NO830271L - Undervanns broennhodetilkoplingsenhet. - Google Patents
Undervanns broennhodetilkoplingsenhet.Info
- Publication number
- NO830271L NO830271L NO830271A NO830271A NO830271L NO 830271 L NO830271 L NO 830271L NO 830271 A NO830271 A NO 830271A NO 830271 A NO830271 A NO 830271A NO 830271 L NO830271 L NO 830271L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wellhead
- connection
- pipeline
- branch pipe
- manifold system
- Prior art date
Links
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 66
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 14
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/017—Production satellite stations, i.e. underwater installations comprising a plurality of satellite well heads connected to a central station
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/06—Work chambers for underwater operations, e.g. temporarily connected to well heads
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/08—Underwater guide bases, e.g. drilling templates; Levelling thereof
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/10—Guide posts, e.g. releasable; Attaching guide lines to underwater guide bases
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
- E21B43/013—Connecting a production flow line to an underwater well head
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Cultivation Of Seaweed (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
En undervanns brønnhode-tilkoplingsenhet (15) for opprettelse av fluidkonununikasjon og produksjonsmulighet mellom et undervanns brønnhode og et nærliggende undervanns grenrør-system omfatter en rrledning (51) for fluidforbindelse mellom brønnhodet og grenrørsystemet, hvilken rørledning har en ende (43) som strekker seg vesentlig horisontalt mens den andre en-de (45) er beliggende under den horisontale ende (43) . En brønnhodekopling (45) står i fluidforbindelse med rørledningens (51) andre ende (44) og virker til løsbart å forbinde rørled-ningen (51) med brønnhodet når enheten (15) beveges nedad for å opprette fluidkommunikasjon mellom rørledningen og brønnhodet. En grenrørsystemkopling (56) står i fluidforbindelse med rør-ledningens (51) horisontale ende (43) og virker til lsbart å forbinde rørledningen (51) med grenrørsystemet når grenrørsys-temkoplingen (56) beveges sideveis for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom rørledningen og grenrørsystemet. En førings-ramme (60) er stivt festet til brønnhodekoplingen (45) for un-derstøttelse av grenrørsystemkoplingen (56) og rørledningen (51) samt for vertikal innretting av brønnhodekoplingen (45) over brønnhodet og horisontal innretting av grenrørsystemkoplin-gen (56) i forhold til grenrørsystemet. Montering av enheten (15) oppnås ved å senke enheten ned i sjøen inntil brønnhode-koplingen (45) er vertikalt innrettet over brønnhodet og gren-rørsystemkoplingen (56) er horisontalt innrettet i forhold til undervanns-grenrørsystemet. Koplingen (45) blir så løsbart koplet til brønnhodet for å opprette fluidforbindelse mellom brønnhodet og rørledningen (51), hvoretter koplingen (56) beveges horisontalt til driftsmessig forbindelse med grenrørsystem-et for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom sistnevnte og rørledningen (51).
Description
Denne oppfinnelse angår en undervanns brønnhode-tilkop-lingsenhet for opprettelse av fluidkommunikasjon og produksjons-evne mellom et undersjøisk brønnhode og et nærliggende atmos-færisk undervanns grenrørsystem. Særlig angår oppfinnelsen en slik koplingsenhet for bruk i et undervanns brønn-komplette-ringssystem for håndtering av olje og/eller gassproduksjon fra en gruppe ved hjelp av mal borede brønner til havs, såvel som
en fremgangsmåte for montering av koplingsenheten i et undervanns brønn-kompletteringssystem. I tillegg til utvinning av hydrokarboner tar foreliggende oppfinnelse også sikte på anvendelse i forbindelse med utvinning av undersjøiske avsetnin-ger av svovel og andre mineraler fra havbunnen.
Permanente overflate-installasjoner som hviler på bunnen har hittil vist seg å være økonomisk og teknologisk anvendbare på forholdsvis grunt vann for utvinning av hydrokarbonfluider fra undersjøiske formasjoner. På dypere vann, så som flere hundre til flere tusen meter, må anvendelse av slike overfla-teinstallasjoner begrenses til meget spesielle situasjoner. Dessuten er installasjoner som strekker seg over vannflaten, uhensiktsmessige, selv på grunt vann, på grunn av ugunstige overflateforhold, som f.eks. nedising.
Som følge av nye fremskritt i olje- og gassutvinnings-teknikken til havs har produksjonen nå strukket seg til dypere havområder, som f.eks. de ytre deler av kontinentalsoklene og kontinentalskråningene, under anvendelse av et system basert på neddykkede, boremal-borede brønnhoder og et neddykket brønn-kompletteringssystem. Undervanns-systemer kan benyttes for installering av en gruppe brønnhoder forholdsvis nær hverand-
re ved bruk av en boremal festet til havbunnen. Slike systemer kan drives fra fjerntliggende, flytende overflatekonstruk-sjoner ved bruk av elektro-hydrauliske styresystemer, idet un-dervannssystemene er forbundet med overflatekonstruksjonene gjennom rørledninger for produksjonsfluider, injeksjonsfluider, hydraulikk-styresystemer, elektriske kabler og liknende.
Beboelige, undervanns, atmosfæriske arbeidsavlukker eller
-klokker, eller satellitter, kan holdes nær boremal-borede brønnhodegrupper i den hensikt å oppta arbeids- og/eller
vedlikeholdspersonell, som f.eks. vist i US-patent nr.
3 556 208. I slike systemer er undervanns-satellitten selv-stendig tilkoplet et antall omgivende undervanns-brønnhoder og virker til å kontrollere produksjonen bra, og vedlikeholdet av brønnhodene. Brønnene er boret i et sirkulært mønster gjennom en boremal på havbunnen, idet boremalen også tjener som et
fundament, på hvilket satellitten monteres. Produksjon/kontroll-kanalene til hver av brønnene er forbundet med produk-sjonsutstyr, så som et grenrør i satellitten ved hjelp av se-parate brønnhode-koplingsenheter, som hver for seg nedsenkes på plass fra et overflatefartøy og danner deler av strømnings-banene mellom brønnhodene og produksjonsgrenrøret i satellitten .
Selv om ovennevnte undervanns-satellittsystemer stort sett har vist seg tilfredsstillende ved dyp på ca. 100 til
150 meter, vil bruk av slike systemer på dyp i størrelsesorden 300 til 750 meter by på visse problemer. F.eks. vil bruken av styreliner og dykkerassistanse for undervannsmontering av sys-temets komponenter bli mer komplisert med økende dybde. På
slike betydelige dyp blir det nødvendig å anvende dynamiske styresystemer, innbefattende fjernsyn- og/eller sonarovervåk-ing, under installeringsprosessen. Også undervanns-montering av brønnhode-tilkoplingsenheter i kjente brønnkompletterings-systemer byr på problemer når det gjelder å styre enhetene til operativ stilling mellom brønnhodet og satellitten, særlig ved dyp nær 750 meter. Videre anvender kjente undervanns-brønn-kompletteringssystemer vanligvis neddykkede satellittklokker med vertikalt anordnede vegg-gjennomføringer for å skaffe fluidadkomst til satellittens indre. En slik anordning av gjennomføringer gir uønskede veggspenninger, særlig ved dyp større enn 150 meter.
Dessuten er tidligere kjente undervanns-brønnhodetilkop-lingsenheter vanligvis så store at de er vanskelige å håndtere ved undervannsmontering, og de blir lett skadet både under og etter montering. Særlig utsatt for skader er kjente enheter, hvor en buet produksjonsrør-løkke rager opp fra toppen av satellitten.
Et formål med foreliggende oppfinnelse er å løse eller minske de problemer som er forbundet med kjente typer av
undervanns brønnhodetilkoplingsenheter.
