NO852370L - Aktiv modul for undervannsinstallasjoner. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår en bevegelig, operativ modul for en undervannsinstallasjon for oljeproduksjon.

Undervannsinstallasjoner for oljeproduksjon omfatter vanlig-vis et antall hevbare,operative moduler, slik som ventilmodu-ler, velgermoduler beregnet til å koble en innløpsledning til en av flere utløpsledninger osv. Alle disse moduler har organer eller ledninger som må kommunisere med ytre ledninger festet til konstruksjonen. For å danne slik kommuniksjon er det kjent, etter at modulen er bragt på plass, å benytte midler inne i modulen, f.eks. en sleide som har organer for til-kobling til de utvendige ledninger, idet sleiden forskyves ved hjelp av hydraulikk som styres på overflaten, for å bevirke sammenkobling.

Fransk patent 2.500.525 beskriver en slik anordning. Et slikt system er imidlertid komplisert og krever særskilt utstyr inne i modulen: sleide, sylindre osv. som bare benyttes for å senke eller å heve modulen.

Dessuten må tilkoblingspartiene være utstyrt med særskilte koblinger.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en enklere modul som er mere økonomisk og kan anvendes som operativ modul for å danne fluidforbindelse mellom ytre ledninger som er tilkoblet en tilførselskonstruksjon og organer i modulen.

Oppfinnelsen angår således en operativ, bevegelig modul for en installasjon for undervanns-oljeproduksjon, beregnet til å samvirke med en tilførselskonstruksjon som befinner seg på sjøbunnen og som omfatter et hulrom, idet modulen omfatter et hus med midler for å sperre modulen i hulrommet i konstruksjonen samt et hode på det øvre parti av huset, og modulen omfatter i det minste et operativt organ med midler for hydraulisk styring, idet organet og midlene for styring er inn rettet til å kommunisere med ledningene som endrer i tilfør-selskonstruksjonen, og modulen og tilførselskonstruksjonen omfatter dessuten midler for innbyrdes, vinkelmessig plassering, og modulen kjennetegnes ved at den omfatter en bæredel dannet av i det minste et parti av en sideflate på en konus med vertikal akse, som samvirker med i det minste en komplementær flate i hulrommet i tilførselskonstruksjonen, og at det er anordnet midler for kommunikasjon mellom modulen og tilførselskonstruksjonen i nivå med opplagringen, utstyrt med midler for tetning.

I henhold til en særskilt utførelsesform omfatter midlene for sperring svingbare haker innrettet til å gripe om en festekrave på tilførselskonstruksjonen når de manøvreres av en ringformet hylse drevet av i det minste en sylinder.

Midlene for tetning består fortrinnsvis av ringanordninger.

I henhold til en første utførelsesform, som utgjør en modul for valg av strømningsledning, er en ende av hver av et visst antall utløpsledninger samt en ende av en innløpsledning koblet til tilførselskonstruksjonen, og ender ved flaten som er komplementær med bæredelen, idet huset til modulen er lukket, og holder bæredelen samt har et innløp og det nevnte antall utløp i bæredelen, og inne i huset er det en ramme som holder det nevnte antall ledningsdeler, idet hver av ledningensdel-ene omfatter en innløpsende og en utløpsende, med innløps-endene til ledningsdelene innrettet vertikalt, samt midler for vertikal forskyvning av rammen inne i huset, for å kunne bevege innløpsenden til det nevnte antall ledningsdeler foran innløpet til huset, midler for å sperre rammen slik at hvilken som helst av innløpsendene kan tilpasses innløpet til huset, idet utløpsenden til hver ledningsdel ender foran et av utløpene til huset når innløpsenden til ledningsdelen er innrettet etter innløpet til huset, og midlene for vinkelmessig plassering bevirker at innløpet til huset og det nevnte antall utløp samsvarer med endene til innløpsledningen og endene til utløpsledningen som er koblet til tilførsels-konstruksjonen, og bæredelen sikrer fluidtett forbindelse for i det minste en styreledning for midlene for vertikal bevegelse av rammen.

Fortrinnsvis er huset hovedsakelig sylindrisk, med bæredelen nær midten, og bunnen er lukket av et fast deksel, mens det øverst er et løsbart deksel festet ved hjelp av bolter og flenser med en mellomliggende tetningsring.

