NO20140619A1

NO20140619A1 - Apparatus and method for collecting oil from pipes extracted from a well

Info

Publication number: NO20140619A1
Application number: NO20140619A
Authority: NO
Inventors: Geir Nordahl-Pedersen
Original assignee: Norshore As
Priority date: 2014-05-15
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2015-11-16
Also published as: WO2015174851A1

Abstract

Det beskrives en anordning (3) for oppsamling av fluid fra et brønnrør (13) som trekkes ut av en brønn (1), hvor oppsamlingsanordningen (3) er anordnet over et brønnhode (11) og er forsynt med en gjennomgående senteråpning (314) koaksialt med brønnens (1) senterakse; og oppsamlingsanordningen (3) omfatter et magasin (32) som er anordnet over en fluidbeholder (31) og rommer en sammenfoldet, fluidtett strømpe (321) som omkranser senteråpningen (323), idetet nedre strømpeendepartis (324) periferi er fluidtett forbundet med fluidbeholderen (31) og et øvre strømpeendepartis (323) periferi er forbundet med et feste (322) innrettet til å kunne fastgjøres til trekkerørets (2) eller brønnrørets (13) mantelflate. Det beskrives også en framgangsmåte for oppsamling av fluid fra et brønnrør (13) som trekkes ut av en brønn (1).A device (3) for collecting fluid from a well tube (13) is pulled out of a well (1), the collecting device (3) being arranged over a wellhead (11) and provided with a through-center opening (314). coaxial with the center axis of the well (1); and the collecting device (3) comprises a magazine (32) disposed over a fluid container (31) and accommodating a collapsed, fluid-tight stocking (321) surrounding the center opening (323), the lower stocking end portion (324) peripherally being fluid-tightly connected to the fluid container ( 31) and an upper sock end portion (323) periphery is connected to a bracket (322) adapted to be attached to the casing surface of the puller tube (2) or the well tube (13). Also disclosed is a method of collecting fluid from a well tube (13) which is withdrawn from a well (1).

Description

ANORDNING OG FRAMGANGSMÅTE FOR OPPSAMLING AV OUE FRA RØR SOM TREKKES UT AV EN BRØNN DEVICE AND PROCEDURE FOR COLLECTION OF WASTE FROM PIPE WHICH IS PULLED OUT OF A WELL

Oppfinnelsen vedrører en anordning og en framgangsmåte for oppsamling av fluid fra et brønnrør som trekkes ut av en brønn, mer spesifikt fra en stigerørsløs brønn. The invention relates to a device and a method for collecting fluid from a well pipe that is pulled out of a well, more specifically from a riserless well.

Ved undersjøisk lete- og produksjonsboring etter hydrokarboner anvendes det noen ganger et såkalt stigerørsløst system for gjenvinning av boreslam (riserless mud reco-very system), hvor det ikke strekker seg et stigerør mellom en overflateinstallasjon og et brønnhode på sjøbunnen, og hvor returstrømmen av boreslam går gjennom en slangeforbindelse fra brønnhodet og til overflateinstallasjonen. En ulempe med et sti-gerørsløst system er at uttrekking av borerør, foringsrør eller produksjonsrør fra bore-hullet gjennom brønnhodet kan føre til forurensing av vannmassen omkring brønnho-det, idet rørstrengens overflate kan ha rester av et belegg av boreslam, brønnkom-pletteringsvæske, olje etc. selv om brønnhodet omfatter midler som skal holde tilbake slike væsker ved avskraping eller lignende for oppsamling i et lukket system i tilknyt-ning til brønnhodet. In underwater exploration and production drilling for hydrocarbons, a so-called riserless mud recovery system is sometimes used, where a riser does not extend between a surface installation and a wellhead on the seabed, and where the return flow of drilling mud passes through a hose connection from the wellhead to the surface installation. A disadvantage of a riser pipeless system is that extraction of drill pipe, casing pipe or production pipe from the bore hole through the well head can lead to contamination of the water mass around the well head, as the surface of the pipe string may have remnants of a coating of drilling mud, well completion fluid, oil etc., even if the wellhead includes means to retain such liquids during scraping or the like for collection in a closed system in connection with the wellhead.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterføl-gende patentkravene. The purpose is achieved by features which are indicated in the description below and in the subsequent patent claims.

