NO831139L

NO831139L - UNDERWATER BRIDGE HEAD

Info

Publication number: NO831139L
Application number: NO831139A
Authority: NO
Inventors: Robert L Wilkins; Eugene J Cegielski
Original assignee: Cameron Iron Works Inc
Priority date: 1982-04-05
Filing date: 1983-03-29
Publication date: 1983-10-06
Also published as: DE3311155A1; NL8301133A; FR2524542A1; AU1295383A; SE8301830L; SE8301830D0; GB8308282D0; BE896369A; JPS58185894A; GB2117815A

Description

Et undervanns brønnhodetre kan kreve forholdsvis nøyaktig innretting av produksjonsledningene i forhold til de samleled-ninger de skal tilkobles. Ved komplettering ved hjelp av styreliner innbefatter brønnhodetreets orientering vanligvis ned-føring av 30" (762 mm) lederørhuset og bore-styrefundaraentet i tilnærmet orientert stilling, omdreining av styrefundamentet og lederørhuset ved hjelp av et momentverktøy inntil nøyaktig orientering er oppnådd, og orientering av røropphenget i en vertikal slisse som er utmaskinert innvendig i utblåsingssik-ringsventilens brønnhodetilkopling. An underwater wellhead may require relatively precise alignment of the production lines in relation to the collecting lines to which they are to be connected. When completing with guide lines, wellhead tree orientation typically involves lowering the 30" (762 mm) guide casing and drill guide foundation into an approximately oriented position, rotating the guide foundation and guide casing using a torque tool until accurate orientation is achieved, and orientation of the pipe hanger in a vertical slot that is machined inside the blowout safety valve's wellhead connection.

En slik orienteringsoperasjon er med hell blitt utført på grunt vann, men på større dyp og med bunnforhold som gjør det vanskelig å dreie styrefundamentet og lederørhuset, er det ikke lett å oppnå en tilfredsstillende orientering, særlig dersom det er behov for nøyaktig innretting (±2° eller 3°). Such an orientation operation has been successfully carried out in shallow water, but at greater depths and with bottom conditions that make it difficult to turn the steering foundation and guide tube housing, it is not easy to achieve a satisfactory orientation, especially if there is a need for accurate alignment (±2 ° or 3°).

Dessuten blir innretting et problem ved undervanns-komplettering uten styreliner (styrelinefri). In addition, alignment becomes a problem with underwater completion without guide lines (guide line-free).

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer et forbedret undervanns-brønnhode som brukes til å skaffe nøyaktig innretting av produksjonsledningene i forhold til de tilhørende sam-leledninger, og det er særlig egnet for kompletteringer på dypt vann, styrelinefrie kompletteringer og komplettering under vanskelige bunnforhold. Brønnhodet omfatter en innvendig kamflate i lederøret, en krage som er festet til et brønnelement og en kile er festet til kragen i en valgt stilling, slik at ved ned-føring av brønnelementet samvirker kilen med kamflaten for der-ved å orientere brønnelementet og produksjonsrører i en forutvalgt stilling. The present invention provides an improved underwater wellhead which is used to provide accurate alignment of the production lines in relation to the associated header lines, and it is particularly suitable for completions in deep water, control line-free completions and completions under difficult bottom conditions. The wellhead comprises an internal comb surface in the guide pipe, a collar which is attached to a well element and a wedge is attached to the collar in a selected position, so that when the well element is lowered, the wedge cooperates with the comb surface, thereby orienting the well element and production tubes in a preselected position.

Et formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et forbedret undervannsbrønnhode som gir enkel og nøyaktig orientering av brønnhode-kompletteringsutstyret. An object of the present invention is to provide an improved underwater wellhead which provides simple and accurate orientation of the wellhead completion equipment.

Et annet formål er å tilveiebringe et forbedret undervanns-brønnhode som virker til å orientere*produksjonsledningene med samleledningene i en styrelinefri kompletteringsoperasjon. Another object is to provide an improved subsea wellhead that acts to orient* the production lines with the gathering lines in a guideline-free completion operation.

Et annet formål er å tilveiebringe et brønnhodesystem som ikke krever noen operasjoner for å orientere utblåsings-sikringsventilstabelen. Another object is to provide a wellhead system that does not require any operations to orient the blowout relief valve stack.

Et ytterligere formål er å tilveiebringe et forbedret undervannsbrønnhode som ikke krever orientering ved hjelp av høyt dreiemoment, selv på dypt vann med vanskelige bunnforhold. A further object is to provide an improved subsea wellhead that does not require high torque orientation, even in deep water with difficult bottom conditions.

