NO763920L

NO763920L -

Info

Publication number: NO763920L
Application number: NO763920A
Authority: NO
Inventors: G E Downs
Original assignee: Wilson Walton Eng Ltd
Priority date: 1975-12-05
Filing date: 1976-11-17
Publication date: 1977-06-07
Also published as: FR2333939A1; AU1994976A; JPS5269801A; ES453939A1; IT1065948B; DE2652080A1; NL7613438A

Description

Denne oppfinnelse vedrorer undervanns boring av olje- og gassbronner, nærmere bestemt hvor bronnene skal.bores i en klynge på utsatte steder hvor vannet er dypt (som f.eks. This invention relates to the underwater drilling of oil and gas wells, more precisely where the wells are to be drilled in a cluster in exposed places where the water is deep (such as

over 105 meter) såsom i Nordsjoen.over 105 metres) such as in the Nordsjoen.

Ifolge oppfinnelsen tilveiebringes en undervanns olje- eller gassbronnsinstallasjon omfattende en plattform som understøt-tes i betydelig avstand over sjobunnen og i betydelig avstand under vannflaten på ehunderstøttende ramme som omfatter et antall vertikale ror som er avstivet i forhold til hverandre og hvis nedre ender hviler hovedsakelig på sjobunnen, bronn-styrerpr som strekker seg gjennom de respektive Vertikale ror og som har sine nedre ender festet til sjobunnen, idet de ovre ender av styrerorene og de vertikale ror er festet til plattformen, bronnhodefittings på plattformen, hvilke fittings er forbundet med broriner boret gjennom styrerorene, et adkomstror med et utvidet nedre endeparti som på tett måte er festet til plattformen og som sammen med plattformen danner et kammer med plass for bronnhodefittingene, idet den According to the invention, an underwater oil or gas well installation is provided comprising a platform which is supported at a considerable distance above the seabed and at a considerable distance below the water surface on a non-supporting frame comprising a number of vertical rudders which are braced relative to each other and whose lower ends rest mainly on the sea bottom, well guide rods extending through the respective vertical rudders and having their lower ends attached to the sea bottom, the upper ends of the guide rods and the vertical rudders being attached to the platform, well head fittings on the platform, which fittings are connected by bridge lines drilled through the guide tubes, an access tube with an extended lower end portion which is tightly attached to the platform and which, together with the platform, forms a chamber with space for the wellhead fittings, as it

ovre ende av adkomstroret befinner seg over vannflaten og bærer et dekk for betjeningspersonell. the upper end of the access rudder is above the water surface and carries a deck for operating personnel.

Under boring av brbnnene tjener rammeverket som en sjablong for korrekt plassering av styrerorene på sjobunnen og fortset-ter deretter å beskytte styrerorene mot sidekrefter som utoves av tidevann og strom. Styrerorene tjener til å forankre rammeverket på sjobunnen. During drilling of the wells, the framework serves as a template for the correct placement of the rudders on the seabed and then continues to protect the rudders against lateral forces caused by tides and currents. The rudders serve to anchor the framework to the seabed.

Ifolge.et foretrukket trekk ved oppfinnelsen har adkomstroret et dreibart ledd, fortrinnsvis like over det utvidede nedre endeparti av roret. Kammeret er beregnet for plassering på 60 90 meters dyp, hvor det stort sett ikke er noen bevegelse på jgrunn av overflatebølger, og det bevegelige ledd gjor det mulig for de ovre partier av adkomstroret å bevege seg på grunn av tidevann, bolger og vindkrefter uten å utsette under stottelsesrammen for store påkjenninger. Adkomstroret kan omfatte oppdriftskammere for å hjelpe til å holde adkomstroret According to a preferred feature of the invention, the access rudder has a rotatable joint, preferably just above the extended lower end part of the rudder. The chamber is intended for placement at a depth of 60 to 90 meters, where there is mostly no movement due to surface waves, and the movable joint enables the upper parts of the access rudder to move due to tides, waves and wind forces without expose under the support framework to great stresses. The access rudder may include buoyancy chambers to assist in holding the access rudder

vertikalt, begrense trykkbelastninger i installasjonen og gi en viss styring av adkomstroret under installasjon og eventuell fjerning. vertically, limit pressure loads in the installation and provide some control of the access rudder during installation and eventual removal.