Oppfinnelsen tilveiebringer en anordning for tildanning av en barriere mellom en rør-streng som befinner seg over et brønnhode og er i ferd med å trekkes ut av en brønn, og en tilstøtende vannmasse. Anordningen omfatter et magasin, for eksempel en hol-der, som rommer en fluidtett strømpe som er foldet sammen i sin aksiale retning, idet det er opprettholdt en åpen senterpassasje gjennom den sammenfoldede strømpen. Magasinet er anordnet på toppen av brønnhodet, og rørstrengen som skal trekkes ut av brønnen, strekker seg gjennom den sammenfoldede strømpens senterpassasje. Strømpen har i en utstrakt tilstand en lengde som fortrinnsvis i det minste er lik av-standen fra brønnhodet og opp til overflateinstallasjonen. En øvre ende av strømpen er i det minste i en fase for tilkopling til rørstrengen tilknyttet et festemiddel som er innrettet til å feste strømpens øvre ende til rørstrengen. Når rørstrengen trekkes ut av brønnen, trekkes strømpen suksessivt ut av magasinet og omslutter den oppragende rørstrengen. Dermed vil væsker etc. som befinner seg på rørstrengens overflate, holdes adskilt fra den omkringliggende vannmassen. The invention provides a device for creating a barrier between a pipe string which is located above a wellhead and is in the process of being pulled out of a well, and an adjacent body of water. The device comprises a magazine, for example a holder, which accommodates a fluid-tight stocking that is folded in its axial direction, an open center passage through the folded stocking being maintained. The magazine is arranged on top of the wellhead, and the tubing string to be pulled out of the well extends through the center passage of the folded stocking. In an extended state, the stocking has a length that is preferably at least equal to the distance from the wellhead up to the surface installation. An upper end of the stocking is at least in one phase for connection to the pipe string associated with a fastening means which is adapted to fasten the upper end of the stocking to the pipe string. As the tubing string is pulled out of the well, the stocking is successively pulled out of the magazine and encloses the upstanding tubing string. Thus, liquids etc. that are on the surface of the pipe string will be kept separate from the surrounding water mass.

En nedre ende av strømpen er med sin periferi fluidtett fastgjort i magasinet eller en underliggende struktur. Mellom magasinet og brønnhodet kan det være anordnet en fluidbeholder som står i fluidkommunikasjon med det innvendige av strømpen og er drenert til overflateinstallasjonen via et evakueringsanlegg omfattende pumpe og et nivåreguleringssystem. Væsker og annet som befinner seg mellom rørstrengen og strømpen og som over tid har en tendens til å sige ned mot brønnhodet, vil dermed kunne samles opp og fjernes fra brønnhodet, for eksempel ved pumping til overflateinstallasjonen gjennom returledningen for boreslam eller en separat pumpeledning. Fluidbeholderen er i en utførelse traktformet med et åpent bunnparti. A lower end of the stocking is, with its periphery, fluid-tightly fixed in the magazine or an underlying structure. Between the magazine and the wellhead, a fluid container may be arranged which is in fluid communication with the inside of the stocking and is drained to the surface installation via an evacuation system comprising a pump and a level control system. Liquids and other things that are between the pipe string and the stocking and that over time tend to seep down towards the wellhead, will thus be able to be collected and removed from the wellhead, for example by pumping to the surface installation through the return line for drilling mud or a separate pump line. The fluid container is in one embodiment funnel-shaped with an open bottom part.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en anordning for oppsamling av fluid fra et brønnrør som trekkes ut av en brønn, kjennetegnet ved at In a first aspect, the invention relates more specifically to a device for collecting fluid from a well pipe that is pulled out of a well, characterized in that

oppsamlingsanordningen er anordnet over et brønnhode og er forsynt med en gjennomgående senteråpning koaksialt med brønnens senterakse; og the collection device is arranged above a wellhead and is provided with a through center opening coaxial with the center axis of the well; and

