NO346275B1 - En undervanns brønnhodesammenstilling, undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling - Google Patents
En undervanns brønnhodesammenstilling, undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling Download PDFInfo
- Publication number
- NO346275B1 NO346275B1 NO20140319A NO20140319A NO346275B1 NO 346275 B1 NO346275 B1 NO 346275B1 NO 20140319 A NO20140319 A NO 20140319A NO 20140319 A NO20140319 A NO 20140319A NO 346275 B1 NO346275 B1 NO 346275B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- well
- production pipe
- wellhead assembly
- valve
- wellhead
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 73
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 32
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 24
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 24
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 23
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 5
- 241000191291 Abies alba Species 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 15
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 5
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B7/00—Special methods or apparatus for drilling
- E21B7/12—Underwater drilling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
- E21B33/043—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B34/00—Valve arrangements for boreholes or wells
- E21B34/02—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
- E21B34/04—Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Description
En undervanns brønnhodesammenstilling, undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling
OPPFINNELSENS ANVENDELSESOMRÅDE
Den foreliggende oppfinnelsen omhandler en undervanns brønnhodesammenstilling, en undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
I en undervanns brønnboring, er brønnen forsynt med et brønnhode anordnet på havbunnen for å sikre forseglingen av brønnen og oljereservoaret mot omgivelsene (sjøen). Under hydrokarbonfluidproduksjon monteres vanligvis et ventiltre på brønnhodet for å kontrollere strømmen av hydrokarbonfluid (for eksempel olje eller gass).
Vanligvis er en brønnhodesammenstilling utstyrt med et ventiltre i sin øvre ende, ventiltreet omfatter et flertall av ventiler for å sikre brønnen og en strømningskontrollanordning for å kontrollere strømmen av hydrokarbonfluid som trekkes ut fra brønnen.
Dokumentet US6357529B1 beskriver en undervannskomplettering med et in-line juletre mottatt i et brønnhode. Det in-line juletreet har minst ett ventillukkeelement, for eksempel ventilporter. Ventilaktuatorkoblinger, for eksempel skyvestenger, er operativt i inngrep med ventillukkeelementene og strekker seg gjennom veggene til juletreet og brønnhodet. Relativt voluminøse ventilaktuatormekanismer kan derfor monteres på utsiden av brønnhodet, med bare de relativt små og ikke-påtrengende aktuatorkoblingene som strekker seg inn i brønnhodet og treets indre. In-line treet brukes sammen med en jumpermodul, festet og forseglet til brønnhodet, og en separat strømningskontrollpakke.
Dokumentet US6345668B1 beskriver en rørhenger med to aktuatorer 34, 70 anordnet ved motsatte ender av en ventilport 28, for å tilveiebringe trykkbalansering. Hver aktuator har et stempel 36 som påvirkes av et hydraulisk fluid tilført til forseglede rom 54, 60 gjennom porter 62, 66, 76, 74. Portene 66, 74 kan kobles sammen for å forhindre at de to stemplene blir tvunget fra hverandre av linjetrykk som lekker fra passasjen 12 inn i hulrommet 72. En enkelt aktuator kan brukes for lavtrykksapplikasjoner. En forspenningsfjær 68 gir feilsikker lukking av ventilporten 28.
Dokumentet US5971077A beskriver en undersjøisk brønn har et ytre brønnhodehus med et tre på en øvre ende og en rørhenger som havnet i boringen av treet. En trehette lander på og festes til treet. Trehetten har et flertall produksjons- og ringromsventiler og en kontrollkapselsammenstilling med to boringer. Treet har ringromsbypasspassasjer som kommuniserer med et rørringrom på en nedre ende og øvre porter i rørhengeren på en øvre ende. Produksjonsvæsker strømmer opp i røropphengsboringen til trehetten og sirkulerer gjennom en strømningsledning i kontrollpoden. Tilgang til rørringrommet er gjennom ringrompassasjene og trehettens ringrompassasje til en separat strømningsledning.
Dokumentet US-5 992 527 beskriver en slik brønnhodesammenstilling med en produksjonsrørhenger tilpasset til å suspendere et produksjonsrør som forløper inne i foringsrøret og inne i brønnen. Brønnhodet er forsynt med et in-line tre omfattende ventiler og et horisontalt tre justert i forhold til en lateral boring til in-line treet.
Strømmen av hydrokarbonfluid kontrolleres av tilleggsventiler og utstyr sikret til det horisontale treet, som danner et stort og tungt konvensjonelt ventiltre over brønnhodesammenstillingen.
Slike brønnhoder utstyrt med et ventiltre for å kontrollere strømningen av hydrokarbonfluidet, og for tilveiebringelse av sikker-i-tilfelle-feil-ventiler (Eng. security fail safe valves), er vanskelige å sette sammen ned til havbunnen. Derfor forløper slike kompletteringer over flere dager, og er kostbare.
