[go: up one dir, main page]

NO20140447A1 - Styrestytemer og metoder for undervannsaktiviteter. - Google Patents

Styrestytemer og metoder for undervannsaktiviteter. Download PDF

Info

Publication number
NO20140447A1
NO20140447A1 NO20140447A NO20140447A NO20140447A1 NO 20140447 A1 NO20140447 A1 NO 20140447A1 NO 20140447 A NO20140447 A NO 20140447A NO 20140447 A NO20140447 A NO 20140447A NO 20140447 A1 NO20140447 A1 NO 20140447A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
control circuit
underwater
location
valves
control
Prior art date
Application number
NO20140447A
Other languages
English (en)
Other versions
NO343588B1 (no
Inventor
John Yarnold
Matt W Niemeyer
Jason Gandolfi
Javier Cascudo
Larry W Phillips
Original Assignee
Schlumberger Technology Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schlumberger Technology Bv filed Critical Schlumberger Technology Bv
Publication of NO20140447A1 publication Critical patent/NO20140447A1/no
Publication of NO343588B1 publication Critical patent/NO343588B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/0355Control systems, e.g. hydraulic, pneumatic, electric, acoustic, for submerged well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • E21B34/04Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/02Valve arrangements for boreholes or wells in well heads
    • E21B34/04Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads
    • E21B34/045Valve arrangements for boreholes or wells in well heads in underwater well heads adapted to be lowered on a tubular string into position within a blow-out preventer stack, e.g. so-called test trees
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B34/00Valve arrangements for boreholes or wells
    • E21B34/06Valve arrangements for boreholes or wells in wells
    • E21B34/066Valve arrangements for boreholes or wells in wells electrically actuated
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Safety Devices In Control Systems (AREA)
  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)

Abstract

Et styresystem er for kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen. Styresystemet har en første styrekrets på et sted på overflaten, et undervannstesttre plassert i en utblåsningssikring på stedet på havbunnen, den andre styrekretsen plassert inne i et stigerør som strekker seg fra utblåsningssikringen mot stedet på overflaten og flere sensorer som overvåker de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen. Den andre styrekretsen kommuniserer med den første styrekretsen og mottar de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen. Den andre styrekretsen styrer også elektrisk drevne undervannsventiler basert på kommandosignaler fra den første styrekretsen og basert på de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen for å fullføre kompletteringsinstallasjons-,intervensjons- og/eller testingsaktiviteter.

