NO820538L - Innretning for undervanns oljeproduksjon - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en innretning for undervanns olj eproduksj on.

Innretninger for undervanns oljeproduksjon omfatter flere komponenter, slik som brønnhoder dannet av rør som er utstyrt med hovedventiler og sideventiler. Brønnhodene er tilkoblet ved at ledninger er koblet til en enhet som sam-menkobler alle brønnhodene, og i denne enhet er anordnet rør og ventiler, og en gruppe produksjonsrør fører fra enheten og til overflaten.

Installasjon og vedlikehold av en slik innretning krever bruken av dykkere, U-båter osv. I dypt vann er slike under-vannsoperasjoner risikable og farlige.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å samle de komponenter som må vedlikeholdes i moduler, og å gjøre det mulig å montere og å heve disse moduler til overflaten ut-

en bruk av dykkere eller styreliner.

Den foreliggende oppfinnelse angår således en innretning

for undervanns oljeproduksjon som har i det minste en satelittenhet, fra hvilken produktene føres i en samleledning til en sentralenhet, i hvilken modulene er samlet, og produktene føres bort fra den sentrale enhet, og innretningen kjennetegnes ved at satelittenheten har et brønnhode som ved hjelp av en ledning er tilkoblet det øvre parti av et rør i et borehull, idet en enkelt hjelpemodul som kan heves er tilkoblet brønnhodet, hvilken modul inneholder organer for produksjon og styring og er tilkoblet det nevnte brønnhode ved hjelp av en første ledning og en ende av samlerøret ved hjelp av en annen ledning, idet brønnhodet og hjelpemodulen er montert på et fundament i to adskilte hulrom som hvert har en form som er komplementær til formen av henholdsvis brønnhodet og hjelpemodulen, hvilken har midler for frakobling fra samlerøret og fra brønnhodet og for å kunne

fjernes fra fundamentet, idet midlene for frakobling kan styres fra overflaten.

I henhold til et annet trekk ved oppfinnelsen omfatter hjelpemodulen et driftshode som kan samvirke med et verk-tøy som er opphengt i midler som omfatter de nødvendige rør for styring av koblingene, idet midlene for oppheng-ing overfører styresignaler fra overflaten.

En utførelsesform av oppfinnelsen skal i det følgende for-klares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser i perspektiv en innretning i henhold til oppfinnelsen . Fig. 2 viser et brønnhode og en hjelpemodul i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3-9 viser skjematisk forskjellige trinn ved tilkob-ling av moduler til komponeter som.omgir modulene.

Fig. 10 viser i større målestokk en detalj i fig. 1.

Fig. 1 viser en innretning i henhold til den foreliggende oppfinnelse. Innretningen omfatter flere satelittbrønnhod-er 1 montert på fundamenter 2. Noen fundamenter har ett brønnhode og andre har flere brønnhoder. Hvert satelitt-brønnhode er tilknyttet en hjelpemodul 3 som har ventiler.

Innretningen omfatter videre en enhet 4 som gir understøtt-else for flere komponenter. Denne enhet er utstyrt med operative moduler, slik som ventilmoduler 5 og en brytermodul 6, og den er også utstyrt med en sokkel 7 for flere produksjonsrør 8, hvilke fører til overflaten, der en pro-duksjonsplattform, som ikke er vist, behandler råoljen. Den behandlede olje føres tilbake til bunnen gjennom et

av rørene 8, og opp igjen fra bunnen gjennom et rør 9,

og ender i en lastebøye på overflaten. Enheten 4 har også rør (ikke vist i figuren) som forbinder sokkelen 7 med ventilmodulene 5 og også forbinder brytermodulen 6 både med sokkelen 7 og hver av ventilmodulene 5. En slik brytermodul 6 tjener til nedføring av et verktøy, f.eks. et verktøy for rørrensing, ned til hvilket som helst av brønnhodene fra et enkelt rør. Et samlerør 10 kobler hver hjelpemodul 3 til av ventilmodulene 5. I det viste eksempel er det bare satelittbrønner, men det kunne også være et eller flere brønnhoder på enheten 4, og i såfall er hvert av disse brønnhoder koblet direkte til en ventilmodul, og det er ikke noe behov for hjelpemodulen 3 og samlerøret 10.

Figuren viser et skip 11 som senker en hjelpemodul 3 for montering på et fundament 2. Modulen 3 henger ned i borerør 12.

