(12) PATENT (19) NO (11) 336114 (13) B1 NORGE (1) Int Cl. G01M 3/02 (2006.01) E21B 41/00 (2006.01) E21B 1/02 (2006.01) Patentstyret (21) Søknadsnr 201102 (86) Int.inng.dag og søknadsnr (22) Inng.dag 2011.02.16 (8) Videreføringsdag (24) Løpedag 2011.02.16 (30) Prioritet (41) Alm.tilgj 2012.08.17 (4) Meddelt 201.0.18 (73) Innehaver Aker Subsea AS, Postboks 94, 132 LYSAKER, Norge (72) Oppfinner Linn Therese Thuv, Bentsebrugata 16F, 0476 OSLO, Norge Dmitri Volkov, Lauritz Hervigsvei 37 A, 303 DRAMMEN, Norge (74) Fullmektig Protector Intellectual Property Consultants AS, Oscarsgate 20, 032 OSLO, Norge (4) Benevnelse Testanordning for ventiltre og annet havbunns brønnutstyr (6) Anførte publikasjoner US 4007782 A (7) Sammendrag Anordning (1) omfattende anordning (9, 11) for å støtte havbunns brønnutstyr og omfattende et støttelegeme (3) som støtter et testhode (). Testhodet () er innrettet til å motta nevnte havbunns brønnutstyr (100), inkludert et ventiltre (100). Testhodet () er innrettet til å bli beveget inn og ut av en testposisjon på støttelegemet (3), idet anordningen (1) omfatter en testhodebevegelsesanordning (13).
-1- Testanordning for ventiltre og annet havbunns brønnutstyr Den foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for testing og for inspeksjon av forskjellige havbunnskomponenter, særlig et havbunns ventiltre. 10 Bakgrunn I feltet havbunns hydrokarbonbrønner blir ventiltrær anordnet på toppen av et havbunns brønnhode for å styre trykk og fluidstrømmer. Ventiltrærne, samt annet havbunns brønnutstyr så som utblåsningssikringer (BOP), blir senket fra en overflateinstallasjon ned til brønnhodet. Publikasjon US 4007782 beskriver en anordning for å parkere og å bevege en utblåsningssikring om bord på en flytende borerigg, mellom en parkert stilling og en anvendt stilling. 1 20 Før installasjon på brønnen blir ventiltreet testet og inspisert på land og/eller på den flytende installasjonen. For å teste tetningene til treet blir det koblet til et testhode (engelsk: test stump) som er anordnet på en testanordning, ofte kalt en testskid. Testhodet er et rørstykke som tilsvarer brønnhodestussen (engelsk: wellhead spool) til havbunnsbrønnen. Når det er riktig koblet på testhodet kan operatøren påføre trykk for å foreta tetningstest. 2 I tillegg til tetningstest blir ventiltreet også inspisert visuelt. For å inspisere den nedre innvendige siden av treet må treet bli løftet til et nivå som tillater at personell kan gå under det. For å montere treet i en slik posisjon blir det anordnet på en inspeksjonsskid som fremviser rom under treet, hvor personell kan bevege seg. 30 Videre, operatøren har andre testskidder tilgjengelig for testing av annet utstyr, så som en innvendig ventiltrekappe (ITC). For å foreta testing låser operatøren ITC-en til den indre boringen til et ITC testhode på en ITC testskid. ITC testhodet fremviser indre låseprofiler som korresponderer med de indre profilene til ventiltrehodestussen (eng: Xmas tree spool), til hvilken ITC-en er tilpasset å bli låst når den er i bruk ved brønnlokasjonen.