oppsamlingsanordningen omfatter et magasin som er anordnet over en fluidbeholder og rommer en sammenfoldet, fluidtett strømpe som omkranser senteråpningen, idet et nedre strømpeendepartis periferi er fluidtett forbundet med fluidbeholderen og et øvre strømpeendepartis periferi er forbundet med et feste innrettet til å kunne fastgjøres til trekkerørets eller brønnrørets mantelflate. the collection device comprises a magazine which is arranged above a fluid container and accommodates a folded, fluid-tight sock which encircles the central opening, the periphery of a lower sock end part being fluid-tightly connected to the fluid container and the periphery of an upper sock end part being connected with a fastener arranged to be able to be attached to the draw pipe or well pipe mantle surface.

Fluidbeholderen kan være ei trakt med et åpent bunnparti. Fordelen med dette erat en omkringliggende vannmasse kan innledningsvis fylle fluidbeholderen, idet denne vannmassen suksessivt fortrenges ut gjennom det åpne bunnpartiet etter hvert som det lettere, hydrokarbonholdige fluidet fyller fluidbeholderen fra dens åpning mot strømpen. The fluid container can be a funnel with an open bottom. The advantage of this is that a surrounding mass of water can initially fill the fluid container, as this mass of water is successively displaced through the open bottom part as the lighter, hydrocarbon-containing fluid fills the fluid container from its opening towards the stocking.

En pumpeledning kan på fluidkommuniserende vis være tilknyttet fluidbeholderen. Fordelen med dette er at det hydrokarbonholdige fluidet kan holdes atskilt fra den omkringliggende vannmassen uavhengig av hvor mye fluid som dreneres til fluidbeholderen. A pump line can be connected to the fluid container in a fluid-communicating manner. The advantage of this is that the hydrocarbon-containing fluid can be kept separate from the surrounding body of water regardless of how much fluid is drained into the fluid container.

Fluidbeholderen kan være forsynt med et nivåreguleringssystem innrettet til å regulere fluidbeholderens innhold av fluid tilført fra brønnrøret. Fordelen med dette er at grensesnittet mellom det tilførte fluidet og den underliggende vannmassen i fluidbeholderen kan holdes på et foreskrevet nedre nivå uavhengig av mengden av hydro-karbonholdig fluid som dreneres fra brønnrøret til fluidbeholderen. The fluid container can be provided with a level control system designed to regulate the fluid container's content of fluid supplied from the well pipe. The advantage of this is that the interface between the supplied fluid and the underlying water mass in the fluid container can be kept at a prescribed lower level regardless of the amount of hydrocarbon-containing fluid that is drained from the well pipe to the fluid container.

I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en framgangsmåte ved oppsamling av fluid fra et brønnrør som trekkes ut av en brønn, kjennetegnet ved at framgangsmåten omfatter følgende trinn: å anordne en fluidtett strømpe sammenfoldet omkring en senteråpning i en oppsamlingsanordning; In a second aspect, the invention relates more specifically to a method for collecting fluid from a well pipe that is pulled out of a well, characterized in that the method includes the following steps: arranging a fluid-tight stocking folded around a central opening in a collection device;

å anbringe oppsamlingsanordningen over et brønnhode; placing the collection device over a wellhead;

å trekke et øvre endeparti av brønnrøret gjennom senteråpningen i oppsamlingsanordningen; pulling an upper end portion of the well pipe through the center opening in the collection device;

å sammenkople fluidtett et øvre strømpeendepartis periferi med et øvre parti av brønnrøret eller et nærliggende parti av trekkerøret; og fluid-tightly interconnecting an upper stocking end portion periphery with an upper portion of the well pipe or a nearby portion of the draft pipe; and

å trekke brønnrøret ut av brønnen idet strømpen suksessivt omslutter brønnrø-ret. to pull the well pipe out of the well as the stocking successively surrounds the well pipe.

Framgangsmåten kan omfatte det ytterligere trinnet: The method may comprise the further step of:

å drenere fluid fra brønnrøret via en fluidbeholder anordnet i oppsamlingsanordningen. to drain fluid from the well pipe via a fluid container arranged in the collection device.