Et utforelseseksempel på oppfinnelsen skal nå beskrives under henvisning til tegningen. Fig. 1 viser en komplett installasjon ifolge oppfinnelsen^ Fig. 2-7 illustrerer forskjellige trinn i plassering av det understøttende rammeverk av installasjonen vist på fig. lj Fig. 8-11 viser påfølgende trinn av monteringen av installasjonens adkomstror; og An embodiment of the invention will now be described with reference to the drawing. Fig. 1 shows a complete installation according to the invention. Figs. 2-7 illustrate various steps in placing the supporting framework of the installation shown in fig. lj Fig. 8-11 shows subsequent steps of the installation of the installation's access rudder; and

Fig. 12 viser installasjonens kammer.Fig. 12 shows the installation's chamber.

Installasjonen vist på fig. 1 omfatter en understøttende ramme 10, et kammer 11 og et adkomstror 12, hvis ovre ende rager opp over vannflaten 5 og bærer en dekkskonstruksjon 13 som tilveiebringer bekvemmeligheter for mannskap, et serviceområde og et landingsdekk 14 for helikoptere. The installation shown in fig. 1 comprises a supporting frame 10, a chamber 11 and an access rudder 12, the upper end of which projects above the water surface 5 and carries a deck structure 13 providing crew amenities, a service area and a landing deck 14 for helicopters.

Rammen 10 omfatter et antall vertikale ror 15, hvis nedre ender hviler på sjobunnen. Antallet ror 15 er i det minste lik det antall brbnner som skal bores på installasjonsstedet, og den innbyrdes plassering av rorene sett ovenifra tilsvarer den innbyrdes plassering av.de borede bronner. De ovre ender av rorene 15 er stivt festet til plattformen 16 og innrettet med åpninger i plattformen, og avstivningsror 17 er sveiset til rorene 15. Plattformen har form av et celleformet trykkdekk av meget sterk konstruksjon for å motstå spenninger forårsaket av vanntrykket, spesielt med hensyn til det vanntrykk som utoves!mot.undersiden av celletrykkdekket når dekket danner bunnveggen i -i I av et kammer som inneholder brønnhodenes ventiltrær, slik det The frame 10 comprises a number of vertical rudders 15, the lower ends of which rest on the boat bottom. The number of pipes 15 is at least equal to the number of wells to be drilled at the installation site, and the relative position of the pipes seen from above corresponds to the relative position of the drilled wells. The upper ends of the rudders 15 are rigidly attached to the platform 16 and arranged with openings in the platform, and stiffening rudders 17 are welded to the rudders 15. The platform is in the form of a cellular pressure tire of very strong construction to withstand stresses caused by the water pressure, especially with regard to to the water pressure exerted against the underside of the pressure cell cover when the cover forms the bottom wall of a chamber containing the wellhead valve trees, as

er vist på fig. 1. Den celleformede konstruksjon kan også gi is shown in fig. 1. The cellular construction can also provide

lagerplass for ferskvann, dieselolje og andre væsker som måtte være nødvendig. Ringen av ror 15 er i denne konstruksjon om-gitt av en ytre ring av vertikale rorformede pelestyringer 18, gjennom hvilke peler drives ned i sjobunnen eller på annen måte festes til denne. Pelestyringene 18 og pelene rager opp-over en kortere distanse fra sjobunnen enn rorene 15. Ytterli-gere avstivningsror 17 strekker seg mellom rorene 15 og pelestyringene 18, som således forsterker og danner en. forankring for rammen mot sideveis forskyvning. storage space for fresh water, diesel oil and other liquids that may be required. In this construction, the ring of rudder 15 is surrounded by an outer ring of vertical rudder-shaped pile guides 18, through which piles are driven into the bottom of the boat or otherwise attached to it. The pile guides 18 and the piles project upwards a shorter distance from the bottom of the boat than the rudders 15. Additional stiffening rudders 17 extend between the rudders 15 and the pile guides 18, which thus reinforce and form one. anchorage for the frame against lateral displacement.