Description

STYRESYSTEMER OG METODER FOR UNDERVANNSAKTIVITETER
BAKGRUNN
[0001] Offhshore-systemer (f.eks. i innsjøer, bukter, sjø, hav og/eller lignende) inkluderer ofte et stigerør som kopler utstyret til et overflatefartøy til en utblåsningssikring på et brønnhode på havbunnen. Offshore-systemer som brukes til brønntestingsoperasjoner, kan også inkludere er sikkerhetsnedstengingssystem som automatisk hindrer væskekommunikasjon mellom brønnen og overflatefartøyet i en nødssituasjon, slik som når forholdene i brønnen avviker fra forhåndsinnstilte grenser. Sikkerhetsnedstengningssystemet kan inkludere et undervannstesttre som har landet inne i utblåsningssikringen på en rørstreng. Undervannstesttreet inkluderer vanligvis en ventildel som har én eller flere sikkerhetsventiler som automatisk kan stenge ned brønnen via sikkerhetsnedstengningssystemet.
[0002] Under brønnkompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter senkes et testtre ned inn i et stigerør fra et sted på overflaten og lander i en utblåsningssikring over brønnen. Ventilene på undervannstesttreet og kompletteringsventilene drives hydraulisk på én av to måter. For det første kan ventilene drives fullstendig hydraulisk. En hydraulisk kraftenhet plassert på stedet på overflaten, bruker hydraulisk trykk både til å sende styresignaler til testtreet og til å åpne og lukke ventilene som sitter på testtreet. For det andre kan ventilene drives elektro-hydraulisk. Et elektrisk signal sendes til en styrekrets på havbunnen. Når styrekretsen på havbunnen mottar det elektriske signalet til å åpne eller lukke ventilene, tilføres hydraulisk trykk fra den hydrauliske kraftenheten på overflaten til å åpne og lukke ventilene i respons til slike elektriske signaler.
SAMMENDRAG
[0003] Dette sammendraget blir gitt for å introdusere et utvalg av konsepter som beskrives videre i den detaljerte beskrivelsen. Dette sammendraget er ikke beregnet til å Identifisere hoved- eller vesentlige funksjoner av emnet som kreves, og det er heller ikke beregnet til å brukes som et hjelpemiddel til å begrense omfanget av emnet som kreves. Den foreliggende offentliggjørelsen er et resultat av forskning og utvikling av systemer for styring av kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter. De herværende oppfinnere har fastslått at i systemer som har hydraulisk og elektro-hydraulisk styring, resulterer det i forskjellige problemer og inneffektiviteter. Både det fullstendig hydrauliske og det elektro-hydrauliske styresystemet kan f.eks. trenge en hydraulisk kraftenhet på stedet på overflaten som opptar verdifull plass. I tillegg krever begge systemer en stor styrekabel til å huse slanger som tilfører hydraulisk væske til havbunnen hvor styretreet er plassert. Og til slutt, en hydraulisk aktivert ventil har en egen tidsforsinkelse mellom det øyeblikket et signal sendes og øyeblikket ventilen aktiveres. Den foreliggende offentliggjørelsen skaffer en undervannsstyrekrets som erstatter tidligere hydraulisk drevet utstyr med elektrisk drevet utstyr. I én utførelse omfatter styresystemet for kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen, en første styrekrets på et sted på overflaten. Et undervannstesttre er plassert i en utblåsingssikring på stedet på havbunnen. En andre styrekrets som kommuniserer med den første styrekretsen, sitter inne i et stigerør som strekker seg fra utblåsingssikringen mot stedet på overflaten. Flere sensorer overvåker de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen og den andre styrekretsen mottar de karakteristiske egenskapene. Den andre styrekretsen styrer de elektrisk drevne undervannventilene basert på kommandosignaler fra den første styrekretsen og basert på de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen for å fullføre en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og/eller testingsaktivitet. I en annen utførelse offentliggjøres en metode for å styre kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen. Metoden omfatter å skaffe elektrisk kraft til et undervannstesttre som sitter i en utblåsningssikring på stedet på havbunnen, som tilfører elektrisk kraft til en undervannsstyreenhet plassert i et stigerør som strekker seg fra utblåsingssikringen mot stedet på overflaten og driver undervannsstyrekretsen til å elektrisk aktivere undervannsventiler for å fullføre en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og/eller testingsaktivitet.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
[0004] Utførelser av elektriske styresystemer for borehullsoperasjoner på havbunnen beskrives med henvisning til følgende figurer. De samme tallene brukes i alle figurene som henvisning til like funksjoner og komponenter.
[0005] Fig. 1 er en skjematisk avbilding av et undervannsstyresystem i henhold til en utførelse av den foreliggende offentliggjørelsen.
[0006] Fig. 2 er en skjematisk avbilding av forholdet mellom elementene til undervannsstyresystemet som sitter på et sted på overflaten, i en utførelse av den foreliggende offentliggjørelsen.
[0007] Fig. 3 er en skjematisk avbilding av forholdet mellom elementene til undervannsstyresystemet som sitter på et sted på havbunnen, i henhold til en utførelse av den foreliggende offentliggjørelsen.
[0008] Fig. 4 er en skjematisk avbilding at de totale forholdene og kommunikasjoner innen en utførelse av styresystemet på havbunnen.
DETAUERT BESKRIVELSE
[0009] I følgende beskrivelse brukes visse termer for korthet, klarhet og forståelse. Ingen unødvendige begrensninger skal derfor avledes utover kravene i teknikkens stand fordi slike termer brukes til beskrivelsesformål og er beregnet til å tolkes i vid betydning. De forskjellige systemene og metodene beskrevet her kan brukes alene eller sammen med andre systemer og metoder. Det skal forventes at forskjellige likeverdige, alternativer og modifiseringer er mulig innen omfanget av de vedlagte kravene.
