som vist inkluderer utløsermodulen 26a en motorsammensetning 30a, en bevegelsesomsetter 34a, et kabinett 38a, og en ventilsammensetning; alt vist koblet sammen. Her er en motorsammensetning 30a vist som har en tilhørende konnektor 32a for å forbinde motorsammensetningen 30a med en kraft-/styrelinje 28a. Fig.3a illustrerer en sammensatt utførelse av utløsermodulen 26a festet til det undersjøiske produksjonstreet 20a. Utløsermodulen 26a kan tilpasses for utløserkomponenter innenfor treet 20a, slik som en ventil- eller en strupeventilsammensetning. I denne utførelsen er stoppehaken 41a vist på motorsammensetningen 30a og bevegelsesomsetteren 34a. Motorsammensetningen 30a som er vist inkluderer en utgangskopling 31 som kan roteres med motorens drift. Bevegelsesomsetteren 34a som er framstilt har forbindelse til en drivaksel 35a som er roterbar innenfor et kabinett 53 som har en akselkopling 33 konfigurert for å gripe inn i utgangskoplingen 31 slik at rotasjon av utgangskoplingen 31 roterer akselkoplingen 33 og drivakselen 35a. Motorsammensetningen 30a inkluderer en klemmeprofil 57a som strekker seg radialt utover fra den lavere enden av en ringformet hylse 54. Hylsa 54 er vist festet til motorsammensetningens 30a lavere flate som begrenser utgangskoplingen 31. Det er en klemmeprofil 58a som strekker seg radialt utover fra kabinettets 53 øvre ende. Inngrep mellom utgangskoplingen 31 og akselkoplingen 33 tilstøtende retter inn klemmeprofilene 57a, 58a hvor de er vist holdt i sammen med ei klemme 48a. Ei hylse 39a som er festet innenfor fjærhuset 38a inkluderer en klemmeprofil 59a på dens øvre ende som er vist klemt til en profil 61 tilveiebrakt på drivkabinettets 53 lavere ende.

En ventilsammensetning 42a er vist i Figurene 3a og 3b, hvilken ventilsammensetning 42a inkluderer et legeme 46a med en gjennomgående boring 23a. Å bevege en port 55a som har en åpning 56a mellom åpne og lukkede posisjoner kan rette inn åpningen 56a med boringen 23a. Porten 55a kan bli beveget lineært ved en festet stengel 44a som er vist ledet av ei kappe 42a. En vist trykkopling 69 er festet til stengelen 44a via en nedoverrettet stoppkrage 40a som er arrangert innenfor kabinettet 38a. Følgelig, tilsvarende som for utførelsene av utløsermodulen 26 i Figurene 2a – 2c, vil aktivering av motorsammensetningen 30a utløse ventilsammensetningen 42a for selektivt å bevege porten 55a inn og/eller ut fra strømningsboringen 23a.

Fig.3b illustrerer et demontert riss av modulen 26a som framstiller motorsammensetningen 30a separert fra dens korresponderende bevegelsesomsetter 34a. Klemmene 48a er vist fjernet fra profilene 57a, 58a og 61, 59a, derved tillates adskillelse av bevegelsesomsetteren 34a fra motorsammensetningen 30a og fra kabinettet 38a. Denne utførelsen av modulen 26a tilveiebringer valgfri fjerning og/eller utbytting av motorsammensetningen 30a med eller uten fjerning av bevegelsesomsetteren 34a. Valgfritt kan begge fjernes eller byttes ut også. Koplings- og dekoplingsaksjoner av modulen 26a kan utføres ved en ROV som diskutert tidligere.

Figurene 4a og 4b illustrerer en annen alternativ utførelse av utløsermodulen 26b vist i et sidesnittriss. I denne utførelsen inkluderer utløsermodulen 26b en motorsammensetning 30b, en bevegelsesomsetter 34b og et fjærkabinett 38b. Profilene 57b og 58b, tilsvarende profilene 57a og 57b i Fig.3b, er respektive tilveiebrakt på motorsammensetningen 30b og bevegelsesomsetteren 34b. Ei klemme 48b kan bli brukt til selektivt å koble profilene 57b og 58b. I denne utførelsen er likevel bevegelsesomsetteren 34b ikke festet til kabinettet 38b ved bruk av eksternt tilgjengelige klemmer. I samsvar med dette er kun motorsammensetningen 30b selektivt fjernbar i denne utførelsen. Som vist i Fig.4b forblir drivakselsammensetningen 35b i kabinettet 38b når motoren 30b skilles ad.