FORMÅL OG SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN
Ett formål med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en brønnhodesammenstilling anordnet på toppen av en undervanns brønn, nevnte undervanns brønnhodesammenstilling omfatter:
- i det minste et foringsrørhus sikret til havbunnen og et foringsrør forløpende ned inne i brønnen,
- en produksjonsrørhenger med en nedre ende og en øvre ende, den nedre enden er tilpasset for å suspendere et produksjonsrør som forløper ned inne i foringsrøret og inne i brønnen, et sylindrisk rom i kontinuitet inne i produksjonsrøret og produksjonsrørhengeren for ekstraksjon av et hydrokarbonfluid fra brønnen, og hvor produksjonsrørhengeren omfatter i det minste første og andre ventiler anordnet i serie inne i det sylindriske rommet, hver ventil av de første og andre ventiler har en åpen stilling og en lukket stilling, og hver ventil er naturlig i den lukkede stillingen og må opereres for å holdes i den åpne stillingen.
Takket være disse trekkene er brønnhodesammenstillingen i seg selv sikker og kan ikke lekke noe hydrokarbonfluid, og oppsettet av et ventiltre over brønnhodesammenstillingen for å sikre og kontrollere brønnen kan unngås.
Brønnhodesammenstillingen er enklere og mindre kostbar.
I forskjellige utførelser av brønnhodesammenstillingen, kan ett og/eller flere av de følgende trekkene valgfritt bli inkorporert:
- sammenstillingen omfatter ikke en strømningskontrollanordning;
- den øvre enden av produksjonsrørhengeren er tilpasset til å bli direkte og bare forbundet til en forbindelsesledning for overføring hydrokarbonfluidet ut fra brønnhodesammenstillingen;
- produksjonsrørhengeren forløper i en retning hovedsakelig perpendikulær på havbunnen, og den øvre enden av produksjonsrørhengeren er tilpasset til å bli forbundet til en forbindelsesledning (Eng. jumper line) i hvilken som helst vinklet posisjon rundt nevnte retning;
- de første og andre ventilene er metall-kuleventiler.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en undervannsinstallasjon, omfattende:
- en brønnhodesammenstilling som definert ovenfor og montert over en brønn, - en manifold for overføring av hydrokarbonfluidet til et lagringssystem, og - en forbindelsesledning forbundet til nevnte brønnhode og til nevnte manifold for overføring av hydrokarbonfluidet fra brønnen til manifolden, og
hvor nevnte undervannsinstallasjon omfatter en strømningskontrollanordning som er integrert inne i manifolden.
Takket være disse trekkene er undervannsinstallasjonen enklere å installere på havbunnen. Tid blir spart, og installasjonen er mindre kostbar.
I foretrukne utførelser av brønnhodesammenstillingen foreslått ved oppfinnelsen, kan ett og/eller flere av de følgende trekkene valgfritt bli inkorporert:
- brønnkontrollanordningen er ikke integrert over brønnhodesammenstillingen; - forbindelsesledningen omfatter en brønnforbindelseskonnektor (Eng. well jumper connector) ved en første ende av nevnte forbindelsesledning, nevnte brønnforbindelseskonnektor har en vekt mindre enn ti tonn;
- forbindelsesledningen er en fleksibel ledning;
- produksjonsrørhengeren forløper i en retning hovedsakelig perpendikulær på havbunnen, og den øvre enden av produksjonsrørhengeren er tilpasset til å bli forbundet til en forbindelsesledning i hvilken som helst vinklet posisjon rundt nevnte retning.
Et annet formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling som definert ovenfor, nevnte fremgangsmåte omfatter de følgende suksessive trinnene:
- bore en første seksjon av brønnen,
- installere et hus inne i nevnte seksjon og sikre nevnte hus til havbunnen, - installere en utblåsningssikringsanordning over huset,
- bore brønnen ned til et hydrokarbonfluidreservoar,
- kjøre et produksjonsrør og en produksjonsrørhenger gjennom utblåsningssikringsanordningen og inn i huset,
- fjerne utblåsningssikringsanordningen, og
- forbinde en første ende av en forbindelsesledning til brønnhodesammenstillingen til en ende av nevnte forbindelsesledning og til en øvre ende av brønnhodesammenstillingen.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil bli tydeliggjort fra den etterfølgende detaljerte beskrivelsen av én av dens utførelser gitt som et ikke-begrensende eksempel, med referanse til tegningene. På tegningene:
- Figur 1 er et vertikalt tverrsnitt av en undervanns brønnhodesammenstilling ifølge oppfinnelsen,
- Figur 2 er en undervannsinstallasjon omfattende et flertall av brønnhodesammenstillingene ifølge figur 1.
På de ulike figurene indikerer samme referansenummer identiske eller tilsvarende elementer.
MER DETALJERT BESKRIVELSE
Som vist på figur 1, er en undervanns brønnhodesammenstilling 1 hovedsakelig bygget opp av et flertall konsentriske sylindriske hus sikret til en øvre ende av en brønn 100 og korresponderende foringsrør (rør) forløpende ned inn i hullet 101 fra nevnte hus. Den følgende utførelsesbeskrivelsen vil først liste opp brønnhodekomponentene fra utsiden til innsiden.
For det første omfatter brønnhodet et første hus 2, og et første foringsrør 3 forløpende ned inne i brønnen 100 fra nevnte første hus 2.
