NO345526B1 - Svakt ledd i stigerør - Google Patents

Description

TEKNISK OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et svakt ledd i et stigerør forbindende en flytende installasjon eller et fartøy med en hydrokarbonbrønn på havbunnen.

KJENT TEKNIKK

Stigerør anvendes vanligvis til å forbinde hydrokarbonbrønner på havbunnen med flytende installasjoner eller fartøy slik som oljerigger og skip. Et stigerør består av lengder av rør og er ekstremt tungt. Overflatefartøyet må derfor anvende strekk i stigerøret for å hindre at det kollapser under sin egen vekt. Under visse sjøtilstander, for eksempel når fartøyet beveger seg, vil imidlertid det anvendte strekket fluktuere. Ettersom stigerøret er festet i den nedre enden til brønnhodeenheten på havbunnen og i den øvre enden, med strammerne, til en flytende installasjon eller et fartøy, er det nødvendig at bevegelser i installasjonen forårsaket av vind, bølger og tidevann tillates. Følgelig må bevegelseskompensasjonsinnretninger innlemmes i strekksystemet for å holde toppen av stigerøret innenfor åpningen i skipsbunnen for oljeinntak på et skip og på riggdekknivå. Dette kan inkludere en teleskopisk marin skjøt eller en borestrengkompensator for å kompensere for hivebevegelser under opprettholdelse av et forhåndsbestemt strekk i stigerøret og en fleksibel skjøt i stigerøret for å kompensere for sidegående bevegelser i fartøyet. De teleskopiske marine skjøtene som anvendes, er velkjente og betegnes her som teleskopskjøter. En vanlig teleskopskjøt omfatter konsentriske sylindere som anordnes slik at de skyves inn i hverandre, med en dynamisk forsegling anbrakt mellom dem.

Hvis imidlertid bevegelseskompensasjonsinnretningen låser seg, vil strekket i stigerøret fluktuere. Ved svært høyt strekk er det kjent at stigerør brekker. Dette kan føre til et miljøproblem, ettersom stigerøret kan være fullt av hydrokarboner ved tidspunktet for atskillelse, hvilke hydrokarboner deretter kan lekke fra stigerøret.

For å motvirke dette problemet kan stigerør være tilveiebrakt med et svakt ledd som har en lavere strekklassifisering enn de andre delene av stigerøret, og i tilfellet med overstrekk i stigerøret, vil stigerøret adskilles ved det svake leddet.

WO 03/069112 beskriver en hylse som er anbrakt rundt et stigerør. Hylsen kan bevege seg opp og ned i stigerøret mellom to hevede partier. Hylsen kan være festet til utblåsningssikrings-lukkehoder slik at stigerøret kan rotere eller bevege seg i en aksial retning i forhold til utblåsningssikringen. Hylsen er i utgangspunktet fastgjort til stigerøret med skjærpinne, hvilken kan svikte etter feste av hylsen til et utblåsningssikrings-lukkehode.

US 4424 988 beskriver et svakt ledd dannet av et svekket parti av en bolt som forbinder to stigerørspartier. Dokumentet beskriver to fremgangsmåter for å bryte bolten: først ved en strekkraft mellom den øvre og nedre stigerørsdelen; dernest, ved å påføre et høyt hydraulisk trykk mot et kammer innenfor et forbindelseselement mellom de to stigerørspartiene. Det hydrauliske trykket i kammeret forårsaker en trykkforskjell mellom et ringformet element og en ringformet flens, hvilket forårsaker at bolten svikter når et terskeltrykk overskrides. De to stigerørsdelene kan bevege seg i forhold til hverandre etter at bolten har sviktet.

WO 2009/153567 beskriver et svakt ledd. Innenfor det svake leddet balanseres effekten av et variabelt brønntrykk ved påføring av hydraulisk trykk. En trykkpåføringsanordning er tilveiebrakt for å påføre en koblingskraft mot det svake leddet for å motvirke en atskillelseskraft påført av brønntrykk. Atskillelse av det svake leddet som følge av brønntrykk kan derved unngås.

US 2009/304454 beskriver et spenningsapparat for å påføre en i det vesentlige konstant spenning på et løftestigerør inkluderende et første parti tilpasset til å bli koblet til et løftestigerør, et andre parti tilpasset til å bli koblet til et marint stigerør og strammeanordninger for å tilveiebringe relativ bevegelse mellom det første partiet og det andre partiet for, under bruk, å stramme overløpsstigerøret.

Et problem med løsningene med svakt ledd ovenfor er at de bare gir beskyttelse mot strekkrefter mellom de øvre og nedre stigerørsseksjonene. Dersom bevegelseskompensasjonsinnretningen låser seg i løpet av en flytende installasjons eller et fartøys første nedadgående bevegelse, tilveiebringer de kjente løsningene ingen beskyttelse mot trykkrefter mot stigerøret.

Hensikten med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe en forbedret løsning som løser de ovennevnte problemene knyttet til bevegelse forårsaket av trykk så vel som strekkrefter, og som er mer pålitelig når det gjelder funksjonalitet. Disse formålene og andre vil fremgå av den etterfølgende beskrivelsen.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Ovennevnte problemer er løst ved et svakt ledd og en stigerørsstreng tilveiebrakt med et slikt svakt ledd ifølge de vedlagte krav.

I den etterfølgende teksten defineres en stigerørsstreng som en anordning som strekker seg fra en flytende installasjon eller et fartøy til en hydrokarbonbrønn på havbunnen. Nevnte stigerørstreng omfatter en bevegelseskompensasjonsinnretning, hvilken er en del av en øvre landingsstreng som befinner seg på den flytende installasjon, flere stigerørstubeseksjoner støttes av bevegelseskompensasjonsinnretningen, og en nedre landingsstreng som befinner seg på havbunnen. Den nedre landingsstrengen kan omfatte flere komponenter, slik som en foringsrørstreng-kryssforbindelse (X/O), en ringformet glatt skjøt (eng. slick joint), en avstandsspole, en holdeventil, en avskjærbar underenhet, et undersjøisk testtre, en glatt skjøt for rørlukker, en avstandsspole, en rørhengerløper (eng. tubing hanger running) og en verktøyadapter. Slike komponenter er velkjent for fagmannen, og vil ikke bli beskrevet i ytterligere detalj.

I den etterfølgende teksten er et stigerør definert som en del av stigerørstrengen med unntak av bevegelseskompensasjonsinnretningen. En nedre seksjon av stigerøret og det undersjøiske testtreet (SSTT) er koblet sammen med et svakt ledd anordnet for å atskilles når stigerøret utsettes for høy kraft.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et svakt ledd for anvendelse i et stigerør forbindende en flytende installasjon eller et fartøy med en hydrokarbonbrønn på havbunnen. Det svake leddet er i overensstemmelse med krav 1.

Ifølge oppfinnelsen er den første terskelkraften større enn den andre terskelkraften. Forholdet mellom de første og andre terskelkreftene er avhengig av type installasjon, lengden på stigerøret osv. Bare som et eksempel kan den første terskelkraften velges for å frigjøre det svake leddet ved en strekkbelastning på 250 metriske tonn, mens den andre terskelkraften kan velges for å frigjøre det svake leddet ved en trykkbelastning på 35 metriske tonn. Det svake leddet er tilveiebrakt i det undersjøiske stigerøret for å begrense skade, f.eks. på en plattform eller på installasjoner på havbunnen, f.eks. på en SSTT, i tilfelle svikt i stigerøret eller i en bevegelseskompensasjonsanordning på overflaten. Oppfinnelsen tar sikte på å forbedre de kjente konstruksjonene av svakt ledd ved å gjøre et svakt ledd i stand til å motstå en strekkraft som er større enn trykkraften som et stigerør tåler. Anordningen ifølge oppfinnelsen gir en asymmetri mellom trykkrefter og strekkrefter som virker på stigerøret og det svake leddet.

Etter atskillelse er de første og andre stigerørsdelene anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre hvori de første og andre stigerørsdelene er anordnet til å teleskopere i en første retning som følge av svikt i nevnte første forbindelsesanordning, og/eller for å teleskopere i en andre retning som følge av svikt i nevnte andre forbindelsesanordning. Retningen er avhengig av hvilken forbindelsesanordning som svikter først. De første og andre stigerørsdelene er anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre opp til en maksimal forhåndsbestemt avstand i den første eller den andre retningen, fra en innledende nullpunkts- eller midtpunktsstilling. Den totale avstanden mellom de øvre og de nedre endepunktene av den teleskoperende bevegelsen er betegnet det svake leddets slaglengde. Den maksimale forhåndsbestemte avstanden er i det vesentlige lik i begge retninger, og er avhengig av den tillatte bevegelsen i en bevegelseskompensasjonsinnretning på den flytende installasjonen eller fartøyet. Den tillatte bevegelsen av en bevegelseskompensasjonsinnretning er avhengig av den flytende installasjonens eller fartøyets forventede bevegelse eller hiv. Bare som et eksempel: hvis den tillatte bevegelsen av en bevegelseskompensasjonsinnretning er omtrent 4,5-5 meter opp og ned, kan den maksimale forhåndsbestemte avstanden være 4 meter i hver retning. Dersom den flytende installasjonens eller fartøyets hivebevegelse overskrider en maksimalt tillatt slaglengde før atskillelsen av det svake leddet, blir det svake leddet koblet fra undervannstesttreet for å unngå skade på den undersjøiske strukturen. Likeledes, hvis den maksimale forhåndsbestemte avstanden overskrides før det svake leddet kan kobles fra, vil enten en av eller begge de første og andre forbindelsesanordningene svikte og frigjøre det svake leddet.

