NO346343B1

NO346343B1 - Modul-havbunnskomplettering

Info

Publication number: NO346343B1
Application number: NO20130182A
Authority: NO
Inventors: David R June
Original assignee: Onesubsea Ip Uk Ltd
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2011-05-25
Publication date: 2022-06-13
Also published as: SG187613A1; US8794334B2; WO2012027002A2; GB2498115A; NO20130182A1; US20140332223A1; US9631460B2; BR112013004293A2; GB2498115B; SG10201506726WA; US20120048567A1; WO2012027002A3; GB201302976D0

Description

KRYSSREFERANSE TIL RELATERT SØKNAD

[0001] Denne søknad krever prioritet fra US ikke-provisorisk patentsøknad nr. 12/868546, med tittelen "Modular Subsea Completion", innlevert 25. august 2010, som herved er innlemmet med referanse i sin helhet.

BAKGRUNN

[0002] Dette avsnitt er ment å innføre leseren i forskjellige aspekter av teknikken som kan relateres til forskjellige aspekter av den foreliggende oppfinnelse, som er beskrevet og/eller krevet nedenfor. Denne omtale anses for å være nyttig for å tilveiebringe leseren med bakgrunnsinformasjon for å legge til rette for en bedre forståelse for de forskjellige aspekter av den foreliggende oppfinnelse. Følgelig skal det forstås at disse angivelser skal leses i dette lys, og ikke som innrømmelser av tidligere kjent teknikk.

[0003] Som det vil forstås har olje og naturgass en dyptgående virkning på moderne økonomier og samfunn. Anordninger og systemer som avhenger av olje og naturgass er selvfølgelig allstedsværende. For eksempel er olje og naturgass benyttet for brensel i en mengde kjøretøyer, slik som biler, fly, båter og lignende. Videre er olje og naturgass hyppig benyttet for å varme hus om vinteren, for å generere elektrisitet og for å fremstille en overraskende rekke av dagligdagse produkter.

[0004] For å møte behovet for slike naturressurser, investerer ofte firmaer betydelige mengder av tid og penger i søk på og utvinning av olje, naturgass og andre underjordiske ressurser fra jorden. Spesielt når en ønsket ressurs er oppdaget under overflaten av jorden, er bore- og produksjonssystemer ofte anvendt for å gi adkomst til å utvinne ressursen. Disse systemer kan lokaliseres på land eller til havs avhengig av lokaliseringen av en ønsket ressurs. Videre innbefatter generelt slike systemer en brønnhode-sammenstilling gjennom hvilken ressursen er utvunnet. Disse brønnhode-sammenstillinger kan innbefatte en mengde av komponenter, slik som forskjellige fôringsrør, oppheng, ventiler, fluidledninger og lignende som styrer boring og/eller utvinningsoperasjoner.

[0005] US2005/0205262A1 omtaler et undervannsproduksjonssystem.

Undervannsproduksjonssystemet kan omfatte et brønnhode, en rørspole, et røroppheng, et ringrom, et produksjonstre og en omløpsstrømningsbane.

[0006] Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et system for å produsere brønnproduksjonsfluider gjennom et røroppheng forbundet med en rørstreng, kjennetegnet vet at det omfatter: et undervannstre som omfatter en konstruksjon omfattende: en produksjonsstrømningspassasje; og en produksjonsventil for å styre produksjonsfluidstrømning gjennom produksjonsstrømningspassasjen; og en rørspole som omfatter: et legeme omfattende en langsgående boring konfigurert for å motta og støtte røropphenget; og en lateral produksjonsstrømningspassasje som strekker seg fra den langsgående boring og konfigurert for å overføre produksjonsfluider til undervannstreets produksjonspassasje; hvori undervannstreets konstruksjon er adskilt og anbragt i avstand fra rørspolens legeme slik at undervannstreet ikke blokkerer en undervanns intervensjon eller utblåsningssikrings (BOP) forbindelse til rørspolens langsgående boring.

[0007] Foretrukne utførelsesformer av systemet er videre utdypet i kravene 2 til og med 10.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0008] Forskjellige egenskaper, aspekter og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil nå bedre forstås når den følgende detaljerte beskrivelse leses med referanse til de vedføyde figurer hvor like henvisningsbetegnelser representerer like deler ut gjennom figurene, hvori:

[0009] Figur 1 er et blokkdiagram som illustrerer et eksemplifiserende mineralutvinningssystem;

[0010] Figur 2 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av en rørspole og undervanns ventiltre som kan benyttes i mineralutvinningssystemet i fig.1;

[0011] Figur 3 er et tverrsnitt-sideriss av rørspolen og undervanns ventiltreet som vist i fig.2, som innbefatter to plugger innen et røroppheng;

[0012] Figur 4 er et øvre riss av rørspolen og undervanns ventiltreet vist i fig.2;

[0013] Figur 5 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av rørspolen og undervanns ventiltreet som kan benyttes i mineralutvinningssystemet i fig.1;

[0014] Figur 6 er et øvre riss av rørspolen og undervanns ventiltreet vist i fig.5;

[0015] Figur 7 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av rørspolen og undervanns ventiltreet som kan benyttes i mineralutvinningssystemet i fig.1;

[0016] Figur 8 er et øvre riss av rørspolen og undervanns ventiltreet vist i fig.7; og [0017] Figur 9 er et tverrsnitt-sideriss av rørspolen og undervanns ventiltreet, som vist i fig.9, som innbefatter en vaierledningsplugg.

DETALJERT BESKRIVELSE AV SPESIFIKKE UTFØRELSER

[0018] Én eller flere spesifikke utførelser av den foreliggende oppfinnelse vil beskrives nedenfor. Disse beskrevne utførelser er kun eksemplifiserende for den foreliggende oppfinnelse. I tillegg, i en anstrengelse på å tilveiebringe en nøyaktig beskrivelse av disse eksemplifiserende utførelser, kan alle egenskaper til en virkelig implementasjon ikke beskrives i beskrivelsen. Det vil forstås at i utviklingen av enhver slik virkelig implementasjon, som i enhver ingeniør- eller utformingsprosjekt, må mange implementasjonsspesifikke avgjørelser gjøres for å oppnå utviklerens spesifikke mål, slik som overensstemmelse med system-relaterte og forretningsrelaterte begrensninger, som kan variere fra én implementasjon til en annen. Dessuten skal det forstås at en slik utviklingsanstrengelse kan være kompleks og tidkrevende, men ikke desto mindre være et rutineforetakende for utforming, fabrikasjon og fremstilling for de som er normalt faglært og som har fordelen av denne omtale.

[0019] Ved innføring av elementer i forskjellige utførelser av den foreliggende oppfinnelse, er artiklene "en", "et", "den" og "nevnte" ment å bety at det er én eller flere av elementene. Betegnelsene "omfattende", "innbefattende" og "med" er ment å være inklusive å bety at det kan være ytterligere elementer enn de angitte elementer. Videre er bruken av "topp", "bunn", "over", "under" og varianter av disse betegnelser gjort for enkelhets skyld, men krever ikke noen spesiell orientering av komponentene.

[0020] Forskjellige arrangementer for produksjonsstyringsventiler kan kobles til et brønnhode i en sammenstilling generelt kjent som et tre (ventiltre), slik som et vertikalt tre eller et horisontalt tre. Med et vertikalt tre, etter at røropphenget og produksjonsrøret er installert i brønnhodehuset, kan en utblåsningssikring (BOP) fjernes og det vertikale tre kan låses og tettes på brønnhodet. Det vertikale tre innbefatter én eller flere produksjonsboringer som inneholder aktuerte ventiler som strekker seg vertikalt til respektive laterale produksjonsfluidutløp i det vertikale tre. Produksjonsboringene og produksjonsventilene er således på linje med produksjonsrøret.