Ifølge oppfinnelsen tilveiebringes således en undervanns-brønnhodetilkoplingsenhet for opprettelse av fluidkommunikasjon og produksjonsmulighet mellom et undervanns-brønnhode og et nærliggende undervanns grenrørsystem, omfattende: (1) en rørledningsinnretning for fluidforbindelse mellom brønn-hodet og grenrørsystemet, idet rørledningsinnretningen har en ende som strekker seg stort sett horisontalt mens den andre en-de er beliggende under den horisontale ende; (2) en brønnhode-koplingsinnretning som står i fluid-forbindelse med nevnte andre ende av rørledningsinnretningen for løsbart å forbinde rør-ledningsinnretningen med brønnhodet når enheten beveges nedad for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom disse; (3) en grenrørsystem-koplingsinnretning som står i fluidforbindelse med rørledningsinnretningens horisontale ende for løsbart å forbinde rørlednings-innretningen med grenrørsystemet ved sideveis bevegelse av grenrørsystem-koplingsinnretningen for å opprette fluid-kommunikasjon mellom disse, og (4) en styreramme som er stivt festet til brønnhode-koplingsinnretningen for understøttelse av grenrørsystem-koplingsinnretningen og rørledningsinnretningen, samt for vertikal innretting av brønnhode-koplingsinnretningen over brønnhodet og horisontal innretning av grenrørsystem-koplingsinnretningen i forhold til grenrørsystemet.
Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for opprettelse av fluidkommunikasjon og produksjonsmulighet mellom et brønnhode på havbunnen og et nærliggende undervanns-grenrørsystem omfattende følgende trinn: (1) fremskaffing av en brønnhode-tilkoplingsenhet omfattende en rørledningsinn-retning for fluidforbindelse mellom brønnhodet og grenrørsys-temet, idet rørledningsinnretningen har en ende som strekker seg stort sett horisontalt, mens den andre ende er beliggende under den horisontale ende, en brønnhode-koplingsinnretning som står i fluidforbindelse med nevnte andre ende av rørled-ningsinnretningen, en grenrørsystem-koplingsinnretning som står i fluidforbindelse med rørledningsinnretningens horisontale ende, og en styreramme som er stivt festet til brønnhode-koplingsinnretningen for understøttelse av grenrørsystem-kop-lingsinnretningen og rørledningsinnretningen , (2) nedsenking av brønnhodetilkoplingsenheten, (3) vertikal innretting av brønnhode-koplingsinnretningen over brønnhodet og horisontal innretting av grenrørsystem-koplingsinnretningen i forhold til grenrørsystemet, (4)løsbar tilkopling av brønnhode-koplings-innretningen til brønnhodet, for derved å opprette fluidkommu-nikas jon mellom brønnhodet og rørledningsinnretningen, og (5) deretter horisontal strømføring av grenrørsystem-koplings-innretningen til driftsmessig forbindelse med grnrørsystemet, for derved å opprette fluidkommunikasjon mellom rørlednings-innretningen og grenrørsystemet.
I de medfølgende tegninger er:
Fig. 1 et perspektivriss av et undervanns brønnkomplette-ringssystem som benytter en brønnhode-tilkoplingsen-het ifølge et første eksempel på foreliggende oppfinnelse ,■ Fig. 2 er et perspektivriss av et undervanns brønnkomplette-ringssystem delvis antydet med strek-punkterte linjer som viser montering av brønnhode-tilkoplingsen-heten på fig. 1 uten bruk av styreliner,
Fig. 3 er et perspektivriss av brønnhode-tilkoplingsheten
på fig. 1,
Fig. 4 er et sideriss, delvis antydet i strek-punkterte linjer, av brønnhode-tilkoplingsenheten vist i fig. 1,
Fig. 5 er et grunnriss av brønnhode-tilkoplingsenheten vist
i fig. 1,
Fig. 6 er et tverrsnitt, sett fra siden, gjennom den nedre service-stasjon av et undervanns arbeidskammerskrog, som viser en del av det innvendige fluidhåndterings-utstyr,
Fig. 7 er et sideriss av en brønnhode-tilkoplingsenhet
ifølge et annet eksempel på foreliggende oppfinnelse, Fig. 8 er et perspektivriss av en brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge et tredje eksempel på foreliggende oppfinnelse, og Fig. 9 er et perspektivriss av et undervanns brønnkomplette-ringssystem, som viser montering ved hjelp av styreliner av brønnhode-tilkoplingsenheten vist i fig. 8.
For å lette forståelsen av konstruksjonen og virkemåten
til brønnhode-tilkoplingsenheten ifølge foreliggende oppfinnelse,
vil først hele undervanns brønnkompletteringssystemet, hvorav oppfinnelsen bare utgjør en komponent, bli kort beskrevet.
Et slikt brønnkompletteringssystem som vist i fig. 1 og 2, omfatter typisk en fundamentmal (base template), generelt be-tegnet med tallet 11, som har en nedre bærekonstruksjon for understøttelse av en arbeidsklokke 13, enkelt-brønnhoder 14, og en brønnhode-tilkoplingsenhet 15. Konvensjonelle brønnho-der 14 er montert pa brønnledningsrør 16, også av konvensjonell konstruksjon, som danner en del av fundamentmalens 11 nedre bærekonstruksjon.
En halvt nedsenkbar borerigg (ikke vist) senker på kjent måte fundamentmalen 11 til havbunnen på et bore-stigerør. Boring av hver brønn gjennom fundamentmalen 11 utføres ved bruk av en konvensjonell boresikringsventil-stabel (BOP-stabel) og konvensjonelle boremetoder. Når en brønn er komplet-tert, blir en hovedventilenhet fortrinnsvis nedsenket ved hjelp av et bore-stigerør (ikke vist) og driftsmessig forbundet med et brønnhode for å danne toppen av dette. Arbeidsklokken 13 blir også montert på fundamentmalen ved at den nedsenkes på et stigerør fra et halvt nedsenkbart borefartøy.
Brønnhode-tilkoplingsenhetene 15 blir så nedsenket fra boreriggen på et bore-stigerør, eller borerør, og driftsmessig innkoplet mellom hver hovedventilenhet og et grenrør som er anordnet i arbeidsklokken 13 gjennom gjennomføringer som fortrinnsvis strekker seg horisontalt gjennom det ytre av arbeidsklokkens skrog. Grenrøret og gjennomføringene danner et grenrørsystem. Grenrørsystemet forbinder i sin tur rørlednin-ger og produksjonsledninger som strekker seg gjennom arbeidsklokkens vegg.
Brønnkompletteringssystemet drives fra en produksjonsinn-retning på overflaten ved bruk av konvensjonelle elektrohydrauliske styresystemer, idet brønnkompletteringssystemet er forbundet med overflateinnretningen ved rørledninger, fluid-be-tjeningsledninger, hydrauliske ledninger, og elektriske kabler. Produksjon- og styreutstyr innvendig i arbeidsklokken 13 vedlikeholdes av personell som bringes til arbeidsklokkens
13 styreseksjon 32 i en undervannsfarkost eller kabelstyrt farkost (ikke vist) og overført gjennom overføringsseksjonen 41 ved bruk av konvensjonell fluidlås-overføringsteknikker. Brønnreparasjon utføres enten ved hjelp av vertikal-tilbake- vendingsteknikker fra en flytende borerigg, eller ved bruk av konvensjonelle nedpumpingsverktøy (PDT) som settes ut fra arbeidsklokkens indre og fjernstyres fra overflateinnretningen.
Der det er ønskelig, f.eks. for anvendelser på dypere vann, monteres alle brønnkompletteringssystemets undervanns-komponenter på fundamentmalen uten bruk av styreliner. Et foretrukket styrelinefritt brønnkompletteringssystem, med én brønnhode-tilkoplingsenhet og én hovedventilenhet montert, eller under montering, er vist i fig. 1 og 2.
Fundamentmalen 11 omfatter typisk en øvre føringskonstruk-sjon bestående av et antall stort sett vertikalt forløpende føringselementer 19 som strekker seg innad fra fundamentmalens ytre omkrets langs et radielt plan. Selv om andre former er mulig, er fundamentmalen 11 fortrinnsvis av sirkulær form, sett ovenfra, med brønnhodene 14 og brønnledningsrørene 16 fordelt rundt sin omkrets, fortrinnsvis med samme radielle avstand fra malens midtpunkt. I et slikt system er de vertikale fø-ringselementer 19 fortrinnsvis adskilt med samme innbyrdes avstand.
Horisontalt innrettede gjennomføringer 35 for etablering av fluidkommunikasjon gjennom arbeidsklokkens 13 skrog er fordelt rundt omkretsen av arbeidsklokken 13 og strekker seg generelt horisontalt fra denne. Den horisontale innretting av gjennomføringene 35 gjennom arbeidsklokkens 13 skrog gir bedre avlasting av spenningene i skroget.