Bronnstyrerorene, som ikke er synlige på fig. 1, strekker seg gjennom rorene 15 og drives ned i sjobunnen. De ovre ender av rorene festes til plattformen og tettes i forhold til åpningene i plattformen. Bronnstyrerorene tjener som peler som forankrer rammen lo til sjobunnen og således bidrar til rammens stabili-tet. The well control pipes, which are not visible in fig. 1, extends through the rudders 15 and is driven down into the bottom of the sea. The upper ends of the rudders are attached to the platform and sealed in relation to the openings in the platform. The well guide tubes serve as piles that anchor the frame to the sea bed and thus contribute to the frame's stability.

Kammeret 11 dannes til sammen av plattformen 16 og et utvidet nedre endeparti 19 av adkomstroret 12. Adkomstroret innbefatter et bevegelig ledd 20 like over kammeret 11 for å tillate en viss grad av svingende bevegelse av de ovre deler av adkomstroret for å unngå overforing av for store sidekrefter til rammen 10. Adkomstroret innbefatter, oppdriftskammere som kan være plassert på en eller flere utvalgte steder langs dettes lengde, men er spesielt anordnet i dets ovre partier for å tvinge roret til å innta vertikal stilling og for å gjore det mulig The chamber 11 is formed together by the platform 16 and an extended lower end portion 19 of the access rudder 12. The access rudder includes a movable link 20 just above the chamber 11 to allow a certain degree of pivoting movement of the upper parts of the access rudder to avoid over-transmission of too large lateral forces to the frame 10. The access rudder includes buoyancy chambers which may be located at one or more selected locations along its length, but are specially arranged in its upper portions to force the rudder to adopt a vertical position and to enable

å kontrollere trykkreftene på rammen.to control the compressive forces on the frame.

Ventiltrær eller lignende bronnhodefittings 21 huses i kammeret 11, slik det er vist skjematisk på fig. 12, og sjakter 22 forsynt med fjernbare, vanntette luker 23 er anordnet i det utvidede parti 19 av adkomstroret i innretning med de respektive bronnstyreror. Valve trees or similar wellhead fittings 21 are housed in the chamber 11, as shown schematically in fig. 12, and shafts 22 provided with removable, watertight hatches 23 are arranged in the extended part 19 of the access rudder in arrangement with the respective well control rudder.

Bronnhodefittingene 21 kan være innbyrdes forbundet av et samleror som forer til en produksjonsledning 24 som er forbundet med et av rorene 15 for understøttelse og strekker seg nedover til sjobunnen for tilknytning til en rorledning. Kammeret 11 kan være forsynt med skott 25 og andre nodvendige strukturmessige avstivninger. Adkomstdorer 26 forer fra det nedre endeparti av adkomstroret inn i kammeret. The wellhead fittings 21 can be interconnected by a header that leads to a production line 24 which is connected to one of the rudders 15 for support and extends down to the bottom of the sea for connection to a rudder. The chamber 11 can be provided with bulkheads 25 and other necessary structural bracing. Access rudder 26 leads from the lower end part of the access rudder into the chamber.

Installasjonen settes sammen, bronnene bores og påfolgende eventuelt nodvendig vedlikeholdsarbeid utfores av en delvis The installation is put together, the wells are drilled and subsequently any necessary maintenance work is carried out by a partial

nedsenkbar rigg, og denne fremgangsmåte skal beskrives i det folgende. submersible rig, and this procedure shall be described in the following.