Det første huset 2 er sementert til havbunnen 30 for sikre brønnhodet til nevnte havbunn 30. Etter bløtleggingsperioden (Eng. soak time period) er sementeringen satt på havbunnen. Slike første hus kalles lavtrykkshus fordi det er strukturer og fungerer som et jordanker til havbunnen 30.
Det første foringsrøret 3 har en stor diameter. Det har for eksempel diameter på 30" eller 36" (762 mm eller 914 mm).
For det andre omfatter brønnhodet et andre hus 4 og et andre foringsrør 5 forløpende ned inne i brønnen fra nevnte andre hus 4 og inne i det første foringsrøret 3.
Det andre huset 4 er sikret til det første huset. Slike andre hus kalles et høyttrykkshus fordi de er dimensjonert til å motstå det maksimalt forventede reservoartrykket.
Det andre foringsrøret 5 har en mellomstor diameter. Det har for eksempel en diameter på 20" (508 mm).
For det tredje omfatter brønnhodet et tredje hus 6 og et tredje foringsrør 7 forløpende ned inne i brønnen 100 fra nevnte tredje hus 6 og inne i det andre foringsrøret 5. Det tredje huset 6 er vanligvis benevnt en foringsrørhenger. Og det tredje foringsrøret 7 er vanligvis helt enkelt benevnt et foringsrør.
Det tredje huset 6 er sikret til det andre huset 4.
Det tredje foringsrøret 7 har en liten diameter. Det er for eksempel en diameter på 10"3/4 (273 mm).
Så, brønnhodet omfatter en produksjonsrørhenger 9 og et produksjonsrør 10 forløpende ned inne i brønnen 100 fra nevnte produksjonsrørhenger 9 og inne i foringsrøret 7, og ned til bunnen av brønnen.
Produksjonsrørhengeren 9 omfatter en øvre del 9a med en ekstern diameter som hovedsakelig korresponderer med den interne diameteren til det andre huset, en nedre del 9b med en intern diameter som hovedsakelig korresponderer med den interne diameteren til det tredje huset, og en skulder 9c mellom nevnte øvre del 9a og nedre del 9b.
Produksjonsrørhengeren 9 landes så med sin skulder 9c over det tredje huset 6 (foringsrørhenger), og sikres og låses ved sin øvre del 9a til det andre huset 4.
Eksempelvis aktueres en låsehylse 11 nedover fra en øvre ende av produksjonsrørhengeren til inngrep med en låsering 12 inn i en motsvarende slisse utformet inne i det andre huset 4.
Produksjonsrøret 10 forløper ned fra den nedre delen 9b av produksjonsrørhengeren 9 og det har en diameter, for eksempel på 5"l/2 (139 mm). Et sylindrisk rom 31 er definert inne i produksjonsrøret 10. Et ringrom 32 er definert mellom produksjonsrøret 10 og foringsrøret 7.
Det sylindriske rommet 31 forløper fra produksjonsrøret 10 gjennom den nedre delen 9b til den øvre delen 9a av produksjonsrørhengeren 9.
En tetningssammenstilling 8 omfatter en første tetning for tetting av det tredje huset 6 (foringsrørhenger) til det andre huset 4. Fluidet er forhindret fra å lekke fra ringrommet 32 til de omgivende ringrommene til de andre og tredje foringsrørene 5, 7.
Skulderen 9c er landet på toppen av det tredje huset 6 for å sikre det tredje huset 6 til det andre huset 4.
En andre tetning 13 er ringformet og tetter den øvre delen 9a av produksjonsrørhengeren 9 i forhold til det andre huset 4. Fluid fra ringrommet 32 kan ikke lekke ut fra brønnen.
For hydrokarbonproduksjon kan produksjonsrøret 10 omfatte laterale hull ved sin nedre ende ved bunnen av brønnen slik at hydrokarbonfluidet strømmer inn i det sylindriske rommet 31 til produksjonsrøret 10, og strømmer opp til brønnhodet gjennom nevnte sylindriske rom 31.
Produksjonsrørhengeren 9 ifølge den foreliggende oppfinnelsen omfatter videre en første ventil 19 og en andre ventil 21. De første og andre ventilene 19, 21 er anordnet i produksjonsrørhengeren 9 langs det sylindriske rommet 31.
Alle ventilene til brønnhodesammenstillingen har en åpen stilling og en lukket stilling. I den åpne stillingen kan fluid strømme gjennom ventilen. I den lukkede stillingen kan ikke fluid strømme gjennom ventilen.
De første og andre ventilene 19, 21 er sikre-i-tilfelle-feil (Eng. fail safe): de er naturlig (uten ekstern input) i den lukkede stillingen, og de kan opereres til å bytte til, og holde seg, i åpen stilling ved ekstern input.
De første og andre ventilene 19, 21 er derfor doble barrierer mot fluidlekkasje fra brønnen i tilfelle en nødsituasjon. Brønnen er eksempelvis fullstendig og automatisk tettet når produksjonsplattformen beordrer en nødnedstengning, eller dersom alle forbindelsene mellom produksjonsplattformen og brønnhodet går tapt.