Arbeidsklokken 13 opptar et produksjons-grenrør 39 (fig. 6), som er driftsmessig forbundet med en eller flere rørled-ninger 26 som strekker seg gjennom arbeidsklokkens 13 skrog.
En del av det innvendige fluidhåndteringssystem i en typisk service-seksjon 36 i arbeidsklokken 35, som vist i fig. 6, sørger for driftsmessig tilkopling av de innvendige avslut-ninger av gjennomføringene 35 til grenrøret 39. Gjennomførin-gene 35 er fortrinnsvis fastsveiset til arbeidsklokkens 13 skrog. Forskjellige produserte petroleumsstrørnmer, gass-strøm-mer, vannstrømmer, kjemikalie-injeksjonsstrømmer, teststrømmer og hydrauliske ledninger kan fordeles gjennom sine respektive ledninger og ventiler, enkeltvis i henhold til de ønskede produksjonsplaner. Grenrør- og ventilsystemet er fortrinnsvis konstruert for å tillate gjennomføring av konvensjonelle nedpumpingsverktøy (PDT) fra undervanns-arbeidsklokken ut og
ned til de enkelte brønner. Det vil vanligvis være mulig å omstille den enkelte brønnfunksjon (fra produksjon til test til service) under brønnens operative levetid, om nødvendig. Innvendige ventiler muliggjør sekvensstyring og kombinering av fluider i henhold til de ønskede produksjonsplaner. Fjern-styrte og/eller manuelt styrte ventiloperasjoner anvendes etter ønske.
Fig. 6 viser forskjellige deler av et typisk system av innvendige rørledninger og ventiler, innbefattende PDT-mulighet, for opprettelse av fluidstrøm mellom en enkelt gjennomfør-ing 35 og et grenrør 39. For å lette forståelsen viser fig.6 både front- og sideriss av samme system. I det vesentlige identiske systemer er anordnet for å tilkople hver av de enkelte gjennomføringer 35 som er fordelt rundt arbeidsklokken 13 med grenrøret 39. Fullstendige detaljer ved slike andre systemer er for klarhetens skyld utelatt i fig. 6. PDT-betjening krever minst 1,52 m krumningsradius på alle rørbend gjennom hvilke nedpumpingsverktøy skal passere.
Som vist i fig. 1-5 omfatter brønnhode-tilkoplingsenheten 15 i det første eksempel i hovedsaken: (1) en rørledning 42 for å sette et brønnhode 14 i fluidforbindelse med grenrøret ved hjelp av en horisontal gjennomføring 35, idet rørledningen 42 har en ende 43 (fig. 4) som strekker seg stort sett horisontalt, mens dens andre ende 44 (fig. 6) er beliggende under den horisontale ende 4 3; (2) en brønnhode-kopling 4 5 (fig. 4) som er koplet for fluidstrøm til rørledningens 4 2 ende 44 og løsbart påvirkbar for å kople rørledningen 42 til brønnhodet 14 for å opprette fluidkommunikasjon mellom disse; (3) en grenrørsystem-kopling 56 som står i fluidforbindelse med rørledningens 42 horisontale ende 43 for løsbart å forbinde rørledningen 42 med gjennomføringen 35 for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom disse; og (4) en styreramme 60 som er stivt festet til brønn-hodekoplingen 45 for å understøtte grenrørsystem-koplingen 56
og rørledningen 42, samt for vertikal innretning av brønnhode-koplingen 45 direkte over brønnhodet 14 og horisontal innretting av grenrørsystem-koplingen 56 på linje med gjennomføringen 35.
I en foretrukket utføringsform er brønnhodekoplingen 45 ikke festet direkte til brønnhodet 14, men er koplet til en hovedventilenhet 50, som er festet til brønnhodet 14 for å gi mulighet for avstengning og beskyttelse av brønnen før brønnen koples til grenrøret 39 i arbeidsklokken 13. Hovedventilenheten 50, som kan være av konvensjonell konstruksjon, er montert på fundamentmalen 11 før arbeidsklokken 13 monteres.
Rørledningen 42 omfatter minst én, og fortrinnsvis to eller tre, konvensjonelle, fleksible samleledningsløyfer 51. Disse sløyfer må kunne bøyes tilstrekkelig til å kunne oppta sammenkopling og fråkopling av grenrørsystem-koplingen 56 og den horisontale gjennomføring 35. I de foretrukne utføringsfor-mer , der det erønskelig å føre konvensjonelle nedpumpingsverk-tøy i brønnen, må dessuten samleledningsløyfene 51 ikke omfatte bend med mindre radius enn 1,52 m. En har funnet at for slike utføringsformer foretrekkes en utforming av samleledningsløyfene 51 i stort sett vertikalt innrettede sløyfer som strekker seg omtrent en full omdreining, som vist i fig. 1-5. På den annen side, der det ikke er nødvendig å ha muligheter for nedpumping av verktøy, foretrekkes at samleledningsløyfene 51 utformes i stort sett horisontalt innrettede sløyfer som strekker seg omtrent 1 1/2 full omdreining. En slik utførelse, som er vist i fig. 7, krever ikke en minimum bøyeradius på 1,52 m for sløyfene 51 og gir en mer kompakt enhet 15. Elementer som stort sett svarer til de som er vist i de andre figurer og omtalt andre steder i beskrivelsen, har de samme henvisningstall i fig. 7. Om ikke annet er nevnt, er konstruksjonen og virkemåten til utførelsen ifølge fig. 7 stort sett identisk med de andre beskrevne utføringsformer.
Brønnhode-koplingen 4 5 (fig. 4) omfatter typisk en konvensjonell 34,6 cm diameter, 3,45 x 10 8 dyn/cm 2 13,45 x 10 7 Pa]
(6,9 x 10 8 dyn/cm 2 16,9 x 10 7Pa] for gassinjeksjonsbrønner)
hydraulisk manøvrert (fastlåsing og løsgjøring) undervanns-brønnhodekopling med en plugget topp med lik diameter- og lik trykk-klassifisering for opprettelse av driftsmessig fluid-kommunikasjon mellom henholdsvis brønnhodet 14 eller hovedventilenheten 50, og rørledningens 42 nedstikkende ende 44. Et konvensjonelt mekanisk overvandring-utløsningsystem kan omønskelig være anordnet i brønnhodekoplingen 45. Produksjonsledningene og de elektrohydrauliske styreledninger (ikke vist)
i brønnhodet 14 (eller hovedventilenheten 50) grenser mot tilsvarende produksjonskanaler og elektrohydrauliske styrekanaler (ikke vist) som strekker seg gjennom brønnhodekoplingen 45 og produksjonsledningene 51 ved bruk av ikke viste, konvensjonelle, innbyrdes sammenpassende undervanns-entringsplater (stab plates) som er montert på toppen av brønnhodet 14 (eller hovedventilenheten 50) og bunnen av koplingen 45. Konvensjonelle teknikker for opprettelse av de operative forbindelser som van-• ligvis benevnes "entring" ("stabbing over"), kan anvendes.
Grenrørsystemkoplingen 56 omfatter en konvensjonell horisontal produkssjonsledningskopling for opprettelse av driftsmessig fluidkommunikasjon mellom den atmosfæriske undervanns-grenrørsystem-gjennomføring 35 og rørledningens 42 horisontalt utstrakte ende 43. For en mer fullstendig beskrivelse av konstruksjonen av og virkemåten til en passende, konvensjonell grenrørsystem-kopling 56 og gjennomføring 35 henvises til US-patent nr. 4 191 256.
Fortrinnsvis er grenrørsystemkoplingen 56 og gjennomføringen 35 konstruert for å muliggjøre bruk av den minst mulige gjennomføring gjennom skroget til undervanns-arbeidsklokken 13, og påvirkes mekanisk og låses og frigjøres hydraulisk.
Grenrørsystemkoplingen 56 er montert i et åk 49, hvorfra tapper 82 strekker seg sideveis fra dets motsatte ender. Tappene 82 er opplagret i stort sett horisontale slisser 83 i føringsplater 84 som er festet til en føringsramme 60. Under montering er grenrørsystemkoplingen 56 sideveis bevegelig til driftsmessig forbindelse med gjennomføringen 35 ved bruk av en mekanisk leddmekanisme omfattende en manøverstang 85, plate 95, leddelement 86, momentarm 87, støttestenger 88 og dreie-
støtte 98.