-2- Å ha én testskid for hver havbunnskomponent som skal bli testet i tillegg til forskjellige skidder for inspeksjon resulterer i en uhensiktsmessig mengde utstyr. Slikt utstyr øker plassbehovet på stedet for testing og inspeksjon. Dette er særlig viktig når dette stedet er på en overflateinstallasjon til havs, hvor både plass og vekt må tas spesielt hensyn til. Følgelig, formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe test og inspeksjonsutstyr som forenkler testings- og inspeksjonsprosessen, samt reduserer den nødvendige mengden utstyr. 10 1 20 2 Oppfinnelsen I samsvar med den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en anordning omfattende innretning for å støtte havbunns brønnutstyr og omfattende et støttelegeme som støtter et testhode, hvilket testhode er tilpasset å motta havbunns brønnutstyr, inkludert et ventiltre. I samsvar med oppfinnelsen er testhodet innrettet til å bli beveget inn og ut av en testposisjon på støttelegemet, idet anordningen omfatter en testhode-bevegelsesanordning. Som vil fremgå av beskrivelsen nedenfor gir dette operatøren fleksibilitet ved preparering og testing av havbunns brønnutstyr før det tas i bruk ved en havbunnslokasjon. Testhode-bevegelsesanordningen omfatter fortrinnsvis en trekkeanordning innrettet til å trekke testhodet inn i og ut av testposisjonen. Man kan, imidlertid, også forestille seg andre typer av testhode-bevegelsesanordninger, for eksempel slik som en hydraulisk stempelanordning innrettet til å skyve og trekke testhodet mellom posisjonene. Støttelegemet kan fortrinnsvis forsynes med midler for å oppta trekkeanordningen når denne ikke er i bruk. 30 I én utførelsesform er trekkeanordningen innrettet til å være anordnet mellom første og andre par av trekkeforbindelsesanordninger, henholdsvis. Forbindelsesanordningene kan for eksempel være kroker eller løkker. Trekkeanordningen trekker testhodet ut av testposisjonen når den er anordnet mellom
-3- forbindelsesanordningene til det første paret og inn i testposisjonen når dener anordnet mellom forbindelsesanordningene til det andre paret. 10 For å oppta trekkeanordningen mellom forbindelsesanordningene til det første paret av forbindelsesanordninger, kan anordningen fordelaktig omfatte en forlengelsesarm på hvilken en forbindelsesanordning av det første paret av forbindelsesanordninger er anordnet, hvorved forlengelsesarmen er innrettet til å bli beveget fra en tilbaketrukket posisjon og til en samt festet i en utstrukket posisjon. Følgelig, i den utstrakte posisjonen vil forlengelsesarmen fortrinnsvis rage ut fra støttelegemet, og således posisjonere én av forbindelsesanordningene av det første paret ved en tilstrekkelig avstand fra den motstående forbindelsesanordningen. 1 Fortrinnsvis kan testhodet bli støttet på glideplater på hvilke testhodet glir når det blir beveget ut av eller inn i testposisjonen. 20 I en fordelaktig utførelsesform omfatter innretningen et flertall guidestolper som er innrettet til å guide nevnte utstyr inn i korrekt posisjon på anordningen. Guidestolpene bærer støtteplattformer som kan innta forskjellige forutbestemte, låste vertikale posisjoner på guidestolpene. På denne måten, ved å støtte det nevnte havbunns brønnutstyret på støtteplattformene, kan utstyret bli støttet ved forskjellige vertikale nivåer på anordningen. Fordeler ved dette trekket vil fremkomme nedenfor, av den detaljerte beskrivelsen av et eksempel. 2 I enda en annen utførelse fremviser testhodet forskjellige grensesnittprofiler som er innrettet for tilkobling til forskjellige havbunnsutstyr som skal bli testet. Slikt utstyr kan for eksempel være et havbunns ventiltre og en innvendig ventiltrehette. 30 Eksempel på utførelsesform Idet den foreliggende oppfinnelsen er beskrevet i generelle termer ovenfor, vil et mer detaljert og ikke-begrensende eksempel på utførelsesform bli gitt nedenfor med henvisning til de medfølgende tegningene, i hvilke
-4-10 1 Fig. 1 er et perspektivriss av en test- og inspeksjonsskid i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen; Fig. 2 er et tverrsnittsriss av test- og inspeksjonsskidden i Fig. 1; Fig. 3 er et tverrsnittsriss av skidden i Fig. 1, med et testhode i en annen posisjon; Fig. 4 er et forstørret perspektivriss av en del av skidden i samsvar med oppfinnelsen; Fig. er et annet forstørret perspektivriss av skidden; Fig. 6 til Fig. 8 er perspektivriss av en støtteplattform, og viser prosessen ved tilkobling til en guidestolpe til skidden; Fig. 9 er et tverrsnittsriss av støtteplattformen vist i Fig. 6 til Fig. 8; Fig. 10 er et tverrsnittsriss av støtteplattformen vist i Fig. 6 til Fig. 9; Fig. 11 er et tverrsnittsriss av en del av testhodet til skidden; Fig. 12 er et tverrsnittsriss av testhodet; og Fig. 13 er et tverrsnittsriss av skidden i samsvar med oppfinnelsen, med en innvendig ventiltrekappe installert i testhodet. 20 2 30 Fig. 1 viser en test- og inspeksjonsanordning, heri kalt en test- og inspeksjonsskid 1, i samsvar med én utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. Skidden 1 omfatter et nedre støttelegeme 3. Opp fra støttelegemet 3 rager et testhode som i Fig. 1 er anordnet i en sentral testposisjon. Ved hver av de fire hjørnene av støttelegemet 3 er det en guidestolpe 9. Guidestolpene 9 er, blant andre trekk, innrettet for å guide havbunnsutstyr, så som et ventiltre (XT) på testhodet for testing av ventiltreet. Det henvises nå til Fig. 2, som illustrerer en ventiltresammenstilling 100 anordnet på test- og inspeksjonsskidden 1 vist i Fig. 1. XT-sammenstillingen 100 blir guidet ned på guidestolpene 9. Videre, XT-sammenstillingen 100 er støttet i en elevert inspeksjonsposisjon med støtteplattformer 11. På hver guidestolpe 9 er støtteplattformene 11 låst til guidestolpen 9 ved et forutbestemt nivå. Følgelig, som det fremgår av Fig. 2, blir XT-sammenstillingen 100 støttet ved et nivå hvor den ikke er i kontakt med testhodet. Denne eleverte posisjonen er hensiktsmessig for manuell inspeksjon av XT-sammenstillingen 100, og særlig av det indre av den nedre delen av ventiltreet 101.