[0021] Med et vertikalt tre, kan treet være fjernet idet kompletteringen etterlates (f.eks. produksjonsrøret og opphenget) på plass. Imidlertid for å trekke kompletteringen må det vertikale treet fjernes og erstattes med en BOP, som innbefatter sette- og testeplugger eller baserer seg på brønnventiler, som kan være usikre på grunn av mangel på bruk og/eller testing. Dessuten krever generelt fjerning og installasjon av treet og BOP-sammenstillingen robust løfteutstyr, slik som en rigg, som kan ha for eksempel høye daglige leiekostnader. Brønnen er også i en sårbar tilstand idet det vertikale treet og BOP-en skiftes ut og ingen av disse trykkstyringsanordninger er i posisjon.

[0022] Alternativt kan trær med arrangementet av produksjonsstyringsventiler forskjøvet fra produksjonsrøret, generelt kalt horisontale trær eller spoletrær, benyttes. Et spoletre låser også og tetter til brønnhodehuset. Røropphenget, istedenfor å låses i brønnhodet, låser imidlertid og tetter i treboringen. Etter at treet er installert er rørstrengen og røropphenget kjørt inn i treet ved å benytte et røroppheng-setteverktøy. En produksjonsport strekker seg gjennom røropphenget, og tetter for å forhindre fluidlekkasje, og derved tilrettelegge for en strømning av produksjonsfluid inn i en tilhørende produksjonsport i treet. En låsemekanisme over produksjonstetningene låser røropphenget på plass i treet. Med produksjonsventilene forskjøvet fra produksjonsrøret, kan produksjonsrøropphenget og produksjonsrøret fjernes fra treet uten å måtte fjerne spoletreet fra brønnhodehuset. Dessverre, hvis treet må fjernes, må hele kompletteringen også fjernes, som tar betydelig tid og også innbefatter sette- og testeplugger eller baserer seg på brønnventiler, som kan være usikre på grunn av mangel på bruk og/eller testing. I tillegg, fordi låsemekanismen på røropphenget er over og blokkerer adkomst til produksjonsport-tetningene, må hele kompletteringen trekkes for å vedlikeholde tetningene.

[0023] For å styre antatte vedlikeholdskostnader, som er spesielt høye for en offshore (til havs) brønn, kan en operatør velge utstyr best tilpasset for den antatte type av vedlikehold. For eksempel kan en brønnoperatør forutsi om det vil være et større behov i fremtiden for å trekke treet fra brønnen for reparasjon, eller trekke kompletteringen, enten for reparasjon eller for ytterligere arbeid i brønnen.

Avhengig av de forutsette vedlikeholdshendelser, vil en operatør avgjøre om det horisontale eller vertikale tre, hver med sine egne fordeler og ulemper, er best tilpasset for de antatte forhold. For eksempel, med et vertikalt tre, er det mer effektivt å trekke treet og etterlate kompletteringen på stedet. Imidlertid, hvis kompletteringen behøver å trekkes, må også treet trekkes, som øker tiden og kostnaden for trekking av kompletteringen. Omvendt, med et spoletre, er det mer effektivt å trekke kompletteringen og etterlate treet på stedet. Imidlertid, hvis treet behøver å trekkes, må hele kompletteringen også trekkes, som øker tid og kostnad for trekking av treet. Levetiden til brønnen kan lett strekke seg over 20 år og det er vanskelig å forutsi i begynnelsen hvilke egenskaper som er mer ønskelig for vedlikehold over brønnens levetid. Således kan en uriktig antagelse betydelig øke produksjonskostnaden over brønnens levetid.

[0024] Utførelser av den foreliggende oppfinnelse kan vesentlig redusere varigheten og kostnadene forbundet med setting og gjenvinning av komponenter til et mineralutvinningssystem, slik som et undervannstre, en rørspole og et røroppheng. For eksempel, i visse utførelser, innbefatter et brønnhode et undervannstre og en rørspole med en langsgående boring konfigurert for å motta et røroppheng. Rørspolen innbefatter også en lateral strømningspassasje som strekker seg fra den langsgående boring og konfigurert for å overføre produkt til undervannstreet. Undervannstreet er posisjonert radialt utvendig fra rørspolen slik at undervannstreet ikke blokkerer en undervanns intervensjonsforbindelse eller BOP-adkomst til den langsgående boring. I denne konfigurasjon kan undervannstreet og røropphenget gjenvinnes uavhengig av hverandre. I visse utførelser innbefatter undervannstreet flere ventiler koblet til en struktur periferisk anbrakt omkring rørspolen. En slik konfigurasjon kan legge til rette for forbedret adkomst til forskjellige verdifulle aktuatorer via et fjernstyrt fartøy (ROV). I alternative utførelser kan undervannstreet innbefatte en struktur posisjonert ved et periferisk sted radialt utvendig fra rørspolen. En slik trekonfigurasjon kan innbefatte en sampassende muffeforbindelse konfigurert for å grense mot en muffeforbindelse til rørspolen, og derved tilrettelegge overføring av produkt (f.eks. olje, naturgass, etc.) fra rørspolen til undervannstreet. Muffeforbindelsen og den sampassende muffeforbindelse kan grense langs en plan vesentlig perpendikulær eller vesentlig parallell til orienteringen av den langsgående boring.

[0025] På grunn av at undervannstreet er posisjonert radialt utvendig fra rørspolen, kan treet kjøres og/eller gjenvinnes uavhengig fra røropphenget. Følgelig, for å utføre vedlikeholdsoperasjoner på undervannstreet, kan et skip utplasseres for å gjenvinne treet. I motsetning, hvis et spoletre ble benyttet, må røropphenget fjernes før gjenvinning av treet. Følgelig må en rigg anvendes for å gjenvinne røropphenget og spoletreet og derved betydelig øke treets gjenvinningskostnader. Videre, i det foreliggende utførelse, for å utføre vedlikeholdsoperasjoner på røropphenget eller rørstrengen, kan en rigg utplasseres for å gjenvinne røropphenget idet undervannstreet etterlates på stedet. I motsetning, hvis et vertikaltre ble benyttet, måtte treet fjernes før adkomst til røropphenget. På grunn av kostnaden forbundet med utplassering av en rigg, er et skip typisk benyttet for å gjenvinne treet. Derfor kan gjenvinning av et røroppheng fra et brønnhode som anvender et vertikalt tre innbefatte koordineringen av flere fartøy, og derved øke kostnadene og varigheten for vedlikeholdsoperasjoner.

[0026] Figur 1 er et blokkdiagram som illustrerer et eksemplifiserende mineralutvinningssystem 10. Det illustrerte mineralutvinningssystem 10 kan konfigureres for å utvinne forskjellige mineraler og naturressurser, innbefattende hydrokarboner (f.eks. olje og/eller naturgass), eller konfigurert for å injisere substanser inn i jorden. I noen utførelser er mineralutvinningssystemet 10 land-basert (f.eks. et overflatesystem) eller under vann (f.eks. et undervannssystem). Som illustrert innbefatter systemet 10 et brønnhode 12 koblet til en mineralavsetning 14 via en brønn 16, hvor brønnen 16 innbefatter en brønnhodemuffe 18 og en brønnboring 20. Brønnhodemuffen 18 innbefatter generelt en muffe med stor diameter som er anbrakt ved avslutningen av brønnboringen 20. Brønnhodemuffen 18 sørger for forbindelsen av brønnhodet 12 til brønnen 16.

[0027] Brønnhodet 12 innbefatter typisk flere komponenter som styrer og regulerer aktiviteter og forhold forbundet med brønnen 16. For eksempel innbefatter brønnhodet 12 generelt legemer, ventiler og tetninger som fører produserte mineraler fra mineralavsetningen 14, sørger for reguleringstrykk i brønnen 16, og sørger for injeksjonen av kjemikalier inn i brønnboringen 20 (nede i brønnen). I den illustrerte utførelse innbefatter brønnhodet 12 et undervannstre 22, en rørspole 24 og et røroppheng 26. Systemet 10 kan innbefatte andre anordninger som er koblet til brønnhodet 12, og anordninger som er benyttet for å sammenstille og styre forskjellige komponenter av brønnhodet 12. For eksempel, i den illustrerte utførelse, innbefatter systemet 10 et røroppheng-setteverktøy (THRT) 28 opphengt fra en borestreng 30. I visse utførelser er THRT-en 28 senket (f.eks. kjørt) fra et offshore-fartøy til brønnen 16 og/eller brønnhodet 12. En utblåsningssikring (BOP) 32 kan også være innbefattet, og kan innbefatte en varietet av ventiler, utrustninger og styringer for å blokkere olje, gass eller annet fluid fra å gå ut av brønnen i tilfellet av en utilsiktet frigjøring av trykk eller en overtrykkstilstand.