I henhold til en annen utførelsesform er det operative organ en styreventil med i det minste et innløp, et utløp og i det minste en styreledning.

Et særskilt trekk ved den annen utførelsesform er at bæredelen er dannet av innløpene og utløpene til selve ventilhuset, som er montert under huset til modulen som inneholder de hydrauliske midler for styring av ventilen.

I modulen i henhold til oppfinnelsen oppnås således kontinuitet mellom ledningene og deres koblinger samt tetning ved at modulen anbringes på tilførselskonstruksjonen, og det trengs ingen andre hjelpemidler for å danne forbindelsene.

To utførelsesformer av oppfinnelsen skal i det følgende for-klares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1-4 viser en første utførelsesform, nemlig en modul for valg av strømningsledning. Fig. 5 og 6 viser en annen utførelsesform, nemlig en ventilmodul. Fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en modul, etter linjen I-l i fig. 2.

Fig. 2 viser et snitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser et utsnitt av modulen, sett i snitt etter linjen III-III i fig. 2. Fig. 4 viser i forstørret målestokk det innringede område IV i f ig. 1.

Fig. 5 viser et aksialsnitt gjennom en ventilmodul.

Fig. 6 viser et snitt etter linjen VI-VI i fig. 5.

Modulen vist i fig. 1 - 4 er beregnet til å muliggjøre sammenkobling mellom hvilke som helst av et visst antall utløps-ledninger, i det viste eksempel tolv ledninger nummerert fra 1 12, og en innløpsledning 13.

Hver av ledningene 1-12 kommer fra forskjellige brønnhoder, og er utstyrt med i det minste en ventil, som ikke er vist på tegningene, og som befinner seg i ledningen et eller annet sted mellom brønnhodet og enden av ledningen ved tilførsels-konstruksjonen 14 for modulen.

Tilførselskonstruksjonen 14 omfatter en sylindrisk vegg 15 som omgir et hulrom 100 beregnet til anbringelse av modulen, samt øverst en vegg 16 som med sin innerflate danner en konisk flate. De tolv ledninger 1-12 munner ut i nivå med den koniske vegg 16 i konstruksjonen 14 som utgjør en lager-flate for modulen.

Innløpsledningen 13 munner også ut i nivå med den koniske vegg 16 i konstruksjonen 14. Ledningen 13 er tilkoblet en undervannsinstallasjon som omfatter konstruksjonen 14. Den kommer fra overflaten, der den er koblet til utstyr for inn-føring og drift av verktøy ved hjelp av et komprimert fluid, til et av brønnhodene, via modulen.

Modulen omfatter et sylindrisk hus 17 som er lukket av en på-sveiset bunn 18 og et øvre deksel 19 med en flens 20, holdt på plass av bolter 22 og en flens 21 på huset, med en mellomliggende tetningsring 23 av metall.

En dreneringsplugg 24 er anordnet i bunnen 18 av huset 17.

Ved midten av huset 17 omfatter modulen en ytre bæredel 25 som har en konisk flate innrettet til å samvirke med den indre konusflate på veggen 16 til den bærende konstruksjon.

Tolv utløpsåpninger er boret i bæredelen 25, og motsvarer de tolv utløpsledninger 1-12. I det viste eksempel er de tolv ledningene, slik det fremgår av fig. 1 og 2, fordelt i tre nivåer, og hvert nivå har fire ledninger som er spredd i en vinkel på omtrent 65°.

Utløpsåpningene er utstyrt med en elastomer tetningsring 26, vist i fig. 4, som er festet ved hjelp av en metallring 27. Denne ringanordning er i fig. 1 vist som en enhet med henvisningstallet 60.

I tegningens plan i fig. 1 fremgår også de tre utløp som hører til utløpsledningene 3, 7 og 11.

På samme måte er et innløp som hører til innløpsledningen 13 boret i den koniske vegg 25. Denne åpning er på tilsvarende måte utstyrt med en elastomer tetningsring 26 som er festet ved hjelp av en metallring 27, og denne enhet er også vist med henvisningstallet 60 i fig. 1.