[0010] Fig. 1 illustrerer et kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsstyresystem 10 på havbunnen som kan brukes til å teste produksjonsegenskapene til en brønn 12. Styresystemet 10 kan inkludere et overflatested slik som et fartøy 14 som er plassert på en vannoverflate 16 og et stigerør 18 som forbinder fartøyet 14 til en utblåsningssikring ("BOP")-stakk 20 på havbunnen 22. Selv om fartøyet 14 vises som et skip, kan fartøyet 14 inkludere en hvilken som helst plattform som er egnet til borehullstesting, intervensjons- eller kompletteringsinstallasjonsaktiviteter. Brønnen 12 er blitt boret inn i havbunnen 22 og en rørstreng 24 strekker seg fra fartøyet 14 gjennom BOP-stakken 20 inn i brønnen 12. Rørstrengen 24 skaffes med en boring 26 hvor hydrokarboner eller andre formasjonsvæsker kan produseres gjennom fra brønnen 12 til overflaten under kompletteringsinstallasjon, intervensjon og testing av brønnen 12.
[0011] Styresystemet 10 inkluderer også et sikkerhetsnedstengningssystem 28 som gir automatisk nedstenging av brønnen 12 når forholdene på fartøyet 14 eller i brønnen 12 avviker fra forhåndsinnstilte grenser. Sikkerhetnedstengningssystem 28 inkluderer et undervannstesttre 30 ("SSTT"), en i-stigerøret elektrisk styremodul 32, en operatørstasjon 34 på overflaten og forskjellige undervannssikkerhetsventiler slik som holderventilen 36 og sikkerhetsventilene 38.
[0012] Undervannstesttreet 30 har landet i BOP-stakken 20 på rørstrengen 24. Undervannstesttreet 30 har en ventilmontasje omfattende sikkerhetsventilene 38 og en lås 42. Sikkerhetsventilene 38 kan opptre som hovedstyreventiler under testing av brønnen 12. Låsen 42 gjør at en øvre del av rørstrengen 24 kan koples fra undervannstesttreet 30, hvis det er ønskelig. BOP-stakken 20 kan inkludere én eller flere stempelventiler 21 og én eller flere ringromssikringer 23. Det bør være klart at utformingene ikke er begrenset til den spesielle utformingen av undervannstesttreet 30 og BOP-stakken 20 som vises, men enhver annen kombinasjon av elektrisk drevne ventiler og sikringer som styrer danning av væske gjennom rørstrengen 24 kan også brukes. En enkel sikring 21 eller 23 kan f.eks. brukes istedenfor en BOP-stakk 20. Videre kan sikkerhetsventilene 38 f.eks. omfatte klaffventiler og kuleventiler.
[0013] Holderventilen 36 arrangeres på rørstrengen 24 for å hindre væske i en øvre del av rørstrengen 24 fra å renne inn i stigerøret 18 når den koples fra undervannstesttreet 30 . En styrekabel 44 gir en bane for å sende den elektriske kraften til å drive sikkerhetsventilene 38, låsen 42 og holderventilen 36. Styrekabelen 44 gir også en bane for å forbinde operatørstasjonen 34 på overflaten til den elektriske styre modulen 32 i stigerøret. Den elektriske styre modulen 32 i stigerøret inkluderer en styrekrets 64 og andre elektriske elementer slik som undervannstelematripanel 56', en strømregulator 60 og et batteri 62. (Se fig. 3.) Disse andre elektriske elementene er vanligvis merket som 48 i fig. 1.
[0014] Undervannstesttreet 30 drives slik at i et nødstilfelle kan sikkerhetsventilene 38 automatisk lukkes for å hindre at væske strømmer fra en lavere del av rørstrengen 24 til en øvre del av rørstrengen 24. Etter at sikkerhetsventileene 38 er lukket, kan den øvre delen av rørstrengen 24 koples fra undervannstesttreet 30 og trekkes tilbake til fartøyet 14 for å flyttes, om nødvendig. Før fråkopling av den øvre delen av rørstrengen 24 fra undervannstesttreet 30, lukkes holderventilen 36. Etter at holderventilen 36 er lukket, fanges trykket inne i undervannstesttreet 30 og tappes deretter av. Deretter brukes låsen 42 til å fra kople den øvre delen av rørstrengen 24 fra undervannstesttreet 30.
[0015] Det bør legges merke til at den elektriske styremodulen 32 i stigerøret kan brukes til å styre mer enn sikkerhetsnedstengningssystemet 28, inkludert undervannstreet 30. Spesielt kan den elektriske styremodulen 32 i stigerøret også brukes til å styre den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 som sitter under havbunnen 22. Den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 kan blant andre kompletteringsavblåsningskomponenter, inkludere sikkerhetsventiler, strømningskontrollventiler og borestreng-testverktøy.
[0016] Vi vender oss nå til fig. 2 hvor den delen av undervanns-kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsstyresystemet 10 som sitter på overflatestedet, beskrives i nærmere detaljer. Ombord i fartøyet 14, inkluderer styresystemet 10 en operatørstasjon 34 på overflaten og en reeler 45. Operatørstasjonen 34 på overflaten inkluderer en første styrekrets 52, en elektrisk kraftkilde 54, overflatetelemetripaneler 56 og et grensesnitt mellom menneske og maskin ("HMI") 58. Den første styrekretsen 52 kan inkludere, men er ikke begrenset til, et minne, en prosessor, en sender, en mottaker og andre elektriske komponenter som vil bli forstått av en person med ferdigheter i faget. Den første styrekretsen 52 kan inkludere maskinvare- eller programvareimplementeringer for å styre prosessene beskrevet videre nedenfor. En operatør kan mate inn data og kommandosignaler til den første styrekretsen 52 via HMI 58. Den elektriske kraftkilden 54 tilfører elektrisk kraft til både den første styrekretsen 52 og via styrekabelen 44, til den andre styrekretsen 64, som beskrevet nedenfor. Overflatetelemetripanelene 56 kommuniserer med den første styrekretsen 52 og via styrekabelen 44, med den andre styrekretsen 64, som beskrevet nedenfor her. Reeleren 45 oppbevarer og transporterer styrekabelen 44. Reeleren 45 kan få kraft fra den elektriske strømkilden 54 og styres av den første styrekretsen 52 på operatørstasjonen 34 på overflaten. Selv om kablede tilkoplinger vises i fig. 2, er det mulig å tilføre kraft til den andre styrekretsen 64 på havbunnen 22 og å kommunisere med den andre styrekretsen 64 via trådløs kommunikasjon.