Modulen er utstyrt med kameraer og eventuelt med en akustisk sender, for å lokalisere hulrommet i fundamentet 2 for modulen og å muliggjøre styring av modulen fra overflaten. Modulen er også utstyrt med flater som samvirker med komple-mentære flater i hulrommet for korrekt å orientere koblingene som skal forbindes med samlerøret 10 og brønnhodet 1. Disse tilkoblinger skjer automatisk i henhold til signaler fra overflaten. For dette formål er det på røret 12 anbragt elektriske eller hydrauliske ledninger for å styre de driv-anordninger som muliggjør tilkoblingen.

Fig. 2 viser et brønnhode 1 og en hjelpemodul 3. Disse komponenter monteres på et fundament 2.

Brønnhodet omfatter hovedsakelig en kobling 13 for å til-kobles det øvre parti 44 av et rør som er ført ned i bore-hullet. Dette rør har en midtre kanal som brukes for å

føre opp oljen samt en ringformet kanal som anvendes for eksempel for å føre et fluid under trykk ned i brønnen dersom oljeproduksjonen skjer for langsomt, og dessuten

kan et fluid under trykk ledes ned gjennom kanalen for f.eks. å drive ut et renseverktøy som er ført inn i den midtre kanal.

Over koblingen 13 har brønnhodet et første sett ventiler.

Figuren viser en drivsylinder 14 for ventilen til den ringformede kanal og drivsylinderen for ventilen for den midtre kanal. Litt ovenfor er et annet sett ventiler som styres av sylinderen 16 og 17. Mellom disse to sett av ventiler er et avbøyd rør 18. To separate rør 19 og 20 forbinder den midtre kanal og den ringformede kanal med en stasjonær kobling 21. Denne enhet er anordnet i en kapsel 22 som gir mekanisk beskyttelse. Denne kapsel er fyllt med sjøvann under samme trykk som omgivelsene, og det er tilsatt stoffer for å hindre korrosjon, algevekst og avsetning av andre levende organismer. Et driftshode 45 befinner seg på top-pen av hylsteret, til bruk ved montering. Under vanlig drift krever brønnhodet ingen operasjoner, etter som ventilene 14,og.15 er permanent åpne og ventilene 16 og 17

er permanent lukket, og produksjonen skjer gjennom sidedør-ene 19 og 20. Derfor er bare komponenter som vanligvis er stasjonære og lite ømfintlige plassert i brønnhodet. Derimot er driftsventiléne og andre bevegelige komponenter plassert i hjelpemodulene 3, ventilmodulen 5 og brytermodulen 6, som alle kan heves på en enkel måte.

Alle disse moduler befinner seg også i hylsteret som gir mekanisk beskyttelse, og som er fyllt med sjøvann tilsatt korrosjonshindrende stoffer.

Fig. 2 viser således en hjelpemodul 3 i tilknytning til brønnhodet 1. Denne modul omfatter hovedsakelig ventiler for røret 19, røret 20 og en ventil som muliggjør by-pass mellom disse to rør. Den enhet som er dannet av denne ventilkrets fører til en innløpskobling 23 og til en ut-løpskobling 24.

Enheten er anbragt i et hylster 25 som omfatter et driftshode 26 og en festekobling 27. Hylsteret omfatter dessuten en kobling 28 for fjernstyring av ventilene i modulen. Til-førselskabler for slik fjernstyring er ført langs samlerøret 10, og forløper til overflaten langs stigerørene 8.

Enden av samlerøret 10 har en kobling 29 som kan beveges noe aksialt i en hylse 30 som er festet til fundamentet 2, for å muliggjøre sammenkobling i koblingen 24.

Fig. 3 til 9 viser skjematisk forskjellige trinn ved sammenkoblingen av koblingene 23 og 24 til koblingene 21 og 29. Disse figurer viser også sammenkoblingen mellom ventilmodulene 5, som er lik hjelpemodulene 3, både til samlerørene 10, som har koblinger festet til denne ende, motsatt av koblingen 29 som befinner seg på den ende som vender mot hjelpemodulen, og til rørene som er koblet til enheten 4, idet disse rør fører både til brytermodulen 6 og sokkelen 7. Disse rør, som ikke er vist, har hver en kobling beregnet til å kobles sammen med en annen kobling, slik som koblingen 24,

og kan likeledes beveges aksialt, slik som koblingen 29.

Fig. 3 viser skjematisk ved 31 hylsteret 25 til en hjelpemodul 3 eller en ventilmodul 5.

I det viste tilfellet er vedkommende modul en ventilmodul

5, fordi den er anbragt mellom en ende på et samlerør 10

med sin kobling 32 fast montert i hylsen 30 og en ende av en ledning 33 forbundet med enheten 4. Som tidligere nevnt, har disse ender en kobling 34 som kan beveges aksialt, for eksempel ved at enden av ledningen har en sløyfe.