-- Ved tilkobling av XT-et 101 til testhodet er støtteplattformene 11 anordnet i en nedre stilling på guidestolpene 9. Dette trekket vil bli beskrevet i ytterligere detalj med henvisning til Fig. 6 til Fig. 10. 10 Fig. 3 er en illustrasjon tilsvarende Fig. 2. I Fig. 3 er imidlertid testhodet vist i en posisjon hvor det er trukket ut av testposisjonen vist i Fig. 2. Når det er trukket til side fra testposisjonen blir det gitt rom direkte under XT-et 101 for personell for inspeksjon av de innvendige og nedre delene av XT 101. Særlig blir tetningene eller tetningsflatene til XT 101 inspisert fra dette rommet. 1 I denne spesielle utførelsesformen er en kjettingstrammer eller kjettingtalje 13 festet mellom to forbindelsesanordninger 1 som utgjør et første par av forbindelsesanordninger, for å bevege testhodet ut av testposisjonen vist i Fig. 2. Følgelig, testhodet kan bli beveget ut av testposisjonen ved hjelp av manuell kraft. 20 Kjettingtaljen 13 kan fortrinnsvis bli lagret på skidden 1 når den ikke er i bruk. Som kan ses i Fig. 2 er kjettingtaljen 13 festet i en lagringsposisjon mellom to kjettingtalje-forbindelsesanordninger på støttelegemet 3 til skidden 1. 2 30 For å tilveiebringe tilstrekkelig rom for kjettingtaljen 13 er det anordnet en forlengelsesarm 19 i støttelegemet 3 til test- og inspeksjonsskidden 1. Når kjettingtaljen 13 blir anordnet for å trekke testhodet ut av testposisjonen blir forlengelsesarmen 19 trukket en avstand ut fra støttelegemet 3 og låst i denne posisjonen. Denne posisjonen er vist i Fig. 3, mens Fig. 2 viser den ikke-utstrakte posisjonen. Én av forbindelsesanordningene 1 til det første paret av forbindelsesanordninger er anordnet ved den borteste enden av forlengelsesarmen 19. Således er det tilveiebrakt rom for kjettingtaljen 13, selv om testhodet har blitt trukket ut av testposisjonen og til en posisjon ved en kant av støttelegemet 3. I en alternativ løsning kunne forlengelsesarmen vært festet til støttelegemet 3 ved hjelp av hengsler. Den kunne bli dreiet inn i og mot støttelegemet 3 når den ikke var i bruk, og bli dreiet til å rage ut fra støttelegemet 3 nå den var i bruk.