Den første forbindelsesanordningen kan omfatte strekkbolter eller lignende egnede innretninger. Den første og andre stigerørsdelen kan være forbundet med minst to strekkbolter anordnet til å brytes under strekk når den første terskelkraften overskrides. Atskillelse av de første og andre stigerørsdelene forårsaket av strekkrefter på strekkboltene vil samtidig føre til at skjærpinnene brytes. Nevnte første forbindelsesanordning er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, anbrakt i en ringformet seksjon som omgir stigerøret og strekker seg gjennom et plan i rett vinkel mot stigerørets hovedforlengelse. Dette planet atskiller de første og andre stigerørsdelene, og er også der de første og andre stigerørsdelene vil atskilles hvis den første terskelkraften overskrides.

Strekkboltene er forspent for å forbedre styringen av dynamisk utmattelse. Stigerøret holdes i toppstrekk over en lengre periode, eventuelt mellom 2 og 4 uker om gangen. Når stigerøret er støttet av bevegelseskompensasjonsanordningen, utsettes det svake leddet for en kompensatorbelastning forårsaket av friksjon i bevegelseskompensasjonsanordningen. Avhengig av overflateinstallasjonens hivebevegelse, kan stigerøret og det svake leddet utsettes for en dynamisk belastning som varierer mellom 45 og 55 tonn. Strekkboltene er kontinuerlig utsatt for denne dynamiske belastningen.

Den andre forbindelsesanordningen kan omfatte skjærpinner eller lignende egnede innretninger. Den første og andre stigerørsdelen kan være forbundet med minst to skjærpinner eller en lignede passende anordning anordnet til å brytes i skjær under strekk når den andre terskelkraften overskrides. Nevnte andre forbindelsesanordning er anordnet i et radielt plan gjennom stigerøret for å forbinde de første og andre stigerørsdelene og skjæres hvis den andre terskelkraften overskrides. Den andre forbindelsesanordningen er aksialt fjerntliggende fra den første forbindelsesanordningen langs det svake leddets hovedakse.

I motsetning til strekkboltene er skjærpinnene ikke utsatt for dynamiske belastninger over et lengre tidsrom. Skjærpinnene er forhåndsbelastet med en forhåndsbestemt belastning for å tillate dem å tåle en viss trykkraft uten skjæring. For eksempel kan skjærpinnene være konstruert for å skjæres ved en trykkbelastning på 35 tonn. Imidlertid kan skjærpinnene være forhåndsbelastet med f.eks.10 tonn i motsatt retning. Når det svake leddet er utsatt for en trykkbelastning som overstiger 45 tonn, vil skjærpinnene følgelig skjæres (45 t – 10 t = 35 t). Grunnen til en slik forspenning er å tillate kortvarig belastning av det svake leddet uten å forårsake at forbindelsesanordningene skjæres. Når for eksempel et rørhengerløperverktøy senkes for å låse et stigerør og et svakt ledd til et undersjøisk testtre, må det svake leddet være i stand til å motstå en forhåndsbestemt trykkbelastning. Denne trykkbelastningen skjer bare over en kort periode og skjærpinnene utsettes ikke for dynamisk utmattelse over en lengre periode. Derfor gir denne anordningen en forbedret styring av skjærboltlasten.

Alternativt omfatter stigerørets svake ledd en overstyringsmekanisme for å sikre at de øvre og nedre husdelene ikke atskilles, for eksempel når stigerørets svake ledd blir kjørt inn i stilling. En slik overstyringsmekanisme kunne anvendes i stedet for eller sammen med forhåndsbelastede skjærpinner.

En øvre tetningsinnretning i form av en ventil er lokalisert i den første stigerørsdelen og er anordnet til å lukke stigerørets øvre del. Ventilen aktiveres etter atskillelse av den første forbindelsesanordningen når den første terskelkraften overskrides, og den første stigerørsdelen teleskoperer oppover, bort fra den andre stigerørsdelen. Skulle den andre terskelkraften overskrides først, slik at den første stigerørsdelen teleskoperer nedover, inn i den andre stigerørsdelen, aktiveres ikke lukking av ventilen. Lukking av ventilen hindrer hydrokarboner i å strømme nedover og ut av stigerørets øvre seksjon til omgivende sjø eller et marint stigerør.

Et marint stigerør strekker seg fra havbunnen til overflateplattformen over. Det marine stigerøret er utformet for å huse borkronen og borestrengen eller et produksjonsrør, og likevel være fleksibelt nok til å håndtere bevegelsen i overflateplattformen. Strategisk anbrakte glide- og kuleledd i det marine stigerøret tillater havbunnsbrønnen å være upåvirket av plattformens stamping og rulling.

Ventilen aktiveres av en aktuator som forskyves av den relative bevegelsen av de første og andre stigerørsdelene, etter som stigerøret og den første stigerørsdelen løftes opp. Ventilen er fortrinnsvis, men ikke nødvendigvis, en kuleventil med et sfærisk ventillegeme. Alternativt kan lukkeanordningen være en mekanisk styrbar klaffventil, sluseventil eller et lukkehode.

Et lukkehode er den lukkende og tettende ventilkomponenten som vanligvis anvendes i f.eks. en utblåsningssikring. Det er tre typer lukkehoder; blendet lukkehode, rørlukkehode eller et skjærlukkehode. I et undersjøisk testtre kan et slikt lukkehode installeres i flere sikringer montert i en gruppe på toppen av borehullet. Blendede lukkehoder, danner når de er lukket, en tetning på et hull som ikke har noen borerør i seg. Rørlukkehoder tetter rundt røret når de er lukket. Skjærlukkehoder kan skjære gjennom et borerør, og deretter danne en tetning.

Ventilen er tilveiebrakt med et ventilaktutator som kan omfatte en spak, en styrearm eller en tilsvarende anordning som er forbundet med ventilhuset. Styrearmen kan være forbundet med ventilhuset ved hjelp av en passende enveismekanisme slik som en enveiskobling, en enveisskralle eller lignende. En slik mekanisme sørger for at ventilhuset aktiveres for å lukke ventilen først etter atskillelse av den første forbindelsesanordningen når den første terskelkraften er overskredet. Den andre enden av styrearmen er forbundet med den andre stigerørsdelen via en styrestang. Styrestangen har en forhåndsbestemt opprinnelig lengde og er forbundet med styrearmen ved sin første ende og understøttes av og er festet til den andre stigerørsdelen ved sin andre. Styrestangen er anordnet for å sammentrykkes i sin lengderetning hvis den andre terskelkraften overskrides først, hvorved den første stigerørsdelen teleskoperer nedover inn i den andre stigerørsdelen. Dette kan oppnås ved å danne et første parti av styrestangen av en hul profilert seksjon eller en rørseksjon. Et andre parti av styrestangen kan omfatte en fast eller hul seksjon som har et tverrsnitt som kan teleskoperes inn i det nevnte første partiet. Ettersom de første og andre partiene av styrestangen teleskoperer i lengderetningen, aktiveres ikke kuleventilen etter atskillelse av skjærpinnene.

Hvis imidlertid den første terskelkraften overskrides først, vil styrestangen ikke utvide seg fra sin forhåndsbestemte innledende lengde. Istedenfor vil styrestangen virke på styrearmen når de første og andre stigerørsdelene teleskoperer bort fra hverandre. Hvis styrearmen er anordnet for å aktivere en kuleventil, vil ventilhuset bli rotert 90° for å lukke ventilen. Når ventilen er lukket, vil ytterligere kraft som anvendes på styrearmen føre til at forbindelsen mellom styrearmen og ventilhuset blir virkningsløs. Dette kan oppnås ved en svekket seksjon av styrearmen, hvilken vil brytes når den utsettes for en forhåndsbestemt belastning av en skjærpinne i forbindelsen mellom styrearmen og ventilhuset, ved en mekanisk frakobling av forbindelsen mellom styrearmen og ventilhuset når rotasjonen overskrider 90°, eller ved tilsvarende egnede utløsningsinnretninger.

Når kuleventilen er aktivert, vil den lukkes og samtidig fysisk kutte og tette utstyr som for eksempel en wireline eller et kveilerør ovenfor atskillelsespunktet. En wireline er et slankt, stanglignende eller trådliknende stykke metall som vanligvis er lite i diameter, og som anvendes for å senke spesielle verktøy (slik som loggingprober, perforeringskanoner og lignende) inn i brønnen. En wireline kalles også en "slickline". Kveilerør er en kontinuerlig streng av et fleksibelt stålrør, ofte flere hundre meter lang, som er viklet om en spole, ofte flere meter i diameter. Spolen er en integrert del av kveilerørenheten, som består av flere enheter som sikrer at røret trygt og effektivt innføres i brønnen fra overflaten. Kveilerør kalles også "reeled tubing". Kveilerør blir benyttet for å utføre operasjoner nede i borehullet i brønnen, f.eks. boring av hull for å tillate en strømningsmåler å måle strømning i ulike soner i brønnen for å bestemme produksjonshastigheten fra den nevnte sonen. Eksempler på slike verktøy er produksjonsloggingsverktøy (PLT’er). Produksjonsloggingsverktøy anvendes rutinemessig for å produsere hydrokarbonbrønner for å finne kilden til olje-, gass- og vannproduksjon, hvor brønnen har perforeringer i mer enn ett lag, eller over et stort intervall. Vanligvis vil PLT-verktøystrengen være sammensatt av en eller flere av spinnerstrømningsmålere, en trykkmåler, en temperaturmåler og et fluidtetthets- eller kapasitansverktøy.