I denne figur tilsvarer den faste kobling 32 på enden av samlerøret 10 den faste kobling 21 når det gjelder sammenkoblingen av en hjelpemodul 3' og et brønnhode 1 (fig. 2),

og den bevegelige kobling 34 tilsvarer den bevegelige kobling 29 på den annen ende av samlerøret 10.

Komponentene i modulen er anbragt i en vugge 35 som kan beveges .i forhold til hylsteret 31. Settet av ventiler er vist skjematisk ved 36. Figuren viser innløpskoblingen 23 og utløpskoblingen 24, slik som for hjelpemodulen. Jekker 3 7 og 38 bevirker bevegelse av vuggen, og koblingene 23 og 24 kan beveges aksialt i forhold til vuggen ved hjelp av jekkene 39 og 40.

Før tilkoblingen er alle jekkene i inntrukket tilstand, og vuggen 35 er i midtstilling, slik som vist i fig. 3.

I fig. 4 er koblingen 24 beveget mot høyre, for å møte den bevegelige kobling 34 ved hjelp av forlengelse av en jekk 40.

I fig. 5 er vuggen 35 beveget mot høyre ved forlengelse av jekken 37. De to koblinger 24 og 34 er i kontakt.

I fig. 6 er vist låsing av sperrene 41. Tilkoblingen er fullført på den side som er nærmest enheten 4.

I fig. 7 er koblingen 23 beveget mot venstre, for å møte

den stasjonære kobling på enden av samlerøret 10 ved hjelp av forlengelse av jekken 39.

I fig. 8 er vuggen 35 beveget mot venstre ved forlengelse

av jekken 38, mens jekken 37 føres sammen. Koblingene 32 og23 er i kontakt. Under bevegelsen av vuggen 3 5 mot venstre føres også den bevegelige kobling 34 med i bevegelsen.

I fig. 9 er vist sperring av låseanordningen 42. Tilkoblingen er fullført.

Når det er ønskelig å heve modulen for vedlikehold, skjer den motsatte prosedyre. De beskrevne operasjoner for til-kobling som er beskrevet ovenfor styres fra overflaten, og signaler overføres gjennom fjernstyringskabler som er ført langs borerørene som tjener til nedføring og heving av de operative moduler. Tilkoblingene for å feste brønnhodene 1 ved hjelp av koblingene 13 eller ved hjelp av koblingene 27 til hjelpemodulene 3 eller de operative moduler i enheten 4 styres likeledes fra overflaten ved overføring gjennom de samme kabler.

Fig. 10 viser nedføringen av en hjelpemodul 3 som skal set-tes på plass på fundamentet 2. Denne prosess er den samme for en ventilmodul 5 og for en brytermodul 6.

Et produksjonsverktøy 46 er koblet til hjelpemodulen 3 ved hjelp av driftshodet 26 (fig. 2), og enheten føres ned ved hjelp av en kabel 12 eller ved hjelp av et sett borerør med en ledning for' fjernstyring av jekkene og manøvrerings-organene til verktøyet.

Produksjonsverktøyet 46 har midler 47 for horisontal drift samt dyser 48 for orientering, hvilke samvirker med optis-ke eller akustiske midler for styring og orientering av modulen. Etter at modulen er plassert i hulrommet 49 og koblingene 21 og 29 er tilkoblet, heves produksjonsverk-tøyet 46.

Claims (2)

1. Innretning for undervanns oljeproduksjon, omfattende en satelittenhet, fra hvilken produktene overføres i et sam-lerør (10) til en sentralenhet (4), i hvilken operative moduler (5, 6) er samlet, idet produktene føres bort fra de operative moduler, karakterisert ved at satelittenheten omfatter et brønnhode (1) som ved hjelp av en kobling (13) er tilkoblet det øvre parti av et rør (44) i et borehull, at en hjelpemodul (3) som kan heves er tilknyttet brønnhodet, idet hjelpemodulen inneholder komponenter for produksjon og styring og delvis er tilkoblet brønnhodet ved hjelp av en første kobling (23) og dessuten er tilkoblet en ende av samlerøret (10) ved hjelp av en annen kobling (24), idet brønnhodet (1) og hjelpemodulen (3) er montert på et fundament (2) som har to adskilte utsparinger, som hvert har en form som er komplementær med henholdsvis brønnhodet og hjelpemodulen, som har midler, styrt fra overflaten, for å frakobles fra samle-røret og fra brønnhodet og for å fjernes fra fundamentet (2).

2. Innretning som angitt i krav 1, karakterisert ved at hjelpemodulen (3) omfatter et driftshode (26) som kan samvirke med et produksjons-verktøy (46) som er opphengt i midler (12) som omfatter de nødvendige ledninger for drift av koblingene og overføring av styresignaler fra overflaten.