En ventilsammensetning 42b er vist i Figurene 4a og 4b, ventilsammensetningen 42b inkluderer et legeme 46b med en gjennomgående boring 23b. Å bevege en port 55b som har en åpning 56b mellom åpne og lukkede posisjoner kan rette inn åpningen 56b med boringen 23b. Porten 55b kan beveges lineært ved en tilknyttet stengel 44b vist ført av ei kappe 42b. En vist trykkopling 69 festet til stengelen 44b via et grensesnitt 40b arrangert innenfor fjærkabinettet 38b. Følgelig tilsvarende som for utførelsen av utløsermodulen 26 i Figurene 2a – 2c, vil aktivering av motorsammensetningen 30b utløse ventilsammensetningen 42b til selektivt å bevege porten 55b inn eller ut strømningsboringen 23b.

Fig.5 illustrerer et delvis snittriss av en utførelse av en utløsermodul 26. Som vist er J-spor 76 tilveiebrakt i kabinettets indre flate; kammer 78 går i inngrep med J-sporene 76 for å montere motoren 30 til kabinettet 38. J-sporene 76 er spor som løper på langs fra kabinettets 38 åpning for en lengde og så løper tverrgående langs kabinettets 38 indre omkrets. Følgelig kan monteringen av motoren 30 til kabinettet 38 involvere å rette inn kammene 78 med J-spor 76 åpningene, ved å tvinge motoren 30 innover inntil kammene 78 når delen på tvers, og rotere motoren 30 og derved trykke kammene 78 inn i spor 76 endene.

Motoren 30 inkluderer en utgangskopling 31 som strekker seg ut fra motoren 30 og har en beholder 36 tilveiebrakt på dens ende midt imot motoren 30. En aksel 77 som har aksiale riller 87 på sin ytre flate, er vist satt inn i beholderen 36. Tilsvarende riller 89 i beholderen 36 griper inn i akslingens 77 riller 87 for en rotasjonskopling av akselen 77 og utgangskoplingen 31. Som vist er begge settene av riller 87, 89 orientert aksialt til akselen 77 og koplingen 31, følgelig er akslingen 77 glidbar innenfor beholderen 36. Akslingen 77 omfatter en del av en drivmutter 72, og er vist stikkende ut fra midtseksjonen på drivmutteren 72. Drivmutteren 72 er et generelt ringformet element med en plate-liknende base i mutter 72 midtseksjonen orientert vinkelrett på akselen. Mutterens 72 øvre ende inkluderer en ringformet vegg vist idet den begrenser akselen 77 og en rand 75 som strekker seg radialt utover fra den øvre enden bort fra akselen 77. Hakk 74 (Fig.6) er dannet langs randens 75 ytre omkrets. En sylinderspole 80 er vist forankret i kabinettet 38 og har en selektivt forlengbar tapp 81 som kan gripe inn i et hakk 74.

Drivmutterens 72 nedre ende inkluderer ei hylse 79 vist der den har en ende av drivakselen 83 innsatt deri. Tilsvarende rillekoplingen imellom akselen 77 og beholderen 36, er drivakselen 83 og hylsa 79 roterende koplet, men kan bevege seg aksialt med hensyn til hverandre. I en utførelse har akselen 83 og hylsa 79 flate profilerte sider. Ei fjær (ikke vist) kan inkluderes for å forhindre uoppmerksomt å runde akselens 83 profil på grunn av innledende tilpasningsfeil mellom mutteren 72 og drivakselen 83. Drivakselens 83 nedre ende festes til en kuleskrue-sammensetning 47 for å omforme rotasjonsbevegelsen til lineær. Ei gjenget stang 85 strekker seg fra kuleskruesammensetningen 47 sin lavere ende og festes til en ventilstengel 44. Ventilstengelen 44 forbindes til en port 55 på sin ende motsatt for den gjengede stanga 85.

Som vist passerer den gjengede stanga 85 igjennom og forbindes med ei reaksjonsplate 45 under kuleskrue-sammensetningen 47. Vist i et snittriss er reaksjonsplata 45 generelt tverrgående til kabinettet 38 umiddelbart til dens krysning med stanga 85. Bort fra stanga 85 inkluderer plata 45 en ringformet seksjon hvis snitt er orientert parallelt med kabinettets 38 vegg for et stykke, deretter stikke fram radialt utover mot kabinettets 38 vegg for å danne ei leppe 49. Ei fjær 43 er koaksialt arrangert innenfor kabinettet 38 med dens øvre ende i inngrep med den lavere flaten til leppa 49. Følgelig, når fjæra 43 er sammenpresset, vil den tilføre en kraft mot plata 45 og driver den bort fra porten 55.

