NO20120403A1

NO20120403A1 - Fremgangsmate og anordninger for kjoring av undergrunns testtre og styringssystem uten konvensjonell navlestreng

Info

Publication number: NO20120403A1
Application number: NO20120403A
Authority: NO
Inventors: Vladimir Vaynshteyn; Joseph D Scranton
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2009-10-02
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2012-04-30
Also published as: US20110079395A1; WO2011041525A2; GB201205415D0; GB2488054A; US8336629B2; WO2011041525A3; GB2488054B; BR112012007240A2

Abstract

En teknikk som muliggjør en forenklet løsning for hydraulisk styring under vann, bestående av en undervanns installasjon som blir aktivert hydraulisk. En enkel signalbærer, så som en loggekabel, kan bli ført ned til undervannsinstallasjonen. Et hydraulikkfluid for å styre den ene eller de flere hydrauliske anordningene i undervannsinstallasjonen blir ført gjennom en fritthengende navlestreng som strekker seg i åpent vann til undervannsinstallasjonen fra et separat overhalingsstyringssystem.

Description

KRYSSREFERANSE TIL BESLEKTEDE SØKNADER

Denne søknaden tar prioritet fra den ugranskede søknaden 12/572,508, innlevert 2. oktober 2009, som inntas her som referanse i sin helhet.

BAKGRUNN

[0001] I en rekke forskjellige anvendelser i tilknytning til undervannsbrønner blir hydraulisk betjent intervensjonsutstyr utplassert på havbunnen eller andre steder under vann. Det hydraulisk betjente utstyret krever en forholdsvis stor hydraulisk kontrollnavlestreng med flere hydraulikkslanger der hver hydraulikkslange i navlestrengen blir anvendt for å styre en unik utstyrsfunksjon. For eksempel kan to slanger i en hydraulisk navlestreng bli anvendt for å åpne og lukke en ventil i et undervanns testtre. Teknikken krever bruk av en spesialtilpasset navlestreng og tilhørende spole-/håndteringsutstyr i stand til å kjøre inn navlestrengen i et borestigerør og ned til undervannsutstyret. Navlestrengen blir ført ned gjennom borestigerøret og koblet til hydraulikkporter i et rørhenger-setteverktøy.

[0002] I én variant kan et elektrohydraulisk multiplekset styringssystem bli anvendt for å lette styring av undervannsutstyr med færre hydraulikkslanger løpende fra overflaten. Denne typen styringssystem kan bli aktivert til å omlede hydraulikkfluid langs en rekke forskjellige hydrauliske strømningsveier for å styre forskjellige mekaniske funksjoner. Det elektrohydrauliske multipleksede styringssystemet krever imidlertid fortsatt en hydraulisk navlestreng som er ført ned gjennom borestigerøret for å muliggjøre betjening av undervannsintervensjonsutstyret. Passende spole-/håndteringsutstyr må også være anordnet på overflateriggen for å manøvrere navlestrengen, og tar således opp mye verdifull plass på riggen.

OPPSUMMERING

[0003] Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer generelt en forenklet teknikk for å muliggjøre hydraulisk styring under vann. En undervannsinstallasjon omfatter én eller flere anordninger som blir aktivert hydraulisk. En enkel signalbærer, så som en loggekabel, kan være kjørt ned til undervannsinstallasjonen. Hydraulikkfluid for å styre den ene eller de flere hydrauliske anordningene i undervannsinstallasjonen blir imidlertid levert via en navlestreng som strekker seg til

undervannsinstallasjonen gjennom åpent vann fra et eget

overhalingsstyringssystem. Denne unike løsningen fjerner behovet for en tradisjonell spesialtilpasset elektrohydraulisk navlestreng ført ned gjennom et stigerør, noe som også fjerner behovet for montering av tilhørende spole-/håndteringsutstyr på intervensjonsenheten på overflaten.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

[0004] Utvalgte utførelsesformer av oppfinnelsen vil bli beskrevet i det følgende med støtte i de vedlagte tegningene, der like henvisningstall angir like elementer og der:

[0005] Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av ett eksempel på et system for å muliggjøre hydraulisk styring undervann, ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse; og

[0006] Figur 2 er et mer detaljert eksempel på én utførelse av systemet illustrert i figur 1, ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse.