Disse første og andre ventilene, integrert inne i produksjonsrørhengeren 9, erstatter de vanlige ventiltreventilene: den første ventilen 19 erstatter produksjonsvingventilen, og den andre ventilen 21 erstatter produksjons-hovedventilen (Eng. production master valve).
De første og andre ventilene 19, 21 kan være identiske eller ikke. De kan være metall-til-metall-kuletetningsventiler.
En lateral kanal 20a forbinder det sylindriske rommet 31 til den eksterne diameteren til produksjonsrørhengeren 9, nevnte laterale kanal er nedenfor den andre tetningen 13. Denne delen av den eksterne diameteren til produksjonsrørhengeren 9 er i kommunikasjon med ringrommet 32 til brønnen. Den laterale kanalen 20a er en liten kanal. Den laterale kanalen 20a har en diameter på l"l/2 (38 mm), og er i kommunikasjon med ringrommet 32 via en perifer kanal 20b på 1/2" (13 mm) hvilken er én av sylindergeneratrisene (Eng. cylinder generatrix).
Den laterale kanalen 20a omfatter videre en tredje ventil 20, også kalt
kryssløpsventilen.
Den tredje ventilen 20 erstatter den kjente kryssløpsventilen tilstede i et ventiltre. Takket være disse tredje ventilene, kan et fluidovertrykk i ringrommet 32 ventileres bort inn i det sylindriske rommet 31, og derfor kanselleres.
Den tredje ventilen 20 kan være en kuleventil, en sluseventil (Eng. gate valve) eller glidehylseventil (Eng. sliding sleeve valve).
Den tredje ventilen 20 er også sikker-i-tilfelle-feil: den er naturlig (uten ekstern input) i den lukkede stillingen, og den kan opereres til å bytte til, og holde seg, i åpen stilling ved ekstern input.
Takket være disse trekkene, er ikke brønnhodet forsynt med et konvensjonelt ventiltre som vanligvis monteres på toppen av husene under hydrokarbonfluidproduksjon.
Ventiltreet monteres vanligvis på toppen av husene, husene strekker seg over havbunnen 30. Ventiltreet omfatter de ovenfor definerte første, andre og tredje ventiler, og omfatter andre ventiler og utstyr for å kontrollere strømmen av hydrokarbonfluid ut av brønnen. Vanligvis vil et undervannstre ha en strupeventil (tillater strømningskontroll), et strømningslinjeforbindelsesgrensesnitt, undervanns kontrollgrensesnitt (hydraulisk, elektro-hydraulisk, eller elektrisk) og sensorer for å måle slike data som trykk, temperatur, sandstrøm (Eng. sand flow), erosjon, multifasestrøm, én-fasestrøm.
Et undervanns ventiltre er derfor en kompleks anordning som har en stor størrelse over havbunnen 30.
Den foreliggende oppfinnelsen innlemmer ventiltreventilene inne i produksjonsrørhengeren 9. De andre funksjonalitetene (kontroll og sensorer) er innlemmet inne i en manifold 40 landet på havbunnen nær brønnen.
Innlemming av to sikre-i-tilfelle-feil ventiler 19, 21 inne i produksjonsrørhengeren 9, er vanskelig på grunn av størrelsene til disse elementene.
På den annen side så gir dette mange fordeler. De første og andre ventilene er innlemmet inne i det første element forbundet til produksjonsrøret 10. Disse ventilene kan ikke demonteres fra produksjonsrørhengeren 9. De er i tillegg i en mindre avstand fra havbunnen. Til slutt er disse ventilene over havbunnen 30. Som en konsekvens, er de første og andre ventilene 19, 21 forbundet sikrere til brønnhodet. Risikoen for at ventiltreet koples fra brønnhodet unngås. Brønnen er sikrere stengt.
En oversikt over en undervannsinstallasjon er illustrert på figur 2. Et flertall brønnhodesammenstillinger 1 er forbundet til én enkelt manifold 40 på havbunnen 30.
Undervannsinstallasjonen omfatter minst et flertall av brønnhodesammenstillinger 1 uten noe ventiltre, og en manifold 40 for overføring av hydrokarbonfluidet via en strømningslinje 42 til et lagringssystem 43, nevnte lagringssystem 43 er eksempelvis et produksjons-og-lagringsfartøy på havoverflaten.
Hver brønnhodesammenstilling 1 er derfor direkte og bare forbundet til manifolden 40 via en forbindelsesledning 41 for overføring av hydrokarbonfluidet fra hver brønnhodesammenstilling 1 til manifolden 40.
Manifolden 40 omfatter videre, for hver forbindelsesledning 41, en strømningskontrollanordning. Brønnkontrollanordningene er ikke integrert over brønnhodesammenstillingene 1 og de er alle integrert inne i manifolden 40.
Brønnhodesammenstillingen 1 er enklere.
Forbindelsesledningen 41 er fortrinnsvis en fleksibel ledning 17 slik at installasjonen lettere kan installeres på havbunnen 30, med færre mekaniske begrensninger. Den omfatter et bøyningsbegrensende ytre skrog for å opprettholde en radiusverdi som er høyere enn en forhåndsbestemt verdi. Forbindelsesledningen 41 kan orienteres fra brønnhodet 1 og i en retning av hvor manifolden 40 befinner seg.