Fjæra 43 og reaksjonsplata 45 kan tilveiebringe en feilsikker posisjon for ventilen. Dette kan være påkrevet når et tap av kraft oppstår. I eksempelet til Fig.5 utøver kraften som tilføres den gjengede stanga 85 fra kombinasjonen fjæra 43 og plata 45 en rotasjonskraft på kuleskrue sammensetningen 47. Med tilstrekkelig kraft fra fjæra 43, kan rotasjonskraften drive tilbake motoren 30 og derved tillate ventilstengelen 44 en omsettingsbevegelse for å dra porten 55 til en feilposisjon. Feilposisjonen kan være enten feil åpen eller feil lukket. Når elektrisk kraft er tilgjengelig for det undersjøiske produksjonssystemet, kan sylinderspolen 80 aktiviseres til å drive tappen 81 inn i et av hakkene 74 og derved låse drivmutteren 72 mot rotasjon og opprettholde porten 55 i dens nåværende posisjon. Likevel vil ikke sylinderspolen 80 bli aktivisert under tap av kraft og tappen 81 vil frigjøre seg fra drivmutteren 72 og derved fjerne hindringer som forhindrer fjæra 43 og plata 45 fra å trykke stengelen 44 og porten 55 til en feilsikker posisjon. Valgfritt kunne en formet hukommelseslegering (SMA) 82 anvendes med eller i stedet for sylinderspolen 80 for å bremse drivmutteren 72. I en utførelse er en utløser aktivert ved en endring i elektrisk kraft eller temperatur benyttet for å aktivisere eller deaktivisere SMA 82 og selektivt sette i inngrep eller frigjøre SMA 82 med/fra drivmutteren 72. En valgfri pinne 84 er tilveiebrakt på reaksjonsplata 45 vist slik at den kan settes i inngrep med en beholder 86. Indikasjon på at pinnen 84 og beholderen 86 er i inngrep eller frigjort fra hverandre kan sendes via en ledning 88 vist forbundet med beholderen 86.

Claims (21)

Patentkrav

1. Et undersjøisk system for produksjon av hydrokarboner, karakterisert ved at det omfatter: et undersjøisk produksjonselement (20, 20a) i fluidkommunikasjon med et brønnhull (5); et element (55, 55a-b) i produksjonselementet (20, 20a) som er lineært bevegelig mellom i det minste en første posisjon og en andre posisjon;

en selektivt fjernbar utløsermodul (26, 26a-b) som har,

et elektrisk motordrevet roterende drivelement (35, 35a-b) som har en roterbar utgang, og en bevegelsesomsetter (34, 34a-b) som har en roterbar ende sammenkoblet med drivelementets (35, 35a-b) roterbare utgang og en lineært bevegelig motsatt ende forbundet med elementet (55, 55a-b) i produksjonselementet (20, 20a); og

et feilsikkert system i en første konfigurasjon koblet til elementet (55, 55a-b) i dets første posisjon og en andre konfigurasjon koblet til elementet (55, 55a-b) i dets andre posisjon.

2. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at utløsermodulen (26, 26a-b) inkluderer en motor (30, 30a-b), en roterbar drivaksel (35, 35a-b) som strekker seg ut fra motoren (30, 30a-b) og et koblingssystem festet i den ene enden til drivakselen (35, 35a-b) og i den andre enden til elementet (55, 55a-b), slik at aktivisering av motoren (30, 30a-b) selektivt beveger elementet (55, 55a-b) mellom den første og andre posisjon.

3. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det feilsikre systemet videre består av ei fjær (27) forbundet til elementet (55, 55a-b) som er sammentrykkbar med elementbevegelsen til den andre posisjonen og ikke sammentrykkbar for å bevege elementet til en feilsikker posisjon.

4. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at elementet (55, 55a-b) er valgt fra listen som består av et ventilelement, en strupeventil og et stempel.

5. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det videre omfatter en stoppehake (41, 41a) i selektivt forankringsinngrep med drivelementet (35, 35a-b).

6. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at det videre omfatter et feste på utløsermodulen (26, 26a-b) som selektivt kan festes og løsgjøres med et festelement på produksjonselementet (20, 20a).

7. System i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at utløsermodulen (26, 26a-b) videre omfatter en motor (30, 30a-b) og en drivaksel (35, 35a-b) selektivt koblet med motoren (30, 30ab).

8. System i samsvar med patentkrav 7, karakterisert ved at det videre omfatter en avtakbar konfigurasjon hvor motoren (30, 30a-b) er adskilt fra produksjonselementet (20, 20a).