[0017] Vi vender oss nå til fig. 3 hvor den elektriske styremodulen 32 i stigerøret, undervannstesttreet 30 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 beskrives i mer detaljert. Som nevnt ovenfor, tilføres den elektriske styremodulen 32 i stigerøret elektrisk kraft via styrekabelen 44. Signalene fra overflatetelemetripanelene 56 som sitter på operatørstasjonen 34 på overflaten, mottas av undervannstelemetripanelene 56' huset inne i den elektriske styremodulen 32 i stigerøret. Den elektriske styremodulen 32 i stigerøret huser også en kraftregulator 60, et batteri 62 og en andre styrekrets 64. Den andre styrekretsen 64 kan inkludere, men er ikke begrenset til, et minne, en prosessor, en sender, en mottaker, innmatings-/utmatingsarrangementer, andre elektriske komponenter og maskinvare- og programvareimplementeringer som vil bli forstått av en person med ferdigheter i faget. Den andre styrekretsen 64 kan f.eks. omfatte, men ikke være begrenset til, en programmerbar logikkenhet, en fjern terminalenhet eller et distribuert styresystem. Den andre styrekretsen 64 er koplet til flere ventildrivere 66, som hver har en aktuator 68 og positive og negative terminaler for forbindelse til og kommunikasjon med den andre styrekretsen 64. Ventildriverne 66 driver ventiler i undervannstesttreet 30, slik som holderventilen 36, låsen 42 og brønnstyreventiler slik som sikkerhetsventilene 38. Andre styrekrets 64 er også koplet til ventildrivere 66, inkludert aktuatorerene 68, som styrer den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 under havbunnen 22.
[0018] Nå med henvisning til fig. 4 beskrives de totale forholdene og kommunikasjonene innen styresystemet 10. Styresystemet 10 inkluderer operatørstasjonen 34 på overflaten forbundet via styrekabelen 44 til den elektriske styremodulen 32 i stigerøret. Styrekabelen 44 huser både en telemetriledning 70 og en kraftlinje 72. Hvis det brukes trådløse kommunikasjoner og/eller ikke-overflateforsynt kraft, kan selvfølgelig disse elementer utelates. Telemetriledningen 70 forbinder overflatetelemetripanelene 56 til undervannstelemetripanelene 56' som sitter i den elektriske modulen 32 i stigerøret. Kraftledningen 72 forbinder den elektriske kraftkilden 54 til kraftregulatoren 60 som sitter i den elektriske styremodulen 32 i stigerøret. Batteriet 62 er også inkludert i den elektriske styremodulen 32 i stigerøret. Videre inkluderer den elektriske styremodulen 32 i stigerøret en andre styrekrets 64 (vises i fig. 3) og en kommunikasjonsdriver og buss 74. Den andre styrekretsen 64 kommuniserer med elementer i undervannstesttreet 30, inkludert sensorer 76, ventildrivere 66, undervannsventiler 36, 38, 42 (vises i fig. 3) og nødsystemfrakopling ("ESD")-ventildrivere 78, som beskrives nærmere nedenfor. Den andre styreenheten 64 kommuniserer også med den elektriske kompletteringsavblåsningen 50, som vises i fig. 3. Styresystemet 10 inkluderer også en sekundær nødsystemfrakoplingsstyreledning 80 som forbigår den andre styrekretsen 64 og kommuniserer med undervannstreet 30. Den sekundære ESD-styreledningen 80 omfatter ESD-telemetri 82, en prosessor 84 og et kraftavkoplingselement 86. Den sekundære ESD-styreledningen 80 styrer ESD-ventildriverne 78 som beskrives nærmere nedenfor.
[0019] Nå med henvisning til alle figurene 1-4 beskrives styresystemet 10 for kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen. Styresystemet 10 omfatter en første styrekrets 52 på et sted på overflaten, et undervannstesttre 30 som sitter på utblåsingssikringen 21, 23 på stedet på havbunnen, et andre styrekrets 64 som sitter inne i et stigerør 18 som strekker seg fra utblåsingssikringen 21, 23 mot stedet på overflaten. Den andre styrekretsen 64 kommuniserer med den første styrekretsen 52. Flere sensorer 76 overvåker de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen, og den andre styringskretsen 64 mottar de karakteristiske egenskapene. Den andre styrekretsen 64 styrer de elektrisk drevne undervannsventilene 36, 38, 42 basert på kommandosignaler fra den første styrekretsen 52 og basert på de karakteristiske egenskapene til undervannsstedet for å komplettere en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- eller testingsaktivitetet. Undervannsventilene 36, 38, 42 sitter på undervannstesttreet 30 og aktiveres av flere elektrisk drevne ventildrivere 66. Andre undervannsventiler styrt av den andre styrekretsen 64, inkluderer den elektrisk kompletteringsventilavblåsningen 50.
[0020] Kontrollsystemet 10 omfatter videre en elektrisk kraftkilde 54 på overflatestedet og en elektrisk kraftledning 72 som strekker seg fra den elektriske kraftkilden 54 til undervannstesttreet 30. Kraftregulatoren 60 er koblet til kraftledningen 72 for å filtrere og styre kraftnivåene som kreves av den elektriske styremodulen 32 i stigerøret. Batteriet 62 er koplet til kraftregulatoren 60 slik at den elektriske kontrollmodulen 32 i stigerøret kan arbeide selvstendig hvis kraft fra den elektriske kraftkilden 54 på overflaten frakoples. Kraftregulatoren 60 separerer også kritisk og ikke-kritisk kraft og gjør at styresystemet 10 kan bedre regulere og styre kraftforbruk, som gjør at batteriet 62 vare lenger.
[0021] Styresystemet 10 omfatter videre telemetriledninger 70 som muliggjør kommunikasjon mellom den første styrekretsen 52 og den andre styrekretsen 64. Telemetriledningene 70 mates til undervannstelemetripanelene 56', som kan inkludere et modem som dekrypterer data og kommandosignaler sendt fra overflaten og formidler dem til den andre styrekretsen 64. Modemet kan også kryptere data det mottar fra den andre styrekretsen 64 og formidle den tilbake til operatørstasjonen 34 på overflaten.
[0022] Styresystemet 10 styrer de elektrisk drevne undervannsventilene 36, 38, 42 for å fullføre en sikkerhetsnedstengningsaktivitet. Sikkerhetsnedstengingsaktiviteten utføres av sikkerhetsnedstengingssystemet 28 når en nødssituasjon oppdages, enten på overflaten eller på havbunnen. Sikkerhetsnedstengningsaktiviteten kan også utføres etter kompletteringsinstallasjon av den elektriske avblåsningen 50. Sikkerhetsnedstengningsaktiviteten utføres mens den andre styrekretsen 64 tolker kommandosignaler sendt fra operatørstasjonen 34 på overflaten og åpner eller lukker undervannsventilene 36, 38, 42 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 etter behov.