Forbindelsesledningen 41 omfatter en første ende tilpasset til å bli forbundet til brønnhodesammenstillingen 1 og en andre ende tilpasset til å bli forbundet til manifolden 40.
Den første enden av forbindelsesledningen 41 omfatter en brønnforbindelseskonnektor 14 som er låst til det andre huset 4 (høyttrykk) med låsemidler 23, slik som en aktivert ring (Eng. actuated ring).
Brønnforbindelseskonnektoren 14 er også forseglet (Eng. sealed) til brønnhodesammenstillingen via en tredje tetning 15 og en fjerde tetning 16. Disse tetningene er metall-til-metall tetninger.
Brønnforbindelseskonnektoren 14 er sammenstilt vertikalt og låst til brønnhodesammenstillingen 1, for eksempel via en fjernstyrt undervannsfarkost (remote operated vehicle (ROV)). Slike prosesser er enklere enn med et konvensjonelt ventiltre ettersom at det er helt vertikalt.
Den øvre enden av produksjonsrørhengeren (9) og forbindelseskonnektoren (14) til forbindelsesledningen (41) er tilpasset til å bli forbundet til hverandre i hvilken som helst vinklet posisjon rundt en retning som korresponderer med hovedretningen til produksjonsrørhengeren (9). Nevnte retning er vanligvis hovedsakelig perpendikulær på havbunnen. Brønnforbindelseskonnektoren 14 behøver ikke å være orientert vinklet, og forbindelsen av forbindelsesledningene (41) til brønnhodesammenstillingene forenkles, og tidstap forhindres.
I et konvensjonelt vertikalt ventiltresystem er det nødvendig med en styrebase (Eng. guide base) på brønnhodet til avhjelping ved innretting av ventiltreet til produksjonsrørhengeren. Det konvensjonelle ventiltreet veier generelt mellom 30 og 50 tonn.
Ifølge den foreliggende oppfinnelsen behøves ikke styrebasen ettersom brønnforbindelseskonnektoren er mye mindre enn det konvensjonelle ventiltreet. For eksempel veier brønnforbindelseskonnektoren 14 mellom 5 og 10 tonn, fordi det har et mindre dimensjonsvindu (Eng. dimensional envelope). Manipuleringen av komponentene i brønnhodesammenstillingen, og installasjonen, forenkles.
I tillegg er brønnforbindelseskonnektoren 14 i stand til og orienteres med ROV’en, uten noe ekstra utstyr for orienteringen. På grunn av de konvensjonelle ventiltreenes behov for en styrebase, er det også nødvendig å benytte en utblåsningssikring (BOP) pin-system for å orientere produksjonsrørhengeren riktig i brønnhodet, før ventiltreet landes.
Ifølge den foreliggende oppfinnelsen kan brønnforbindelseskonnektoren 14 orienteres relativt brønnhodet 1 ved kun å benytte ROV for å kontrollere forbindelsesledningens 41 oppretting mellom brønnforbindelseskonnektoren 14 og produksjonsrørhengeren 9. Slike opprettingsbehov for oppfinnelsen er mye enklere enn for et konvensjonelt ventiltre: det er mindre behov for utstyr. Tiden som benyttes til brønnforberedelse og tiden som benyttes til operasjon er også mindre.
Brønnforbindelseskonnektoren 14 kan videre omfatte en fjerde ventil 18 som er i stand til å holde på hydrokarbonfluidet inne i forbindelsesledningen 41 når nevnte forbindelsesledning 41 er frakoplet fra brønnhodesammenstillingen 1. Denne ventilen er fjernstyrt operert og forhindrer hydrokarbonfluidtap av innholdet i forbindelsesledningen til omgivelsene (sjøen).
Brønnforbindelseskonnektoren 14 kan videre omfatte et fluidinjeksjonssystem som omfatter to sluseventiler 24 for spyling av metanol inn i forbindelsesledningen 41 før en frakopling av nevnte forbindelsesledning 41 fra brønnhodesammenstillingen 1.
Før frakoplingen av nevnte forbindelsesledning 41 fra brønnhodesammenstillingen 1 lukkes de første og andre ventilene 19, 21; spylefluidet (vanligvis metanol) injiseres gjennom fluidinjeksjonssystemet 24 fra produksjonsfasiliteten 43 for å evakuere alle hydrokarbonene over den første ventilen 19 og inne i forbindelsesledningen 41 fra en første ende nær forbindelseskonnektoren 14 tilbake til en andre ende nær manifolden 40.
Én av brønnene 100 på figur 2 er under boring. Et boresystem 50 tilveiebringer en borestreng 52 av rør, nevnte borestreng har et boreverktøy ved sin nedre ende for boring av brønnen 100. Boresystemet 50 kan være en boreplattform som flyter på havoverflaten. Borestrengen 52 går ned fra boresystemet 50 og gjennom brønnhodesammenstillingen 1 for boring av brønnen.
Fremgangsmåten for komplettering av brønnen 100 med brønnhodesammenstillingen 1 ifølge den foreliggende oppfinnelsen blir nå forklart.
En nedoverrettet seksjon av brønnen 100 er boret.