Kveilerør blir transportert ved hjelp av en kveilerørenhet, som omfatter en spole for kveilerøret, et injektorhode for å presse røret ned i brønnen, en brønnhodeutblåsningssikringsgruppe, en kraftkilde (vanligvis en dieselmotor og hydrauliske pumper) og en styrekonsoll. Et unikt trekk ved enheten er at det tillater kontinuerlig sirkulasjon mens den senkes ned i hullet. En kveilerørenhet er vanligvis montert på en trailer eller sliske. En kveilerørsoverhaling er en overhaling utført med et kontinuerlig stålrør, normalt 0,75 tomme til 1 tomme (1,9 til 2,54 centimeter) i ytre diameter, som blir kjørt inn i brønnen i ett stykke på innsiden av det normale røret. Lengder av rør (opptil 5000 meter) er lagret på overflaten av en spole på en måte som ligner den som anvendes for wireline. Enheten er rigget opp over brønnhodet. Røret blir injisert gjennom et styrehode som tetter av røret og bevirker en trykktett forbindelse.

For å opprettholde styring over den nedre landingsstrengen, kan stigerørets svakt ledd-system (RWLS) ifølge oppfinnelsen ha minst 20 hydrauliske ledninger til den nedre landingsstrengen.

RWLS-serviceledningene skal ikke ha en lavere strømningskapasitet enn navlestrengrøret som anvendes under normal drift. RWLS skal ha minimum fire operative hydrauliske ledninger for å betjene nedre landingsstreng etter avskjæring som følge av atskillelse av det svake leddet. RWLS skal ha minimum 1 nedre landingsstreng med kjemisk injeksjonsrør.

I tilfelle atskillelse av det svake leddet, skal RWLS

- ventilere hydrauliske ledninger til øvre og nedre kuleventiler.

Nødsatskillelsesenhet (ESD)-sekvensen skal dekke krav til forhåndsbestemt ønsket ventilstengetid

- fange og opprettholde det hydrauliske trykket på rørhengerløpeverktøyets (THRT) ledninger ved avskjæring

- ha et system som utløser en nødsatskillelsesenhet (ESD) når RWLS atskilles, hvori en av de 4 ledningene er dedikert for å bistå tett trykk til en SSTT-dedikert kuleventil; og

- ha et gjenopprettingssystem som kan plukke opp de skårne RWLS når ferdigstillelses-/overhalingsstigerøret (C/WOR), dvs. stigerøret og RWLS, plukkes opp.

En nedre kuleventil befinner seg i øvre del av SSTT fastgjort til havbunnen, som i sin tur er anbrakt under det nedre partiet av det svake leddet som er skrudd inn i SSTT. Den nedre kuleventilen i SSTT vil lukkes en forhåndsbestemt tidsperiode etter den øvre kuleventilen i det svake leddet for å eliminere endestykketrykket og for å hindre ytterligere hydrokarboner i å lekke ut av brønnen. Årsaken til forsinkelsen ved lukking er at den øvre kuleventilen aktiveres mekanisk, uten forsinkelse, mens den nedre kuleventilen i SSTT aktiveres hydraulisk og kan ha en reaksjonstid på opp til for eksempel 30 s. Som angitt ovenfor kan et undersjøisk testtre være tilveiebrakt med flere lukkehoder installert i flere utblåsningssikringer montert i en gruppe på toppen av borehullet. Blendede lukkehoder vil danne en tetning på et hull som ikke har noe borerør i seg, rørlukkehoder tetter rundt røret, og skjærlukkehoder skjærer gjennom et borerør og danner en tetning.

Ifølge ett eksempel kan SSTT være tilveiebrakt med minst to ventiler som er hydraulisk styrt fra overflaten via styreledninger. I tillegg er en feilsikker funksjon bygget inn i systemet i tilfelle en atskillelse i svakt ledd. Det svake leddet tilveiebringer hydrauliske omføringsledninger for å lukke den nedre kuleventilen. SSTT-ventilen kan lukkes med tilstrekkelig kraft til å kutte styreledninger (wirelines) som strekker seg inn i brønnen.

Etter frigjøring må de hydrauliske styreledningene, for å opprettholde kommunikasjonen med SSTT, særlig med SSTT-låsen, være i stand til å forlenges for å kompensere for det svake leddets slaglengde fra nullpunktlinjen til maksimal forlengelse. De hydrauliske styreledningene kan omfatte en foldet eller kveilet samling av ledninger, hvilken ledningssamling er anordnet til å strekke seg og til å bli styrbart foldet eller kveilet til sin opprinnelige stilling med bevegelsen av de svake leddelene. De hydrauliske styreledningene forblir i drift selv etter at SSTT lukkes etter en feilsikker operasjon. Styreledningene kan også anvendes for frigjøring av SSTT-låsen for å koble fra stigerøret for opptrekning og reparasjon av svakt ledd.

Når den øvre kuleventilen lukkes, hindres hydrokarboner (HC) i å strømme ned gjennom stigerøret etter atskillelse for å forårsake et HC-utslipp. Lukking av den øvre kuleventilen fører til en spyleeffekt i det svake leddet, hvilken ofte betegnes som endestykketrykk. Dette trykket er forårsaket av trykksatt HC som strømmer fra brønnen, og vil virke oppover mot det svake leddet og stigerøret, noe som kan resultere i et tap av toppstrekk. Med et brønntrykk på 690 bar og med standardstørrelser på stigerør og kuleventildiameter, kan HC virke på stigerøret med et endestykketrykk på 170 tonn. Ettersom overflatetreet og stigerøret kan ha en samlet vekt på 40-50 tonn, kan endestykketrykket løfte hele sammenstillingen hvis den ikke styres. HC under trykk vil bli ventilert fra det svake leddet før maksimalt oppadgående slaglengde er nådd, inntil den nedre kuleventilen i SSTT lukkes.

For å frigjøre endestykketrykket etter atskillelse, men før lukking av den nedre kuleventilen, og for å sikre at eventuelt gjenværende innelukket trykk ventileres før det øvre partiet i det svake leddet når sin maksimale forlengelse oppover og begynner å bevege seg nedover, aktiveres en trykkavlastningsinnretning. Den første stigerørsdelen av det øvre partiet av det svake leddet strekker seg ned inn i den andre stigerørsdelen av det nedre partiet av det svake leddet. Et parti av den første stigerørsdelen som strekker seg inn i den andre stigerørsdelen er omgitt av en statisk pakning, slik som en fôring eller et delt lager, som strekker seg over et hovedparti av nevnte del. Som det vil bli beskrevet i nærmere detalj nedenfor, kan den aksiale lengden av den statiske pakningen være i det vesentlige den samme som den maksimale avstanden mellom det øvre endepunktet av den teleskoperende bevegelsen og det innledende nullpunkts- eller midtpunktsstilling. Det delte lageret holdes i stilling ved hjelp av nevnte del og er anordnet til å forskyves oppover med den øvre delen av det svake leddet ved atskillelse av strekkboltene. Forskyvning av det delte lageret vil blottstille et antall radielle ventilasjonshull gjennom veggen i den nedre delen av det svake leddet. Ifølge ett eksempel vil hull med gradvis økende diameter bli blottstilt i rekkefølge langs slaglengden ettersom det delte lageret beveger seg oppover. Innledningsvis vil forholdsvis små hull begynne å frigjøre det relativt høye innelukkede trykket i en hastighet som ikke vil skade eller briste et omgivende marint stigerør. Fortsatt oppadgående bevegelse vil føre til gradvis, styrt frigjøring av trykksatt HC inn i det marine stigerøret. Størrelsen og/eller antall hull bestemmes av en rekke faktorer, slik som brønntrykket, omgivende trykk (dybde under havoverflaten) osv. I anvendelser hvor et marint stigerør ikke benyttes, kan frigjøringshastigheten være høyere.

Den nedre enden av den rørformede seksjonen er tilveiebrakt med en ekstra trykkfrigjøringsanordning, hvilken aktiveres når den andre forbindelsesanordningen skjæres. Den ekstra trykkfrigjøringsanordningen anvendes for å ventilere trykk fra et hulrom dannet av de øvre og nedre husdelene i det svake leddet etter lukking av i det minste den øvre kuleventilen. Som nevnt ovenfor, blir den rørformede seksjonen av det øvre huset anordnet til å teleskopere nedad, inn i hulrommet i det nedre huset, som følge av svikt i nevnte skjærpinner. Trykket i hulrommet blir først ventilert gjennom de radielle ventilasjonshullene, etter som den nedre enden av den rørformede seksjonen beveger seg nedover. Når den fremre enden av den nedre enden av den rørformede seksjonen passerer den nederste av de radielle hullene, opprettholder den ytterligere trykkavlastningen ventileringsfunksjonen.

En holdeanordning er anordnet for å suspendere den andre stigerørsdelen under den første stigerørsdelen etter frigjøringen av de første og andre forbindelsesanordningene. Holdeanordningen kan omfatte to eller flere stenger festet til den første stigerørsdelen på et egnet sted derav. Den andre stigerørsdelen er anordnet til å kunne forskyves i forhold til holdeanordningen under den teleskoperende bevegelsen etter en atskillelse av det svake leddet.

Etter frigjøring av de første og andre forbindelsesanordningene tillates de første og andre stigerørsdelene å teleskopere i forhold til hverandre uten å bli hindret av holdeanordningen, noe som vil gi rom for bevegelse i overkant av det svake leddets slaglengde. Etter atskillelse av det svake leddet innledes en styrt frikobling av det svake leddet fra SSTT. Når det svake leddet er frikoblet, vil den andre stigerørsdelen bli fanget og støttet av holdeanordningen. Stigerøret og de første og andre stigerørsdelene kan deretter bli brakt til overflaten for reparasjoner.

Dersom stigerøret utsettes for overdrevent strekk etter en atskillelse, men før det svake leddet er frikoblet fra SSTT, vil holdeanordningen brytes og frigjøre den andre stigerørsdelen. Stigerøret og den første stigerørsdelen kan da berges. Kraften som kreves for å bryte holdeanordningen er fortrinnsvis større enn den første terskelkraften.