DETALJERT BESKRIVELSE

[0007] I den følgende beskrivelsen er en rekke detaljer angitt for å gi en forståelse av foreliggende oppfinnelse. Imidlertid vil fagmannen forstå at foreliggende oppfinnelse kan praktiseres uten disse detaljene og at en rekke variasjoner eller modifikasjoner fra de beskrevne utførelsesformene kan være mulig.

[0008] Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en fremgangsmåte og et system for å tilveiebringe forenklet hydraulisk styring under vann. Ifølge én utførelsesform tilveiebringes en unik løsning for å forsyne trykksatte hydrauliske styrefluider under en undervanns intervensjonsoperasjon samtidig som systemene og komponentene nødvendig på overflate-intervensjonsenheten, f.eks. et intervensjonsfartøy, minimeres. Løsningen kan bli anvendt for å betjene hydraulisk aktiverte anordninger på en undervannsinstallasjon som for eksempel kan omfatte et undervanns testtre, et horisontalt rørhenger-setteverktøy og/eller annet nedihullsutstyr.

[0009] Teknikken ifølge oppfinnelsen anvender allerede eksisterende kilder for trykksatt hydraulikkfluid. I følge ett eksempel blir trykksatt hydraulikkfluid forsynt fra en eksisterende kilde i et klientforsynt overhalingsstyringssystem. Forsyningen av trykksatt hydraulikkfluid kan bli anvendt for å betjene forskjellige anordninger i undervannsinstallasjonen, så som anordninger i et undervanns testtre, setteverktøy for rørhengere og annet tilhørende nedihullsutstyr. Ruting av det trykksatte hydraulikkfluidet kan oppnås med et undervanns elektrohydraulisk styringssystem som styres av en enkel signalbærer, så som en elektrisk kabel, som strekker seg inne i borestigerøret fra intervensjonsenheten på overflaten til undervannsinstallasjonen. Som et eksempel kan signalbæreren være del av en loggekabel.

[0010] Teknikken fjerner behovet for en spesialtilpasset hydraulisk navlestreng som blir anvendt i tradisjonelle systemer. Den eksterne kilden for hydraulikkfluid gjør det også mulig å erstatte den normale overføringskanalen for elektrisk kraft og styresignaler som finnes i en tradisjonell elektrohydraulisk navlestreng med for eksempel en standard heptawireline-strømleder, av typen som normalt er tilgjengelig på en borerigg. Å erstatte den tradisjonelle elektrohydrauliske navlestrengen med en hydraulisk forsyningskanal som allerede finnes i en navlestreng i et klientforsynt overhalingsintervensjonsstyringssystem vil i betydelig grad øke driftshastigheten. For eksempel øker teknikken hastigheten med hvilken et undervanns testtre, et rørhenger-setteverktøy og en brønn komplettering kan bli kjørt nedihulls. På den måten spares kostbar riggtid.

[0011] Løsningen som beskrives her gjør det videre mulig å føre ned en robust, liten signalbærer, f.eks. en wireline-heptawireline-strømleder, som ikke anvender spesialiserte klemmer som ellers er nødvendig for større navlestrenger. Den forenklede intervensjonsløsningen utnytter også eksisterende infrastruktur i det klientforsynte undervanns overhalingsintervensjonsstyringssystemet og brønnhodet. I tillegg omfatter en typisk intervensjonsrigg allerede en permanent loggekabel og vinsjeenhet som kan bli anvendt for å kjøre signalbæreren ned langs et stigerør. Siden utstyr for å spole/manøvrere navlestrengen ikke er nødvendig, sparer teknikken ifølge oppfinnelsen plass på riggen samtidig som den reduserer kostnadene forbundet med utsetting av en spesialtilpasset navlestreng. Reduksjonen i utstyr reduserer videre feilfrekvensen som ellers hefter ved komplekse drifts- og vedlikeholdsprosesser.