Det første foringsrøret 3 og det første huset 2 kjøres inne i brønnseksjonen og sementeres på plass for festing til havbunnen 30.
En ny seksjon av brønnen 100 bores med en mindre diameter.
Det andre foringsrøret 5 og det andre huset 4 kjøres inne i det første huset 2, og festes til dette.
En utblåsningssikringsanordning kjøres over det andre huset 4 og låses til dette. Brønnen 100 bores så ned til hydrokarbonfluidreservoaret.
Det tredje foringsrøret 7 og det tredje huset 6 kjøres gjennom utblåsningssikringsanordningen, og festes til det andre huset 4 takket være tetningssammenstillingen 8.
Produksjonsrøret 10 og produksjonsrørhengeren 9 kjøres og landes over det tredje huset 6, inne i det andre huset 4. Deretter låses produksjonsrørhengeren 9 takket være låsehylsen 11.
Produksjonsrørhengerens 9 første og andre ventiler 19, 21 testes deretter med et hydraulisk kjøreverktøy.
Utblåsningssikringsanordningen fjernes, nevnte første og andre ventiler 19, 21 er i den lukkede stillingen.
En forbindelsesledning 41 forløpende fra en manifold 40 forbindes til brønnhodesammenstillingen 1, og brønnen 100 er da klar for hydrokarbonfluidproduksjon.
En vanlig fremgangsmåte for komplettering av en brønn som er utstyrt med et ventiltre er mer kompleks.
Med en konvensjonell vertikal ventiltreinstallasjon trekkes utblåsningssikringen etter en borefase og en produksjonsrørhengerubstallasjon. Utblåsningssikringen trekkes tilbake om bord på boreriggen 50, og ventiltreet og dets nødvendige kjøreutstyr forberedes og kjøres til brønnhodet 1 fra boreriggen 50. Etter kompletteringen av ventiltreinstallasjonen kan strømningslinjesammenkoplingen (Eng. flow line tie-in) gjennomføres fra ventiltreet til manifolden.
Under konvensjonell installasjon av horisontale ventiltrær, trekkes utblåsningssikringen to ganger. Den trekkes etter en første borefase.
Utblåsningssikringen trekkes tilbake ombord på boreriggen 50. Deretter forberedes det horisontale ventiltreet og dets nødvendige kjøreutstyr, og kjøres til brønnhodet fra boreriggen 50. Så kjøres utblåsningssikringsanordningen igjen til brønnhodet 1, og produksjonsrørhengeren kjøres. Når produksjonsrørhengeren har blitt kjørt, trekkes utblåsningssikringen tilbake ombord på boreriggen 50. Ventiltre-til-manifoldsammenkoplingen kan gjøres enten etter at ventiltreet er installert, eller etter produksjonsrørhengerinstallasjonen.
Ifølge den foreliggende oppfinnelsen, trekkes utblåsningssikringen (BOP) kun én gang, som med det konvensjonelle vertikale ventiltreet. Imidlertid, når den er trukket, kan strømningslinjesammenkoplingen gjennomføres til manifolden.
Takket være den nye brønnhodesammenstillingen 1, sparer slik den nye fremgangsmåten for komplettering av brønnen minst mellom 3 og 4 dager, avhengig av vanndybden. Takket være disse arrangementene, sparer den nye fremgangsmåten for komplettering av brønnen tid og er mindre kostbar.
Claims (4)
1. Undervannsinstallasjon omfattende i det minste:
- en brønnhodesammenstilling anordnet på toppen av en undervannsbrønn, brønnhodesammenstillingen omfatter ikke en juletre, nevnte brønnhodesammenstilling (1) omfatter:
- et foringsrørhus (6) sikret til havbunnen og et foringsrør (7) forløpende ned inne i brønnen (100),
- en produksjonsrørhenger (9) med en nedre ende og en øvre ende, den nedre enden er tilpasset for å suspendere et produksjonsrør (10) som forløper ned inne i foringsrøret og inne i brønnen, et sylindrisk rom (31) i kontinuitet inne i produksjonsrøret og produksjonsrørhengeren for ekstraksjon av et hydrokarbonfluid fra brønnen,
- hvor produksjonsrørhengeren (9) omfatter i det minste første og andre ventiler (19, 21) anordnet i serie inne i det sylindriske rommet (31), hver venti l av de første og andre ventilene har en åpen stilling og en lukket stilling, og hver ventil er naturlig i den lukkede stillingen og må opereres for å holdes i den åpne stillingen, og
- hvor produksjonsrørhengeren ikke omfatter en strømningskontrollanordning, og
- en manifold (40) omfattende en strømningskontrollanordning for overføring av hydrokarbonfluidet til et lagringssystem (43), og
- en forbindelsesledning (41) forbundet til nevnte undervannssammenstilling (1) og til nevnte manifold (40), nevnte forbindelsesledning omfatter ved en første ende en brønnforbindelseskonnektor tilpasset for å bli låst til foringsrørhuset, nevnte brønnforbindelseskonnektor har en vekt på mindre enn ti tonn, og
hvor den øvre enden av produksjonsrørhengeren er tilpasset for å bli direkte og bare forbundet vertikalt til brønnforbindelseskonnektoren av forbindelsesledningen.