-6- For å trekke testhodet tilbake til den sentrale testposisjonen blir kjettingtaljen 13 festet til et andre par av forbindelsesanordninger 17 som er anordnet på den motsatte siden av testhodet. 10 1 20 2 30 Fig. 4 illustrerer forlengelsesarmen 19 og kjettingtaljen 13 anordnet mellom det første paret av forbindelsesanordninger 1 i nærmere detalj. For å forenkle bevegelsen av forlengelsesarmen 19 ut av og inn i støttelegemet 3 med manuell kraft, er det anordnet glideplater 21 på forlengelsesarmen 19 som er innrettet til å tilveiebringe bare en lav friksjon som resulterer fra kontakt med støttelegemet 3. Også vist er en forlengelsesarm-låsepinne 23 som er innrettet for å låse forlengelsesarmen 19 i den utstrakte eller inntrukkete posisjonen. Låsepinnen 23 (kun låsepinnehåndtak synlig i Fig. 4) rager inn i en flens som rager fra støttelegemet 3 og låsehull 2 i forlengelsesarmen 19. Fig. viser det første paret av forbindelsesanordninger 1 når testhodet eri den sentrale testposisjonen, før forlengelsesarmen 19 har blitt anordnet i den utstrakte posisjonen. I Fig. er det også vist et par glideplater 27 på hvilke testhodet glir når det blir beveget. Glideplatene 27 fremviser en skulder 27a som strekker seg i retningen til den motstående glidepalten 27. En festeplate 28 er festet til den nedovervendte siden av testhodet. Festeplaten 28 strekker seg ned inn i rommet mellom glideplatene 27 og inn i sporene tilveiebrakt av nevnte skuldre 27a, det vil si under skuldrene 27a. På denne måten blir testhodet forhindret fra å tilte eller å forlate sin kontakt med glideplatene 27. Det henvises igjen til Fig. 1. Her kan man se det andre paret av forbindelsesanordninger 17. Én forbindelsesanordning 17 er festet til en kantdel av støttelegemet 3, mens den andre er festet til testhodet. Når testhodet blir trukket tilbake inn i teststillingen er kjettingtaljen 13 festet mellom disse forbindelsesanordningene 17. Det skal være åpenbart for en fagmann at testhodet også kan beveges inn og ut av teststillingen med andre midler. For eksempel kan man anordne hydraulisk stempelanordning i stedet for å bruke en manuell kjettingtalje. Videre, i
-7- stedet for glideplater 27 kunne testhodet vært anordnet på en roterende støtteplate hvorved testhodet var anordnet eksentrisk på støtteplaten i forhold til platens rotasjonsakse. Som vist i Fig. 1 til Fig. 3 ovenfor er det anordnet støtteplattformer 11 på guidestolpene 9. Støtteplattformene 11 er innrettet til å støtte havbunnsutstyr ved en forutbestemt elevert posisjon på skidden 1. Med henvisning til Fig. 6 til Fig. 10 vil deres funksjon nå bli beskrevet i nærmere detalj. 10 1 Fig. 6 viser et detaljert perspektivriss av en guidestolpe 9 på hvilken det skal monteres en støtteplattform 11. Støtteplattformen 11 fremviser en støtteflate 1 på hvilken havbunnsutstyret, så som XT-sammenstillingen 100, er innrettet til å hvile. Sentralt anordnet i støtteflaten 1 er det et åpent rom 3 som er kun delvis omgitt av støtteflaten 1. Dette gjør det mulig å bevege støtteplattformen 11 på guidestolpen 9 med en lateral bevegelse, slik at guidestolpen 9 er anordnet i nevnte åpne rom 3. Fig. 7 viser støtteplattformen 11 i en slik posisjon. 20 For å bibeholde støtteplattformen 11 i posisjonen montert på guidestolpen 9er en holdepinne innført inn i to holdepinnespor 7 i støtteplattformen 11. Når holdepinnen er anordnet i disse mottakende sporene 7, kan støtteplattformen 11 ikke bli trukket lateralt ut av inngrep med guidestolpene 9. I Fig. 8 er holdepinnen helt innført i holdepinnesporene 7. 2 30 Videre, for å forhindre støtteplattformen 11 fra å bevege seg nedover på guidestolpen 9 i den vertikale retningen, er det anordnet en sikringspinne 9 under den. Sikringspinnen 9 strekker seg gjennom mottakende pinneåpninger 61 i veggene til guidestolpen 9. De mottakende pinneåpningene 61 er kanskje vist tydeligere i Fig. 1. Følgelig, de mottakende pinneåpningene 61 i guidestolpene 9 definerer ved hvilke nivåer støtteplattformene 11 kan festes, og følgelig de mulige eleveringene til havbunnsutstyret som skal installeres på skidden 1,så som XT-sammenstillingen 100 (Fig. 2 og Fig. 3). Fig. 9 og Fig. 10 viser støtteplattformen 11 og deler av en guidestolpe 9 i tverrsnittsriss.