[0023] Den andre styrekretsen 64 samler inn og behandler data fra sensorene 76 som overvåker omgivelsene til undervannstesttreet 30. Den andre styrekretsen 64 behandler kommandosignaler fra operatørstasjonen 34 på overflaten og sender kommandosignaler til ventildriverne 66 for å åpne og lukke ventiler etter behov. Undervannsventilene 36, 38, 42 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 er fullstendig elektrisk drevet og kan få kraft fra batteriet 62 skulle kraft via kraftledningen 72 bli brutt. I tilfelle telemetrikommunikasjoner eller kraft fra operatørstasjonen 34 på overflaten blir brutt, vil den andre styrekretsen 64 kunne logge data samlet inn fra sensorene 76 og overføre disse dataene til overflaten etter at telemetri er gjenopprettet. Den andre styrekretsen 64 kan også kommunisere med andre under-prosessorer i andre elektriske styremoduler gjennom kommunikasjonsdriver og buss 74. De elektriske undervannsventilene 36, 38, 42 i undervannstesttreet 30 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 får kraft fra ventildriverne 66. Ventildriverne 66 mottar kommandosignaler fra den andre styrekretsen 64 og tilfører undervannsventilene 36, 38, 42 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 elektrisk strøm for å aktivere dem til å åpne eller lukke. Ventilene åpnes eller lukkes for å utføre en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons-, testings- eller sikkerhetsnedstengningsaktivitet. Aktivering av ventilene er imidlertid ikke begrenset til disse aktivitetene og kan brukes til f.eks. stimulering eller plugging av en brønn.
[0024] Styresystemet 10, når det sammenlignes med tidligere styresystemer som bruker hydraulisk eller elektrisk styring av ventiler, reduserer behovet for overflateområde på overflatestedet, slik som et fartøy 14. I tillegg kan styrekabelen 44 være mindre siden den huser elektriske ledere for kraft og telemetri istedenfor hydrauliske ledninger. Styresystemet 10 er mer effektivt enn hydrauliske eller elektro-hydrauliske systemer, som har hydraulisk pumpetap. Lekkasje av hydrauliske driftsmekanismer blir også eliminert med et fullstendig elektrisk system.
[0025] Nødsystemfrakopling ("ESD")-funksjonen blir nå beskrevet. Vanligvis blir undervannsventilene 36, 38, 42 på undervannstesttreet 30 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 aktivert i respons til en nødsystemfrakoplingskommando sendt fra den første styrekretsen 52 til den andre styrekretsen 64, til mangfoldet av elektrisk drevne ESD-ventildrivere 78. Hvis visse forhold oppfylles (f.eks. kommunikasjon mellom den første styrekretsen 52 og den andre styrekretsen 64 blir brutt), kjører systemet et primært ESD-mønster. I én utførelse omfatter å kjøre det primære ESD-mønsteret å lukke undervannsventilene 36, 38, 42 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50 med de elektriske ESD-ventildriverne 78. Det primære ESD-mønsteret kan kjøre selv om kraft fra kraftledningen 72 blir avbrutt pga. inklusjon av batteriet 62 i den elektriske styringsmodulen 32 i stigerøret. Styringssystemet 10 inkluderer også et sekundært ESD-mønster som omfatter å sende kommandosignaler fra den første styrekretsen 52 som forbigår den andre styrekretsen 64. Det sekundære ESD-mønsteret er også fullstendig elektrisk og utfører et ESD-mønster hvis det utløses fra overflaten. Det sekundære ESD-mønsteret styrer både ventilene 36, 38, 42 på undervannstreet 30 og den elektriske kompletteringsavblåsningen 50. Den sekundære ESD-styreledningen 80 er konfigurert slik at å kjøre det sekundære ESD-mønsteret omfatter å isolere og regulere strøm fra den elektriske kraftkilden 54 på overflatestedet før det leveres til undervannstreet 30. Prosessoren 84 deaktiverer kommunikasjonen mellom den andre styrekretsen 64 og ESD-ventildriverne 78 slik at ESD-ventildriverne 78 styres av den første styrekretsen 52 via den sekundære ESD-styreledningen 80 istedet. Siden styringssystemet 10 omfatter både det primære og sekundære ESD-mønsteret, aktiveres undervannsventilene 36, 38, 42, 50 av flere ventildrivere, hvorav mangfoldet av ventildrivere omfatter et sett med ventildrivere som mottar kommandosignaler fra den andre styrekretsen 64 og et sett med ventildrivere som mottar kommandosignaler fra den første styreenheten 52 som forbigår den andre styrekretsen 64.
[0026] Styresystemet 10 kan drives i henhold til en metode for å styre kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen. Metoden omfatter forsyning av elektrisk kraft til et undervannstesttre 30 som sitter på en utblåsingssikring 21, 23 på stedet på havbunnen, tilføre elektrisk kraft til en undervannsstyrekrets 64 som sitter inne i et stigerør 18 som strekker seg fra utblåsingssikringen 21, 23 mot overflatestedet og driver undervannsstyrekretsen 64 for å aktivere undervannsventilene 36, 38, 42, 50 elektrisk for å komplettere en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- eller testingsaktivitet.
[0027] Selv om bare noen få eksempler på utførelser er beskrevet i detaljer ovenfor, vil de med ferdigheter i faget lett forstå at mange modifikasjoner er mulig i eksemplene på utførelser uten å i vesentlig grad avvike fra denne oppfinnelsen. Følgelig er alle slike modifikasjoner beregnet som inkludert innen omfanget av denne offentliggjørelsen som definert i følgende patentkrav. I kravene er midler-pluss-funksjon-klausulene tiltenkt å dekke strukturene beskrevet her som å utføre den nevnte funksjonen, og ikke bare strukturelle likeverdige, men også tilsvarende strukturer. Det er søkerens uttrykkelige hensikt å ikke påkalle seg 35 U.S.C. § 112, avsnitt 6 for noen begrensning av noen av kravene her, unntatt for dem hvor kravet uttrykkelig bruker ordene "midler til" sammen med en tilknyttet funksjon.