Generelle krav til konstruksjon av et svakt ledd ifølge oppfinnelsen kan omfatte følgende ikke-begrensende funksjoner;

● Konstruksjonen skal sørge for at komponentkonstruksjonen (svak modus) ikke utsettes for dynamiske trykkbelastninger for å forhindre dynamisk utmatting av de primære skjærelementene;

● Minste dimensjonerende temperaturområde skal være temperaturklasse U, det vil si -18 °C til 121°C;

● Flenstrykklassen skal være 10K (JIS-standard);

● Konstruksjonen gjør det mulig å endre lastekapasiteten til skjærpinnene for å tilpasse dem til forskjellige bruksområder;

● Systemet skal ha samme klasse som en standard stigerørskjøt;

● Skjærelementer skal være utskiftbare for ulike spesifikasjoner;

● Konstruksjonen skal ha en maksimal ytre diameter på 18 1⁄2”;

● Den maksimale lengdeforlengelsen er ca.15 meter;

● Konstruksjonen skal oppta en minste torsjon på 30000 ft/lbs;

● Torsjonsverdien etter brudd skal dekke 10000 ft/lbs;

● Maksimal rotasjon etter brudd er begrenset slik at hydrauliske ledninger ikke blir skadet under maksimal rotasjon og maksimal slaglengde ut/inn;

● Konstruksjonen skal hindre hydraulikkledningene i å bli skadet etter brudd og skal håndtere en slagperiode på 8-12 s ved maksimal slaglengde 4,5 meter i 24 timer;

● Konstruksjonen tilveiebringer en RWLS som ikke har løse gjenstander som kan falle inn i det marine stigerøret eller skade RWLS i kompensasjonsmodus etter brudd;

● RWLS skal ha et system som vil dempe avskjæringsenergi, gjennom ventilering av overtrykk;

● Konstruksjonen skal sikre at alle brytbare gjenstander tillater identifisering og analyse på overflaten etter en bruddhendelse;

● Gjenopprettingssystemet skal være i stand til å bære 100 metriske tonn.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

Oppfinnelsen vil bli beskrevet nærmere med henvisning til de vedlagte figurene. Det skal forstås at tegningene utelukkende er illustrerende og ikke avgrenser oppfinnelsen, for hvilket det bør foretas henvisning i de medfølgende kravene. Det skal videre forstås at tegningene ikke nødvendigvis er utarbeidet i naturlig målestokk, og at den, med mindre annet er angitt, bare skjematisk illustrerer strukturene og fremgangsmåtene beskrevet heri.

Figur 1 viser et skjematisk riss av et stigerør tilveiebrakt med et svakt ledd ifølge oppfinnelsen;

Figur 2A-B viser et undersjøisk intervensjonsoppsett ifølge kjent teknikk for en flytende installasjon eller fartøy;

Figur 3 viser en skjematisk illustrasjon av et undersjøisk testtre med hvilket et svakt ledd ifølge oppfinnelsen er forbundet;

Figur 4 viser en skjematisk illustrasjon av et svakt ledd ifølge oppfinnelsen;

Figur 5 viser en skjematisk hydraulikkrets for en avleder styrt av et svakt ledd ifølge oppfinnelsen; og

Figur 6 viser et forstørret riss av en skjærpinne i figur 5.

UTFØRELSESFORMER AV OPPFINNELSEN

Figur 1 viser et skjematisk riss av et stigerør tilveiebrakt med et svakt ledd ifølge oppfinnelsen. Et stigerør 11 anvendes vanligvis til å forbinde en hydrokarbonbrønn på havbunnen 12 med en flytende installasjon eller et fartøy 13, så som en oljeplattform eller et skip, på overflaten 14. På havbunnen 12 er stigerøret forbundet med et undersjøisk testtre 15 via et svakt ledd 16 ifølge oppfinnelsen. Stigerøret 11 består av lengder av rør og er ekstremt tungt. Overflatefartøyet 13 må derfor anvende strekk i stigerøret for å hindre at stigerøret 11 kollapser under sin egen vekt. Under visse sjøtilstander, for eksempel når fartøyet beveger seg, vil imidlertid det anvendte strekket fluktuere. Ettersom stigerøret er fastgjort i den nedre enden til det undersjøiske testtreet 15 på havbunnen og i den øvre enden, av strekkanordningene, til en flytende installasjon eller et fartøy, er det nødvendig at bevegelser i installasjonen forårsaket av vind, bølger og tidevann tillates. Følgelig må bevegelseskompensasjonsinnretninger (figur 2) innlemmes i strekksystemet for å holde toppen av stigerøret innenfor åpningen i skipsbunnen for oljeinntak på et skip eller på riggdekknivå. Bevegelseskompensasjonsinnretningen kan inkludere en teleskopisk marin skjøt eller en borestrengkompensator for å kompensere for hivebevegelser under opprettholdelse av et forhåndsbestemt strekk i stigerøret og en fleksibel skjøt i stigerøret for å kompensere for sidegående bevegelser i fartøyet. De teleskopiske marine skjøtene som anvendes, er velkjente og betegnes her som teleskopskjøter. En vanlig teleskopskjøt omfatter konsentriske sylindere som anordnes slik at de skyves inn i hverandre, med en dynamisk forsegling anbrakt mellom dem.

Figur 2A viser et undersjøisk intervensjonsoppsett ifølge kjent teknikk, inkludert en kompensert krok 21, en bøylevinsj 22, bøyler 24, løfteverk 25, et overflatestrømningstre 26, og et kveilerør eller wireline-utblåsningssikring (BOP) 29, alle over et boredekk 30 på en flytende installasjon eller et fartøy (ikke vist). Disse komponentene er kjent for fagmannen og krever ingen ytterligere forklaring. Andre eksisterende komponenter omfatter strekkanordninger for marine stigerør 32, et stigerør 36 som rager gjennom vannflaten 34 ned gjennom sjøen til en glideskjøt 38, fleksiskjøt 40 (også betegnet som en fleksibel skjøt), et undersjøisk tre 46, og et brønnhode 48, hvilke også er kjent for fagmannen. Komponenter som systemene og fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse bidrar med, omfatter trykkinneholdende rør 28, en nødfrakoblingspakke (EDP) 42 og en nedre stigerørspakke (LRP) 44. Den nedre stigerørspakken inneholder et hydraulisk grensesnitt mellom tresammenstillingen og EDP. Den nedre stigerørspakken (LRP) 44 og det undersjøiske treet 46 er komponenter som utgjør et undersjøisk testtre 49.

Figur 2B illustrerer ytterligere detaljer i et kjent oppsett, slik som strekkanordninger for marine stigerør 27, et avblåsingsrør (eng. choke line) 31, en avstengningslinje 33, et installasjons-/overhalingskontrollsystem (IWOCS)-spole 35 og IWOCS-navlestreng 40, en nød-avstengnings (ESD)-styreanordning 49 og en nød-nedstengningsstyreanordning (EQD) 51, IWOCS hovedstyringsstasjon (MCS)/hydraulisk kraftenhet (HPU) 53, og en hydraulikklinje 43 og -spole 45. Spolene 35, 45, HPU 47 og MCS/HPU 53 kan være på et dekk 33 på en flytende installasjon eller et fartøy.

Systemer som er nevnt her kan bli anvendt i en eller flere operasjoner i forbindelse med brønnkomplettering, strømningstesting, brønnstimulering, brønnoverhaling, diagnostisk brønnarbeid, fortregningsoperasjoner (eng. bullheading), plugging av brønner og/eller forlate brønner hvor undersjøiske ventiltrær eller brønnhoder er installert.

Et svakt ledd ifølge oppfinnelsen kan være anordnet til å erstatte EDP i eksempelet ovenfor.

Figur 3 viser en skjematisk illustrasjon av et undersjøisk testtre med hvilket et svakt ledd ifølge oppfinnelsen kan forbindes. Et undersjøisk testtre (SSTT) 60 er anbrakt innenfor en utblåsningssikring (BOP)-gruppe 61 installert på en havbunn, eller på annen måte under vann. BOP-gruppen 61 innbefatter to rørlukkehoder 62 og to skjærelukkehoder 63, idet lukkehodene er utformet rundt et stigerør 59 og styres ifølge konvensjonell praksis. Som representativt avbildet er BOP-gruppen 61 en kompakt BOP-gruppe som har flere rør og skjærlukkehoder 62, 63, men det skal klart forstås at en anordning ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan anvendes for andre typer BOP-grupper og i BOP-grupper som har et høyere eller lavere antall rør og skjærlukkehoder.

Det undersjøiske testtreet 60 senkes ned i BOP-gruppen 61 gjennom et marint stigerør 65 som strekker seg oppad derfra. En riflet kile 66 som er festet under det undersjøiske testtreet 60 tillater at testtreet anbringes nøyaktig inne i BOP-gruppen 61. En holdeventil 67 festet over det undersjøiske testtreet 60 kan forbli i det marine stigerøret 65 når testtreet anbringes inne i BOP-gruppen 61 som vist i figur 3. Den øvre delen av holdeventilen 67 er festet til den øvre stigerørseksjonen som strekker seg til overflaten, enten direkte eller via et svakt ledd eller lignende. Det undersjøiske testtreet 60 har en låsehodesammenstilling 68, en lukkehodelåsesammenstilling 69, og en ventilsammenstilling 70. Lukkehodelåsesammenstillingen 69 er sammenkoblet aksialt mellom låsehodesammenstillingen 68 og ventilsammenstillingen 70 og skiller dem aksialt fra hverandre. Betegnelsen "lukkehode-låsesammenstilling" (eng. ramlock assembly) anvendes for å indikere ett eller flere legemer som er konfigurert på en slik måte at de tillater tettende inngrep med konvensjonelle rørlukkehoder.