[0028] Som illustrert er rørspolen 24 koblet til brønnhodemuffen 18. Rørspolen 24 er typisk én av mange komponenter i et modulært undervanns- eller overflatemineralutvinningssystem 10 som er kjørt fra et offshore-fartøy eller overflatesystem. Rørspolen 24 innbefatter en langsgående boring 34 konfigurert for å opplagre røropphenget 26. I tillegg kan boringen 34 tilveiebringe adkomst til brønnboringen 20 for forskjellige kompletterings- og overhalingsprosedyrer. For eksempel kan komponenter kjøres ned til brønnhodet 12 og anbringes i rørspoleboringen 34 for å tette av brønnboringen 20, for å injisere kjemikalier ned i brønnen, for å henge opp verktøy nede i brønnen, for å gjenvinne verktøy nede i brønnen og lignende.

[0029] Som det vil forstås kan brønnboringen 20 inneholde forhøyde trykk. For eksempel kan brønnboringen 20 innbefatte trykk som overskrider 10000 pund pr. kvadrattomme (PSI), som overskrider 15000 PSI og/eller som til og med overskrider 20000 PSI. Følgelig anvender mineralutvinningssystemer 10 forskjellige mekanismer, slik som spindler, tetninger, plugger og ventiler, for å styre og regulere brønnen 16. For eksempel er det illustrerte røroppheng 26 typisk anbrakt innen brønnhodet 12 for å feste rør opphengt i brønnen 20, og for å tilveiebringe en bane for hydraulisk styringsfluid, kjemikalieinjeksjoner eller lignende. Opphenget 26 innbefatter en langsgående boring 36 som strekker seg gjennom senteret av opphenget 26, og som er i fluidkommunikasjon med brønnboringen 20. Som illustrert innbefatter opphenget 26 også en lateral boring 38 i fluidkommunikasjon med den langsgående boring 36. Den langsgående boring 38 til røropphenget 26 er konfigurert for å overføre produkt (f.eks. olje, naturgass, etc.) fra den langsgående røropphengsboring 36 til en lateral boring 40 til rørspolen 24. I den foreliggende utførelse strekker den laterale boring 40 til rørspolen 24 seg fra den langsgående rørspoleboring 34 til en muffeforbindelse 42. Muffeforbindelsen 42 er konfigurert for å grense mot en sampassende muffeforbindelse 44 til undervannstreet 22, og derved etablere en strømningsbane fra den langsgående boring 36 til røropphenget 26 gjennom de laterale boringer 38 og 40 og inn i undervannstreet 22. Idet grenseflaten mellom muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44 er orientert langs et plan vesentlig parallell til den langsgående boring 34 av rørspolen 24, vil det forstås at alternative utførelser kan anvende en grenseflate langs et plan vesentlig perpendikulær til den langsgående boring 34.

[0030] Undervannstreet 22 innbefatter generelt en varietet av strømningsbaner (f.eks. boringer), ventiler, utrustninger og styringer for å operere brønnen 16. For eksempel kan treet 22 innbefatte en ramme, en strømningssløyfe, aktuatorer og ventiler. Videre kan treet 22 tilveiebringe fluidkommunikasjon med brønnen 16, slik som gjennom grenseflaten mellom muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44. Undervannstreet 22 kan også sørge for injeksjonen av forskjellige kjemikalier inn i brønnen 16 (nede i brønnen) og lignende. Videre kan mineraler utvunnet fra brønnen 16 (f.eks. olje og naturgass) reguleres og føres via treet 22. For eksempel kan treet 22 være koblet til en forbindelsesledning eller en strømningsledning som er festet til andre komponenter, slik som en manifold.

Følgelig strømmer produserte mineraler fra brønnen 16 til manifolden via brønnhodet 12 og/eller treet 22 før det føres til utslippings- eller lagringsfasiliteter. På grunn av at undervannstreet 22 er konfigurert for å grense mot rørspolen 24 via forbindelsene 42 og 44, innbefatter ikke treet 22 en brønnhodeforbindelse, og derved muliggjør at undervannstreet 22 kan konstrueres fra tynnere, lettere og/eller mindre strukturelt støttende materialer. Idet undervannstreet 22 er posisjonert ved en periferisk posisjon radialt utvendig fra rørspolen 24 i den foreliggende utførelse, kan alternative utførelser anvende et tre 22 periferisk anbrakt omkring rørspolen 24.

[0031] På grunn av at undervannstreet 22 er posisjonert radialt utvendig fra rørspolen 24, kan treet 22 kjøres og/eller gjenvinnes uavhengig fra røropphenget 26. For eksempel kan THRT-en 28 ha direkte adkomst til røropphenget 26 fordi treet 22 ikke blokkerer den langsgående rørspoleboringen 34. Som et resultat kan røropphenget 26 gjenvinnes uten å fjerne undervannstreet, og derved vesentlig redusere varigheten og kostnadene forbundet med gjenvinning av røropphenget 26. I tillegg, fordi undervannstreet 22 og rørspolen 24 er separate komponenter, kan treet 22 og rørspolen 24 kjøres og/eller gjenvinnes uavhengig av hverandre, og derved ytterligere redusere varigheten og kostnadene av vedlikeholdsoperasjoner. Videre, fordi BOP-en 32 kan være direkte koblet til rørspolen 24, vil undervannstreet 22 ikke erfare bøyningsmomentene som er tilstede i vertikaltre- eller spoletre-konfigurasjoner, hvor treet er klemt inne mellom BOP-en 32 og rørspolen 24 til brønnhodemuffen 18. Følgelig kan undervannstreet 22 anvende en tynnere, lettere og/eller mindre kostbar struktur. Dessuten, på grunn av at muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44 kan være generisk/ universal, kan en enkel undervannstre-utforming anvendes, og derved vesentlig redusere kostnadene forbundet med spesielt konfigurering av spoletrær for forskjellige brønnhodemuffe-konfigurasjoner.

[0032] Figur 2 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av en rørspole 24 og undervannstre 22 som kan benyttes i mineralutvinningssystemet 10 i fig.1. Som tidligere omtalt er rørspolen 24 konfigurert for å være posisjonert mellom brønnhodemuffen 18 og BOP-en 32. Følgelig innbefatter rørspolen 24 en første ende 46 konfigurert for å grense med brønnhodemuffen 18, og en andre ende 48 konfigurert for å grense med BOP-en 32. Den langsgående boring 34 strekker seg i en aksial retning 45 mellom den første ende 46 og den andre ende 48, og derved etablerer en strømningsbane gjennom rørspolen 24. I den foreliggende utførelse tjener en spennhylsekobling 50 til å feste den første ende 46 av rørspolen 24 til brønnhodemuffen 18. I tillegg er et tredeksel 52 anbrakt innen den langsgående boring 34 mellom røropphenget 26 og den andre ende 48 for å blokkere fluidstrømning inn i og ut av rørspolen 24. Som illustrert innbefatter tredekselet 52 en plugg 54, slik som en vaierledningsplugg, og en tetning 56, slik som f.eks. en gummi o-ring. Som det vil forstås kan tredekselet 52 innbefatte en låsemekanisme konfigurert for å feste tredekselet 52 til den langsgående boring 34 til rørspolen 24. Følgelig kan tredekselet 52 gjenvinnes ved å frigjøre låsemekanismen, og så trekke ut tredekselet 52 fra boringen 34. I tillegg kan pluggen 54 fjernes (f.eks. via en vaierledning) for å tilveiebringe fluidkommunikasjon med den langsgående boring 34.