Claims (20)

  1. Det som kreves er: Kravl: Et styresystem for kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter på et sted på havbunnen, styrekretsen omfattende av: en første styrekrets (52) på et overflatested, et undervannstesttre (30) plassert i en utblåsingssikring (21, 22) på stedet på havbunnen, en andre styrekrets (64) plassert inne i et stigerør (18) som strekker seg fra utblåsingssikringen (21, 23) mot stedet på overflaten, den andre styrekretsen (64) som kommuniserer med den første styrekretsen (52), og flere sensorer (76) som overvåker de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen, den andre styrekretsen (64) som mottar de karakteristiske egenskapene, hvor den andre styrekretsen (64) styrer elektrisk drevne undervannsventiler (36, 38,42, 50) basert på kommandosignaler fra den første styrekretsen (52) og basert på de karakteristiske egenskapene til stedet på havbunnen for å komplettere en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- eller testingsaktivitet. Krav
  2. 2. Styresystemet i krav 1, hvor den andre styrekretsen (64) i tillegg styrer de elektrisk drevne undervannsventilene (36, 38, 42,50) for å komplettere en si kkerhetsnedstengingsa ktivitet. Krav
  3. 3. Styresystemet i krav 1, hvor ventilene (36, 38, 42, 50) aktiveres av flere elektrisk drevne ventildrivere (66). Krav
  4. 4. Styresystemet i krav 1, hvor ventilene (36, 38, 42) er plassert på undervannstesttreet (30). Krav
  5. 5. Kontrollsystemet i krav 1, videre omfattende telemetriledninger (70) som muliggjør kommunikasjon mellom den første styrekretsen (52) og den andre styrekretsen (64). Krav
  6. 6. Styrekretsen i krav 1, videre omfattende en elektrisk kraftkilde (54) på stedet på overflaten og en elektrisk kraftledning (72) som strekker seg fra den elektriske kraftkilden (54) til undervannstesttreet (30). Krav
  7. 7. Styresystemet i krav 6, videre omfattende en kraftregulator (60) koplet til kraftledningen (72). Krav
  8. 8. Styresystemet i krav 7, videre omfattende et batteri (62) koplet til kraftregulatoren (60). Krav
  9. 9. Styresystemet i krav 1, hvor ventilene (36, 38, 42, 50) aktiveres i respons til et kommandosignal om nødsystemfrakopling fra den første styrekretsen (52) til den andre styrekretsen (64) og hvor undervannsventilene (36, 38, 42, 50) aktiveres av flere elektrisk drevne nødsystemfrakoplingsventildrivere (78). Krav
  10. 10. Styresystemet i krav 9, hvor kommandosignalet til nødsystemfra kopl ingen, forbigår den andre styrekretsen (64). Krav
  11. 11. En metode for å styre kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- og testingsaktiviteter, metoden omfattende av å: forsyne elektrisk kraft til et undervannstesttre (30) plassert på en utblåsningssikring (21, 23) på stedet på havbunnen, forsyne elektrisk kraft til en undervannsstyrekrets (64) plassert inne i et stigerør (18) som strekker seg fra utblåsingssikringen (21, 23) mot stedet på overflaten, og drive undervannsstyrekretsen (64) til å aktivere undervannsventiler (36, 38, 42, 50) elektrisk for å komplettere en kompletteringsinstallasjons-, intervensjons- eller testingsaktivitet. Krav
  12. 12. Metoden i krav 11, videre omfattende av å drive en overflatestyrekrets (52) på et sted på overflaten for å kommunisere med undervannsstyrekretsen (64). Krav
  13. 13. Metoden i krav 11, videre omfattende av å regulere den elektriske kraften før den tilføres undervannstesttreet (30). Krav
  14. 14. Metoden i krav 13, videre omfattende av å tilføre den elektriske kraften fra en kraftkilde (54) til stedet på overflaten og å aktivere et batteri (62) hvis kraft fra kilden (54) til stedet på overflaten blir brutt. Krav
  15. 15. Metoden i krav 14, videre omfattende å kjøre et nødsystemfrakoplingsmønster hvis et sett med betingelser oppfylles. Krav
  16. 16. Metoden i krav 15, hvor å kjøre nødsystemfrakoplingsmønsteret omfatter å lukke undervannsventilene (36, 38,42, 50). Krav
  17. 17. Metoden i krav 15, hvor ett av settene med betingelser er at kommunikasjoner mellom overflatestyrekretsen (52) og undervannsstyrekretsen (64) er brutt. Krav
  18. 18. Metoden i krav 17, hvor å kjøre nødsystemfrakoplingsmønsteret omfatter å sende kommandosignaler fra overflatestyrekretsen (52) som forbigår undervannsstyrekretsen (64). Krav
  19. 19. Metoden i krav 18, hvor å kjøre nødsystemfrakoplingsmønsteret videre omfatter å isolere og regulere kraft fra kilden (54) på stedet på overflaten før den tilføres undervannstesttreet (30). Krav
  20. 20. Metoden i krav 19, videre omfattende av å aktivere undervannsventilene (36, 38, 42, 50) med flere ventildrivere, hvor mangfoldet av ventildrivere omfatter et sett med ventildrivere som mottar kommandosignaler fra undervannsstyrekretsen (64) og et sett med ventildrivere som mottar kommandosignaler fra overflatestyrekretsen (52) som forbigår undervannsstyrekretsen (64).
NO20140447A 2011-10-21 2014-04-07 Styresystemer og metoder for undervannsaktiviteter. NO343588B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/278,472 US8725302B2 (en) 2011-10-21 2011-10-21 Control systems and methods for subsea activities
PCT/US2012/058260 WO2013058972A1 (en) 2011-10-21 2012-10-01 Control systems and methods for subsea activities