Leddmekanismen er slik konstruert at grenrørsystemkoplin-gen 56 beveges sideveis som følge av nedadbevegelse av den vertikalt innrettede manøverstang 85 som er understøttet av platen 95, som er festet til føringsrammens 60 topp-parti, idet nevnte nedadbevegelse omdannes til tverrgående bevegelse ved hjelp av leddelementet 86 som er svingbart anordnet mellom nedre ende av manøverstangen 85 og momentarmen 8 7 som er festet til åket 49. og ved hjelp av tappenes 82 glidebevegelse langs slissene 83. Likeledes vil oppadbevegelse av manøverstangen 85 trekke grenrørsystemkoplingen 56 ut av anlegg mot gjennom-
føringen 35. Når grenrørsystemkoplingen 56 slåes fremover,
går den ut av føringsplateslissene 83, men fortrinnsvis ikke før den danner inngrep med en føringskonus 38 (fig. 1) som er stivt festet til utsiden av arbeidsklokken 13 og strekker seg stort sett konsentrisk rundt gjennomføringens 35 senterlinje. Føtfingskonusen 38 bringer koplingens 56 og gjennomføringens 35 senterlinjer i flukt med hverandre, med en toleranse på _+ 15,2 cm i alle retninger, idet koplingen 56 beveges sideveis mot gjennomføringen 35. Fortrinnsvis er en kile (ikke vist) anordnet på utsiden av gjennomføringen 35 for inngrep med et kilespor (ikke vist) som er utformet i koplingen 56 for fin-orientering av et antall konvensjonelle entringstapper i koplingen 56 mot et motsvarende antall konvensjonelle boringer i gjennomføringen 35. Fortrinnsvis er slaget til koplingen 56 ca. 35,6 cm.
Støttestengenes 88 ene ende er dreibart forbundet med leddelementet 86, og den andre ende dreibart montert på dreie-støtten 98 som er festet til styrerammen 60 for å støtte og posisjonere leddelementet 86.
Fig. 4 viser den relative stilling av leddelementet 86, momentarmen 87, støttestangen 88, åket 49, og tappene 8 2 både i det tilfelle hvor koplingen er inntrukket (hele linjer) og i det tilfelle hvor den er utskjøvet eller utslått (brutte linjer) . En slik anordning av elementer gir en betydelig, fordel-aktig momentarmeffekt, slik at grenrørsystemkoplingen 56 kan manøvreres ved hjelp av en liten påvirkningskraft på manøver-stangen 85. En slik påvirkningskraft blir fortrinnsvis hydraulisk påført stangen 85 ved hjelp av et konvensjonelt nedførings-verktøy (ikke vist) som er løsbart forbundet med den frie ende 89 av stangen 85 som fortrinnsvis strekker seg oppad fra toppen av føringsrammen 60 og bæres av platen 95. Nedføringsverktøyet er fortrinnsvis løsbart festet til toppen av føringsrammen 60 under montering av brønnhode-tilkoplingsenheten 15 på et brønn-hode 14. Deretter, når grenrørsystemkoplingen 56 er i riktig stilling, blir den fortrinnsvis hydraulisk fastlåst til gjen-nomføringen 35 ved trykkansetting gjennom nedføringsverktøyet på konvensjonell måte. De nødvendige elektrohydrauliske sty-ringer for nedføringsverktøyet er på kjent måte tilkoplet en overflatekonstruksjon.
Konvensjonelle, hydraulisk styrte entringsplater er fortrinnsvis beliggende både ved toppen og bunnen av brønn-hode-tilkoplingsenheten 15 (f. eks. i henholdsvis koplingsdoren 54 og brønnhodekoplingen 45) for inngrep med henholdsvis ned-føringsverktøyet og brønnhodet (eller hovedventilenheten), på kjent måte. Et antall styreledninger fra grenrørsystemkoplin-gen 56 er fortrinnsvis koplet direkte til den øvre entrings-plate.
Etter at grenrørsystemkoplingen 56 er fastlåst til gjennom-føringen 35, blir fortrinnsvis en konvensjonell overgangs-grenrørhette (ikke vist) nedsenket og fluidmessig fastlåst til brønnhode-tilkoplingsenhetens koplingsdor 54. Overgangshetten virker til å beskytte dorens 54 profil og tetningslommer i doren 54 fra nedfallende forurensninger. Den sørger også for fluidtilkopling/forgrening av hydraulikk-styreledninger (ikke vist) mellom arbeidsklokken 13 og brønnhodet 14. Disse ledninger strekker seg gjennom grenrørsystemkoplingen 56, produksjonsledninger 51, Y-rør 52 (hvis benyttet), toppventilblokk 53 og distanserør 55 til overgangshetten, og deretter tilbake ned gjennom distanserøret 55, toppventilblokken 53 og Y-røret 52 til hovedventilenheten 50 (hvis benyttet), og gjennom brønn-hodet 14 inn i brønnhullet, slik at hver av de ovennevnte kom- . ponenter/funksjoner kan nåes og påvirkes fra den neddykkede arbeidsklokke 13 eller nedføringsverktøyet uten behov for skyttelventiler, og slik at hver av disse komponenter/funksjo-ner, ved fråkopling av nedføringsverktøyet fra brønnhode-til-koplingsenheten 15, kan nåes og påvirkes fra den neddykkede arbeidsklokke 13.
Brønnhode-tilkoplingsenheten 15 innbefatter fortrinnsvis også et Y-rør 52 med vertikale gjennomboringer (ikke vist) som skjæres av buete boringer 52' (fig.4), som har utløp gjennom siden av røret 52. De vertikale boringer har fortrinnsvis en profil som er tilpasset til å kunne oppta en konvensjonell vaier-opptrekkbar avleder (ikke vist) og er ved sine nedre ender tilkoplet brønnhode-koplingen 45. De buete boringer 52'
er forbundet med produksjonsledningenes 51 nedre ender, og har i det vesentlige vertikalt forløpende nedre endepartier som danner rørledningens 42 vertikalt forløpende ende 44. For om ønskelig å gi mulighet for nedpumpingsverktøy, bør Y-røret 52
ha en krumningsradius på minst 1,52 m.
En konvensjonell toppventilblokk 53 er fortrinnsvis anordnet i brønnhode-tilkoplingsenheten 15 med sikte på vedlikehold eller "overhaling". I det første eksempel vist i fig.1-5,
er toppventilblokken 53 fluidmessig tilkoplet ved toppen av Y-røret 52 slik at den er vertikalt tilgjengelig fra overflaten eller et neddykkbart arbeidsfartøy via den konvensjonelle koplingsdor 54 og avstandsrøret 55 som er stivt festet til førings-rammen 60 og koplet i fluidforbindelse med toppventilblokken 53.
Sammen gir Y-røret 52, med eller uten en avleder, toppventilblokken 53, avstandsrøret 55 og, eventuelt, koplingsdoren 54, et illustrerende eksempel på en brønnhode-tilbakevendings-rørledningsinnretning for oppretting av fluidkommunikasjon ved brønnhodet uavhengig av grenrørsystem-koplingen 56.
Etter at brønnhode-koplingen 4 5 er koplet til brønnhodet 14, eller hovedventilenheten 50, og grenrørsystemkoplingen 56 til side-gjennomføringen 35, kan brønnfluider som strømmer ut fra brønnhodet 14 ledes gjennom arbeidsklokken 13 og inn i gren-røret 39, for derved å opprette produksjonsmulighet. Brønnho-de-tilkoplingsenheten er av vesentlig mindre størrelse sammen-lignet med tidligere kjente konstruksjoner, men har likevel et utvendig produksjonsrørsystem som kan fjernes for vedlikehold.