Ovennevnte samt andre formål, trekk og fordeler ved foreliggende oppfinnelse er nærmere beskrevet i det følgende i til-knytning til tegningene hvor: Fig. 1 er et vertikalsnitt av en undervannsbrønn som viser lederørhuset med den innvendige kamflate, idet Fig. IA og IB viser lederørhusets henholdsvis øvre og nedre partier. Fig. 2 er delvis et grunnriss og delvis et vertikalsnitt, sett langs linjen 2-2 i Fig. 1. Fig. 3 er et detaljriss som i snitt viser en utførings- form av den forbedrede orienteringsring ifølge foreliggende oppfinnelse. The above-mentioned as well as other purposes, features and advantages of the present invention are described in more detail in the following in connection with the drawings where: Fig. 1 is a vertical section of an underwater well showing the conduit housing with the internal cam surface, as Figs. IA and IB show the conduit housing upper and lower parts, respectively. Fig. 2 is partly a ground plan and partly a vertical section, seen along the line 2-2 in Fig. 1. Fig. 3 is a detailed drawing which in section shows an execution shape of the improved orientation ring according to the present invention.

Fig. 4 er et riss sett langs linjen 4-4 i Fig. 3.Fig. 4 is a view seen along the line 4-4 in Fig. 3.

Fig. 5 er et snitt gjennom en modifisert utføringsform av forbedret orienteringsring. Fig. 5 is a section through a modified embodiment of an improved orientation ring.

Som vist i Fig. IA og IB er undervannsbrønnhodet 10 vist med produksjonsrør 12 utstikkende fra brønnhullet 14 som er f6ret med lederør 16 og har en oppadvendt trakt 18 understøttet på et fundament 20. En kamflate 22 er anordnet på innsiden av lederøret 16 og ender i et spor 24. As shown in Fig. IA and IB, the underwater wellhead 10 is shown with production pipe 12 protruding from the wellbore 14 which is guided by guide pipe 16 and has an upward facing funnel 18 supported on a foundation 20. A cam surface 22 is arranged on the inside of the guide pipe 16 and ends in a track 24.

En orienteringsinnretning 26 som skal beskrives i det føl-gende, er fast forbundet med et brønnelement 28 _så som et pro-duks jonslednings-forlengelsesrør, et kompletterings-stigerør eller et skjøterør. Orienteringsinnretningen 26 omfatter en krage 30 som er festet til brønnelementet 28 f.eks. ved sveising eller på annen hensiktsmessig måte som vist i Fig. 3. Kragen 30 innbefatter en ytre nedadvendt ansats 32. En kilering 34 omslutter kragen 30 og er utformet med en oppadvendt. ansats 36 som ligger an mot ansatsen 32 på kragen 30. Sett-skruer 38 anvendes for å holde kileringen 34 i stilling på kragen 30. En kile 40 er festet til kileringens 34 utside og har en størrelse som er tilpasset sporet 24. Kragens 30 topp-flate er merket som vist i Fig. 4, slik at kileringens 34 rela-tive stilling i forhold til produksjonsrøret 12 lett kan av-leses. Når kileringen 34 er riktig plassert i forhold til kragen 30, tiltrekkes settskruene 38 og de sammensveises rundt sine overflater nær topp og bunn som vist ved sveiser 46 og 48. An orientation device 26, which will be described in the following, is firmly connected to a well element 28, such as a production line extension pipe, a completion riser or an extension pipe. The orientation device 26 comprises a collar 30 which is attached to the well element 28, e.g. by welding or in another appropriate way as shown in Fig. 3. The collar 30 includes an outer downward facing shoulder 32. A wedge ring 34 encloses the collar 30 and is designed with an upward facing. shoulder 36 which abuts shoulder 32 on the collar 30. Set screws 38 are used to hold the wedge ring 34 in position on the collar 30. A wedge 40 is attached to the outside of the wedge ring 34 and has a size that is adapted to the groove 24. The top of the collar 30 surface is marked as shown in Fig. 4, so that the relative position of the wedge ring 34 in relation to the production pipe 12 can be easily read. When the key ring 34 is properly positioned relative to the collar 30, the set screws 38 are attracted and they are welded together around their surfaces near the top and bottom as shown by welds 46 and 48.

Fig. 5 viser en modifisert utføringsform av en orienteringsinnretning 26a som omfatter en krage 50 som er festet til et brønnelement 28a f.eks. ved sveising eller på annen hensiktsmessig måte. En kilering 52 er innskrudd på kragens 50 utside. Fig. 5 shows a modified embodiment of an orientation device 26a which comprises a collar 50 which is attached to a well element 28a, e.g. by welding or in another appropriate way. A wedge ring 52 is screwed onto the outside of the collar 50.