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20140447A1 true NO20140447A1 (no) 2014-04-23
NO343588B1 NO343588B1 (no) 2019-04-08

Family

ID=48136627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20140447A NO343588B1 (no) 2011-10-21 2014-04-07 Styresystemer og metoder for undervannsaktiviteter.

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8725302B2 (no)
AU (1) AU2012326577B2 (no)
BR (1) BR112014009336A2 (no)
GB (1) GB2509642B (no)
NO (1) NO343588B1 (no)
WO (1) WO2013058972A1 (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9970287B2 (en) * 2012-08-28 2018-05-15 Cameron International Corporation Subsea electronic data system
US9458689B2 (en) 2014-02-21 2016-10-04 Onesubsea Ip Uk Limited System for controlling in-riser functions from out-of-riser control system
CA2953739C (en) 2014-06-30 2022-08-30 Interventek Subsea Engineering Limited Rotary actuator
GB2527768B (en) * 2014-06-30 2017-10-25 Interventek Subsea Eng Ltd Test tree and actuator
US10006270B2 (en) 2014-08-11 2018-06-26 Halliburton Energy Services, Inc. Subsea mechanism to circulate fluid between a riser and tubing string
NO340742B1 (no) * 2015-05-08 2017-06-12 Fmc Kongsberg Subsea As Fjernstyrt brønnkompletterings utstyr
US9631448B1 (en) * 2016-08-03 2017-04-25 Schlumberger Technology Corporation Distibuted control system for well application
US10745995B2 (en) 2017-10-13 2020-08-18 Onesubsea Ip Uk Limited Fluid tolerant subsea manifold system
WO2021119560A1 (en) * 2019-12-12 2021-06-17 Kinetic Pressure Control, Ltd. Pressure control apparatus activation monitoring
GB202107147D0 (en) * 2021-05-19 2021-06-30 Expro North Sea Ltd Control system for a well control device
GB202107620D0 (en) * 2021-05-28 2021-07-14 Expro North Sea Ltd Control system for a well control device
WO2023081513A1 (en) * 2021-11-08 2023-05-11 Hydril USA Distribution LLC Safety integrity level rated controls for all-electric bop
CN116025311B (zh) * 2022-11-16 2024-05-28 西南石油大学 一种水下全电控坐落管柱系统及方法
US11824682B1 (en) 2023-01-27 2023-11-21 Schlumberger Technology Corporation Can-open master redundancy in PLC-based control system
US20250043647A1 (en) * 2023-08-02 2025-02-06 Onesubsea Ip Uk Limited Electrically actuated access module systems and methods
EP4549696A1 (en) * 2023-11-03 2025-05-07 Saipem S.p.A. Offshore hydrocarbon production system