[0033] Som tidligere omtalt er røropphenget 26 konfigurert for å opplagre en rørstreng 57 som strekker seg ned brønnboringen 20 til mineralavsetningen 14. Som det vil forstås omgir et ringrom 58 til rørspolen 24 rørstrengen 57, og kan fylles med kompletteringsfluid. En plugg 60 (f.eks. vaierledningsplugg) anbrakt innen den langsgående boring 56 av røropphenget 26 tjener som en barriere mellom produktet utvunnet fra mineralavsetningen 14 og kompletteringsfluidet innen ringrommet 58. Følgelig kan pluggen 60 blokkere strømningen av fluid inn i og ut av røropphenget 26. I tillegg innbefatter røropphenget 26 en tetning 62 (f.eks. gummi o-ring) anbrakt mot den langsgående boring 34 til rørspolen 24 og konfigurert for å blokkere fluidstrømning rundt røropphenget 26. Den illustrerte brønnhode-konfigurasjon innbefatter også en isolasjonshylse 64 anbrakt innen boringen 54, og som strekker seg fra den første ende 46 av rørspolen 24 til brønnhodemuffen 18. Som illustrert innbefatter isolasjonshylsen 64 en første tetning 66 (f.eks. gummi o-ring) i kontakt med boringen til brønnhodemuffen 18, og en andre tetningsring 68 (f.eks. gummi o-ring) i kontakt med boringen 34 til rørspolen 24. I denne konfigurasjon kan isolasjonshylsen 64 legge til rette for trykktesting av tetningen mellom brønnhodemuffen 18 og rørspolen 24.

Isolasjonshylsen 64 kan også tjene som en ytterligere barriere for å blokkere strømning av kompletteringsfluid fra og ut av brønnhodet 12 gjennom grenseflaten melllom rørspolen 24 og brønnhodemuffen 18.

[0034] Videre innbefatter røropphenget 26 en første tetning 70 posisjonert tilstøtende boringen 34 til rørspolen 24, og lokalisert i en nedoverretning 71 fra den laterale strømningspassasje 38. Røropphenget 26 innbefatter også en andre tetning 72 posisjonert tilstøtende boringen 34, og lokalisert i en oppoverretning 73 fra den laterale strømningspassasjen 38. I den foreliggende utførelse er tetningene 70 og 72 konfigurert for å blokkere strømning av kompletteringsfluid inn i den laterale strømningspassasje 38, og blokkere strømning av produkt (f.eks. olje og/eller naturgass) inn i ringrommet 58. Følgelig vil en strømningsbane etableres mellom rørstrengen 57 og den laterale strømningspassasje 40 til rørspolen 24, og derved legge til rette for strømningen av produkt til undervannstreet 22. Spesielt vil produkt strømme fra rørstrengen 57 i oppoverretningen 73 inn i den langsgående boring 36 til røropphenget 26. På grunn av at pluggen 60 blokkerer strømningen av produkt fra å gå ut av røropphenget 26, vil produktet styres gjennom den laterale strømningspassasje 38 til røropphenget 26 og inn i den laterale strømningspassasje 40 til rørspolen 24. Produktet vil så strømme inn i undervannstreet 22 via grenseflaten mellom muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44. Idet pluggen 60 tjener til å blokkere strømningen av produkt ut av røropphenget 26, vil det forstås at pluggen 54 innen tredekselet 52 tjener som er oppbakkingstetning for å blokkere produkt fra å gå ut av rørspolen 24, og derved tilveiebringe en dobbel barriere mellom produktet og miljøet.

[0035] I den foreliggende utførelse innbefatter rørspolen 24 en produksjonsventil 74 koblet til den laterale strømningspassasje 40. Produksjonsventilen 74 er konfigurert for å styre strømningen av produkt mellom rørspolen 24 og treet 22. For eksempel kan produksjonsventilen 74 være lukket før gjenvinning av treet 22, og derved blokkere strømningen av produkt fra å gå inn i miljøet. Omvendt, når treet 22 er mellom kjøring eller nedsenking inn i posisjon, kan ventilen 74 åpnes for å tilrettelegge produktstrømning til undervannstreet 22. Idet den foreliggende utførelse innbefatter en ventil 74, vil det forstås at alternative utførelser kan anvende enhver passende anordning (f.eks. vaierledningsplugg) konfigurert for vesentlig å blokkere produksjonsstrømning fra brønnen 16 til muffeforbindelsen 42. Som illustrert, med muffeforbindelsen 42 koblet til den sampassende muffeforbindelse 44, er den laterale strømningspassasje 40 til røropphenget 24 i fluidkommunikasjon med en produktstrømningspassasje 75 til undervannstreet 22. I den foreliggende utførelse er muffeforbindelsen 42 koblet til den sampassende muffeforbindelse 44 med en klemme 77, slik som en manuell klemme eller en hydraulisk kobling. På grunn av at treet 22 er posisjonert radialt utvendig (dvs. langs den radiale retning 47) fra rørspolen 24, vil undervannstreet 22 ikke erfare bøyningsmomentene som er tilstede i de vertikale tre- eller spoletrekonfigurasjoner, hvor treet er satt inn mellom BOP-en 32 og rørspolen 24 eller brønnhodemuffen 18. Følgelig kan en mindre og/eller lettere klemme 77 anvendes, som sammenlignet med vertikaltre- eller spoletre-konfigurasjoner. I tillegg kan alternative utførelser benytte andre koblinger, slik som sperrer eller festeanordninger, for å feste muffeforbindelsen 42 til den sampassende muffeforbindelse 44.

[0036] I den foreliggende utførelse innbefatter produktstrømningspassasjen 75 en første produksjonsventil 76 og en andre produksjonsventil 78. Som illustrert er den første produksjonsventil 76 posisjonert oppstrøms av en ringrom-kryssløpsventil 80, og den andre produksjonsventil 78 er posisjonert nedstrøms fra ringromkryssløpsventilen 80. Som omtalt i detalj nedenfor kan ventilene 76, 78 og 80 styres for å variere fluidstrømning inn i og ut av ringrommet 58 og rørstrengen 57. I tillegg innbefatter produksjonsstrømningspassasjen 75 en struper (strupeventil) 82 posisjonert nedstrøms fra produksjonsventilen 76 og 78, og konfigurert for å regulere trykk og/eller strømningsmengde av produkt gjennom produksjonsstrømningspassasjen 75. Produktstrømningspassasjen 75 innbefatter også en strømningsledning-isolasjonsventil 84 konfigurert for selektivt å blokkere fluidstrømning mellom treet 22 og overflaten. Som illustrert avslutter produktstrømningspassasjen 75 ved en strømningsledningsmuffe 86 konfigurert for å grense mot en ledning eller manifold som transporterer produktet fra brønnhodet 12 til et overflatefartøy eller plattform.

[0037] På grunn av at røropphenget 26 er vesentlig avtettet mot boringen 34 til rørspolen 24 via tetningene 62, 70 og 72, er strømning av kompletteringsfluid gjennom ringrommet 58 blokkert. Følgelig innbefatter rørspolen 24 en øvre ringrom-strømningspassasje 88 og en nedre ringrom-strømningspassasje 90 for å regulere kompletteringsfluidtrykk henholdsvis innen et øvre område 89 over røropphenget 26 og et nedre område 91 under røropphenget 26. Spesielt strekker den øvre ringrom-strømningspassasje 88 seg fra det øvre området 89 til en lateral strømningspassasje 92, og den nedre ringrom-strømningspassasje 90 strekker seg fra den laterale strømningspassasje 92 til det nedre område 91. I denne konfigurasjon kan kompletteringsfluid tilføres og/eller fjernes fra hvert område 89 og 91 i ringrommet 58. I den foreliggende utførelse innbefatter den øvre ringromstrømningspassasje 88 en øvre ringromsventil 94, og den nedre ringromstrømningspassasje 90 innbefatter en nedre ringromsventil 96. Ventilene 94 og 96 er konfigurert for å styre fluidstrømning til henholdsvis det øvre område 89 og det nedre område 91. For eksempel, før gjenvinning av treet 22, kan ventilene 94 og 96 stenges av for å blokkere strømningen av kompletteringsfluid fra ringrommet 58 inn i miljøet. Følgelig, når treet 22 er mellom innkjørings- eller nedsenkingsposisjon, kan ventilene 94 og 96 åpnes for å legge til rette for strømning av kompletteringsfluid mellom treet 22 og rørspolen 24. I tillegg, ved landing av tredekselet 52, kan den nedre ringromsventil 96 stenges for å avtette kompletteringsfluid innen det nedre område 91, og den øvre ringromsventil 94 kan åpnes for å muliggjøre at overflødig kompletteringsfluid dreneres fra det øvre område 89, og derved legger til rette for bevegelse av tredekselet 52 i nedoverretningen 71.