Skruegjengene er fortrinnsvis tettsluttende butte Acme-gjenger. Kileringen 52 omfatter en kile 54 som er festet på kileringens utside. Kilen 54 er innrettet til å forskyves på kamflaten 22 frem til sporet 24 for å frembringe den ønskede orientering av brønnelementet 28a. Når kileringen 52 er brakt i stilling som forklart i det følgende festes den til kragen 50, f.eks. ved sveising. The screw threads are preferably close-fitting blunt Acme threads. The wedge ring 52 comprises a wedge 54 which is attached to the outside of the wedge ring. The wedge 54 is arranged to be displaced on the cam surface 22 up to the groove 24 to produce the desired orientation of the well element 28a. When the wedge ring 52 has been brought into position as explained below, it is attached to the collar 50, e.g. when welding.

Den forbedrede orienteringsanordning ifølge foreliggende oppfinnelse er anvendbar for undervannskompletteringer når lederøret er sementert. En brønninspeksjon, vanligvis benevnt The improved orientation device according to the present invention is applicable for underwater completions when the guide pipe is cemented. A well inspection, commonly referred to as

."single sho.t" (enkeltmåling) , utføres for å bestemme sporets 24 nøyaktige omkretsmessige posisjon. Ettersom samleledning-enes posisjon er kjent bestemmes den riktige stilling for kilen 40 eller 54 og den anvendte kilering festes i denne forutbe-stemte posisjon. Denne posisjon bringer produksjonsrørene i flukt med samleledningene. Dette krever ingen orientering av sikringsventilstabelen. Det fremskaffer imidlertid korrekt orientering av bore-skjøterøret (drilling tieback spool), brønnens hovedventilenhet og de over havbunnen beliggende kon-struksjoner som kan fastkiles til den skruelinjeformede, i spiss vinkel med vertikalretningen forløpende kamflate og spor. "single shot" is performed to determine the exact circumferential position of the track 24. As the position of the collecting line is known, the correct position for the wedge 40 or 54 is determined and the wedge ring used is fixed in this predetermined position. This position brings the production pipes flush with the headers. This requires no orientation of the relief valve stack. It does, however, ensure correct orientation of the drilling tieback spool, the well's main valve unit and the structures located above the seabed, which can be wedged to the helical cam surface and groove running at an acute angle to the vertical direction.

Således vil, ved tilveiebringelsen av de regulerbare ori-enterings-kileringer, hele dette undervannsutstyr ved nedføring i brønnen automatisk anbringes i den foretrukne posisjon eller orientering. Thus, by providing the adjustable orientation wedge rings, this entire underwater equipment will automatically be placed in the preferred position or orientation when lowered into the well.

Claims

1. Underwater well head, characterized in that it comprises a guide pipe arranged in the well which is internally provided with a helically shaped cam surface running at an acute angle to the vertical direction, a well element, a collar which is attached around the outside of the well element, a wedge, and a device for attaching the wedge to the outside of the collar in a selected orientation for cooperating with the cam surface during lowering of the well element to produce a preselected orientation of the well .the element in placed position.

2. Wellhead according to claim 1, characterized in that the wedge attachment device comprises a wedge ring to the outside of which the wedge is attached, the wedge ring surrounding the outside of the collar.

3. Wellhead according to claim 2, characterized in that the wedge ring is welded to the collar with the wedge in its preselected orientation in relation to the well element.

4. Well head according to claim 2, character 'i cert in that the wedge ring is screwed onto the outside of the collar.

5. Well head according to claim 2, characterized in that the collar has an external projection and that the wedge ring has an internal projection in engagement with the collar projection.

6. Orientation device in combination with an underwater wellhead having a guide tube with an internal, helical, acute-angled cam surface ending in a slot, characterized in that it comprises a collar adapted to be attached to a well element, a wedge, and a means for attaching the wedge to the collar in a preselected oriented position.

7. Orientation device according to claim 6, characterized in that the fastening device comprises a wedge ring to the outside of which the wedge is attached, the wedge ring surrounding the outside of the collar.

8. Orientation device according to claim 7, characterized in that the wedge ring is welded to the collar with the wedge in its preselected orientation in relation to the well element.

9. Orientation device according to claim 7, characterized in that the wedge ring is screwed onto the outside of the collar.

10. Orientation device according to claim 7, characterized in that the collar has an external projection and that the wedge ring has an internal projection in engagement with the collar projection.