Som nevnt, omfatter brønnhode-tilkoplingsenheten 15 fortrinnsvis også en føringsramme 60 for understøttelse og beskyttelse av konstruksjonen. Rørledningen 42, brønnhodekoplingen 4 5 og grenrørsystemkoplingen 56 er fortrinnsvis anordnet innenfor føringsrammens 60 omkrets for beskyttelse av konstruksjonen. De horisontale omriss som avgrenses av toppen og bunnen av føringsrammen 60, sett ovenfra, er fortrinnsvis stort sett identiske. Som vist i fig. 2 og 9 kan brønnhode-tilkoplings-enheten 15 være montert på fundamentmalen 11 ved at den nedsenkes på et stigerør 61 som er forbundet med den øvre dor 54 ved hjelp av et konvensjonelt nedføringsverktøy under anvendelse av styrelinefri metoder (fig. 2) eller ved hjelp av konvensjonelle metoder basert på bruk av styreline (fig. 9). På dyp i størrelsesorden 750 m kan imidlertid konvensjonell montering ved hjelp av styreliner være upraktisk. I det første eksempel (fig. 1-5) er derfor føringsrammen 60 spesialkonstruert for å virke, ikke bare som et beskyttende gitter, men også for å lette styrelinefri montering av brønnhode-tilkoplingsenheten
15 på brønnhodet 14 og nær gjennomføringen 35.
Mer bestemt er føringsrammen 60 konstruert som en åpen, kileformet bufferkonstruksjon som er innrettet til å passe inn
i en brønn-nisje som dannes av vertikale nabo-avdelinger/førin-ger 19 på fundamentmalen 11 for å lette grovinnstilling og
-orientering av brønnhode-tilkoplingsenheten 15 på brønnhodet 14. Brønn-nisjen kan utgjøres av hvilke som helst vertikale avdelinger 19, hensiktsmessig konstruert for å beskytte og ret-te inn brønnhode-tilkoplingsenheten 15. Det er således vesentlig at avdelingene utgjør en del av fundamentmalen 11. Avdelingene 19 er fortrinnsvis stivt festet til brønnhodet 14. Føringsrammens 60 bufferkonstruksjon strekker seg fortrinnsvis
i enhetens 15 fulle høyde, og består fortrinnsvis av særlig grove konstruksjonsrør.
Som vist i fig. 1-5, omfatter føringsrammen 60 topp-
og bunn-bæreelementer 6 5,66 som har stort sett identiske ytre omkretser (sett ovenfra), idet grenrørsystem-koplingen 56 er rettet inn for innad, stort sett horisontal tilkopling til en passende horisontal gjennomføring 35 på arbeidsklokken 13,
og brønnhode-koplingen 4 5 er rettet inn for nedad-tilkopling til et passende brønnhode 14, enten direkte eller via en hovedventilenhet 50. Topp- og bunn-bæreelementene 65,66 er forbundet ved hjelp av åpne, i det vesentlige vertikale konstruksjons-elementer 6 7,68,69,70,71,72,73,74, og har en innad-avsmalnende ytterdimensjon for å lette innretting av føringsrammen 60 i en tilsvarende avsmalnende nisjeseksjon. Selv om trapesformen på topp- og bunn-bæreelementene 65,66 vist i fig. 1-5 er veltil-passet for å gi denønskede innad-avsmalnende ytterdimensjon på føringsrammen 60, er det på ingen måte den eneste passende form. En viktig faktor er at føringsrammen 60 har motstående sidepartier som avsmalner lik de avsmalnende sider på brønn-nisjen i hvilken brønnhode-tilkoplingsenheten 15 skal monteres
(som avgrenset av tilstøtende vertikale føringselementer 19)
og som er i tilstrekkelig avstand fra hverandre og strekker seg i tilstrekkelig lengde og høyde til å gi innretting av føringsrammen 60 i brønn-nisjen idet den beveges sideveis inn under montering.
Det er selvsagt viktig at føringsrammens 60 avsmalnende sidepartier avsmalner til en smal endebredde som er tilstrekkelig smal til å tillate føringsrammen å komme helt inn i brønn-nisjen, og således plassere brønnhode-tilkoplingsenheten 15, og særlig grenrørsystem-koplingen 56, tilstrekkelig nær arbeidsklokken 13, og særlig nær gjennomføringen 35, for å muliggjøre deres operative sammenkopling. Således må bredden av føringsrammens 60 smale ende ikke være så stor at førings-rammen under sidebevegelse av føringsrammen mot grenrørsystem-gjennomføringen 35 under montering, blir fastkilt mellom til-støtende føringselementer 19 i en avstand fra gjennomføringen 55 som vil utelukke tilkopling av grenrørsystem-koplingen 56
og gjennomføringen 35 i fluidstrømningsforhold.
Som et alternativ til den avsmalnende eller kileformede føringsramme 60 kan den ønskede orientering av brønnhode-til-koplingsenheten 15 i brønnen oppnås ved å gjøre breddedimensjonen av det radielt ytterste parti av føringsrammen 60, i forhold til sentrum av fundamentmalen 11, tilstrekkelig stor til å hindre feilorientering av føringsrammen 60. I utførings-formen vist i fig. 3 er denne breddedimensjon bestemt av bufferelementet 78,79. I en slik alternativ konstruksjon rettes den radielle posisjonering av brønnhode-tilkoplingsenheten 15 ved å gjøre breddedimensjonen av det radielt innerste parti av før-ingsrammen 60 (bestemt av ende-bufferelementene 75,76,77 i fig. 3) tilstrekkelig liten slik at den ikke blir fastkilt mellom de vertikale føringer 19 i for stor avstand fra grenrørsystem-gjennomføringen 35 til å oppnå operativ forbindelse med gren-rørsystemkoplingen 56, og ved hensiktsmessig plassering av enhetens 15 komponenter på føringsrammen 60 i forhold til deres avstand fra ende-bufferelementene 75,76,77, som ligger an mot arbeidsklokken 13. Bufferelementet 76 er fortrinnvis plassert nær grenrørsystemkoplingen 56 for å beskytte den mot skader under montering av enheten 15 eller mot fallende fremmedlegemer.
Styrelinefri montering av brønnhode-tilkoplingsenheten 15 oppnås ved først å senke enheten til en dybde som tillater kontakt mellom føringsrammen 60 og de vertikale føringselementer 19. Av sikkerhetsgrunner blir enheten 15 ikke nedsenket direkte over arbeidsklokken 15. Dette minsker faremomentet dersom det nedre stigerør skulle svikte eller et uhell skulle inntref-fe som følge av redskap eller utstyr som slippes. Når brønn-hode-tilkoplingsenheten 15 har nådd den riktige dybde i nærhe-ten av de vertikale føringselementer 19, beveges den sideveis i retning mot grenrørsystem-gjennomføringen 35. Kontroll over dens bevegelse kan oppnås ved hjelp av fjernsynskameraer, so-nar, undervannsfartøyer, etc. Føringsrammen 60 vil ligge an mot en eller flere føringselementer 19 og vil bli ført inn i brønn-nisjen mellom nabo-føringselementer, hvorved oppnås en grov-innretting av brønnhode-tilkoplingsenheten 15. Fortrinnsvis er brønnhode-koplingens 4 5 innretting i forhold til brønn-hode 14 ikke mer enn 30 cm feil i noen retning.
Som det fremgår av fig. 1, er de vertikale føringselemen-ter 19 anordnet med lik innbyrdes avstand rundt fundamentmalen 11 slik at denne deles i like store, innad avsmalnende brønn-nisjer, hvorav alle unntatt én er innrettet til å oppta tilsvarende avsmalnende brønnhode-tilkoplingsenheter 15. Som vist er én brønn-nisje innretttet til å oppta en rørledningsbom 25 som bærer og beskytter rørledninger 26, som står i fluidmessig forbindelse med grenrøret 39 i arbeidsklokken 13. Rørledninge-ne 26 fører produserte brønnfluider til fjerntliggende produksjon/samleinnretninger undervanns eller på overflaten.
Hver av de horisontale gjennomføringer 35 er beliggende på arbeidsklokken 13 slik at de er innrettet med en brønnhode-til-koplingsenhet 15, idet den horisontale innbyrdes avstand mellom alle unntatt to av side-gjennomføringene (gjennomføringene som er på motsatte sider av den brønn-nisjeopptakende rørlednings-bom 25) er den samme. Et slikt arrangement, sammen med arrange-mentet av brnnhodene 14 med samme radielle avstand fra fundamentmalens 11 sentrum, tillater bruk av like store og likedan-nede brønnhode-tilkoplingsenheter 15.