Et arrangement med en kile 28 og et spor 29, vist i fig. 2, sikrer korrekt anbringelse av modulen inne i konusen i til-før selskonstruksjonen.

Tetningsringene 26 er anbragt i åpningene med sine ytre ender ragende ut fra den bærende vegg 25, slik at de komprimeres av den koniske veggflaten 16 ved monteringen og fastgjøringen av modulen i tilførselskonstruksjonen, slik at det oppnås tet-

ning for ledningene mellom veggen 16 og veggen 25.

Et manøvreringshode 30 er anordnet på toppen av modulen, for å gripes av et verktøy som henger i en streng av staver ved montering av modulen i konstruksjonen 14.

Verktøyet kan fjernstyres ved hjelp av utstyr festet til strengen av staver.

Det øvre parti av tilførselskonstruksjonen 14 har en feste-krav 31 for å sperre modulen til opplagringen ved hjelp av svingbare haker 32.

Disse haker 32 befinner seg mellom en sirkelformet flens 33 øverst på den koniske vegg 25 og en ringformet hylse 34 for manøvrering av hakene. Hylsen 34 aktiveres av sylindre 35, som i eksemplet er i et antall på seks, via en plate 36 og forbindelsestaver 37, mellom hylsen 34 og platen 36. Det kan f.eks. være tolv slike staver 37. Platen 36 er festet til bolter 38 på sylindrene 35.

Sylindrene 35 er montert på en plate 39 festet til en bære-flens 33. på modulen ved hjelp av et sylindrisk rør 40. Som det fremgår av fig. 1, sperres modulen i forhold til tilfør-selskonstruksjonen 14 når boltene 38 på sylindrene 35 er trukket inn, og det hindres at boltene korroderes.

Selve sperremekanismen er beskyttet av et rørformet hylster 41 festet til en ringformet plate 42, som er festet til flensen 20 på dekselet, f.eks. ved hjelp av skruer som ikke er vist på tegningen. Den nedre ende av hylsteret 41 er sveiset til en annen ringformet plate 43, som muliggjør fast-gjøring ved hjelp av andre skruer, som heller ikke er vist, av en lukkering 44 utstyrt med en fleksibel flik 45. Hylsteret er fylt med olje. Verktøyet for bevegelse av modulen omfatter midler som samvirker med hodet 30 for tilførsel av hydraulisk fluid til sylindrene 35 og olje som fyller rommet 46 innenfor hylsteret. Ikke viste tilførselsledninger for-løper fra hodet 30 til sylindrene og til rommet 46.

Det må naturligvis være anordnet passende koblinger for de nevnte tilførselsledninger, slik at det muliggjøres adskil-lelse mellom dekselet 19 og huset 17.

Modulen omfatter dessuten en indre bærekonstruksjon 47 som holder de tolv ledningsdelene la-12a, som hver har et innløp til venstre i fig. 1 og 2 og et utløp til høyre i disse figurer. Innløpene til de tolv ledningsdeler la-12a er anordnet i en vertikal rad.

Den indre bærekonstruksjon 47 kan forskyves vertikal inne i huset 17. På denne måte kan, ved forskyvning av bærekonstruksjonen 47, hvert av de tolv innløpene til ledningsdelene etter valg innrettes etter innløpet til innløpsledningen 13.

Ledningsdelene er slik utformet at når innløpet til en del, slik som f.eks. delen la, er innrettet etter innløpsledningen 13, er utløpet til delen innrettet etter den tilhørende ut-løpsledning 1, og tilsvarende for de øvrige deler.

Fig. 3 viser en mekanisme som tjener til vertikal forskyvning av den innvendige bærekonstruksjon.

Mekanismen omfatter en sylinder 48 som er festet til huset 17 og har en stempelstang 49 utstyrt med et tannhjul 50. Tann-hjulet 50 er på en side i inngrep med en stasjonær tannstang 51 som er en del av modulen, og på den annen side med en annen tannstang 52 som er en del av konstruksjonen 47.

Sylinderen 48 tilføres fluid gjennom en ledning 53 som er en del av den undervannsinstallasjon, og som ender ved veggen 16 til bærekonstruksjonen. Tetning for ledningen i overgangen mellom bæredelen og den koniske, motsvarende flate oppnås på samme måte som for ledningene 1-13, ved hjelp av tetnings anordninger 60 som består av en elastomer ring 26 og en metallring 27.