Slik det fremgår av fig. 2-7 utfores konstruksjonen av rammen 10, inklusive rbrstyringene 18, og plattformen 16 på land, idet de ovre ender av rorene 15 er innfort og festet i åpninger i plattformen. Rammen transporteres så i horisontal stilling til boirestedet på en lekter. Rammen, som på forhånd er forsynt med egnet ballast, sjosettes fra lekteren (fig. 3) og bringes til opprettstående stilling ved regulering av ballasten (fig. As can be seen from fig. 2-7, the construction of the frame 10, including the rudders 18, and the platform 16 is carried out on land, the upper ends of the rudders 15 being inserted and fixed in openings in the platform. The frame is then transported in a horizontal position to the construction site on a barge. The frame, which is supplied with suitable ballast in advance, is launched from the barge (fig. 3) and brought to an upright position by adjusting the ballast (fig.

5). Rammen manovreres så under heisemaskineriet på en delvis 5). The frame is then maneuvered under the hoisting machinery on a partial

nedsenkbar rigg 30 (fig. 6) og senkes ved hjelp av heisemaskineriet og ved fortsatt kontroll av ballasten ned på sjobunnen. Vannstråler kan benyttes for å drive peler gjennom pelestyringene 18 ned i sjobunnen. Riggen benyttes så til å drive de respektive styreror ned gjennom de vertikale rammeror 15 ned i sjobunnen, og de ovre ender av rorene festes stivt til plattformen for effektivt å forankre rammen 10 til sjobunnen. Det vil ses at rammen 10 tjener som en sjablon for boring av bronnene. Tetninger inngår mellom styrerorene og plattformen hvor rorene strekker seg gjennom åpningene i plattformen. submersible rig 30 (fig. 6) and is lowered with the aid of the hoisting machinery and by continued control of the ballast down to the sea bed. Water jets can be used to drive piles through the pile guides 18 into the sea bed. The rig is then used to drive the respective steering rudders down through the vertical frame rudders 15 into the boat bottom, and the upper ends of the rudders are fixed rigidly to the platform to effectively anchor the frame 10 to the boat bottom. It will be seen that the frame 10 serves as a template for drilling the wells. Seals are included between the steering rudders and the platform where the rudders extend through the openings in the platform.

Brohner bores gjennom styrerorene på vanlig måte, idet riggen sentreres over hvert styreror etter tur, og ventiltrær festes til toppen av bronnforingene.på plattformen for å avslutte brbnnéne. Wells are drilled through the guide tubes in the usual way, with the rig centered over each guide tube in turn, and valve trees attached to the top of the well liners on the platform to terminate the wells.

Apparatets adkomstrbr installeres så på den måte som er illu-strert på fig. 8 - 11. Adkomstroret med evakuerte oppdrifts-tanker bringes til bruksstedet, bringes til vertikal stilling (fig. 9) ved å justere oppdriften og manovreres så i stilling under riggens 30 heiseutstyr. Under styring av heiseutstyret og justering av oppdriften senkes adkomstroret ned på platt- The device's access port is then installed in the manner illustrated in fig. 8 - 11. The access rudder with evacuated buoyancy tanks is brought to the place of use, brought to a vertical position (fig. 9) by adjusting the buoyancy and then maneuvered into position under the rig's 30 hoisting equipment. While controlling the hoisting equipment and adjusting the buoyancy, the access rudder is lowered onto the platform

formen og festes til denne. Vann pumpes så ut av adkomstroret, og egnede tetninger anordnet mellom plattformen og den nedre ende av adkomstroret presses fast sammen av de resulterende hydrostatiske krefter som virker på ytterflåtene av kammeret slik at dettes vanntetthet sikres. the shape and attached to it. Water is then pumped out of the access rudder, and suitable seals arranged between the platform and the lower end of the access rudder are pressed together by the resulting hydrostatic forces acting on the outer rafts of the chamber so that its watertightness is ensured.