I figur 3 er lukkehode-låsesammenstillingen 69 vist i tettende inngrep med begge rørlukkehoder 62, idet rørlukkehodene tidligere er blitt aktivert til å strekke seg innover og gå i inngrep med lukkehode-låsesammenstillingen. Låsehodesammenstillingen 68 og ventilsammenstillingen 70 har diametere som er større enn det som kan gå i tettende inngrep med konvensjonelle rørlukkehoder, derfor tilveiebringer lukkehode-låsesammenstillingen 69 tettende inngrep med rørlukkehodene 62 mellom låsehodet og ventilsammenstillingene.

Ventilsammenstillingen 70 er anbrakt mellom rørlukkehodene 62 og kilen 66. Når således rørlukkehodene 62 er lukket om lukkehodelåsesammenstillingen 69, er ventilsammenstillingen 70 isolert fra et ringrom 54 over rørlukkehodene. Rørlukkehodene 62 isolerer ringrommet 54 ovenfor rørlukkehodene fra et ringrom 52 nedenfor rørlukkehodene og omgir ventilsammenstillingen 70.

Betegnelsen "ventilsammenstilling" anvendes for å indikere en sammenstilling inkluderende en eller flere ventiler som er operative til selektivt å tillate og hindre fluidstrømning gjennom en strømningspassasje dannet gjennom ventilsammenstillingen. Ventilene 67, 70, representativt illustrert i figur 3, omfatter to sikkerhetsventiler som er operative for å styre fluidstrømmen gjennom en rørstreng 58. Holdeventilen 67, låsehodesammenstillingen 68, lukkehode-låsesammenstillingen 69 og ventilsammenstillingen 70 er alle deler av rørstrengen 58, som har en strømningspassasje dannet derigjennom. Ventilene i holdeventilen 67 og ventilsammenstillingen 70 kan aktiveres for å tillate eller hindre fluidstrømning gjennom strømningspassasjen. Det er imidlertid ikke nødvendig at holdeventilen 67 eller ventilsammenstillingen 70 omfatter flere ventiler, eller at ventilene omfatter sikkerhetsventiler innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelsen.

Betegnelsen "låsehodesammenstilling" anvendes for å angi en eller flere elementer som tillater frakobling av et parti av en rørstreng fra en annen del derav. For eksempel, i den representativt illustrerte SSTT 60 og låsehodesammenstillingen 68 kan aktiveres for å frakoble et øvre parti 55 av rørstrengen 58 fra et nedre parti 56 av rørstrengen. I tilfelle en nødsituasjon kan rørlukkehodene 62 lukkes på lukkehode-låsesammenstillingen 69, ventilene i ventilsammenstillingen 70 kan lukkes, og det øvre partiet 55 av rørstrengen 58 kan hentes ut, eller på annen måte forskyves bort fra det nedre partiet 56. Lukking av rørlukkehodene 62 på lukkehodelåsesammenstillingen 69 og lukking av ventilene i ventilsammenstillingen 70 isolerer brønnen nedenfor dette punktet fra fluidkommunikasjon med det marine stigerøret 65.

Hvis ønskelig kan skjærlukkehoder 63 aktiveres for å skjære det øvre partiet 55 av rørstrengen 58 ovenfor låsehodesammenstillingen 68. Det øvre partiet 55 kan skjæres ved en rørformet håndteringsunderenhet festet over låsehodesammenstillingen 68. Av den grunn er låsehodesammenstillingen 68 anbrakt mellom skjærlukkehodene 63 og rørlukkehodene 62. På denne måte bibeholdes redundans, og sikkerheten forbedres ved at to skjærlukkehoder 63 er anvendelige ovenfor låsehodesammenstillingen 68 og to rørlukkehoder 62 er anvendelige nedenfor låsehodesammenstillingen i den kompakte BOP-gruppen 61.

Aktivering av holdeventilen 67, låsehodesammenstillingen 68 og ventilsammenstillingen 70 styres via ledninger 57. I eksempelet vist i figur 3 er ledningene 57 hydrauliske ledninger som strekker seg opp til overflaten og benyttes for å levere trykksatt fluid til det undersjøiske testtreet 60 og holdeventilen 67. Imidlertid kan ledningene 57 være en eller flere elektriske ledninger, og det undersjøiske testtreet 60 og/eller holdeventil 67 kan være elektrisk aktivert. Linjene kan erstattes av en eller flere telemetrienheter, eller kan strekke seg til andre steder i brønnen osv., innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelsen.

Et svakt ledd ifølge oppfinnelsen er anordnet til å monteres på stigerøret over et undersjøisk testtre av typen som er vist i figur 3.

Figur 4 viser en skjematisk illustrasjon av et svakt ledd 70 ifølge oppfinnelsen. Et svakt ledd av denne typen kan for eksempel benyttes i konvensjonelle systemer for å erstatte en nødfrakoblingspakke (EDP) som vist i figur 2A.

Det svake leddet omfatter en første stigerørsdel 71, som er det øvre partiet av det svake leddet, og en andre stigerørsdel 72, som er det nedre partiet av det svake leddet. Den første stigerørsdelen er i form av et øvre hus 73 for forbindelse med en øvre stigerørsseksjon 74, hvilket stigerør strekker seg til overflaten. En øvre flens 78 på toppen av det øvre huset 73 er tilveiebrakt med standard ACME- eller SPO-gjenger for forbindelse med den øvre stigerørseksjonen 74. Den andre stigerørsdelen 72 er i form av et nedre hus 75 for forbindelse med en nedre stigerørsseksjon 76. En nedre flens 79 ved enden av det nedre huset 75 er tilveiebrakt med standard ACME- eller SPO-gjenger for forbindelse med stigerørets nedre seksjon 76. Stigerørets nedre seksjon 76 strekker seg fra det svake leddet 70 til havbunnen og omfatter et undersjøisk testtre (SSTT), som vist i figur 3. Den første stigerørsdelen 71 er anordnet til å strekke seg inn i et hulrom 77 i den andre stigerørsdelen 72 for å muliggjøre en teleskopisk forskyvning mellom stigerørsdelene under forhåndsbestemte betingelser. Et antall forbindelsesanordninger er tilveiebrakt for frigjøringsbart å forbinde de øvre og nedre husdelene 73, 75.

Det svake leddet 70 ifølge eksempelet vist i figur 4 omfatter en første forbindelsesanordning 81 anordnet for å svikte hvis en strekkraft på de første og andre stigerørsdelene overstiger en første terskelkraft. Det svake leddet omfatter videre en andre forbindelsesanordning 82 anordnet for å svikte hvis en trykkraft på de første og andre stigerørsdelene overstiger en andre terskelkraft.

Den første forbindelsesanordningen omfatter strekkboltene 81 anordnet til å bryte under strekk når den første terskelkraften overskrides. Nevnte strekkbolter 81 er anbrakt i en ringformet flens 83 som omgir en rørformet seksjon 84 av det øvre huset 73 og strekker seg gjennom et plan X i rett vinkel i forhold til hovedforlengelsen av stigerøret til en øvre flens 86 på toppen av det nedre huset 75. Dette planet X atskiller de første og andre stigerørsdelene 71, 72 og er også hvor de første og andre stigerørsdelene vil atskilles hvis den første terskelkraften overskrides. Antallet, dimensjonene og materialet som benyttes for strekkboltene 81 er avhengig av den dynamiske belastningen og den forventede størrelsen av den første terskelkraften. Strekkboltene er forspent for å forbedre styringen av dynamisk utmattelse.

Atskillelse av de første og andre stigerørsdelene 71, 72 forårsaket av strekkrefter på strekkboltene vil samtidig føre til at skjærpinnene 82 brytes.

Den andre forbindelsesanordningen omfatter skjærpinner 82. De første og andre stigerørsdelene 71, 72 er forbundet av flere skjærpinner 82 anordnet til å bryte i skjær når den andre terskelkraften overskrides. Nevnte skjærpinner 82 er anordnet i et radielt plan gjennom stigerøret for å forbinde de første og andre stigerørsdelene og skjæres hvis den andre terskelkraften overskrides. Skjærpinnene 82 er anordnet under den første forbindelsesanordningen langs hovedaksen til det svake leddet 70 og strekker seg radielt gjennom det nedre huset 75 og er skrudd inn i en nedre ende 85 av den rørformede seksjonen 84 av det øvre huset 73. Til forskjell fra strekkboltene 81 er skjærpinnene 82 ikke utsatt for dynamiske belastninger over et lengre tidsrom. Skjærpinnene 82 er forhåndsbelastet med en forhåndsbestemt belastning for å tillate dem å tåle en viss trykkraft uten skjæring.

Ifølge oppfinnelsen er den første terskelkraften større enn den andre terskelkraften. Forholdet mellom de første og andre terskelkreftene er avhengig av type installasjon, stigerørets lengde og dimensjoner osv. Bare som et eksempel kan den første terskelkraften velges til å frigjøre det svake leddet ved en strekkbelastning på 250 metriske tonn, mens den andre terskelkraften kan velges til å frigjøre det svake leddet ved en trykkbelastning på 35 metriske tonn. Anordningen ifølge oppfinnelsen gir en asymmetri mellom trykkrefter og strekkrefter som virker på stigerøret og det svake leddet.