Framgangsmåten omfatter de ytterligere trinnene: The procedure includes the additional steps:

å fylle fluidbeholderen med fluid fra brønnrøret ved suksessivt å fortrenge en vannmasse gjennom et åpent bunnparti i fluidbeholderen; og filling the fluid container with fluid from the well pipe by successively displacing a mass of water through an open bottom portion of the fluid container; and

å regulere grensesnittet mot den underliggende vannmassen ved hjelp av et nivåreguleringssystem tilknyttet en pumpeledning. to regulate the interface with the underlying body of water by means of a level control system connected to a pump line.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser i sideriss og delvis i aksialsnitt et brønnhode forsynt med en oppsamlingsanordning ifølge oppfinnelsen i en tidlig fase av uttrekking av et brønnrør; Fig. 2 viser i sideriss og delvis i aksialsnitt et brønnhode forsynt med en oppsamlingsanordning ifølge oppfinnelsen i en senere fase av uttrekking av brønnrøret; In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows in side view and partly in axial section a wellhead equipped with a collection device according to the invention in an early phase of extracting a well pipe; Fig. 2 shows in side view and partly in axial section a wellhead equipped with a collection device according to the invention in a later phase of extraction of the well pipe;

Fig. 3 viser i større målestokk et utsnitt av figur 1. Fig. 3 shows a section of figure 1 on a larger scale.

På figurene angir henvisningstallet 1 en undersjøisk brønn hvor et brønnhode 11 er etablert på en sjøbunn 41 under en vannmasse 5. Brønnhodet 11 omfatter et ventiltre 111, typisk en utblåsingssikring og andre ventiler av i og for seg kjent art. Et forings-rør 12 og et brønnrør 13, for eksempel et produksjonsrør, strekker seg nedover i et borehull i en undergrunn 4. Brønnen 1 utgjør en del av et såkalt stigerørløst system hvor fluider på i og for seg kjent vis føres fra brønnhodet 11 til en ikke vist overflateinstallasjon eller et landanlegg via ikke viste fluidledninger. In the figures, the reference number 1 denotes an underwater well where a wellhead 11 is established on a seabed 41 under a body of water 5. The wellhead 11 comprises a valve tree 111, typically a blowout protection and other valves of a known nature. A casing pipe 12 and a well pipe 13, for example a production pipe, extend down into a borehole in a subsoil 4. The well 1 forms part of a so-called riserless system where fluids are carried in a known manner from the wellhead 11 to a surface installation not shown or an onshore facility via fluid lines not shown.

Et trekkerør 2 strekker seg fra brønnhodet 11, hvor det midlertidig er koplet til brønn-røret 13, og opp til en ikke vist overflateinstallasjon. Trekkerøret 2 anvendes for å trekke brønnrøret 13 gjennom brønnhodet 11 og ut av brønnen 1. A draw pipe 2 extends from the wellhead 11, where it is temporarily connected to the well pipe 13, and up to a surface installation not shown. The pulling pipe 2 is used to pull the well pipe 13 through the wellhead 11 and out of the well 1.

På toppen av brønnhodeventiltreet 111 er det anordnet en oppsamlingsanordning 3 som omfatte en fluidbeholder 31, typisk ei oppsamlingstrakt som avgrenser oppover et volum over brønnhodeventiltreet 111. Fluidbeholderen 31 har et åpent bunnparti 312 og er i en avstand over bunnpartiet 312 forsynt med en pumpeledning 311 som forbinder det indre av fluidbeholderen 31 med ei ikke vist pumpe og et reservoar for eksempel anordnet på en ikke vist overflateinstallasjon. Et nivåreguleringssystem 313, her vist skjematisk, er signalmessig tilknyttet den ikke viste pumpa. Nivåreguleringssystemet 313 omfatter midler innrettet til å kunne indikere når nivået av hydrokar-bonholdig fluid har nådd et visst nivå over fluidbeholderens 31 bunnparti. Oppsamlingsanordningen 3 har en gjennomgående senteråpning 314 som er koaksial med senteråpningen i brønnhodet 11. On top of the wellhead valve tree 111, a collection device 3 is arranged which comprises a fluid container 31, typically a collection funnel that defines a volume above the wellhead valve tree 111. The fluid container 31 has an open bottom part 312 and is provided at a distance above the bottom part 312 with a pump line 311 which connects the interior of the fluid container 31 with a pump (not shown) and a reservoir, for example, arranged on a surface installation (not shown). A level control system 313, here shown schematically, is signal-wise connected to the pump, not shown. The level control system 313 comprises means designed to be able to indicate when the level of hydrocarbon-containing fluid has reached a certain level above the bottom part of the fluid container 31. The collection device 3 has a through center opening 314 which is coaxial with the center opening in the wellhead 11.