[0012] Figur 1 illustrerer et eksempel på et system 20 for å muliggjøre hydraulisk styring under vann. I denne utførelsesformen omfatter systemet 20 en undervannsinstallasjon 22 der en rekke forskjellige komponenter kan være anordnet, for eksempel på havbunnen. I det konkrete eksempelet illustrert omfatter undervannsinstallasjon 22 et undervanns testtre 24 anordnet over et rørhenger-setteverktøy 26. Kraft og/eller datasignaler blir sendt til og/eller fra undervannsinstallasjonen 22 via en enkel signalbærer 28. Signalbæreren 28 kan omfatte en elektrisk leder eller andre passende signalbærere, så som fiberoptiske ledninger. Ifølge én utførelsesform er signalbæreren 28 del av en loggekabel 30 som blir fraktet fra et sted på overflaten, for eksempel ved hjelp av et kabelvinsjesystem 32. Loggekabelen 30 kan omfatte en grov heptawireline-strømleder av typen som ofte allerede finnes på en borerigg.

[0013] Signalbæreren 28 kan bli kjørt inn fra en overflateenhet uten den hydrauliske navlestrengen eller annet hydraulisk utstyr som normalt blir anvendt for å betjene hydrauliske komponenter i undervannsinstallasjonen 22.1 stedet blir trykksatt hydraulikkfluid mottatt fra et klientforsynt overhalingsstyringssystem 34, så som et overhalingsintervensjonsstyringssystem som blir anvendt for å utføre en rekke forskjellige intervensjonsoperasjoner under vann. Overhalingsstyringssystemet 34 omfatter en fritthengende navlestreng 36 ført ned til undervannsinstallasjonen 22 i åpent vann for å tilveiebringe en hydraulikkfluidforsyning for å betjene komponenter på undervannsinstallasjonen 22.

[0014] Navlestrengen 36 kan være koblet til en navlestrengvinsj 38 i en overhalingsstyringssystemenhet 40 anordnet på en egen overflateenhet. Avhengig av undervannsinstallasjonen 22 kan den fritthengende navlestrengen 36 omfatte flere hydraulikkrør eller -slanger som blir anvendt for å betjene den ene eller de flere hydrauliske anordningene i undervannsinstallasjonen 22.

[0015] Som illustrert er navlestrengen 36 ført ned til et elektrohydraulisk styringssystem 42 i undervannsinstallasjonen 22. Navlestrengen 36 kan være ført til det elektrohydrauliske styringssystemet 42 gjennom en produksjonsstyringssystem-kontrollenhet 44 i overhalingsstyringssystemet 34.1 denne utførelsesformen er det elektrohydrauliske styringssystemet 42 også koblet til signalbæreren 28 og er plassert under rørhenger-setteverktøyet 26 og undervanns-testtreet 24. Det elektrohydrauliske styringssystemet 42 kan bli selektivt styrt/aktivert ved hjelp av passende signaler overført gjennom signalbæreren 28. Som følge av dette blir hydraulisk styrefluid fra overhalingsstyringssystemet 34 selektivt påført og ledet opp gjennom undervannsinstallasjonen 22 til ønskede hydraulisk aktiverbare anordninger, som representert av pilen 46.

[0016] Figur 2 illustrerer én utførelsesform av systemet 20 mer detaljert. I denne utførelsesformen er undervannsinstallasjonen 22 anordnet over et brønnhode 48 plassert på en havbunn 50 og over en brønn 52. Undervannsinstallasjonen 22 kan igjen omfatte en rekke forskjellige komponenter, så som undervanns-testtreet 24 og rørhenger-setteverktøyet 26. Hver av disse komponentene kan omfatte én eller flere hydraulisk aktiverbare anordninger 54, f.eks. ventiler, som blir aktivert ved hjelp av hydraulikkfluid fra det klientforsynte overhalingsstyringssystemet 34. Som et eksempel kan de hydraulisk aktiverbare anordningene 54 omfatte en kuleventil 56 anordnet i undervanns-testtreet 24 for å regulere strømningen av fluider gjennom undervanns-testtreet.