Idet det nå henvises til fig. 1, 2 og 4, oppnås den endelige innretting eller fininnstilling og operative sammenkopling mellom brønnhode-tilkoplingsenheten 15 og brønnhodet 14, eller typisk hovedventilenheten 50 som er forbundet med brønnhodet 14, fortrinnsvis ved bruk av konvensjonelle traktinnrettingsmetoder. En slik teknikk anvender en nedadrettet trakt 80 med stor diameter, som er forbundet med bunnen av brønnhodekoplingen 45 og/ eller føringsrammen 60. Når brønnhode-tilkoplingsenheten 15 nedsenkes, føres trakten over en tilpasset innrettingskonstruk-sjon, f.eks. blandingsring 81, på hovedventilenheten 50 og brønnhode-tilkoplingsenheten 15 dreies til den endelige, innrettede stilling. Fortrinnsvis blir enheten 15 til slutt innrettet ved at den dreies på landingsringen 81 inntil en' fjær-belastet innrettingstapp (ikke vist) på trakten 80 griper inn i en slisse (ikke vist) i ringen. Trakten 80 blir så trukket oppad, hvorved brønnhode-tilkoplingsenheten 15 kommer i operativt inngrep med doren til hovedventilenheten 50 (eller brønnr hodet 14), hvorved fluidkommunikasjon opprettes. I fig. 4 er trakten 80 vist både i sin utstrakte stilling (brutte injer)
og i sin opptrukne stilling (heltrukne linjer) .
En slik føringstrakt-teknikk kan også anvendes til å forbinde brønnhode-tilkoplingsenheten 15 med bore-stigerøret 61, idet trakten 63 (fig. 2) festet til stigerøret, eller et konvensjonelt nedføringsverktøy (ikke vist), og føres over landingsringen 62 på enheten.
Fig. 7-9 viser et annet og tredje eksempel på oppfinnelsen, der en konvensjonell styrelineteknikk anvendes for montering av brønnhode-tilkoplingsenheten 15. Ved denne teknikk festes styreliner 100 til en føringsramme 101 som er festet i en brønn-nisje på fundamentmalen 11, og strekkes deretter gjennom vertikale rør som danner hjørnestolper på brønnhode-tilkop-1ingsenhetens styreramme 60. Styrelinene utsettes for høy strekkraft. Brønnhode-tilkoplingsenheten 15 nedsenkes langs styrelinene 100 ved hjelp av bore-stigerøret 61, idet styrelinene 100 gir den ønskede horisontale innretting av grenrørsystem-koplingen 65 og den ønskede vertikale innretting av brønnhode-koplingen 45. I et slikt system er konstruksjonen av brønn-hodetilkoplingsenheten 15, de vertikale føringselementer 19,
og fundamentmalen 11 i hovedsaken som ovenfor beskrevet for styrelinefri montering (bortsett fra tilstedeværelsen av før-ingsrammen 101). Imidlertid krever ikke utføringsformer av oppfinnelsen konstruert for styrelinemontering den spesielt ut-formede føringsramme 60 vist i fig. 1-5.
Illustrerende eksempler på parametere for forskjellige systemkomponenter ved foreliggende oppfinnelse er omtalt nedenfor.
En brønnhode-tilkoplingsenhet 15 som er konstruert i det vesentlige som vist i fig- 1-5, konstruert for montering på dyp i størrelsesorden 750 m, har fortrinnsvis en total høyde, lengde og bredde på henholdsvis ca. 7,5 m, 4,4 m og 4,8 m, og veier ca. 18 100 kg i luft og 15 800 kg i neddykket tilstand. Den horisontale avstand mellom vertikale konstruksjonselemen-ter 69 og 71 (fig. 3) er fortrinnsvis ca. 2,6 m. En brønnhode-tilkoplingsenhet 15 som er konstruert i det vesentlige som vist i fig. 7, konstruert f.eks. for montering på dyp i størrelses-orden 300 m, har fortrinnsvis en totalhøyde, lengde og bredde på henholdsvis ca. 4,9m, 4,6m og 3,lm, og en vekt på ca. 13 150 kg i luft og 11 450 kg i neddykket tilstand. En brønn-hodetilkoplingsenhet 15 som er konstruert i det vesentlige som vist i fig. 8-9, konstruert f.eks. for montering på dyp i stør-relsesorden 150 m har fortrinnsvis en total høyde, lengde og bredde på henholdsvis ca. 7,Om, 4,6m og 3,lm, og en vekt på ca. 16 800 kg i luft og 14 500 kg i neddykket tilstand.
Brønnhode-tilkoplingsenheten 15 er fortrinnsvis av en størrelse og konstruksjon slik at ved montering av enheten på brønnhodet 14 er den horisontale avstand fra brønnhodet til grenrørsystem-gjennomføringen 35 i størrelsesorden 3 m, feilinnstilling av grenrørsystemkoplingsinnretningen 56 i forhold til gjennomføringen 35 er i enhver retning ikke mer enn ca. 15,2 cm og feilinnstilling av brønnhode-koplingen 45 i forhold til brønnhodet er i enhver retning ikke mer enn ca. 30 cm.
De fleksible samleledninger 51 består fortrinnsvis av me-tall-legeringsrør som er induksjonsbøyet til den ønskede sløyfe-form. Rørene må ha tilstrekkelig bøyelighet til å kunne oppta grenrørsystem-koplingsinnretningens 56 sidebevegelse innenfor spenningsnivåer på mindre enn ca. ksi (1216 kPa). Koplingsdoren 54 har fortrinnsvis to konvensjonelle tetningslommer til å oppta konvensjonelle forlengelsesrør i nedføringsverktøyet og har fortrinnsvis en ytterdiameter på ca. 30 cm.
I de utføringsformer som er vist i fig. 1-5 og 8-9 har Y-røret 52 en høyde på ca. 1,5 m med en 34,6 cm, 3,45 x 10g dyn/cm (3,45 x 10 Pa) bunnflens og en 22,9 cm, 3,45 x 10 dyn/ cm 2 (3,45 x 10 7Pa) toppflens. Krumme boringer 52' har endeflenser for tilkopling av de fleksible samleledninger 51. I slike utføringsformer er toppventilblokken 53 fortrinnsvis en sammensatt sluseventil av massiv blokkonstruksjon, med 10,2 cm og 5,1 cm ventiler. Ventilblokken er fortrinnsvis ca. 1 m høy,
8 2 7
med 22,9 cm, 3,45 x 10 dyn/cm (3,45 x 10 Pa) endeflenser, og ventil-aktuatorene er fortrinnsvis konvensjonelle hydraulisk drevne, funksjonssikre stengeventiler med manuell overvandring. Det fabrikerte avstandsrør 55 er fortrinnsvis ca. 3,3 m høyt
i disse utføringsformer og består fortrinnsvis av to 22,9 cm,
Opn
3,45 x 10 dyn/cm (3,45 x 10 Pa) flenser ved endene og en med 32,4 cm ytterdiameter utformet tykkvegget ytterhylse mellom
disse. To rørstrenger er fortrinnsvis fastsveiset innvendig til hver ende av avstandsrøret 55 for å skaffe adgang gjennom boringen.
I utføringsformen vist i fig. 7 er Y-røret 51 sløyfet og entringsventilblokken 53 er fortrinnsvis en sammensatt sluseventil av massiv blokktype som er fastskrudd til toppen av brønnhode-koplingen 45 og har 12,75 og 5,1 cm ventiler. I denne utføringsform er ventilblokken 53 fortrinnsvis ca. 1,2 m høy, med en 34,6 cm bunnflens, og en 24,4 cm plugget topp. 12,7 cm og 5,08 cm pluggede sideutløp er fortrinnsvis beliggende på motsatte sider av ventilblokken og er driftsmessig forbundet med samleledningene 51. Ventilaktuatorene er som beskrevet ovenfor i forbindelse med fig. 1-5 og 8-9, og to for-lengelsesrør strekker seg fortrinnsvis nedad fra ventilblokken 53 til inngrep med .tetningslommer i toppen av brønnhodet 14
(eller hovedventilenheten 50). I den i fig. 7 viste utførings-form er avstandsrøret 55 fastskrudd til toppen av toppventilblokken 53 og er fortrinnsvis ca. 2,4 m høy. Røret 55 er for-øvrig stort sett lik det som er beskrevet i forbindelse med fig. 1-5 og 8-9.