En basredel 54, vist i fig. 2, er festet til huset 17, og holder tolv sylindre 55 som er anordnet i en vertikal rad og med samme innbyrdes avstand som innløpene til de tolv ledningsdelene la-12a.

Disse sylindre tilføres fluid gjennom ledninger 56 som er en del av undervannsinstallasjonen, og alle ledningene ender i veggen 16. Som for de tidligere beskrevne ledninger dannes tetning i overgangen mellom konusflatene ved hjelp av ringanordninger 60.

Et hull 57 er dannet i den indre konstruksjon 47, rett innenfor sylindrene, for gjennomføring av stengene 58 til sylindrene 55.

Når således sylinderen 48 aktiveres for å bevirke forskyvning av konstruksjonen 47, aktiveres også den sylinder 55 som til-hører den valgte ledningsdel. Stangen 58 på sylinderen 55 forskyves derved langs veggen til konstruksjonen 47 inntil hullet 57 befinner seg ved den nevnte sylinder 55, slik at stangen føres gjennom hullet og sperrer konstruksjonen i denne stilling.

Ventilmodulen vist i fig. 5 og 6 er oppbygget etter det samme prinsipp som den ovenfor beskrevne modul, og like eller ekvi-valente deler er gitt de samme henvisningstall som i fig. 1 - 4 .

I den viste ventilmodul befinner den funksjonelle enhet, nemlig ventilen i ventilhuset 70, seg ikke i huset 17 til modulen, men på utsiden av huset og under dette, og er festet til en bunnplate 71 ved hjelp av en-flens 72. I dette tilfellet er den rundtgående flens 33, som benyttes for å sperre modulen i tilførselskonstruksjonen 14 ved hjelp av de svingbare haker 30, den ytre kant av bunnplaten 71. Bare en hydraulisk styreanordning 73 for ventilen befinner seg inne i huset 17 til modulen.

Dette arrangement medfører at bæredelen til modulen består av innløpet 74 og utløpet 75 til selve ventilhuset, slik at det ikke lenger finnes noen rundtgående, konisk bæreflate, men bare to partier av koniske bæreflater. På tilsvarende måte består de koniske bæreflater i tilførselskonstruksjonen 14 bare av to veggpartier 16a og 16b, slik det fremgår av fig. 6.

Det er også mulig å anbringe ventilen inne i huset 17, slik at huset 17, slik som i den først beskrevne utførelsesform, omfatter bæredelen, som kan være en konisk ring eller bare omfatte to bæreflater som vender mot innløpet og utløpet til ventilhuset, slik at dette er koblet til huset 17 til modulen ved hjelp av disse bæreflater.

Ventilhuset 70 er beskyttet av et skjørt 76.

De koniske bæreflater 16a og 16b har anlegg mot innløpsled-ningen 77 og utløpsledningen 78.

Styreanordningen 73 tilføres hydraulisk fluid gjennom ytre ledninger 79 og 80 som er koblet til bæredelen 16a, og rager gjennom bæredelene 16a og 74 i indre kanaler 81, 82, 83 og 84, og fortsetter deretter til styreanordningen 73 via ledninger 85 og 86 som er festet til bæredelen 74. De sist-nevnte ledninger 85 og 86 er ikke vist i fig. 5, men deler av ledningene er vist i fig. 6.

Tetning for styreledningene og innløpsledningen 77 samt ut-løpsledningen 78 ved overgangen mellom modulen og tilførsels-konstruksjonen dannes, slik som i den først beskrevne utfør-elsesform, av en elastomer ring 26 og en metallring 27 som danner en ringanordning 60 festet til bæredelen 74. Dess uten kan benyttes en underlagsskive 87 for justering, slik som vist i fig. 6.

På lignende måte kan, selv om det ikke er vist i fig. 4, tetningsanordningen for den først beskrevne modul også omfatte underlagsskiver for justering. De to ringer i overgangen til styreledningen er bare angitt som en enhet 60, på grunn av den lille målestokk.

Huset 17 til modulen er øverst lukket av et deksel 88 som holder et hode 30 for flytting av modulen.