[0017] I utførelsesformen illustrert i figur 2 er en rørledning 56 koblet mellom undervannsinstallasjonen 22 og en overflateenhet 58, som kan omfatte et intervensjonsfartøy 60. Som et eksempel kan rørledningen 56 omfatte et stigerør eller andre rørledninger som beskytter transporten av utstyr mellom overflateenheten 58 og undervannsinstallasjonen 22. Signalbæreren 28 er ført mellom overflateenheten 58 og undervannsinstallasjonen 22 langs rørledningen 56, f.eks. et stigerør, og kan være ført langs innsiden 62 av rørledningen 56.

[0018] Også i dette eksempelet blir hydraulisk styrefluid forsynt gjennom en fritthengende navlestreng 36 i det klientforsynte overhalingsstyringssystemet 34. For eksempel kan navlestrengen 36 være koblet til

overhalingsstyringssystemenheten 40 anordnet på en overhalingsenhet 64 på overflaten som er atskilt fra overflate-intervensjonsenheten 58. Navlestrengen 36 er ført fra overflate-overhalingsenheten 64 ned gjennom åpent sjøvann til det elektrohydrauliske styringssystemet 42. Kraft og/eller signalkommunikasjon for undervannsinstallasjonen 22 blir sendt fra overflateenheten 58 via signalbæreren 28. Hydraulikkfluidet og utstyret for å sørge for forsyning av hydraulikkfluid for å aktivere anordninger 54 i undervannsinstallasjon 22 blir imidlertid forsynt fra et eget system, så som det klientforsynte overhalingsstyringssystemet 34. Denne løsningen innebærer en betydelig forenkling av utstyret nødvendig på

intervensjonsoverflatefartøyet 60, eller en annen intervensjonsenhet på overflaten, samtidig som den øker intervensjonsoperasjonens effektivitet.

[0019] Som beskrevet muliggjør systemet 20 en fremgangsmåte som forenkler intervensjonsrelaterte operasjoner på havbunnsbrønner ved å anvende en ekstern kilde for trykksatt hydraulikkfluid for å styre komponentene i undervannsinstallasjonen, f.eks. undervanns testtrær, setteverktøy for horisontale rørhengere og mange typer hydraulisk styrt nedihullsutstyr. Typen hydraulisk aktiverte anordninger i undervannsinstallasjonen og de faktiske komponentene i undervannsinstallasjonen kan variere fra én brønnoperasjon til en annen. Videre kan mange typer elektrohydrauliske styringssystemer bli anvendt for å rette hydraulikkfluid til aktuelle hydrauliske anordninger tilknyttet

undervannsinstallasjonen.

[0020] Intervensjonsfartøyet 60, eller en annen intervensjonsenhet på overflaten, kan være konstruert for å støtte en rekke forskjellige undervanns intervensjonsoperasjoner og andre brannrelaterte operasjoner. Mange typer utstyr, herunder mange typer stigerør og andre typer rør, kan bli anvendt i samvirke med en rekke forskjellig permanent og midlertidig undervannsutstyr. I mange av disse operasjonene kan den eksterne forsyningen av hydraulikkfluid komme fra forskjellige overhalingsstyringssystemer gjennom mange typer navlestrenger. Uansett vil det å bruke en ekstern forsyning av hydraulikkfluid for å aktivere komponenter i undervannsutstyret øke undervannsoperasjonens effektivitet betydelig.

[0021] Selv om bare noen få utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet i detalj over, vil fagmannen lett se at mange endringer er mulig uten å fjerne seg fra idéene i denne oppfinnelsen. Slike endringer er derfor ment å være inkludert innenfor rammen av denne oppfinnelsen, som definert i kravene.