På toppen av fluidbeholderen 31 er det anordnet et magasin 32 som rommer en fluidtett strømpe 321 som er foldet sammen i sin aksiale retning, idet det er opprettholdt en åpen senterpassasje gjennom den sammenfoldede strømpen 321 sammenfallende med senteråpningen 314 for at trekkerøret 2 og brønnrøret 13 kan passere gjennom den sammenfoldede strømpen 321. Et øvre endeparti 324 (se figur 3) av strømpen 321 er tilknyttet et strømpefeste 322, for eksempel en klemanordning som er innrettet til å kunne fastgjøres til et parti av trekkerøret 2 eller brønnrøret 13. Magasinet 32 er i det minste innrettet til å holde tilbake det sammenfoldede partiet av strømpen 321 under uttrekking av strømpen 321 gjennom et øvre parti av oppsamlingsanordningens 3 senteråpning 314. Et nedre endeparti 323 (se figur 3) av strømpen 321 er på fluid-tettende vis fastgjort i et nedre parti av magasinet 32, men kan like gjerne være fastgjort til et øvre parti av oppsamlingstrakta 31. Det kan være en fordel om magasinet 32 slutter tett omkring den sammenfoldede strømpen 321 med unntak av en øvre åp ning mot den omgivende vannmassen 5 og en nedre åpning mot fluidbeholderen 31, for derved å hindre at den sammenfoldede strømpen 321 blir skadet. On the top of the fluid container 31, a magazine 32 is arranged which accommodates a fluid-tight stocking 321 which is folded in its axial direction, an open central passage through the folded stocking 321 coinciding with the center opening 314 being maintained so that the draft pipe 2 and the well pipe 13 can pass through the folded stocking 321. An upper end part 324 (see Figure 3) of the stocking 321 is connected to a stocking attachment 322, for example a clamping device which is arranged to be able to be attached to a part of the draw pipe 2 or the well pipe 13. The magazine 32 is in the smallest is adapted to retain the folded portion of the stocking 321 during extraction of the stocking 321 through an upper portion of the collection device 3 center opening 314. A lower end portion 323 (see Figure 3) of the stocking 321 is fluid-tightly secured in a lower part of the magazine 32, but can just as well be attached to an upper part of the collecting funnel 31. It can be an advantage if magazine t 32 closes tightly around the folded stocking 321 with the exception of an upper opening towards the surrounding body of water 5 and a lower opening towards the fluid container 31, thereby preventing the folded stocking 321 from being damaged.

Når et brønnrør 13 skal trekkes opp av brønnen 1 og gjennom vannmassen 5, fastgjø-res det øvre endepartiet 324 av strømpen 321 til trekkerøret 2 eller et øvre parti 131 (se figur 3) av brønnrøret 13 ved hjelp av strømpefestet 322. Denne operasjonen kan for eksempel utføres ved hjelp av en ikke vist, fjernstyrt undervannsfarkost (ROV). Brønnrøret 13 og den medfølgende strømpen 321 trekkes deretter ut av brønnen, idet strømpen 321 suksessivt trekkes ut av magasinet 32 gjennom senteråpningen 323 og danner en fluidtett barriere mellom brønnrøret 13 og vannmassen 5. When a well pipe 13 is to be pulled up from the well 1 and through the body of water 5, the upper end part 324 of the sock 321 is fixed to the draw pipe 2 or an upper part 131 (see figure 3) of the well pipe 13 by means of the sock fastener 322. This operation can for example, is carried out using a not shown, remotely operated underwater vehicle (ROV). The well pipe 13 and the accompanying stocking 321 are then pulled out of the well, the stocking 321 being successively pulled out of the magazine 32 through the center opening 323 and forming a fluid-tight barrier between the well pipe 13 and the water body 5.