Når det svake leddet er sammenstilt, holdes de øvre og nedre husdelene 73, 75 sammen ved hjelp av strekkboltene 81. Strekkboltene 81 klemmer sammen den ringformede flensen 83 som omgir den rørformede seksjonen 84 av det øvre huset 73 og flensen 86 på toppen av det nedre huset 75. For å holde de øvre og nedre husdelene 73, 75 i en fast nullpunktsstilling, er et delt lager 88 anbrakt rundt den rørformede seksjonen 84 som strekker seg inn i det nedre huset 75. Det delte lager 88 er anbrakt i et sylinderformet rom mellom den rørformede seksjonen 84 som strekker seg inn i det nedre huset 75. Det delte lageret 88 er festet til den nedre flaten av den ringformede flensen 83 og hviler mot en ringformet flate 89 som strekker seg radielt utover fra den rørformede seksjonen 84. Følgelig er bare den ytre omkretsen av den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 i kontakt med den indre flaten av hulrommet 77 i det nedre huset. Den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 er tilveiebrakt med omfangstetninger for å forhindre fluid i å lekke oppover forbi den nedre enden 85. Den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 har en fluidkanal med et stort sett konisk tverrsnitt som åpner seg nedad. Denne formen reduserer fluidmotstanden i den nedre enden 85 når den rørformede seksjonen 84 beveger seg inn i hulrommet 77.

En strekkraft påført det øvre huset 73 av stigerøret vil bli overført til det delte lageret 88 av den ringformede overflaten 89 på den rørformede seksjonen 84. Kraften vil bli overført til den ringformede flensen 83, som igjen er festet til det nedre huset 75 av strekkboltene 81. Dersom trekkraften overstiger den første terskelkraften, brytes strekkboltene 81.

Hvis en trykkraft påføres det øvre huset 73 av stigerøret, vil denne kraften påføres direkte på skjærpinnene 82. Den rørformede seksjonen 84 av det øvre huset 73 er glidbar i forhold til den ringformede flensen 83 som omgir den rørformede seksjonen 84. Derfor så snart trykkraften overskrider den kombinerte forspenningen i skjærpinnene 82 og den andre terskelkraften, skjæres skjærpinnene 82.

Etter atskillelse er de første og andre stigerørsdelene 71, 72 anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre, hvori den rørformede seksjonen 84 av det øvre huset 73 er anordnet til å teleskopere oppad, delvis ut av hulrommet 77 i det nedre huset 75, etter svikt av nevnte strekkbolter 81. På lignende måte er den rørformede seksjonen 84 i det øvre huset 73 anordnet til å teleskopere nedad, inn i hulrommet 77 i det nedre huset 75, som følge av svikt i nevnte skjærpinner 82. Retningen er avhengig av hvilken forbindelsesanordning som svikter først. De første og andre stigerørsdelene 71, 72 er anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre opp til en maksimal forhåndsbestemt avstand i den første eller den andre retningen, fra den innledende nullpunkts- eller midtpunktsstillingen. Den totale avstanden mellom de øvre og de nedre endepunktene av den teleskoperende bevegelsen er betegnet det svake leddets slaglengde. Den maksimale forhåndsbestemte avstanden er i det vesentlige lik i begge retninger, og er avhengig av den tillatte bevegelsen i en bevegelseskompensasjonsinnretning på den flytende installasjonen eller fartøyet. Dersom den flytende installasjonens eller fartøyets hivebevegelse overskrider en maksimalt tillatt slaglengde før atskillelsen av det svake leddet, blir det svake leddet koblet fra undervannstesttreet for å unngå skade på den undersjøiske strukturen. I det gjeldende eksempelet er den tillatte bevegelsen av en bevegelseskompensasjonsinnretning omtrent 4,5-5 meter opp og ned, den maksimale forhåndsbestemte avstanden er 4 meter i hver retning. Hvis derfor slaglengden overstiger 8 meter, vil det svake leddet bli frakoblet. Hvis den maksimale forhåndsbestemte avstanden overskrides før det svake leddet kan kobles fra, vil enten en av eller begge de første og andre forbindelsesanordningene svikte og frigjøre det svake leddet.

Det svake leddet i figur 4 er ikke tegnet i målestokk. Visse komponenter har en forhåndsbestemt lengde y indikert i figur 4, hvilken lengde y i dette tilfelle er fire meter. Imidlertid er disse delene sammentrykt i lengde, som angitt med stiplede linjer, slik at det svake leddet fremgår tydeligere.

En øvre tetningsinnretning i form av en skjematisk indikert kuleventil 90 er anbrakt i den første stigerørsdelen 71 og er anordnet til å lukke den øvre stigerørsseksjonen 74. Kuleventilen 90 aktiveres etter atskillelse av den første forbindelsesanordningen, når den første terskelkraften er overskredet, og den første stigerørsdelen 71 teleskoperer oppover, bort fra den andre stigerørsdelen 72. Skulle den andre terskelkraften overskrides først, slik at den første stigerørsdelen 71 teleskoperer nedover, inn i den andre stigerørsdelen 72, så aktiveres ikke lukking av kuleventilen 90. Lukking av kuleventilen 90 hindrer hydrokarboner i å strømme nedover og ut av stigerørets øvre seksjon 74 til omgivende sjø eller et marint stigerør (ikke vist).

Kuleventilen 90 aktiveres av en aktuator 94 som forskyves av den relative bevegelsen av de første og andre stigerørsdelene 71, 72, etter som stigerøret og den første stigerørsdelen løftes opp. Kuleventilen 90 har et kuleformet ventillegeme 95 opplagret ved en første og en andre ende 91, 92 og dreies om en akse i rett vinkel i forhold til hovedforlengelsen av stigerøret. Det kuleformede ventilhuset har en sentral sylindrisk boring 93 for fluidstrøm fra brønnen. I figur 4 vises den venstre siden av kuleventilen 90 i sin åpne stilling, og den høyre siden av kuleventilen 90 er vist rotert 90° inn i sin lukkede stilling. Det kuleformede ventilhuset 95 for kuleventilen 90 holdes i stilling ved hjelp av en energisert tetning 99. Dette er en standardkomponent som omfatter et ringformet legeme som har en første O-ring anordnet i en nedre flate som tetter mot den øvre flaten av det sfæriske ventilhuset 95. En andre O-ring er anordnet rundt den øvre omkretsen av det ringformede legemet for å tette mot en utsparing i det nedre partiet av den øvre flensen 78. Det ringformede legemet er trykket mot det sfæriske ventilhuset ved hjelp av fjærer anordnet mellom den øvre flaten av det ringformede legemet og utsparingen i den øvre flensen 78. Når kuleventilen 90 er åpen, blir den energiserte tetningen 99 holdt i tettende kontakt med det sfæriske ventillegemet 95 ved hjelp av nevnte fjærer og trykksatt fluid i spalten mellom den øvre flaten av det ringformede legemet og utsparingen i den øvre flensen. Dette trykket virker på den øvre flaten av det sfæriske ventilhuset. Når kuleventilen 90 er lukket (som vist på høyre side av figur 4), vil brønntrykket som virker på kuleventilen 90 forsøke å løfte det sfæriske ventilhuset 95 av en tetning som omfatter en O-ring anordnet mellom den nedre flaten av det sfæriske ventilhuset og en utsparing i det øvre huset 73. Denne løftekraften motvirkes av fjærer i den energiserte tetningen 99 og trykket fra fluidet i stigerøret som strekker seg til overflaten.

Ventilaktuatoren 94 omfatter en styrearm som er forbundet med ventilhuset 95 i sin første ende 91. En første ende 97 av styrearmen 94 er forbundet med ventilhuset 95 ved en enveismekanisme i form av en enveis skralle 96. Enveismekanismen 96 sørger for at ventilhuset 95 aktiveres for å lukke kuleventilen 90 kun etter atskillelse av den første forbindelsesanordningens 81, når den første terskelkraften er overskredet. Den andre enden 98 av styrearmen 94 er forbundet med den andre stigerørsdelen via en styrestang 100. Styrestangen 100 har en forhåndsbestemt opprinnelig lengde, og er forbundet med styrearmen ved sin første ende 101 og er støttet av og festet til flensen 86 på toppen av det nedre huset 75 til den andre stigerørsdelen 72. Styrestangen 100 sammentrykkes lengdemessig i sin lengderetning hvis den andre terskelkraften overskrides først, hvorved den første stigerørsdelen teleskoperer nedad inn i den andre stigerørsdelen. Dette oppnås ved å danne et første parti 101a av styrestangen av en hul profilert seksjon eller en rørseksjon (ikke vist). Et andre parti 101b av styrestangen 100 omfatter en fast eller hul seksjon som har et tverrsnitt som kan teleskoperes inn i det nevnte første partiet 101a. Ettersom de første og andre partiene 101a, 101b av styrestangen 100 teleskoperer i lengderetningen, aktiveres ikke kuleventilen 90 etter atskillelse av skjærpinnene 82.

Når den første terskelkraften overskrides, vil styrestangen 100 ikke utvide seg fra sin forhåndsbestemte innledende lengde. Istedenfor vil styrestangen 100 virke på styrearmen 94 når de første og andre stigerørsdelene 71, 72 teleskoperer bort fra hverandre. Styrearmen 94 er anordnet til å aktivere kuleventilen 90 ved å dreie ventilhuset 9590° for å lukke kuleventilen 90. Når kuleventilen 90 er blitt lukket, vil ytterligere kraft anvendt på styrearmen 94 føre til at forbindelsen mellom styrearmen 94 og ventilhuset 95 blir virkningsløs. I dette eksempelet er dette oppnådd ved en skjærpinne (ikke vist) i forbindelsen mellom styrearmen 94 og ventilhuset 95. Når ventilhuset 95 er blitt rotert gjennom 90° til en stopp, vil ekstra kraft anvendt på styrearmen 94 bryte skjærpinnen og frigjøre forbindelsen mellom styrearmen 94 og ventilhuset 95.

Når kuleventilen 90 er aktivert, vil den lukkes og samtidig fysisk kutte og tette utstyr som for eksempel en wireline eller et kveilerør (ikke vist) ovenfor atskillelsespunktet.