Temporær belysning, kraft og ventilasjon etableres så fra riggen for å gjore det mulig for ingenidrer å entre kammeret gjennom adkomstsjakten for å utfore permanent arbeid som installasjon av samleror på ventiltrærne, tilknytning til produksjons-ledningeh 24 og installasjon av et noytralgassystem, et permanent elektrisk kraftsystem osv. Det kan anordnes arrangementer for transport av olje eller gass fra samlerbret til overflaten for lasting i overflatefartoyer istedenfor transport gjennom en rorledning. Til slutt installeres dekkskonstruksjonen. 13, som er prefabrikert i små moduler, ved hjelp av boreriggens kraner. Temporary lighting, power and ventilation are then established from the rig to enable engineers to enter the chamber through the access shaft to carry out permanent work such as installation of headers on the valve trees, connection to production line 24 and installation of a neutral gas system, a permanent electrical power system etc. Arrangements can be made for the transport of oil or gas from the collector tray to the surface for loading in surface vessels instead of transport through a pipeline. Finally, the deck structure is installed. 13, which is prefabricated in small modules, using the drilling rig's cranes.

Vann pumpes ut av oppdriftskamrene i adkomstroret i egnet grad for å justere trykkreftene som virker på rammen til tilfreds-stillende verdier og for å holde adkomstroret stort sett vertikalt uansett omgivelsesbetingelsene. Boreriggen kan så fjernes for bruk annetsteds. Når installasjonen senere krever vedlikeholdsarbeid, benyttes riggen og arbeider på bronnene gjennom vedlikeholdssjaktene 22 etter at adkomstroret og kammeret er blitt fylt med vann og lukene 23 er blitt fjernet. Water is pumped out of the buoyancy chambers in the access rudder to a suitable extent to adjust the pressure forces acting on the frame to satisfactory values and to keep the access rudder largely vertical regardless of the ambient conditions. The drilling rig can then be removed for use elsewhere. When the installation later requires maintenance work, the rig is used and work is done on the wells through the maintenance shafts 22 after the access rudder and the chamber have been filled with water and the hatches 23 have been removed.

Rammen er fortrinnsvis slik at plattformen befinner seg påThe frame is preferably such that the platform is located on

60 - 90 meters dyp, slik at dykkere kan arbeide på plattformen 60 - 90 meters deep, so that divers can work on the platform

uten store vanskeligheter. Det vil ses at rammen 10 ikke,,bare tilveiebringer en sjablon for boring, men også beskytter styrerorene mot de sidekrefter som utoves av tidevanns- og andre strommer i utsatte vannområder. without much difficulty. It will be seen that the frame 10 not only provides a template for drilling, but also protects the steering rudders against the lateral forces exerted by tidal and other currents in exposed water areas.

Claims

1. Subsea oil or gas well installation comprising a platform supported a considerable distance above the seabed ..and at a considerable distance below the surface of the water on a supporting frame comprising a number of vertical rudders which are braced relative to each other and whose lower ends rest mainly on the seabed, well control rudders which extend through the respective vertical rudders and which have their lower ends attached to the bottom of the sea, the upper ends of the steering rudders and the vertical rudders being attached to the platform, wellhead fittings on. the platform, which fittings are connected by wells drilled through the guide pipes, an access pipe with an extended lower end portion which is tightly attached to the platform and which together with the platform forms a chamber with space for the well head fittings, the upper end of the access pipe being above the water surface and carries a deck for operating personnel.

2. Installation according to claim 1, characterized in that the access rudder is provided with a movable joint.

3. Installation according to claim 2, characterized in that the movable joint is placed just above the chamber.

4. Installation according to any one of claims 1-3, characterized in that a number of vertical piles are placed around the row of vertical rudders and are attached at their lower ends to the boat bottom, the vertical rudders being anchored to the piles.

5. Installation according to claim 4, characterized in that the frame includes a number of upright pile guides rbr which is placed around the row of vertical rudders, the vertical piles extending respectively through said pile guide rudders, and bracing being provided between the vertical rudders and the pile guide rudders.

,6. Installation according to any one of claims 1 - 5, characterized in that the platform has the form of a Jet cell deck designed to withstand the upward forces it is exposed to due to the water pressure.

7. Installation according to claim 5, characterized in that the cell deck includes tanks for storing liquids.

8. Installation according to any one of claims 1-7, characterized in that the access rudder is provided with buoyancy chambers.

9. Installation according to claim 7, characterized in that at least some of the buoyancy chambers are located in the upper parts of the access rudder. r ■ i