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052703A (en) * 1975-05-05 1977-10-04 Automatic Terminal Information Systems, Inc. Intelligent multiplex system for subsurface wells
US4636934A (en) * 1984-05-21 1987-01-13 Otis Engineering Corporation Well valve control system
FR2583104B1 (fr) * 1985-06-11 1988-05-13 Elf Aquitaine Ensemble de communicat
US4880060A (en) 1988-08-31 1989-11-14 Halliburton Company Valve control system
US5732776A (en) * 1995-02-09 1998-03-31 Baker Hughes Incorporated Downhole production well control system and method
GB2332220B (en) 1997-12-10 2000-03-15 Abb Seatec Ltd An underwater hydrocarbon production system
GB2340156B (en) 1998-07-29 2003-01-08 Schlumberger Holdings Retainer valve
US20020112860A1 (en) * 2001-01-26 2002-08-22 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for electrically controlling multiple downhole devices
US6768700B2 (en) * 2001-02-22 2004-07-27 Schlumberger Technology Corporation Method and apparatus for communications in a wellbore
GB2414756B (en) * 2001-07-12 2006-05-10 Sensor Highway Ltd Method and apparatus to monitor, control and log subsea wells
GB0124612D0 (en) * 2001-10-12 2001-12-05 Alpha Thames Ltd Single well development system
GB2387977B (en) 2002-04-17 2005-04-13 Abb Offshore Systems Ltd Control of hydrocarbon wells
GB2396086C (en) * 2002-12-03 2007-11-02 Vetco Gray Controls Ltd A system for use in controlling a hydrocarbon production well
US7261162B2 (en) * 2003-06-25 2007-08-28 Schlumberger Technology Corporation Subsea communications system
WO2005111369A1 (en) * 2004-05-03 2005-11-24 Exxonmobil Upstream Research Company System and vessel for supporting offshore fields
GB0517905D0 (en) * 2004-09-02 2005-10-12 Vetco Gray Inc Tubing running equipment for offshore rig with surface blowout preventer
US7931090B2 (en) 2005-11-15 2011-04-26 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling subsea wells
WO2009146206A2 (en) 2008-04-18 2009-12-03 Schlumberger Canada Limited Subsea tree safety control system
US7967066B2 (en) * 2008-05-09 2011-06-28 Fmc Technologies, Inc. Method and apparatus for Christmas tree condition monitoring
US7845404B2 (en) 2008-09-04 2010-12-07 Fmc Technologies, Inc. Optical sensing system for wellhead equipment
US8517112B2 (en) * 2009-04-30 2013-08-27 Schlumberger Technology Corporation System and method for subsea control and monitoring

Also Published As

Publication number Publication date
AU2012326577A1 (en) 2014-04-24
GB2509642A (en) 2014-07-09
GB201406489D0 (en) 2014-05-28
BR112014009336A2 (pt) 2017-04-18
US8725302B2 (en) 2014-05-13
WO2013058972A1 (en) 2013-04-25
GB2509642B (en) 2018-11-14
US20130103208A1 (en) 2013-04-25
NO343588B1 (no) 2019-04-08
AU2012326577B2 (en) 2017-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20140447A1 (no) Styrestytemer og metoder for undervannsaktiviteter.
US20170284164A1 (en) Sil rated system for blowout preventer control
US8464797B2 (en) Subsea control module with removable section and method
KR102471843B1 (ko) 파열 방지기 제어를 위한 안정 무결성 기준(sil) 등급 시스템
EP2383427A2 (en) Subsea control module with removable section
US20180202252A1 (en) Blowout preventer control system and methods for controlling a blowout preventer
US20110266003A1 (en) Subsea Control Module with Removable Section Having a Flat Connecting Face
US20080202761A1 (en) Method of functioning and / or monitoring temporarily installed equipment through a Tubing Hanger.
NO20140567A1 (no) BOP sammenstilling for nødavstengning
AU2013215424B2 (en) Method and system for rapid containment and intervention of a subsea well blowout
KR102455750B1 (ko) 분출 방지기 제어를 위한 sil 등급 시스템
WO2016106267A1 (en) Riserless subsea well abandonment system

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: ONESUBSEA IP UK LIMITED, GB