-8-10 1 20 Det henvises til Fig. 6 til Fig. 10, støtteplattformen 11 omfatter også midler for å låse det støttede havbunnsutstyret 100 til støtteplattformen 11. Én slik låseanordning er klemmen 63. Klemmene 63 fremviser en lagstrakt hoveddel med en mutter ved én ende. Ved den motstående enden har klemmene 63 en krok som er innrettet til å bli satt i inngrep med havbunnsutstyret 100. Dette skjer når klemmen 63 er ved en mer elevert posisjon i forhold til posisjonen vist i Fig. 6til Fig. 9. Når kroken er i inngrep med havbunnsutstyret 100 kan forbindelsen blir strammet til ved å rotere mutteren. Andre midler for å feste havbunnsutstyret til støtteplattformene 11 er dreibare klemmer 6. De dreibare klemmene 6 kan roteres om sin hengslete forbindelse med støtteplattformen 11 og ta tak i og holde en del av havbunnsutstyret som er anordnet på støtteplattformen 11. Fig. 11 viser et forstørret tverrsnittsriss av en del av testhodet. Festet tilen nedre del av testhodet er et testkammer a med trykktilkoblingsanordninger for tilføring av testtrykk. Tilkoblingsanordningene er i fluidkommunikasjon med en trykkførende ledning b som er tilkoblet en trykkledende kanal c i veggen til testhodet. Med dette oppsettet er operatøren i stand til å tilveiebringe testtrykk inne i testhodet når havbunnsutstyr, så som ventiltreet 101, er festet til det. 2 30 Fig. 12 viser et tverrsnittsriss av et foretrukket testhode. I denne foretrukkete utførelsesformen fremviser testhodet forskjellige profiler som er innrettet til å gå i inngrep med forskjellige typer havbunnsutstyr. Slikt utstyr kan omfatte et ventiltre 101, en innvendig ventiltrekappe eller en cup tester (engelsk: cup tester). Testhodet vist i Fig. 12 omfatter en XT-profil x som er innrettet tilå gå i inngrep med tilkoblende profiler til et ventiltre. XT-profilen x er også egnet for tilkobling til et setteverktøy for ventiltre. Videre har testhodet indre profiler y som er innrettet til å koble til en innvendig ventiltrekappe (ITC). I Fig. 13er test- og inspeksjonsskidden 1 vist med en ITC 200 installert i testhodet. I tillegg kan testhodet ha en indre profil innrettet til tilkobling til en cup tester (ikke vist).
-9- Følgelig, med et slikt testhode, som den illustrert i Fig. 12, er det mulig åteste forskjellige typer havbunnsutstyr med kun én testskid 1.
Patentkrav 1. Anordning (1) omfattende innretning (9, 11) for å støtte havbunns brønnutstyr og omfattende et støttelegeme (3) som støtter et testhode (), hvilket testhode () er innrettet til å motta nevnte havbunns brønnutstyr (100), inkludert et ventiltre (100), karakterisert ved at testhodet () er innrettet til å bli beveget inn og ut av en testposisjon på støttelegemet (3), idet anordningen (1) omfatter en testhodebevegelsesanordning (13). 10 2. Anordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at testhode- bevegelsesanordningen (13) omfatter en trekkeanordning som er innrettet til å trekke testhodet () inn i og ut av testposisjonen. 1 20 2 3. Anordning i samsvar med patentkrav 2, karakterisert ved at trekkeanordningen er innrettet til å bli anordnet mellom første og andre par av trekkeforbindelsesanordninger (1, 17), henholdsvis, så som kroker eller løkker, hvorved trekkeanordningen trekker testhodet (1) ut av testposisjonen når anordnet mellom forbindelsesanordningene (1) til det første paret og inn i testposisjonen når anordnet mellom forbindelsesanordningene (17) til det andre paret. 4. Anordning i samsvar med patentkrav 3, karakterisert ved at trekkanordningen omfatter en forlengelsesarm (19) på hvilken en forbindelsesanordning (1) til det første paret av forbindelsesanordninger er anordnet, hvilken forlengelsesarm (19) er innrettet til å bli festet i en utstrakt posisjon.. Anordning i samsvar med hvilket som helst av de ovennevnte patentkravene, karakterisert ved at testhodet () er støttet på glideplater (27) på hvilke testhodet () glir når det beveges ut av eller inn i testposisjonen. 30 6. Anordning i samsvar med hvilket som helst av de foregående patentkravene, karakterisert ved at innretningen omfatter et flertall guidestolper (9) som er innrettet til å guide nevnte utstyr (100) inn i korrekt posisjon på anordningen (1) og at guidestolpene (9) bærer støtteplattformer (11) som kan innta forskjellige forutbestemte låste vertikale posisjoner på guidestolpene (9).
7. Anordning i samsvar med et hvilket som helst av de foregående patentkravene, karakterisert ved at testhodet () fremviser forskjellige grensesnittprofiler (x, y, z) som er innrettet for forbindelse med forskjellig havbunnsutstyr som skal testes, så som et havbunns ventiltre (101) og en innvendig ventiltrehette (200). 8. Anordning i samsvar med patentkrav 2 til 7, karakterisert ved at støttelegemet (3) er forsynt med midler for å oppta trekkeanordningen i en lagringsposisjon.