2. Undervannsinstallasjonen ifølge krav 1, hvor forbindelsesledningen (41) er en fleksibel ledning.
3. Undervannsinstallasjon ifølge krav 1, hvor produksjonsrørhengeren (9) forløper i en retning hovedsakelig perpendikulært på havbunnen, og den øvre enden av produksjonsrørhengeren (9) er tilpasset til å bli forbundet til en forbindelsesledning (41) i hvilken som helst vinklet posisjon rundt nevnte retning.
4. Undervannsinstallasjonen ifølge krav 1, hvor de første og andre ventilene (19, 21) er metallkuleventiler.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/IB2011/002292 WO2013027081A1 (en) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | A subsea wellhead assembly, a subsea installation using said wellhead assembly, and a method for completing a wellhead assembly |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20140319A1 NO20140319A1 (no) | 2014-03-12 |
NO346275B1 true NO346275B1 (no) | 2022-05-16 |
Family
ID=45094036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20140319A NO346275B1 (no) | 2011-08-23 | 2011-08-23 | En undervanns brønnhodesammenstilling, undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9657525B2 (no) |
BR (1) | BR112014004116B1 (no) |
GB (1) | GB2510267B (no) |
NO (1) | NO346275B1 (no) |
WO (1) | WO2013027081A1 (no) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014197557A1 (en) * | 2013-06-06 | 2014-12-11 | Shell Oil Company | Jumper line configurations for hydrate inhibition |
US10309190B2 (en) * | 2014-07-23 | 2019-06-04 | Onesubsea Ip Uk Limited | System and method for accessing a well |
GB2539703B (en) * | 2015-06-25 | 2017-09-20 | Brown Stuart | Two part christmas tree having a bi-directional sealing master valve positioned below a hanger |
US11346205B2 (en) * | 2016-12-02 | 2022-05-31 | Onesubsea Ip Uk Limited | Load and vibration monitoring on a flowline jumper |
US10132155B2 (en) * | 2016-12-02 | 2018-11-20 | Onesubsea Ip Uk Limited | Instrumented subsea flowline jumper connector |
US11162317B2 (en) | 2017-06-01 | 2021-11-02 | Fmc Technologies Do Brasil Ltda | Modular vertical wet christmas tree, installation method and intervention method thereof |
GB2593378B (en) * | 2018-12-05 | 2022-09-21 | Dril Quip Inc | Barrier arrangement in wellhead assembly |
US11773678B2 (en) * | 2018-12-05 | 2023-10-03 | Dril-Quip, Inc. | Barrier arrangement in wellhead assembly |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5971077A (en) * | 1996-11-22 | 1999-10-26 | Abb Vetco Gray Inc. | Insert tree |
US6345668B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-02-12 | Fmc Corporation | Tubing hanger having an integral valve gate |
US6357529B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-03-19 | Fmc Corporation | Subsea completion system with integral valves |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR9005131A (pt) * | 1990-10-12 | 1992-04-14 | Petroleo Brasileiro Sa | Ferramenta para conexoes simultaneas |
BR9005130A (pt) * | 1990-10-12 | 1992-04-14 | Petroleo Brasileiro Sa | Ferramenta para conexoes verticais simultaneas |
GB9514510D0 (en) * | 1995-07-15 | 1995-09-13 | Expro North Sea Ltd | Lightweight intervention system |
EP0845577B1 (en) | 1996-11-29 | 2002-07-31 | Cooper Cameron Corporation | Wellhead assembly |
US6223675B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-05-01 | Coflexip, S.A. | Underwater power and data relay |
US6742594B2 (en) * | 2002-02-06 | 2004-06-01 | Abb Vetco Gray Inc. | Flowline jumper for subsea well |
GB2408992B (en) * | 2002-08-22 | 2006-04-12 | Fmc Technologies | Apparatus and method for installation of subsea well completion systems |
WO2004025069A2 (en) * | 2002-09-13 | 2004-03-25 | Dril-Quip, Inc. | System and method of drilling and completion |
US7707076B1 (en) * | 2002-10-22 | 2010-04-27 | PPI Technology Services, LP | System for continuous asset verification |
US6966383B2 (en) * | 2002-12-12 | 2005-11-22 | Dril-Quip, Inc. | Horizontal spool tree with improved porting |
US7552762B2 (en) * | 2003-08-05 | 2009-06-30 | Stream-Flo Industries Ltd. | Method and apparatus to provide electrical connection in a wellhead for a downhole electrical device |
BRPI0415524B1 (pt) * | 2003-10-20 | 2015-10-06 | Fmc Technologies | Sistema adaptado para ser acoplado a uma cabeça do poço submarino |
US7121346B2 (en) * | 2003-11-18 | 2006-10-17 | Cameron International Corporation | Intervention spool for subsea use |
US7108069B2 (en) * | 2004-04-23 | 2006-09-19 | Offshore Systems, Inc. | Online thermal and watercut management |
US7721807B2 (en) * | 2004-09-13 | 2010-05-25 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for managing hydrates in subsea production line |