[0038] Som illustrert strekker den laterale ringrom-strømningspassasje 92 seg gjennom muffeforbindelsen 42 og grenser mot en ringrom-strømningspassasje 97 til undervannstreet 22, og derved etablerer en komplettering-fluidstrømningsbane mellom rørspolen 24 og undervannstreet 22. I den foreliggende utførelse innbefatter ringrom-strømningspassasjen 97 en ringromsventil 98 posisjonert oppstrøms av ringrom-kryssløpsventilen 80, og en ringrom-overvåkingsventil 100 posisjonert nedstrøms fra ringrom-kryssløpsventilen 80. Som det vil forstås kan ringromsventilene 98 og 100 styres sammen med produksjonsventilene 76 og 78 og ringrom-kryssløpsventilen 80 for å justere fluidstrømning til og fra ringrommet 58 og rørstrengen 57. For eksempel, hvis ringromsventilen 97, ringromovervåkingsventilen 100, den første produksjonsventil 76, og den andre produksjonsventil 78 er i den åpne posisjon, og ringrom-kryssløpsventilen 80 er i den lukkede posisjon, så vil en fluidforbindelse etableres mellom strømningsledningsmuffen 86 og rørstrengen 57, og mellom en ringromskobling 101 og ringrommet 58. I denne konfigurasjon kan trykk innen ringrommet 58 overvåkes, økes og/eller minskes fra overflaten, og produkt kan strømme til et overflatefartøy eller plattform gjennom strømningsledningsmuffen 86. I en alternativ konfigurasjon kan ringrom-overvåkingsventilen 100, ringrom-kryssløpsventilen 80 og den første produksjonsventil 76 overføres til den åpne posisjon, og ringromsventilen 98 og den andre produksjonsventil 78 kan gå over til den lukkede posisjon. Som et resultat vil produktstrømning til strømningsledningsmuffen 86 blokkeres. En fluidforbindelse vil imidlertid etableres mellom ringromskoblingen 100 og rørstrengen 57. I denne konfigurasjon kan kompletteringsfluid pumpes inn i rørstrengen 57 og/eller trykket av produktet kan måles. Som det vil forstås kan ventilene 76, 78, 80, 98 og 100 gå over til alternative posisjoner for etablering av ytterligere strømningsbane-konfigurasjoner.

[0039] I den foreliggende utførelse innbefatter rørstrengen 57 en overflatestyrt underoverflate-sikkerhetsventil (SCSSV) 102 konfigurert for selektivt å blokkere produktstrømning til undervannstreet 22. Den foreliggende SCSSV 102 er hydraulisk operert, og forspent mot en lukket posisjon (dvs. svikt-sikkert lukket) for å sikre at SCSSV-en 102 lukker hvis systemet erfarer en reduksjon i hydraulisk trykk. Med SCSSV-en 102 og produksjonsventilen 74 i respektive lukkede posisjoner, er to barrierer fremskaffet mellom produktstrømningen og miljøet, selv når treet 22 er fjernet. I den foreliggende oppfinnelse er SCSSV-en 102 hydraulisk styrt via en ledning 104 som strekker seg fra muffeforbindelsen 42 til SCSSV-en 102. Som illustrert avslutter ledning 104 ved en entringskobling 106. Entringskobling 106 er konfigurert for å grense mot en tilhørende entringskobling 108 innen den sampassende muffeforbindelse 44 til undervannstreet 22. I denne konfigurasjon, når muffeforibindelsen 42 er montert til den sampassende muffeforbindelsen 44, opptar entringskoblingene 106 og 108 hverandre, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom ledning 104 innen rørspolen 24 og en ledning 110 innen undervannstreet 22. Entringskoblingene 106 og 108 kan også konfigureres for vesentlig å blokkere fluidstrømning inn i og ut av de respektive ledninger 104 og 110 når entringskoblingene 106 og 108 er frakoblet. Som illustrert er ledningen 110 koblet til en ventil 112 konfigurert for selektivt å blokkere hydraulisk fluidstrømning til SCSSV-en 102.

[0040] I den foreliggende utførelse innbefatter også rørspolen 24 en ventilasjon/ testledning 114 konfigurert for å regulere fluidstrømning til visse områder av røropphenget 26. For eksempel, under kjøreoperasjoner, kan fluid fanges mellom forskjellige tetninger til røropphenget 26, og derved blokkere bevegelse av opphenget 26 i nedoverretning 71. I en slik situasjon kan ventilasjon/testledning 114 ventilere fluid fra det påvirkede område for å muliggjøre at røropphenget 26 lander riktig innen boringen 34 til rørspolen 24. I tillegg kan ventilasjon/ testledningen 114 tilveiebringe fluidstrømning til visse områder mellom tetningene, og derved teste integriteten av tetningene. Som illustrert avslutter ledning 114 ved en entringskobling 116. Entringskobling 116 er konfigurert for å grense mot en tilhørende entringskobling 118 innen den sampassende muffeforbindelse 44 til undervannstreet 22. I denne konfigurasjon, når muffeforbindelsen 42 er montert til den sampassende muffeforbindelse 44, opptar entringskoblingene 116 og 118 hverandre, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom ledningen 114 innen rørspolen 24 og en ledning 120 innen undervannstreet 22. Entringskoblingene 116 og 118 kan også konfigureres for vesentlig å blokkere fluidstrømning inn i og ut av de respektive ledninger 114 og 120 når entringskoblingen 116 og 118 er frakoblet.

Som illustrert er ledningen 120 koblet til en ventil 122 konfigurert for selektivt å blokkere fluidstrømning til ventilasjon/testledningen 114.

[0041] I den foreliggende utførelse innbefatter rørspolen 24 også en kjemikalieinjeksjonsledning 124 konfigurert for å injisere kjemikalier, slik som metanol, polymerer, overflateaktive midler, etc., inn i brønnboringen 20 for å forbedre gjenvinning. Som illustrert avslutter ledningen 124 ved en entringskobling 126. Entringskoblingen 126 er konfigurert for å grense mot en tilhørende entringskobling 128 innen den sampassende muffeforbindelse 44 til undervannstreet 22. I denne konfigurasjon, når muffeforbindelsen 42 er montert til den sampassende muffeforbindelse 44, opptar entringskoblingen 126 og 128 hverandre, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom ledningen 124 innen rørspolen 24 og en ledning 130 innen undervannstreet 22. Entringskoblingen 126 og 128 kan også konfigureres for vesentlig å blokkere fluidstrømning inn i og ut av de respektive ledninger 124 og 130 når entringskoblingene 126 og 128 er frakoblet. Som illustrert er ledningen 130 koblet til en ventil 132 konfigurert for selektivt å blokkere strømningen av kjemikalier inn i brønnboringen 20.