Claims

1. System for å muliggjøre hydraulisk styring under vann, omfattende: et undervanns testtre; et rørhenger-setteverktøy; flere hydraulisk aktiverbare anordninger anordnet i minst én av undervanns-testtreet eller rørhenger-setteverktøyet; en wireline-strømleder som strekker seg ned gjennom et borestigerør til et elektrohydraulisk styringssystem; og et separat overhalingsstyringssystem, der det separate overhalingsstyringssystemet har en fritthengende navlestreng som strekker seg fra et sted på overflaten til det elektrohydrauliske styringssystemet i åpent vann for å levere hydraulikkfluid for styring av de flere hydraulisk aktiverbare anordningene.

2. System ifølge krav 1, der de flere hydraulisk aktiverbare anordningene omfatter en kuleventil i undervanns-testtreet.

3. System ifølge krav 1, der wireline-strømlederen er del av en loggekabel.

4. System ifølge krav 3, der loggekabelen blir utplassert av en kabelvinsj som befinner seg på en intervensjonsenhet på overflaten.

5. System ifølge krav 4, der det separate overhalingsstyringssystemet omfatter en navlestreng vinsj plassert på et eget sted på overflaten.

6. Fremgangsmåte for å muliggjøre hydraulisk styring under vann, omfattende å: posisjonere et undervanns testtre og et rørhenger-setteverktøy et sted under vann; anordne et stigerør over undervanns-testtreet og rørhenger-setteverktøyet; føre en signalbærer langs stigerøret til undervanns-testtreet og rørhenger-setteverktøyet; og forsyne trykksatt hydraulisk styrefluid til minst én av undervanns-testtreet og rørhenger-setteverktøyet fra et eksisterende hydraulikkfluid system i et overhalingsstyringssystem.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der det å anordne omfatter å strekke stigerøret gjennom vannet mellom undervanns-testtreet og en intervensjonsenhet på overflaten.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der det å føre omfatter å føre signalbæreren inne i stigerøret.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der det å føre omfatter å føre signalbæreren i form av en loggekabel.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 6, der det å forsyne omfatter å forsyne trykksatt hydraulisk styrefluid gjennom en fritthengende navlestreng i overhalingsstyringssystemet.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, videre omfattende å føre den fritthengende navlestrengen fra et sted på overflaten til et elektrohydraulisk styringssystem koblet til undervanns-testtreet og rørhenger-setteverktøyet.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11, videre omfattende å anvende den fritthengende navlestrengen og det elektrohydrauliske styringssystemet for å styre flere hydraulisk aktiverbare anordninger i undervanns-testtreet og rørhenger-setteverktøyet.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, der det å anvende omfatter å styre en kuleventil i undervanns-testtreet.

14. System, omfattende: en undervannsinstallasjon med en hydraulisk aktiverbar anordning; en rørledning som strekker seg oppover fra undervannsinstallasjonen; en signalbærer som strekker seg langs rørledningen til undervannsinstallasjonen; og en fritthengende navlestreng i et separat overhalingsstyringssystem som strekker seg i åpent vann til undervannsinstallasjonen og muliggjør hydraulisk aktivering av den hydraulisk aktiverbare anordningen.

15. System ifølge krav 14, der undervannsinstallasjonen omfatter et undervanns testtre.

16. System ifølge krav 15, der undervannsinstallasjonen omfatter et rørhenger-setteverktøy.

17. System ifølge krav 14, der rørledningen omfatter et stigerør som strekker seg oppover til et sted på overflaten.

18. System ifølge krav 14, der signalbæreren omfatter en elektrisk leder.

19. System ifølge krav 14, der signalbæreren er en loggekabel.

20. System ifølge krav 14, der undervannsinstallasjonen omfatter et elektrohydraulisk styringssystem som signalbæreren og den fritthengende navlestrengen er koblet til.

21. System ifølge krav 14, der den hydraulisk aktiverbare anordningen omfatter en ventil.