WO2006057995A2 (en) * | 2004-11-22 | 2006-06-01 | Energy Equipment Corporation | Well production and multi-purpose intervention access hub |
BRPI0500996A (pt) * | 2005-03-10 | 2006-11-14 | Petroleo Brasileiro Sa | sistema para conexão vertical direta entre equipamentos submarinos contìguos e método de instalação da dita conexão |
US7419001B2 (en) * | 2005-05-18 | 2008-09-02 | Azura Energy Systems, Inc. | Universal tubing hanger suspension assembly and well completion system and method of using same |
US8074722B2 (en) * | 2008-02-07 | 2011-12-13 | Vetco Gray Inc. | Method for securing a damaged wellhead |
US8322442B2 (en) * | 2009-03-10 | 2012-12-04 | Vetco Gray Inc. | Well unloading package |
US8672038B2 (en) * | 2010-02-10 | 2014-03-18 | Magnum Subsea Systems Pte Ltd. | Retrievable subsea bridge tree assembly and method |
US9074428B2 (en) * | 2010-03-19 | 2015-07-07 | Seahorse Equipment Corp | Connector for steel catenary riser to flexible line without stress-joint or flex-joint |
US8425154B1 (en) * | 2010-08-30 | 2013-04-23 | Trendsetter Engineering, Inc. | System and method for repairing and extended length of a subsea pipeline |
US8449221B1 (en) * | 2010-08-30 | 2013-05-28 | Trendsetter Engineering, Inc. | Method and apparatus for repairing a damaged section of a subsea pipeline |
US9080411B1 (en) * | 2011-06-14 | 2015-07-14 | Trendsetter Engineering, Inc. | Subsea diverter system for use with a blowout preventer |
-
2011
- 2011-08-23 WO PCT/IB2011/002292 patent/WO2013027081A1/en active Application Filing
- 2011-08-23 BR BR112014004116-4A patent/BR112014004116B1/pt active IP Right Grant
- 2011-08-23 GB GB1403071.2A patent/GB2510267B/en active Active
- 2011-08-23 NO NO20140319A patent/NO346275B1/no unknown
- 2011-08-23 US US14/240,176 patent/US9657525B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5971077A (en) * | 1996-11-22 | 1999-10-26 | Abb Vetco Gray Inc. | Insert tree |
US6345668B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-02-12 | Fmc Corporation | Tubing hanger having an integral valve gate |
US6357529B1 (en) * | 1999-02-11 | 2002-03-19 | Fmc Corporation | Subsea completion system with integral valves |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
BR112014004116B1 (pt) | 2020-08-04 |
WO2013027081A1 (en) | 2013-02-28 |
BR112014004116A2 (pt) | 2017-03-01 |
US20140299328A1 (en) | 2014-10-09 |
NO20140319A1 (no) | 2014-03-12 |
US9657525B2 (en) | 2017-05-23 |
GB2510267B (en) | 2018-09-26 |
GB201403071D0 (en) | 2014-04-09 |
GB2510267A (en) | 2014-07-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO346275B1 (no) | En undervanns brønnhodesammenstilling, undervannsinstallasjon som benytter nevnte brønnhodesammenstilling, og en fremgangsmåte for komplettering av en brønnhodesammenstilling | |
US8794334B2 (en) | Modular subsea completion | |
AU2017350844B2 (en) | Relief well injection spool apparatus and method for killing a blowing well | |
US8336630B2 (en) | Subsea well production system | |
NO318459B1 (no) | Utblasningssikringsadapter og tilhorende utstyr | |
NO344810B1 (no) | Brønnhodesammenstilling | |
NO344687B1 (no) | Setteverktøy for produksjonsrørhenger med integrerte landingstrekk | |
NO339578B1 (no) | Fremgangsmåte og system for å føre borevæske ved bruk av en konstruksjon som flyter i en overflate av et hav | |
NO314771B1 (no) | Boreramme for en undervanns brönnhode-sammenstilling | |
US9127524B2 (en) | Subsea well intervention system and methods | |
NO20121054A1 (no) | Røroppheng-setteverktøy med integrert trykkfrigjøringsventil | |
US9869147B2 (en) | Subsea completion with crossover passage | |
MX2013008333A (es) | Metodo para tapar un pozo en caso de falla del preventor de reventones. | |
US20130168101A1 (en) | Vertical subsea tree assembly control | |
GB2523695B (en) | Subsea completion with a tubing spool connection system | |
NO20191012A1 (en) | An apparatus for forming at least a part of a production system for a wellbore, and a line for and a method of performing an operation to set a cement plug in a wellbore | |
BR112017027675B1 (pt) | Árvore de natal | |
NO343228B1 (en) | Method and device for enabling removal of a Christmas tree from a wellhead and method and device installation of a Christmas tree on a wellhead | |
NO20121464A1 (no) | Slamstigerorsadapter med nodfunksjonalitet | |
US9447660B2 (en) | Subsea well containment systems and methods | |
AU1000601A (en) | Wellhead assembly | |
NO20140354A1 (no) | Vertikal ventiltre og brønnoverhalingssystem | |
NO328192B1 (no) | Brønnhodesystem med et horisontalt spoleventiltre og fremgangsmåte for boring og komplettering av undervannsbrønner |