[0042] I den foreliggende utførelse innbefatter rørspolen 24 også en annen hydraulisk ledning 134 konfigurert for å operere en glidehylse innen rørstrengen 57. For eksempel kan rørstrengen 57 avslutte i et første område av mineralavsetningen 14 og glidehylsen kan være innrettet med et andre område av mineralavsetningen 14. I denne konfigurasjon, når glidehylsen er i en lukket posisjon, kan rørstrengen 57 trekke ut produkt fra det første område. Omvendt, når glidehylsen er i en åpen posisjon, kan rørstrengen 57 trekke ut produkt fra det andre område. Følgelig kan produkt selektivt utvinnes (trekkes ut) fra forskjellige områder av mineralavsetning 14 med en enkel rørstreng 57. Som illustrert avslutter ledningen 134 ved en entringskobling 136. Entringskoblingen 136 er konfigurert for å grense mot en tilhørende entringskobling 138 innen den sampassende muffeforbindelse 44 til undervannstreet 22. I denne konfigurasjon, når muffeforbindelsen 42 er montert til den sampassende muffeforbindelse 44, opptar entringskoblingene 136 og 138 hverandre, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom ledningen 134 innen rørspolen 24 og en ledning 140 innen undervannstreet 22. Entringskoblingene 136 og 138 kan også være konfigurert for vesentlig å blokkere fluidstrømning inn i og ut av de respektive ledninger 134 og 140 når entringskoblingene 136 og 138 er frakoblet. Som illustrert er ledningen 140 koblet til en ventil 142 konfigurert for selektivt å blokkere hydraulisk fluidstrømning til glidehylsen. Idet den foreliggende utførelse innbefatter fire ledninger 104, 114, 124 og 134 som strekker seg fra undervannstreet 22 til rørspolen 24, skal det forstås at alternative utførelser kan innbefatte flere eller færre ledninger. For eksempel kan visse utførelser innbefatter ytterligere ventiler styrt av ytterligere hydrauliske ledninger, ytterligere glidehylser styrt ved hjelp av ytterligere ledninger og/eller ytterligere kjemikalieinjeksjonsledninger.

[0043] Som tidligere omtalt muliggjør den foreliggende brønnhode-konfigurasjon at undervannstreet 22 kan kjøres inn og/eller gjenvinnes uavhengig fra undervannstreet 22. For eksempel, for å fjerne treet 22, kan SCSSV-en 102 og produksjonsventilen 74 gå over til den lukkede posisjon, og derved blokkere strømning av produkt ut av rørspolen 24. I tillegg kan de øvre og nedre ringromsventiler 94 og 96 overføres til den lukkede posisjon for å blokkere strømningen av kompletteringsfluid ut av rørspolen 24. Deretter kan klemmen 77 fjernes, og derved muliggjøre at muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44 atskilles fra hverandre. På grunn av at ledningene 104, 114, 124 og 134 anvender henholdsvis entringskoblinger 106, 116, 126 og 136, vil fluidstrømning inn i og ut av ledningene blokkeres når treet 22 er fjernet. Følgelig kan treet 22 gjenvinnes uten vesentlig fluidlekkasje fra rørspolen 24. På grunn av at de fleste av ventilene konfigurert for å regulere strømning til og fra brønnhodet 12 (f.eks. alle ventilene med unntak av den øvre ringromsventil 94, nedre ringromsventil 96 og produksjonsventilen 74) er lokalisert innen undervannstreet 22, kan ventilene betjenes uten å fjerne rørspolen 24. Derfor, hvis ventilvedlikehold er ønskelig, kan treet 22 trekkes av et skip, og derved vesentlig redusere vedlikeholdskostnader sammenlignet med spoletre-konfigurasjoner hvor en rigg er anvendt for å gjenvinne spoletreet.

[0044] Likeledes kan røropphenget 26 gjenvinnes uten å fjerne undervannstreet 22. For eksempel, for å fjerne røropphenget 26, kan brønnboringen 20 plugges for å blokkere strømningen av produkt inn i miljøet. Deretter kan tredekselet 52 fjernes for å tilveiebringe adkomst til røropphenget 26. Tilslutt kan røropphenget 26 og den påfestede rørstreng 57 gjenvinnes ved hjelp av for eksempel en rigg. På grunn av at undervannstreet 22 ikke blokkerer adkomst til den langsgående boring 34 til rørspolen 24, kan treet 22 forbli festet til spolen 24 under røroppheng-gjenvinningsoperasjonen. Følgelig kan vedlikeholdskostnader være betydelig redusert sammenlignet med vertikaltre-konfigurasjoner hvor det vertikale tre er fjernet før adkomst til røropphenget 26.

[0045] Figur 3 er et tverrsnittssideriss av rørspolen 24 og undervannstreet 22, som vist i fig.2, innbefattende to plugger innen røropphenget 26. Som illustrert har tredekselet 52 til utførelsen beskrevet ovenfor med hensyn til fig.2 blitt erstattet av en andre plugg 144 (f.eks. varierledningsplugg). I den foreliggende utførelse har den langsgående boring 36 til røropphenget 26 blitt forlenget langs den aksiale retning 45 for å romme den ytterligere plugg 144. Kombinasjonen av den første plugg 60 og den andre plugg 144 tilveiebringer en dobbel barriere mellom produktstrømmen og miljøet. Følgelig kan tredekselet 52 og pluggen 54 vist i fig.2 unngås. På grunn av at røropphenget 26 er direkte eksponert mot sjøvann i den foreliggende utførelse, vil den øvre ringrom-strømningspassasjen 88 ikke være i fluidkommunikasjon med kompletteringsfluidet når røropphenget 26 har blitt satt. Derfor vil den øvre ringromsventil 94 overføres til den lukkede posisjon etter at røroppheng-setteprosessen er utført.

[0046] Figur 4 er et toppriss av rørspolen 24 og undervannstreet 22 vist i fig.2. Som illustrert er undervannstreet 22 posisjonert radielt utvendig (dvs. langs den radiale retning 47) fra rørspolen 24 slik at undervannstreet 22 ikke blokkerer den langsgående boring 34. Følgelig kan undervannstreet 22 og røropphenget 26 kjøres og/eller gjenvinnes uavhengig av hverandre. I den foreliggende utførelse er muffeforbindelsen 42 og den sampassende muffeforbindelse 44 konfigurert for å grense mot hverandre langs et plan 147 vesentlig parallell til den langsgående boring av rørspolen 24. Følgelig, for å koble undervannstreet 22 til rørspolen 24, kan treet 22 senkes til dybden av rørspolen 24 og så overføres i en lateral retning 146 inntil muffeforbindelsen 42 grenser mot den sampassende muffeforbindelse 44. Muffeforbindelsen 42 kan så klemmes til den sampassende muffeforbindelse 44, og derved etablere fluidforbindelsene beskrevet ovenfor med referanse til fig. 2.

[0047] I visse utførelser kan rørspolen 24 være konfigurert for å grense mot en spesiell brønnhodemuffe, idet det anvendes en generisk/universal muffeforbindelse 42. For eksempel kan en stor varietet av rørspoler 24 fremstilles for å grense mot forskjellige brønnhode-muffestørrelser og/eller former. Hver rørspole 24 kan imidlertid anvende en vesentlig identisk muffeforbindelse 42. Følgelig kan hvert undervannstre 22 anvende en sampassende muffeforbindelse 44 konfigurert for å grense mot den generiske/universale muffeforbindelse 42. Som et resultat kan en enkel treutforming benyttes for en varietet av rørspole-konfigurasjoner, og derved vesentlig redusere kostnaden og/eller varigheten av fremstilling av undervannstrær 22. I tillegg, på grunn av at undervannstreet 22 ikke direkte grenser mot brønnhodemuffen 18, kan treet 22 utelate isolasjonshylsene og spesieltetninger konfigurert for å grense mot tallrike brønnhodeprofiler, og derved videre minske fremstillingskostnader.

[0048] Figur 5 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av rørspolen 24 og undervannstreet 22 som kan benyttes i mineralutvinningssystemet 10 i fig.1. Som illustrert innbefatter muffeforbindelse 42 et vesentlig 90 graders bend 148 i oppoverretningen 73. Tilsvarende innbefatter den sampassende muffeforbindelse 44 et vesentlig 90 graders bend 150 i nedoverretningen 71. Som et resultat grenser muffeforbindelsen 42 mot den sampassende muffeforbindelse 44 langs et plan 149 vesentlig perpendikulær til den langsgående boring 34 av rørspolen 24. I denne konfigurasjon, under innkjøringsprosessen, kan treet 22 senkes inn i posisjon uten den laterale bevegelse beskrevet ovenfor med referanse til utførelsen i fig. 2-4. Som et resultat kan varigheten av senkeprosessen reduseres, og derved vesentlig minske sammenstillingskostnader. Idet et tredeksel 52 er anvendt i den foreliggende utførelse, vil det forstås at alternative utførelser kan anvende et røroppheng 26 med en dobbel pluggkonfigurasjon, slik som opphenget 26 beskrevet ovenfor med referanse til fig.3.