Holdeanordningen 67, vist i figur 3, omfatter en nedre kuleventil 105 som befinner seg i øvre del av SSTT fastgjort til havbunnen, som i sin tur er anbrakt under det nedre partiet av et svakt ledd ifølge oppfinnelsen som er skrudd inn i SSTT. Den nedre kuleventilen 105 i SSTT vil lukkes en forhåndsbestemt tidsperiode etter den øvre kuleventilen 90 i det svake leddet for å eliminere endestykketrykket som virker på det svake leddet og hindre ytterligere hydrokarboner i å lekke ut av brønnen. Årsaken til forsinkelsen ved lukking er at den øvre kuleventilen aktiveres mekanisk ved hjelp av styrearmen 94, mens den nedre kuleventilen i SSTT aktiveres hydraulisk, og kan ha en reaksjonstid på opp til for eksempel 30 s.

Ifølge ett eksempel kan SSTT være tilveiebrakt med minst to ventiler som er hydraulisk styrt fra overflaten via styreledninger. I tillegg er en feilsikker funksjon bygget inn i systemet i tilfelle en atskillelse i svakt ledd. Det svake leddet tilveiebringer hydrauliske omføringsledninger for å lukke den nedre kuleventilen 105. SSTT-ventilen kan lukkes med tilstrekkelig kraft til å kutte styreledninger (wirelines) som strekker seg inn i brønnen.

Etter frigjøring må de hydrauliske styreledningene, for å opprettholde kommunikasjonen med SSTT, særlig med SSTT-låsen, være i stand til å forlenges for å kompensere for det svake leddets slaglengde fra nullpunktlinjen til maksimal forlengelse. De hydrauliske styreledningene omfatter en foldet eller kveilet samling av ledninger (ikke vist), hvilken ledningssamling er anordnet til å strekke seg og til å bli styrbart foldet eller kveilet til sin opprinnelige stilling med bevegelsen av de svake leddelene. De hydrauliske styreledningene forblir i drift selv etter at SSTT lukkes etter en feilsikker operasjon. Styreledningene kan også anvendes for frigjøring av SSTT-låsen for å koble fra stigerøret for opptrekning og reparasjon av svakt ledd.

Når den øvre kuleventilen 90 i det svake leddet lukkes, hindres hydrokarboner (HC) i å strømme ned gjennom stigerøret etter atskillelse for å forårsake et HC-utslipp. Lukking av den øvre kuleventilen 90 fører til en spyleeffekt i det svake leddet, hvilken ofte betegnes som endestykketrykk av fagmannen. Ettersom overflatetreet og stigerøret kan ha en samlet vekt på 40-50 tonn, kan endestykketrykket løfte hele sammenstillingen hvis den ikke styres. Ifølge oppfinnelsen vil HC under trykk bli ventilert fra det svake leddet før maksimalt oppadgående slaglengde er nådd, inntil den nedre kuleventilen 105 i SSTT lukkes.

For å frigjøre endestykketrykket etter atskillelse, men før lukking av den nedre kuleventilen, og for å sikre at eventuelt gjenværende innelukket trykk ventileres før det øvre partiet i det svake leddet når sin maksimale forlengelse oppover og begynner å bevege seg nedover, aktiveres en trykkavlastningsinnretning 110. Som beskrevet ovenfor har den første stigerørsdelen 71 en rørformet seksjon 84 med en nedre ende 85 som strekker seg nedover inn i den andre stigerørsdelen 72. En stor del av den første stigerørsdelen som strekker seg inn i den andre stigerørsdelen er omgitt av en statisk pakning 88 i form av et delt lager. Det delte lageret 88 er festet til den nedre flaten av den ringformede flensen 83 av den første stigerørsdelen 71 og hviler mot en ringformet flate 89 som strekker seg radielt utover fra den rørformede seksjonen 84. Den aksiale lengden av den statiske pakningen er i det vesentlige den samme som den maksimale avstanden mellom det øvre endepunktet av den teleskoperende bevegelsen og den innledende nullpunkts- eller midtpunktsstillingen.

Den ytre omkretsen av den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 er i kontakt med den indre flaten av hulrommet 77 i det nedre huset. Den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 er tilveiebrakt med omfangstetninger for å forhindre fluid i å lekke oppover forbi den nedre enden 85.

Det delte lageret 88 er anordnet til å forskyves oppover med den første stigerørsdelen 71 av det svake leddet etter atskillelse av strekkboltene 81. Forskyvning av det delte lageret 88 og den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 vil utsette trykkfrigjøringsanordningen 110 som omfatter et antall radielle ventilasjonshull 111 gjennom veggen i det nedre huset 75. Som angitt i figur 4, vil ventilasjonshull 111 med gradvis økende diameter i rekkefølge bli blottstilt langs slaglengden etter som det delte lageret 88 og den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 beveger seg oppover. Innledningsvis vil forholdsvis små hull begynne å frigjøre det relativt høye innelukkede trykket i en hastighet som ikke vil skade eller briste en omgivende struktur, slik som en omgivende stabilisator 112 eller et marint stigerør (ikke vist). Fortsatt oppadgående bevegelse vil føre til gradvis, styrt frigjøring av trykksatt HC inn i det marine stigerøret. Størrelsen og/eller antall hull, bestemmes av en rekke faktorer, slik som brønntrykket og omgivelsestrykket (dybde under havoverflaten). Stabilisatoren 112 som skjematisk angitt i figur 4 omfatter et første og et andre sylindrisk rør 112a, 112b som strekker seg mellom den øvre flensen 78 av den første stigerørsdelen 71 og den nedre flensen 79 av den andre stigerørsdelen 72. Nevnte første og andre sylindriske rør 112a, 112b er anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre etter en frigjøring av de første og andre forbindelsesanordningene 81, 82.

Den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 er tilveiebrakt med en ekstra trykkfrigjøringsanordning, vist i figur 6, hvilken aktiveres når skjærboltene 82 er skårne. Den ekstra trykkfrigjøringsanordningen anvendes for å ventilere trykk fra hulrommet 77 etter lukking av i det minste den øvre kuleventilen 90. Som angitt ovenfor er den rørformede seksjonen 84 av det øvre huset anordnet til å teleskopere nedad, inn i hulrommet 77 i det nedre huset 75, som følge av svikt i nevnte skjærpinner 82. Trykket i hulrommet 77 blir først ventilert gjennom ventilasjonshullene 111, etter som den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 beveger seg nedover. Når den fremre enden av den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84 passerer den nederste av hullene 111, opprettholder den ytterligere trykkavlastningen ventileringsfunksjonen.

Fluid under trykk vil strømme fra hulrommet 77 inn i en første ledning 141 i den nedre enden 85 mot et ringformet spor 142 som omgir den indre enden 143 av skjærpinnen 82. Ett eller flere radielle hull 144 i skjærbolten 82 forbinder det ringformede sporet 142 med en sentral boring 145. Boringen 145 er lukket av en plugg 146 skrudd inn i boringen i den indre enden 143 av skjærbolten 82. Før atskillelse av de første og andre stigerørsdelene 71, 72 i det svake leddet (figur 4) vil trykk fra hulrommet 77 bare nå boringen 145. Fluid blir forhindret i å lekke fra det ringformede hulrommet 142 mellom den nedre enden 85 og skjærbolten 82 mot den ytre enden av skjærbolten ved hjelp av en første O-ring 147a eller en tilsvarende passende tetning rundt skjærbolten 82. På tilsvarende måte hindres fluid i å lekke fra det ringformede hulrommet 142 mot et hulrom 148 i hvilket den indre enden av skjærbolten 82 er anbrakt ved hjelp av en andre O-ring 147b. Hulrommet 148 inneholdende den indre enden av skjærpinnen 82 er ventilert til omgivende trykk gjennom en ledning 151 som strekker seg inn i rommet som inneholder det delte lageret 88. Alternativt kan denne ledningen inneholde en tilbakeslagsventil som forhindrer fluidstrømning inn i hulrommet 148, for å sikre at avskårne ende av skjærbolten fastholdes i den indre enden av hulrommet 148.

Etter atskillelse av de første og andre stigerørsdelene, og når skjærpinnen 82 har skåret langs et plan Y, vil trykk fra hulrommet 77 nå boringen 145 og virke på den avskårne enden av skjærbolten 82. Den avskårne enden av skjærbolten 82 vil bli forskjøvet mot den indre enden av hulrommet 148 i hvilken skjærbolten 82 er anbrakt og fastholdes i denne stillingen ved hjelp av fluidtrykk og friksjonen av O-ringene 147a, 147b. Den aksiale forlengelsen av det ringformede hulrommet 142 svarer til skjærpinnens 82 forskjøvne avstand for å opprettholde forbindelsen mellom det ringformede hulrommet 142 og det ene eller flere radielle hull 144. Fluid tillates så å strømme fra hulrommet 77 inn i den sentrale boringen 145 og ut gjennom åpningen (ikke vist) åpnet opp mellom de skårne delene av skjærpinnen 82. Deretter strømmer fluid oppad gjennom et maskinbearbeidet spor 149 i den ytre flaten av den nedre enden 85 av den rørformede seksjonen 84. Det maskinbearbeidede sporet 149 strekker seg fra skjærpinnen 82 til den nedre flaten av det delte lageret 88. Fluidet kan da slippe ut gjennom de radielle ventilasjonshullene 111 gjennom veggen i det nedre huset 75, via en radiell åpning 150 mellom det delte lageret 88 og det nedre huset 75.

Ventileringen av hulrommet 77 kan oppnås ved alternative fremgangsmåter slik som trykkstyrte ventiler, strupeventiler eller bristeplater, som kan anordnes for å briste og frigjøre trykket mot ventilhull 111 når trykket i hulrommet overskrider en forhåndsbestemt verdi.