Fundamentmalens 11 øvre føringskonstruksjon er fortrinnsvis av en slik størrelse og utførelse at arbeidsklokken 13 ved nedsenking orienteres til innenfor _+ 1/2° i omdreining. Fundamentmalens 11 nedre bæresystem er fortrinnsvis nivellert til + 1/2° i forhold til horisontalplanet. For havdyp større enn 300 m er fortrinnsvis 8 eller 9 brønner fordelt rundt fundamentmalen 11 med samme radius fra malens sentrum, og for arbeid på dyp i størrelsesorden 750 m vil fundamentmalen 11 fortrinnsvis ha sirkulær form med en diameter på ca. 19,5 m og en total høyde (fra bunnen av nedre bærekonstruksjon til toppen av øvre føringskonstruksjon) på ca. 13,7 m. En slik fundamentmal, konstruert for opptil 8 brønner, vil fortrinnsvis ha en radiell brønnavstand på 6,7 m. Avstanden fra brønn til brønn er ca. 4,6 m. Den øvre føringskonstruksjon er fortrinnsvis ca. 9,8 m høy, mens den nedre bærekonstruksjon har en høyde på ca. 3,96 m. Brønnhodene i et slikt system er typisk 42,5 cm.
I et brønn-kompletteringssystem som er konstruert for drift ved havdyp i størrelsesorden 750 m, har undervanns-arbeidsklokken 13 fortrinnsvis en totalhøyde på ca. 17,4 5 m og en total ytterdiameter på ca. 7,4 m.
Fagmenn på området vil innse at forskjellige modifikasjo-ner kan utføres på brønnhode-tilkoplingsenheten og fremgangs-måtene for montering av foreliggende oppfinnelse. F.eks. kan brønnhode-tilkoplingsenheten 15 om nødvendig modifiseres for bruk til operativt å forbinde en fjerntliggende satellittbrønn (f.eks. en brønn som er boret utenfor fundamentmalen 11) med grenrørsystemet i arbeidsklokken 13.
Claims (15)
1. Undervanns brønnhode-tilkoplingsenhet for opprettelse av fluidkommunikasjon og produksjonsmulighet mellom et undervanns-brønnhode og et nærliggende undervanns-grenrørsys-tem,
karakterisert ved at den omfatter en rørlednings-innretning for fluidforbindelse mellom brønnhodet og grenrør-systemet, hvilken rø rledningsinnretning har en ende som strekker seg i det vesentlige horisontalt, mens den andre ende er beliggende under den horisontale ende, en brø nnhode-koplings-innretning som står i fluidforbindelse med rø rledningsinnret-ningens andre ende for løsbart å forbinde rø rledningsinnret-ningen med brønnhodet ved nedadbevegelse av enheten for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom disse, en grenrørsystem-koplingsinnretning som står i fluidforbindelse med rørlednings-innretningens horisontale ende for lø sbart å forbinde rørled-ningsinnretningen med grenførsystemet ved sidebevegelse av grenrørsystemkoplingsinnretningen for opprettelse av fluidkommunikasjon mellom disse, og en føringsramme som er stivt festet til brønnhode-koplingsinnretningen for å bære grenrørsys-temkoplingsinnretningen og rørledningsinnretningen, samt for vertikal innretting av brønnhode-koplingsinnretningen over brønnhodet og horisontal innretting av grenrørsystem-koplings-innretningen i forhold til grenrørsystemet.
2. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at rørledningsinnretningen, brønnhode-tilkoplingsinnretningen og grenrø rsystemkoplings-innretningen er anordnet innenfor fø ringsrammens omriss for beskyttelse av konstruksjonen.
3. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at føringsrammen omfatter øvre og endre bæreelementer som har stort sett identiske omriss, sett ovenfra, og vertikale rørelementer som er stivt innkoplet mellom de øvre og nedre bæreelementer.
4. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 3, karakterisert ved at de øvre og nedre bæreelementer er trapesformet.
5. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 1, karakterisert ved at fø ringsrammen omfatter et antall i det vesentlige vertikalt innrettede rørelementer med vertikalt gjennomgående boringer for å oppta styreliner for føring av brønnhode-tilkoplingsenheten når den nedsenkes under montering av enheten på brønnhodet, samt for å gi den ønskede horisontale innretning av grenrørsystem-koplingsinnretningen og den ønskede vertikale innretting av brø nnhode-koplingsinn-retningen.
6. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge et av de foregåen-de krav, karakterisert ved at den omfatter stort sett vertikalt forlø pende brønnhode-inngangsorganer som er stivt opplagret for fø ringsrammens omriss og har et øvre parti som ender ved en koplingsdor som strekker seg oppad fra toppen av føringsrammen, hvilken inngangsinnretning står i fluidforbindelse med brønnhode-koplingsinnretningen for opprettelse av fluidkommunikasjon med brønnhodet uavhengig av grenrørsystem-koplingsinnretningen.
7. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge et av de foregåen-de krav, karakterisert ved at den omfatter en leddmekanisme som bæres av føringsrammen og har en momentarm hvis ene ende er festet til grenrørsystem-koplingsinnretningen for sideveis bevegelse av grenrø rsystemkoplingsinnretningen til driftsmessig forbindelse med grenrørsystemet.
8. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 7, karakterisert ved at leddmekanismen omfatter et drivelement hvis ene ende strekker seg stort sett vertikalt oppad og hvis andre ende strekker seg nedad i føringsrammen,
og et ledd-element som ved sin ene ende er dreibart forbundet med drivelementets andre ende, hvilket leddelement ved sin andre ende er dreibart forbundet med momentarmens frie ende, hvorved nedadbevegelse av drivelementet omdannes til sidebevegelse av momentarmen og grenrørsystem-koplingsinnretningen.
9. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge krav 8, karakterisert ved at den omfatter en bærearm hvis ene ende er dreibart festet til føringsrammen og hvis andre ende er dreibart festet til leddelementets andre ende for understøttelse av leddmekanismen i fø ringsrammen.
10. Brønnhode-tilkoplingsenhet ifølge et av kravene 7 til 9, karakterisert ved at den omfatter minst én tverrlø pende styrepinne som er stivt festet til gren-rørsystem-koplingsenheten, og minst én vertikal føringsplate som er stift festet til føringsrammen, hvilken føringsplate har en stort sett horisontal forløpende slisse for å bære og føre styrepinnen under grenrø rsystem-koplingsinnretningens sidebevegelse, idet styrepinnen, føringsplaten og slissen er slik relativt beliggende at grenrørsystem-koplingsinnretningen inn-rettes i forhold til grenrø rsystemet.
11. Fremgangsmåte for opprettelse av fluidkommunikasjon og produksjonsmulighet mellom et brønnhode på havbunnen og et nærliggende undervanns-grenrørsystem, karakterisert ved at den omfatter tilveiebringelse av en brønnhode-tilkoplingsenhet omfattende en rø rledningsinnretning for fluid-forbindelse mellom brønnhodet og grenrø rsystemet, hvilken rørledningsinnretning har en ende som strekker seg i det vesentlige horisontalt og dens andre ende er beliggende under den horisontale ende, en brønnhode-tilkoplingsinnretning som står i fluidforbindelse med rørledningsinnretningens andre ende,
en grenrørsystem-koplingsinnretning som står i fluidforbindelse med rørledningsinnretningens horisontale ende, og en før-ingsramme som er stivt festet til brønnhode-koplingsinnretnin-gen for understøttelse av grenrørsystem-koplingsinnretningen
og rørledningsinnretningen, nedsenking av brønnhode-tilkoplings-enheten, vertikal innretting av brønnhode-koplingsenheten over brønnhodet og horisontal innretting av grenrørsystem-koplings-innretningen i forhold til grenrørsystemet, løsbar tilkopling av brø nnhode-koplingsinnretningen til brønnhodet, hvorved fluid-kommunikas jon opprettes mellom brønnhodet og rørledningsinn-retningen, og deretter horisontal føring av gren rørsystem-koplingen i driftsmessig forbindelse med grenrørsystemet, hvorved opprettes fluidkommunikasjon mellom rø rledningsinn-retningen og grenrørsystemet.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, karakterisert ved at føringsrammen omfatter et antall i det vesentlige vertikalt på linje innrettete rørelementer med gjennomgående boringer for opptak av styreliner, og at brønnhode-tilkoplingsenheten føres langs styrelinene idet den nedsenkes under montering av enheten på brø nnhodet for å gi den ønskede horisontale innretting av grenrørsystem-koplingsinnretningen og den ønskede vertikale innretting av brønnhode-koplingsinn-
retningen .