9. System i samsvar med patentkrav 7, karakterisert ved at det videre omfatter en avtakbar konfigurasjon hvor motoren (30, 30a-b) og drivakselen (35, 35a-b) er adskilt fra produksjonselementet (20, 20a).

10. System i samsvar med patentkrav 7, karakterisert ved at det videre omfatter en avtakbar konfigurasjon hvor motoren (30, 30a-b), drivakselen (35, 35a-b) og bevegelsesomsetteren (34, 34a-b) er adskilt fra produksjonselementet (20, 20a).

11. System i samsvar med patentkrav 7, karakterisert ved at produksjonselementet (20, 20a-b) er valgt fra listen som består av et produksjonstre og en manifold.

12. En undersjøisk brønnhodesammensetning for produksjon av hydrokarboner fra et undersjøisk brønnhull (5), karakterisert ved at den omfatter:

et brønnhodekabinett (22) i fluidkommunikasjon med brønnhullet (5);

et produksjonstre (20, 20a) festet til brønnhode–kabinettet (22);

en ventil (55, 55a-b) lineært bevegelig i produksjonstreet (20, 20a); og

en utløser (26, 26a-b) som har,

et kabinett (38, 38a),

en elektrisk motor (30, 30a-b) som har en roterende aksel (35, 35a-b) og ei ramme som selektivt kan festes med kabinettet (38, 38a);

en forbindelse (47) med en ende roterende koblet med den roterbare akselen (35, 35a-b) fra den elektriske motoren (30, 30a-b) og en lineært bevegelig ende forbundet til ventilen (55, 55ab);

en reaksjonsplate (45) forbundet til den lineært bevegelige enden, og

et sammenpressbart element (43) i kontakt med reaksjonsplata (45) og har en sammenpresset konfigurasjon når ventilen (55, 55a-b) er i en åpen posisjon og en utvidet konfigurasjon når ventilen (55, 55a-b) er i en lukket posisjon.

13. Sammensetning i samsvar med patentkrav 12, karakterisert ved at forbindelsen (47) omfatter en kuleskrue.

14. En framgangsmåte for å drifte et undersjøisk produksjonselement (20, 20a) har et selektivt bevegelig element (55, 55a-b) deri, karakterisert ved at framgangsmåten omfatter:

å tilveiebringe en selektivt fjernbar utløsermodul (26, 26a-b) i mekanisk samvirke med det bevegelige elementet (55, 55a-b);

å aktivisere utløsermodulen (26, 26a-b) til å drive en aksel (35, 35a-b);

å konvertere akselens (35, 35a-b) rotasjonsbevegelse til en lineær bevegelse;

å lineært bevege det bevegelige elementet (55, 55a-b) med den konverterte lineære bevegelsen;

å fjerne utløsermodulen (26, 26a-b); og

selektivt bevege det bevegelige elementet (55, 55a-b) til en feilsikker posisjon.

15. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at den videre omfatter selektivt å bevege det bevegelige elementet (55, 55a-b) til en feilsikker posisjon som respons på en hendelse.

16. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 15, karakterisert ved at hendelsen er valgt fra listen som består av et tap av kraft til produksjonselementet (20, 20a) og et kommandosignal.

17. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at det bevegelige elementet (55, 55a-b) er valgt fra listen som består av en ventil, en strupeventil og et stempel.

18. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at den videre omfatter selektivt å bevege det bevegelige elementet (55, 55a-b) til en posisjon ved bruk av utløsermodulen og forankre det bevegelige elementet (55, 55a-b) i posisjonen.

19. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at utløsermodulen (26, 26ab) omfatter en motor (30, 30a-b), framgangsmåten omfatter videre adskillelse av motoren (55, 55a-b) fra produksjonselementet (20, 20a).

20. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at utløsermodulen (26, 26ab) omfatter en motor (30, 30a-b) koplet med en drivaksel (35, 35a-b), framgangsmåten omfatter videre adskillelse av motoren (30, 30a-b) og drivakselen (35, 35a-b) fra produksjonselementet (20, 20a).

21. Framgangsmåten i samsvar med patentkrav 14, karakterisert ved at utløsermodulen (26, 26ab) omfatter en motor (30, 30a-b) forbundet til en drivaksel (35, 35a-b) og en bevegelsesomsetter (34, 34a-b) forbundet til drivakselen (35, 35a-b), framgangsmåten omfatter videre adskillelse av motoren (30, 30a-b), drivakselen (35, 35a-b) og bevegelsesomsetteren (34, 34a-b) fra produksjonselementet (20, 20a).