Øverst på tilførselskonstruksjonen 17 i nivå med festekraven 31, er en utsparing 89, beregnet til å samvirke med en tapp 90 på bunnplaten 71 til huset 17, for å sikre korrekt vinkelstilling av modulen i hulrommet 100, og tre avfasede styre-tapper 91 er festet nær den øvre ende av det beskyttende skjørt 76, med 120° innbyrdes avstand rundt skjørtet, for å bidra til styring av modulen under monteringen.

Claims (8)

1. Bevegelig, operativ modul for undervanns oljeproduksjon, beregnet til å samvirke med en fast tilførselskonstruksjon som befinner seg på sjøbunnen og omfatter et åpent hulrom, idet modulen omfatter et hus som har midler for å sperre modulen i hulrommet i tilførselskonstruksjonen samt en festetapp for manøvrering øverst, samt i det minste en operativ anordning med en hydraulisk styreanordning, hvilken operative anordning og styreanordning er innrettet til å kommunisere med ledninger som ender i tilførselskonstruksjonen, hvilken modul og tilførselskonstruksjon omfatter midler for innbyrdes vinkelmessig posisjonering, og modulen har en bæredel dannet av i det minste et parti av en side av en avkortet konus med vertikal akse, som samvirker med i det minste et parti av en motsvarende bæreflate i hulrommet i tilførsels-konstruksjonen, idet det dannes kontinuitet for kommunika-sjonene mellom modulen og tilførselskonstruksjonen i nivå med bæredelen, omfattende tetningsanordninger.

2. Modul som angitt i krav 1, karakterisert ved at sperreanordningen omfatter svingbare haker beregnet til å komme i inngrep med en festekrave på tilførselskonstruksjonen når de beveges av en ringformet hylse drevet av i det minste en sylinder.

3. Modul som angitt i krav 1, karakterisert ved at tetningsanordningen omfatter ringanordninger.

4. Modul som angitt i krav 3, karakterisert ved at en ende av hver av et visst antall utløpsledninger samt en ende av en innløpsled- ning er koblet til tilførselskonstruksjonen og ender i den nevnte, motsvarende bæreflate, at huset til modulen er lukket og holder den nevnte, motsvarende bæredel og har et innløp og det nevnte antall utløp anordnet i bæredelen, idet innsiden av huset omfatter en konstruksjon som holder det nevnte antall ledningsdeler, og hver ledningsdel omfatter en innløps-ende og en utlø psende, med innløpsendene innrettet vertikalt, samt midler for vertikal forskyvning av konstruksjonen inne i huset, for å bevege innløpsenden til ledningsdelene til inn-løpet til huset, midler for å sperre den indre konstruksjon slik at hvilken som helst innlø psende befinner seg ved inn-løpet til huset, idet utlø psenden til hver ledningsdel ender i en stilling rett overfor et av utlø pene til huset når enden til ledningsdelens innløp er innrettet etter innløpet til huset, og anordningen for vinkelmessig posisjonering bevirker at innløpet til huset og utlø pene samsvarer med enden av inn-løpsledningen og med endene til utløpsledningene som er koblet til tilførselskonstruksjonen, og at bæredelen dessuten sikrer fluidtett forbindelse for i det minste en styreledning for midlene for vertikal bevegelse av den indre konstruksjon.

5. Modul som angitt i krav 4, karakterisert ved at den ene bæredel består av en sidevegg i en avkortet konus, og at den motsvarende bæreflate også forlø per i 360°.

6. Modul som angitt i krav 5, karakterisert ved at huset til modulen har hovedsakelig sylindrisk form, og at den motsvarende bæredel befinner seg nær midtpartiet, idet bunnen i huset er perma-nent lukket, mens det øverst er et lø sbart deksel festet ved hjelp av bolter og flenser, med en mellomliggende tetningsring.

7. Modul som angitt i krav 3, karakterisert ved at den operative anordning er en ventil som har i det minste et innløp, et utløp og i det minste en styreledning.

8. Modul som angitt i krav 7, karakterisert ved at den ene bæredel er dannet av selve innløpet og utløpet til ventilhuset, som er montert under huset til modulen, som inneholder den hydrauliske styreanordning for ventilen.