13. Fremgangsmåte ifølge krav 11 eller 12, hvor brønn-hodet er beliggende i en stort sett kileformet brønn-nisje som dannes av vertikale- avdelinger og hvor to motstående sider av føringsrammen er tilsvarende kileformet, karakterisert ved at brønnhode-tilkoplingsenheten beveges sideveis inn i brønn-nisjen idet enheten styres i stilling over brønnhodet ved hjelp av vertikale avdelinger.
14. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 11 til 13, karakterisert ved at der tilveiebringes en sirkulær fø ringsring som strekker seg fra brønnhodets øvre omkrets, at brønnhode-tilkoplingsenheten utstyres med en nedad rettet innrettingstrakt som er stivt festet til brønnhode-koplings innretningen og strekker seg fra føringsrammens nedre omkrets, og at føringsringen bringes i kontakt med innrettings-traktens indre omkrets når enheten nedsenkes under sin montering på brønnhodet, for vertikal innretting av brønnhode-koplingsinnretningen direkte over brønnhodet.
15. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 11 til 14, karakterisert ved at brø nnhode tilkoplingsenhe-ten forsynes med en mekanisk leddmekanisme som bæres av føringsrammen og har en momentarm, hvis ene ende er festet til grenrørsystem-koplingsinnretningen, og utøving av en kraft på momentarmen slik at grenrørsystem-koplingsinnretningen beveges sideveis til driftsmessig forbindelse med grenrørsystemet.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/343,634 US4442900A (en) | 1982-01-28 | 1982-01-28 | Subsea well completion system |
US06/371,901 US4437521A (en) | 1982-04-26 | 1982-04-26 | Subsea wellhead connection assembly and methods of installation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO830271L true NO830271L (no) | 1983-07-29 |
Family
ID=26993551
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO830272A NO165507C (no) | 1982-01-28 | 1983-01-27 | Undervanns broennproduksjonssystem. |
NO830271A NO830271L (no) | 1982-01-28 | 1983-01-27 | Undervanns broennhodetilkoplingsenhet. |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO830272A NO165507C (no) | 1982-01-28 | 1983-01-27 | Undervanns broennproduksjonssystem. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
AU (2) | AU554111B2 (no) |
CA (2) | CA1196858A (no) |
FR (2) | FR2520437B1 (no) |
GB (2) | GB2114189B (no) |
NO (2) | NO165507C (no) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4518042A (en) * | 1983-09-28 | 1985-05-21 | Mobil Oil Corporation | Subsea wellhead connection assembly |
US4580926A (en) * | 1983-09-28 | 1986-04-08 | Mobil Oil Corporation | Foundation level and orientation tool |
FR2555249B1 (fr) * | 1983-11-21 | 1986-02-21 | Elf Aquitaine | Installation de production petroliere d'une station sous-marine de conception modulaire |
NO850836L (no) * | 1985-03-01 | 1986-09-02 | Norske Stats Oljeselskap | System for utvikling og utbygging av olje- og/eller gassfelter til havs. |
US4673313A (en) * | 1985-04-11 | 1987-06-16 | Mobil Oil Corporation | Marine production riser and method for installing same |
FR2600710B1 (fr) * | 1986-06-30 | 1988-11-10 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif de positionnement et d'enlevement d'un ensemble de lignes flexibles |
BR8806661A (pt) * | 1988-12-16 | 1990-07-31 | Petroleo Brasileiro Sa | Sistema de producao para pocos submarinos de petroleo |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR1329310A (fr) * | 1962-07-19 | 1963-06-07 | Shell Int Research | Accouplement télécommandé entre une canalisation et une tête de puits sous-marine |
US3220477A (en) * | 1962-12-19 | 1965-11-30 | Cameron Iron Works Inc | Guide system for underwater wells |
US3504740A (en) * | 1967-08-28 | 1970-04-07 | Mobil Oil Corp | Subsea satellite foundation unit and method for installing a satellite body within said foundation unit |
US3556208A (en) * | 1968-06-27 | 1971-01-19 | Mobil Oil Corp | Underwater production satellite |
FR2266793B1 (no) * | 1974-04-05 | 1982-08-27 | Subsea Equipment Ass Ltd | |
US4036295A (en) * | 1976-04-22 | 1977-07-19 | Armco Steel Corporation | Method and apparatus for connecting flowlines to underwater installations |
US4175620A (en) * | 1977-12-06 | 1979-11-27 | Brown & Root, Inc. | Methods and apparatus for anchoring offshore pipeline |
US4155672A (en) * | 1978-05-01 | 1979-05-22 | Deep Oil Technology, Inc. | Protective guide cage construction for subsea well operations |
-
1983
- 1983-01-05 AU AU10045/83A patent/AU554111B2/en not_active Ceased
- 1983-01-05 AU AU10046/83A patent/AU548441B2/en not_active Ceased
- 1983-01-11 GB GB08300625A patent/GB2114189B/en not_active Expired
- 1983-01-11 GB GB08300624A patent/GB2114188B/en not_active Expired
- 1983-01-12 CA CA000419337A patent/CA1196858A/en not_active Expired
- 1983-01-12 CA CA000419338A patent/CA1197180A/en not_active Expired
- 1983-01-27 NO NO830272A patent/NO165507C/no unknown
- 1983-01-27 NO NO830271A patent/NO830271L/no unknown
- 1983-01-28 FR FR8301372A patent/FR2520437B1/fr not_active Expired
- 1983-01-28 FR FR8301371A patent/FR2520436B1/fr not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2114188B (en) | 1985-05-09 |
AU548441B2 (en) | 1985-12-12 |
GB2114189A (en) | 1983-08-17 |
AU1004583A (en) | 1983-08-04 |
NO830272L (no) | 1983-07-29 |
FR2520436B1 (fr) | 1985-12-13 |
AU554111B2 (en) | 1986-08-07 |
NO165507C (no) | 1991-02-20 |
FR2520437B1 (fr) | 1985-12-13 |
GB8300625D0 (en) | 1983-02-09 |
NO165507B (no) | 1990-11-12 |
CA1197180A (en) | 1985-11-26 |
AU1004683A (en) | 1983-08-04 |
GB2114189B (en) | 1985-05-22 |
GB2114188A (en) | 1983-08-17 |
GB8300624D0 (en) | 1983-02-09 |
FR2520437A1 (fr) | 1983-07-29 |
FR2520436A1 (fr) | 1983-07-29 |
CA1196858A (en) | 1985-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11781401B2 (en) | Tie-in of subsea pipeline | |
US4437521A (en) | Subsea wellhead connection assembly and methods of installation | |
US3354951A (en) | Marine drilling apparatus | |
US4625806A (en) | Subsea drilling and production system for use at a multiwell site | |
US5320175A (en) | Subsea wellhead connections | |
US4438817A (en) | Subsea well with retrievable piping deck | |
US3434296A (en) | Method and apparatus for connecting an underwater pipeline to an offshore installation | |
US7044228B2 (en) | Flowline jumper for subsea well | |
US4120362A (en) | Subsea station | |
US3373807A (en) | Underwater pipeline connecting method and apparatus | |
US4194857A (en) | Subsea station | |
AU605435B2 (en) | Production system for subsea oil wells | |
NO302713B1 (no) | Undervanns-produksjonssystem | |
US4211281A (en) | Articulated plural well deep water production system | |
US20230287767A1 (en) | Universal block platform | |
WO2007028982A1 (en) | Subsea pipeline end & drilling guide frame assembly | |
US3517735A (en) | Underwater production facility | |
US4442900A (en) | Subsea well completion system | |
NO161138B (no) | Undersjoeisk stigelednings-manifoldsystem. | |
NO830271L (no) | Undervanns broennhodetilkoplingsenhet. | |
US3376708A (en) | Pipeline riser installation | |
US20090223673A1 (en) | Offshore Riser Retrofitting Method and Apparatus | |
NO843881L (no) | Undervannskobling for broennhoder | |
Sinclair et al. | Deepwater Pipe line Connections-A Subsystem of the Submerged Production System | |
JPS5832272B2 (ja) | 掘削船から海底坑井に達するライザ−装置 |