En holdeanordning 115 er anordnet for å suspendere den andre stigerørsdelen 72 under den første stigerørsdelen 71 etter frigjøring av de første og andre forbindelsesanordningene 81, 82. Holdeanordningen kan omfatte to eller flere stenger 116 (en er vist) festet til første stigerørsdel 71 ved en mellomliggende flens 117, som befinner seg mellom den øvre flensen 78 og den ringformede flensen 83 som omgir den rørformede seksjonen 84. Den andre stigerørsdelen 72 er forskyvbar i forhold til holdeanordningen 115 i den teleskoperende bevegelsen etter en atskillelse av det svake leddet. Følgelig passerer stengene 116 gjennom sammenfallende hull i den ringformede flensen 83 og den øvre flensen 86 av den andre stigerørsdelen 72.

Etter frigjøring av de første og andre forbindelsesanordningene 81, 82 tillates de første og andre stigerørsdelene 71, 72 å teleskopere i forhold til hverandre uten å bli hindret av holdeanordningen 115, hvilken har en lengde som tillater for bevegelse i overkant av det svake leddets slaglengde. Etter atskillelse av det svake leddet innledes en styrt frikobling av det svake leddet fra SSTT. Når det svake leddet er frikoblet, vil den andre stigerørsdelen 72 gli ned langs stengene 116 og bli fanget av og støttet på gjenopprettingsboltene 118 i enden av hver stang 116. Stigerøret og de første og andre stigerørsdelene 71, 72 kan deretter bli brakt til overflaten for reparasjon.

Dersom stigerøret utsettes for overdrevent strekk etter en atskillelse, men før det svake leddet er frikoblet fra SSTT, vil gjenopprettingsboltene 118 ved enden av hver stang 116 på holdeanordningene 115 brytes og frigjøre den andre stigerørsdelen 72. Stigerøret og den første stigerørsdelen 71 kan da berges. Kraften som kreves for å bryte gjenopprettingsboltene 118 er fortrinnsvis større enn den første terskelkraften.

Figur 5 viser en skjematisk hydraulikkrets for en avleder styrt av et svakt ledd ifølge oppfinnelsen.

En strømningsavleder 120, eller ganske enkelt "avleder", anvendes til å dirigere trykksatt brønnboringsfluid bort fra et fluidsystem om bord i en overflateinstallasjon for å hindre fare for utstyr og personell. Avlederen 120 er anbrakt in-line med det marine stigerøret (ikke vist). Avleder 120 omfatter et hus med et ringformet pakningselement 121 og et stempel 122, hvori passasjer 123 er tilveiebrakt i stempelet 122 og husets vegger for å tillate fluidkommunikasjon mellom borehullet og utløp i husets vegg. Stemplet 122 styres av en fluiddrevet sylinder 124.

En ventileringsledning er anordnet for å transportere trykksatt (bore-) fluid bort fra overflateinstallasjonen når borehullfluid med overtrykk er til stede, og det ringformede pakningselementet er lukket. En ventil i ventileringsledningen (ikke vist) er lukket under normale boreoperasjoner, men åpnes samtidig med lukking av det ringformede pakningselementet i avlederen. Ventilasjonsrøret dirigerer fluidet under trykk over bord på en offshore-borerigg inntil strømningen kan bli stengt ned på en sikker måte. Slike anordninger er velkjente innen faget og vil ikke bli beskrevet her.

Den fluiddrevne sylinderen 124 kan styres ved hjelp av en treveisventil 125 drevet manuelt eller automatisk fra et hovedpanel på den flytende installasjonen. Treveisventilen 125 er normalt lukket, men kan aktiveres i en første stilling hvor fluid tilføres fra en trykkilde 126 til sylinderen 124 for å lukke det ringformede pakningselementet i avlederen 120. Trykkilden 126 er fortrinnsvis en kilde for høyt trykk som tilføre et trykk på 1500 psi. Treveisventilen 125 kan aktiveres til en andre stilling hvor sylinderen 124 er forbundet med en renne 127 for å lukke avleder 120.

Den fluiddrevne sylinderen 124 kan også styres av en fluidforbindelse 130 fra det svake leddet 131. Når det svake leddet 131 fungerer normalt, trykksettes fluidforbindelsen 130 av et pilottrykk fra en lavtrykkskilde 132. Dette trykket er tilstrekkelig for å holde en toveisventil 133 i en lukket stilling mot en fjærbelastning, hvori strømningen gjennom ventilen forhindres.

Skulle det svake leddet 131 atskilles, vil fluidforbindelsen 130 bli ventilert, og toveisventilen 133 vil bevege seg til en åpen stilling ved hjelp av fjærbelastningen. Fluid blir deretter tilført fra trykkilden 126 til sylinderen 124 for å lukke avlederen 120. En første tilbakeslagsventil 134 er anbrakt mellom toveisventilen 133 og sylinderen 124 for å forhindre høytrykksfluid i å strømme inn i toveisventilen 133 når treveisventilen blir aktivert for å lukke avlederen 120. En andre tilbakeslagsventil 135 er anbrakt mellom toveisventilen 133 og sylinderen 124 for å forhindre høytrykksfluid i å strømme inn i toveisventilen 133 når treveisventilen blir aktivert for å åpne avlederen 120. Den andre tilbakeslagsventilen 135 er tilveiebrakt med en strupet omføringsledning for å tillate returfluid fra sylinderen 124 å vende tilbake til avløpet 127 ved lukking av avlederen 120.

Oppfinnelsen er ikke begrenset til de ovenfor angitte utførelsesformene, men kan varieres fritt innenfor rammen av de etterfølgende kravene. Stigerøret og det svake leddet ifølge oppfinnelsen kan anvendes som et overhalingsstigerør installert over en nedre landingsstreng. Overhalingsstigerør har vanligvis ikke svake ledd, fordi de omgår utblåsningssikringen. Det svake leddet er utstyrt med egnede standardforbindelseselementer, for eksempel API (American Petroleum Institute) eller SPO (Steelproducts Offshore), for fastgjøring til eksisterende konvensjonelt utstyr kan anvendes for installasjoner med eller uten et marint stigerør.

Claims (12)

PATENTKRAV

1. Svakt ledd i stigerør for anvendelse i et stigerør forbindende en flytende installasjon eller et fartøy med en hydrokarbonbrønn på havbunnen, idet det svake leddet omfatter en første stigerørsdel (71) i form av et øvre hus (73) for forbindelse med en øvre stigerørsseksjon (74); en andre stigerørsdel (72) i form av et nedre hus (75) for forbindelse med en nedre stigerørsseksjon (76), hvori én stigerørsdel er anordnet til å strekke seg inn i den andre stigerørsdelen; og forbindelsesanordninger for frigjøringsbart å forbinde de øvre og nedre husdelene (73, 75), hvori det svake leddet omfatter en første forbindelsesanordning (81) anordnet for å svikte hvis en strekkraft på de første og andre stigerørsdelene (71, 72) overstiger en første terskelkraft, og karakterisert ved at det svake leddet omfatter en andre forbindelsesanordning (82) anordnet for å svikte hvis en trykkraft på de første og andre stigerørsdelene (71, 72) overskrider en andre terskelkraft.

2. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 1, karakterisert ved at den første terskelkraften er større enn den andre terskelkraften.

3. Svakt ledd i stigerør ifølge kravene 1 eller 2, karakterisert ved at de første og andre stigerørsdelene (71, 72) er anordnet til å teleskopere i forhold til hverandre, hvori de første og andre stigerørsdelene (71, 72) er anordnet til å teleskopere i en første retning som følge av svikt i nevnte første forbindelsesanordning (81), og/eller for å teleskopere i en annen retning som følge av svikt i nevnte andre forbindelsesanordning (82).

4. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 3, karakterisert ved at de første og andre delene (71, 72) er anordnet for å teleskopere i forhold til hverandre opp til en maksimal, forhåndsbestemt avstand i den første eller den andre retningen fra en første nullpunktsstilling.

5. Svakt ledd i stigerør ifølge et hvilket som helst av kravene 1-4, karakterisert ved at den første forbindelsesanordningen (81) omfatter minst to skjærbolter.

6. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 5, karakterisert ved at nevnte første forbindelsesanordning (81) er anbrakt i en ringformet seksjon (83) som omgir stigerøret og som strekker seg gjennom et plan i rett vinkel i forhold til hovedforlengelsen av stigerøret.

7. Svakt ledd i stigerør ifølge et hvilket som helst av kravene 1-6, karakterisert ved at nevnte andre forbindelsesanordningen (82) omfatter minst to skjærpinner.

8. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte andre forbindelsesanordning (82) er anbrakt i et radialt plan gjennom stigerøret for å forbinde de første og andre stigerørsdelene (71, 72).

9. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 6, karakterisert ved at nevnte andre forbindelsesanordning (90) anbrakt første stigerørsdel (71) er anordnet for å lukke den øvre stigerørsseksjonen (74) hvilken ventil (90) aktiveres når den første terskelkraften overskrides.

10. Svakt ledd i stigerør ifølge krav 9, karakterisert ved at ventilen (90) aktiveres av et aktuator (94) forskjøvet av den relative bevegelsen til de første og andre delene (71, 72).

11. Svakt ledd i stigerør ifølge et hvilket som helst av kravene 1-10, karakterisert ved at en holdeanordning er anordnet for å suspendere den andre stigerørsdelen (72) nedenfor den første stigerørsdelen (72) etter frigjøringen av de første og andre forbindelsesanordningene (81, 82).

12. Stigerørstreng som strekker seg fra en flytende installasjon eller et fartøy til en hydrokarbonbrønn på havbunnen, idet stigerørstrengen omfatter en bevegelseskompensasjonsinnretning, flere stigerørseksjoner støttet av bevegelseskompensasjonsinnretningen, et undersjøisk testtre på havbunnen, karakterisert ved at en nedre del av stigerøret og det undersjøiske testtreet er forbundet av et svakt ledd ifølge de ovennevnte kravene (1-10).