[0049] Figur 6 er et toppriss av rørspolen 24 og undervannstreet 22 vist i fig.5. Som illustrert er den sampassende muffeforbindelse 44 posisjonert over muffeforbindelsen 42, og derved muliggjør at treet 22 kan senkes inn i posisjon uten lateral bevegelse. Følgelig kan senkeoperasjonen benytte mindre tid og/eller tilveiebringe minskede kostnader sammenlignet med utførelsen beskrevet ovenfor med referanse til fig.2-4. Videre skal det bemerkes at fordi undervannstreet 22 er posisjonert radialt utvendig fra rørspolen 24, kan treet 22 og røropphenget 26 kjøres og/eller gjenvinnes uavhengig av hverandre. I tillegg, fordi undervannstreet 22 ikke innbefatter en langsgående boring, kan strukturen til treet 22 være tynnere og/eller lettere enn vertikale eller horisontale trekonfigurasjoner. Dessuten, på grunn av at undervannstreet 22 ikke grenser mot en BOP 32 eller brønnhodemuffe 18, kan de respektive koblinger utelates, og derved ytterligere minske vekten og/eller kostnadene av overvannstreet 22. For eksempel, på grunn av kompleksiteten og størrelsen av visse undervannstre-konfigurasjoner (f.eks. spoletrær), kan fremstilling begrenses til et begrenset antall av fasiliteter i verden. Som et resultat kan slike fasiliteter erfare et betydelig etterslep, og derved forsinke produksjon av trærne. Ved å utelate den langsgående boring, BOP-kobling og/eller brønnhodemuffekobling, kan den foreliggende utførelse fremstilles i et større antall av fasiliteter, og derved potensielt minske fremstillingskostnader og produksjonsvarighet.

[0050] Figur 7 er et tverrsnitt-sideriss av en utførelse av rørspolen 24 og undervannstreet 22 som kan benyttes i mineralutvinningssystemet 10 i fig.1. I den foreliggende utførelse innbefatter undervannstreet 22 en struktur som er periferisk anbrakt omkring rørspolen 24, som sammenlignet med utførelsene beskrevet ovenfor med referanse til fig.2-6 hvor undervannstre-strukturen er posisjonert ved en periferisk lokalisering radialt utvendig fra rørspolen 24. Som omtalt i detalj nedenfor kan strukturen til undervannstreet 22 være vesentlig likt balansert i den radiale retning 47, og derved legge til rette for kjøre- og/eller gjenvinningsprosessene. I tillegg, fordi ventilene kan være posisjonert ytterligere fra hverandre enn utførelsen beskrevet ovenfor med referanse til fig.2-6, kan et fjernstyrt fartøy (ROV) ha forøket adkomst til ventilaktuatorer.

[0051] I den foreliggende utførelse er undervannstreet 22 atskilt i en produksjonsventilblokk 151 og en ringromsventilblokk 152. Som illustrert er begge ventilblokker 151 og 152 anbrakt radialt utvendig fra rørspolen 24, ved hver ventilblokk lokalisert ved en forskjellige periferisk posisjon. Som omtalt i detalj nedenfor er produksjonsventilblokken 151 opplagret av en ramme som periferisk strekker seg omkring rørspolen 24. I den foreliggende utførelse innbefatter produksjonsventilblokken 151 produksjonsstrømningspassasjen 75 og den SCSSV hydrauliske ledningen 110, idet ringromsventilblokken 152 innbefatter ringrom-strømningspassasjen 97, ventilasjon/testledningen 120, kjemikalieinjeksjonsledningen 130, og den hydrauliske glidende hylseledning 140. Det vil imidlertid forstås at ledningene 110, 120, 130 og 140 kan være anbrakt innen en annen ventilblokk i alternative utførelser. For eksempel, i visse utførelser, kan produksjonsventilblokken 151 inneholde hver av ledningene 110, 120, 130 og 140, idet ringromsventilblokken 152 kun innbefatter ringrom-strømningspassasjen 97. Alternativt kan ringromsventilblokken 152 inneholde hver av ledningene 110, 120, 130 og 140, idet produksjonsventilblokken 151 kun innbefatter produksjonsstrømningspassasjen 75. Det vil forstås at tilsvarende ledninger som strekker seg fra undervannstreet 22 til overflaten kan forbindes til den passende ventilblokk for å etablere en fluidforbindelse med ledningene 110, 120, 130 og 140.

[0052] Som illustrert innbefatter produksjonsventilblokken 151 den sampassende muffeforbindelse 44 konfigurert for å grense mot muffeforbindelsen 42. I den foreliggende utførelse grenser muffeforbindelsen 42 mot den sampassende muffeforbindelse 44 langs et plan 149 vesentlig perpendikulær til den langsgående boringen 34 til rørspolen 24. Det skal imidlertid forstås at muffeforbindelsen 42 kan grense mot den sampassende muffeforbindelse 44 langs et plan vesentlig parallell til en langsgående boring 34 i alternative utførelser. Som illustrert etablerer grenseflaten mellom muffeforbindelse 42 og den sampassende muffeforbindelse 44 fluidforbindelser mellom den laterale strømningspassasje 40 og produksjonsstrømningspassasjen 75, og mellom SCSSV-ledningene 104 og 110.

[0053] Likeledes innbefatter ringromsventilblokken 152 en ringromskobling 154 konfigurert for å grense mot en ringromsmuffe 156 til rørspolen 24. I den foreliggende utførelse grenser ringromsmuffen 156 mot ringromskoblingen 154 langs et plan 149 vesentlig perpendikulær til den langsgående boring 34 av rørspolen 24. Det skal imidlertid forstås at ringromsmuffen 156 kan grense mot ringromskoblingen 154 langs et plan vesentlig parallell til en langsgående boring 134 i alternative utføreleser. Som illustrert etablerer grenseflaten mellom ringromsmuffen 156 og ringromskoblingen 154 fluidforbindelser mellom lateral ringromstrømningspassasje 92 og ringrom-strømningspassasje 97 innen undervannstreet 22. I tillegg er forbindelser etablert mellom ventilasjon/testledningene 114 og 120, mellom kjemikalieinjeksjonsledningene 124 og 130, og mellom de hydrauliske glidehylse-ledningene 134 og 140. Følgelig er hver ledning innen rørspolen 24 fluidmessig koblet til en tilsvarende ledning med undervannstreet 22.

[0054] I den foreliggende utførelse innbefatter undervannstreet 22 en ringromkryssløpssløyfe 158 som strekker seg mellom ringromsventilblokken 152 og produksjonsventilblokken 151. Som illustrert inneholder ringrom-kryssløpssløyfen 158 en ringromsledning 160 som strekker seg mellom ringrom-strømningspassasjen 97 og ringrom-kryssløpsventilen 80, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom ringrommet 58 og rørstrengen 57. Undervannstreet 22 innbefatter også en produksjonsstrømningssløyfe 162 som strekker seg mellom produksjonsventilblokken 151 og en produksjon-strupeventilsammenstilling 164. Som illustrert innbefatter produksjon-strupeventilsammenstillingen 164 struperen (strupeventilen) 82 og strømningsledning-isolasjonsventilen 84. Produksjonsstrømningssløyfen 162 inneholder produksjonsstrømningspassasjen 75, og derved etablerer en fluidforbindelse mellom produksjonsventilen 78 og strupeventilen 82. Videre er strømningsledning-forbindelsesmuffen 86 koblet til strupeventil-sammenstillingen 164 for å legge til rette for produksjonsstrømning fra undervannstreet 22 til overflaten. På grunn av at komponentene til undervannstreet 22 er periferisk fordelt omkring rørspolen 24, kan treet 22 være vesentlig balansert, og derved legge til rette for kjøring og gjenvinningsoperasjoner. Idet tredekselet 52 er anvendt i den foreliggende oppfinnelse, skal det forstås at alternative utførelser kan anvende et røroppheng 26 med en dobbel pluggkonfigurasjon, slik som opphenget 26 beskrevet ovenfor med referanse til fig.3. Dessuten skal det forstås at idet plugger 54 og 60 er anvendt i den illustrerte utførelse, kan alternative utførelser benytte ventiler for selektivt å blokkere produktstrømning fra å gå ut av rørspolen 24.