Selv om brønnhodet 11 er forsynt med midler for fjerning av fluidbelegg fra brønnrø-rets 13 utside, vil noe fluidbelegg alltid bli med brønnrøret ut av brønnhodeventiltreet 111. Fluidrester som måtte befinne seg på brønnrørets 13 mantelflate, vil av strømpen 321 hindres i å blande seg med vannmassen 5, og strømmende fluidrester vil ved tyngdekraftens hjelp havne i fluidbeholderen 31, hvor fluidrestene vil kunne dreneres til den ikke viste overflateinstallasjonen via pumpeledningen 311. Siden hydrokarboner er lettere enn vann, vil hydrokarbonholdige fluidrester samle seg i fluidbeholderens 31 øvre parti og hindres i å trenge ut gjennom det åpne bunnpartiet 312 ved at nivåreguleringssystemet 313 styrer evakueringen av fluidrester fra oppsamlingstrakta 31. Even if the wellhead 11 is provided with means for removing fluid coating from the outside of the well pipe 13, some fluid coating will always remain with the well pipe out of the wellhead valve tree 111. Fluid residues that may be on the casing surface of the well pipe 13 will be prevented by the sock 321 from mixing with the mass of water 5, and flowing fluid residues will, with the help of gravity, end up in the fluid container 31, where the fluid residues will be able to be drained to the not shown surface installation via the pump line 311. Since hydrocarbons are lighter than water, hydrocarbon-containing fluid residues will collect in the upper part of the fluid container 31 and be prevented from to penetrate through the open bottom part 312 by the level regulation system 313 controlling the evacuation of fluid residues from the collection funnel 31.

Claims

1. Device (3) for collecting fluid from a well pipe (13) which is pulled out of a well (1), characterized in that the collection device (3) is arranged above a wellhead (11) and is provided with a through central opening (314) coaxial with the central axis of the well (1); and the collection device (3) comprises a magazine (32) which is arranged above a fluid container (31) and accommodates a folded, fluid-tight stocking (321) which encircles the central opening (323), the periphery of a lower stocking end part (324) being fluid-tightly connected to the fluid container ( 31) and the periphery of an upper stocking end portion (323) is connected by a fastener (322) arranged to be able to be attached to the casing surface of the draft pipe (2) or the well pipe (13).

2. Device (3) according to claim 1, where the fluid container (31) is a funnel with an open bottom part (312).

3. Device (3) according to claim 1, where a pump line (311) is connected to the fluid container (31) in a fluid-communicating manner.

4. Device (3) according to claim 1, where the fluid container (31) is provided with a level control system (313) designed to regulate the fluid container's (31) content of fluid supplied from the well pipe (13).

5. Procedure for collecting fluid from a well pipe (13) which is pulled out of a well (1), characterized in that the procedure comprises the following steps: arranging a fluid-tight stocking (321) folded around a central opening (314) in a collection device (3) ; placing the collection device (3) over a wellhead (11); pulling an upper end portion (131) of the well pipe (13) through the center opening (314) in the collection device (3); fluid-tightly connecting an upper stocking end portion (324) periphery with an upper portion (131) of the well pipe (13) or a nearby portion of the draft pipe (2); and pulling the well pipe (13) out of the well (1) as the stocking successively surrounds the well pipe (13).

6. Method according to claim 5, where the method comprises the further step: draining fluid from the well pipe (13) via a fluid container (31) arranged in the collection device (3).

7. Method according to claim 5, where the method comprises the further steps: filling the fluid container (31) with fluid from the well pipe (13) by successively displacing a mass of water (5) through an open bottom part (312) in the fluid container; and to regulate the interface to the underlying body of water (5) by means of a level control system (313) connected to a pump line (311).