[0055] Figur 8 er et toppriss av rørspolen 24 og undervannstreet 22 vist i fig.7. Som tidligere omtalt innbefatter undervannstreet 22 en ramme 166 periferisk anbrakt omkring rørspolen 24 og konfigurert for å støtte produksjonsventilblokken 151. Som illustrert opplagrer også rammen 166 strupesammenstillingen 164 og en elektrisk styreboks 168. I motsetning er ringromsventilblokken 152 opplagret av ringrom-kryssløpssløyfen 158 og ringromskoblingen 154. Imidlertid, på grunn av at den foreliggende ringromsventilblokk 152 kun innbefatter et begrenset antall av ventiler, vil ikke vekten av ventilblokken 152 indusere betydelig spenning innen sløyfen 158 eller koblingen 154. På grunn av at strukturen til undervannstreet 22 er periferisk anbrakt omkring rørspolen 24, kan undervannstreet 22 være vesentlig balansert, og derved tilrettelegge for kjøring og gjenvinningsoperasjoner.

[0056] I tillegg, på grunn av at ventilene er lokalisert i forskjellige periferiske posisjoner innen undervannstreet 22, kan en ROV ha forbedret adkomst til ventilaktuatorer. For eksempel, i den foreliggende oppfinnelse, innbefatter produksjonsventilblokken 151 en produksjonsventilaktuator 170 konfigurert for å styre produksjonsventilen 78, en ringrom-kryssløpsventilaktuator 172 konfigurert for å styre ringrom-kryssløpsventilen 80, og en SCSSV-ventilaktuator 174 konfigurert for å styre SCSSV-ventilen 112. I tillegg innbefatter strupesammenstillingen 164 en strømningsledning-isolasjonsventilaktuator 176 konfigurert for å styre strømningsisolasjonsventilen 84. Videre innbefatter ringromsventilblokken 152 en ringrom-ventilaktuator 178 konfigurert for å styre ringromsventilen 98, en ringromovervåkingsventilaktuator 179 konfigurert for å styre ringrom-overvåkingsventilen 100, en ventilasjon/testventilaktuator 180 konfigurert for å styre ventilasjon/ testventilen 122, en kjemikalieinjeksjonsventilaktuator 182 konfigurert for å styre kjemikalieinjeksjonsventilen 132, og en glidehylse-ventilaktuator 184 konfigurert for å styre glidehylseventilen 142. Ved periferisk fordeling av aktuatorene omkring treet 22, kan ROV-en lett komme til hver aktuator. I tillegg innbefatter rørspolen 24 ventilaktuatorer konfigurert for å styre ventilene innen rørspolen 24. Spesielt innbefatter rørspolen 24 en produksjonsventilaktuator 186 konfigurert for å styre produksjonsventilen 74, en øvre ringrom-ventilaktuator 188 konfigurert for å styre den øvre ringromsventil 94, og en nedre ringrom-ventilaktuator 190 konfigurert for å styre den nedre ringromsventil 96.

[0057] Figur 9 er et tverrsnitt-sideriss av rørspolen 24 og undervannstreet 22, som vist i fig.7, som innbefatter en vaierledningsplugg 192 anbrakt i den langsgående boring 36. Som tidligere omtalt kan ventilen 74 erstattes med enhver passende anordning konfigurert for vesentlig å blokkere produksjonsstrømning fra brønnen 16 til muffeforbindelsen 42. I den foreliggende utførelse er vaierledningsplugg 192 posisjonert under (dvs. oppstrøms av) den laterale boring 38 slik at pluggen 192 tjener for vesentlig å blokkere produksjonsstrømning gjennom den langsgående boring 36. Følgelig kan ventilen 74 utelates. For eksempel, i konfigurasjoner uten ventilen 74, kan produksjonsstrømning fra brønnen 16 være vesentlig blokkert ved å lukke SCSSV-en 102, og så lande vaierledningsplugg 192 med et lettvekts interveneringsfartøy. Følgelig vil en dobbel barriere være fremskaffet mellom produktet og miljøet. Likeledes, hvis ventilen 74 svikter (f.eks. blir låst i den åpne posisjon), kan vaierledningspluggen 192 benyttes inntil rørspolen 24 er gjenvunnet og ventilen er reparert. Idet en vaierledningsplugg 192 er anvendt i den illustrerte utførelse, skal det forstås at alternative utførelser kan benytte en ventil koblet til røropphenget 26 og anbrakt innen den langsgående boring 36 for selektivt å blokkere produksjonsstrømning fra brønnen 16 til muffeforbindelsen 42.

[0058] Idet oppfinnelsen kan være mottakelig for forskjellige modifikasjoner og alternative former, har spesifikke utførelser blitt vist ved hjelp av eksempler i tegningene og har blitt beskrevet i detalj heri. Det skal imidlertid forstås at oppfinnelsen ikke er ment å være begrenset til de spesielle former som omtalt. Isteden skal oppfinnelsen dekke alle modifikasjoner, ekvivalenter og alternativer som faller innen ideen og omfanget av oppfinnelsen som definert ved de følgende vedføyde krav.

Claims

PATENTKRAV

1. System (10) for å produsere brønnproduksjonsfluider gjennom et røroppheng forbundet med en rørstreng,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det omfatter:

et undervannstre (22) som omfatter en konstruksjon omfattende:

en produksjonsstrømningspassasje (75); og

en produksjonsventil (76) for å styre produksjonsfluidstrømning gjennom produksjonsstrømningspassasjen; og

en rørspole (24) som omfatter:

et legeme omfattende en langsgående boring (34) konfigurert for å motta og støtte røropphenget (26); og

en lateral produksjonsstrømningspassasje (40) som strekker seg fra den langsgående boring (34) og konfigurert for å overføre produksjonsfluider til undervannstreets (22) produksjonspassasje (75);

hvori undervannstreets (22) konstruksjon er adskilt og anbragt i avstand fra rørspolens (24) legeme slik at undervannstreet (22) ikke blokkerer en undervanns intervensjon eller utblåsningssikrings (BOP) forbindelse til rørspolens langsgående boring (34).

2. System (10) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t undervannstreet (22) og rørspolen (24) er uavhengig gjenvinnbare.

3. System (10) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t det omfatter røropphenget (26), hvori røropphenget (26) er konfigurert for å opplagre en rørstreng (57) og for å styre produktet fra rørstrengen (57) inn i den laterale strømningspassasje (40), og hvori undervannstreet (22) og røropphenget (26) er uavhengig gjenvinnbare.

4. System (10) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t undervannstreet (22) ikke innbefatter en brønnhodeforbindelse.

5. System (10) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t strukturen (166) til undervannstreet (22) er posisjonert ved et periferisk område radialt utvendig fra rørspolens (24) langsgående boring (34).

6. System (10) ifølge krav 5,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t rørspolen (24) omfatter en muffeforbindelse (42) som strekker seg lateralt utover forbi rørspolens (24) legeme og omfatter en muffe konfigurert for å grense mot en tilsvarende sampassende muffeforbindelse (44) som omfatter en muffe på undervannstreet for å overføre produkt mellom den laterale produksjonsstrømningspassasje (40) og undervannstreet (22).

7. System (10) ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t muffeforbindelsen (42) er konfigurert for å grense mot den sampassende muffeforbindelse (44) langs et plan vesentlig perpendikulær til en akse av den langsgående boring (34).

8. System (10) ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t muffeforbindelsen (42) er konfigurert for å grense mot den sampassende muffeforbindelse (44) langs et plan vesentlig parallell til en akse av den langsgående boring (34).

9. System (10) ifølge krav 6,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t muffeforbindelsen (42) og den sampassende muffeforbindelse (44) hver omfatter respektive ledninger (92, 97, 104, 110, 130) konfigurert for å overføre væske til et ringrom (58), en underoverflate-sikkerhetsventil (102), en kjemikalieinjeksjonsledning (124) eller en kombinasjon derav.

10. System (10) ifølge krav 1,

k a r a k t e r i s e r t v e d a t strukturen (166) til undervannstreet (22) er periferisk anbrakt omkring rørspolen (24).