(12) PATENT (19) NO (11) (13) B1 NORGE (51) Int Cl. E21B 33/06 (2006.01) E21B 19/00 (2006.01) E21B 29/00 (2006.01) E21B 19/09 (2006.01) E21B 17/01 (2006.01) Patentstyret (21) Søknadsnr 20120665 (86) Int.inng.dag og søknadsnr (22) Inng.dag 2012.06.07 (85) Videreføringsdag (24) Løpedag 2012.06.07 (30) Prioritet (41) Alm.tilgj 2013.12.09 (45) Meddelt 2014.02.24 (73) Innehaver Aker Oilfield Services Operation AS, Postboks 244, 0213 OSLO, Norge (72) Oppfinner Steingrim Thommesen, Skjoldveien 30 B, 0881 OSLO, Norge (74) Fullmektig Protector Intellectual Property Consultants AS, Oscarsgate 20, 0352 OSLO, Norge (54) Benevnelse Strekkramme (56) Anførte publikasjoner US 2005/126790 A1 US 2006/196671 A1 US 7784546 B2 (57) Sammendrag En strekkramme (2) som anvendes i et stigerørssystem for leting etter eller produksjon av hydrokarboner. Strekkrammen (2) blir installert på en enhet for brønnregulering (5) på toppen av minst ett stigerør (9) i stigerørssystemet. Rammen et innrettet for å ta i mot en enhet for trykkregulering og holde den på linje med stigerørets senter. Strekkrammen (2) huser minst to enheter med forhåndsinstallert utstyr for trykkregulering (3, 4), av hvilke én av gangen vil være innrettet for å bli holdt i en aktiv posisjon, der enheten står på linje med stigerørets senter, and den andre vil være innrettet for å bli holdt i en parkert posisjon inne i rammen.
1 Oppfinnelsens område Den foreliggende oppfinnelsen gjelder generelt en strekkramme for anvendelse sammen med et stigerørssystem, og da spesielt en strekkramme som huser minst to forhåndsinstallerte innretninger med trykkontrollutstyr for anvendelse sammen med et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon. Spesielt gjelder den foreliggende oppfinnelsen en strekkramme i henhold til ingressen av krav 1. Teknisk bakgrunn for oppfinnelsen I stigerørssystemer for hydrokarbonleting og produksjon, så som i undervannsoperasjoner fra et fartøy eller fra en lete- og produksjonsplattform, er det vanlig med kveilerørs- og kabellineoperasjoner. Disse brukes til å senke utstyr eller måleanordninger ned i brønnen eller til å pumpe kjemikalier gjennom kveilrøret og gjøre en rekke andre operasjoner. Utstyr for trykkontroll brukes i kveilerørs- og kabellineoperasjoner, for tetning rundt et kveilerør eller kabelline (eng.: wireline), samtidig med at det gis anledning for at kabellinen eller kveilerøret kan føres ned og inn i stigerøret. Stigererøret holdes i riktig strekk med et strekksystem. Dette betyr at fartøyet eller plattformen beveger seg med bølgene samtidig med at stigerøret i hovedsak holdes rolig. Følgelig vil det kunne være en betydelig relativ bevegelse mellom stigerøret og fartøyet. En strekkeramme blir satt ut på toppen av stigerøret og blir innrettet til å følge stigerørets bevegelser. Strekkrammen brukes til operasjoner med kabelliner og kveilerør inn i stigerøret. Et eksempel på en strekkramme er vist i US 2005/0126790. US 2006/0196671 og US 2007/0089884 viser andre eksempler på en strekkramme.
2 Konvensjonelt blir en strekkramme installert mellom et overflate-ventiltre for brønnstrømmen og en vinsj i bore- eller intervensjonstårnet. Ved kabellineoperasjoner blir utstyr for trykkontroll for kabelline heist inn i strekkrammen og koplet til på toppen av overflate-ventiltreet. Under kveilerørsoperasjoner blir utstyret for trykkontroll av kveilerør løftet inn i strekkrammen og koplet til på toppen av overflate-ventiltreet. Ovenstående operasjoner for løfting av utstyr for trykkontroll er tidkrevende og risikable, på grunn av den vertikale relative bevegelsen mellom tårn og strekkramme. Følgelig er det et lenge følt behov for en teknologi som sikrer øket effektivitet og er raskere, og som er mindre komplisert å operere med hensyn til installasjon av utstyr for trykkontroll i strekkrammen ved operasjoner med kveilerør og kabelliner. Ved slike operasjoner er det også et behov for å unngå installasjon og avinstallasjon av utstyr for trykkontroll, opp på og ned fra strekkrammen, på toppen av overflate-ventiltreet. Den foreliggende oppfinnelsen møter de ovennevnte lenge følte behov, ved å tilveiebringe en strekkramme som huser minst to innretninger for trykkontroll, som er forhåndsinstallerte og har blitt parkert i en klar-til-bruk tilstand, én for hver av operasjonene med kveilerør og kabelliner. Oppfinnelsens mål Det fremste målet med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en strekkramme, for anvendelse med et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon, som sikrer bedre effektivitet, og gir raskere og mindre risikable operasjoner med hensyn til installasjon og avinstallasjon av utstyr for trykkontroll ved operasjoner med kveilerør og kabelliner. Det er enda et mål med den foreliggende oppfinnelsen å tilveiebringe en strekkramme for anvendelse med et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon, der man unngår installasjon og avinstallasjon av trykkontrollutstyr
3 opp på og ned fra strekkrammen, på toppen av brønnkontrollsenheten så som et overflate-ventiltre for brønnstrømmen, under kveilerørs- og kabellineoperasjoner. Det er et videre mål med oppfinnelsen å tilveiebringe en strekkramme som sikrer en jevn og enkel operasjon med kabelliner og kveilerør ved hydrokarbonleting og produksjon. Gjennom hele beskrivelsen, inkludert kravene, skal ordene «hydrokarbon», «stigerør», «strekkramme», «trykkontrollutstyr», «brønnkontrollenhet», «tårn», «ventiltre eller overflate-ventiltre» tolkes i den bredeste betydningen som er for de respektive uttrykkene, og innbefatter alle tilsvarende gjenstander innen faget som er kjent ved andre uttrykk, slik det er opplagt for fagpersoner på området. Restriksjoner / begrensninger, dersom det er vist til noe slikt i beskrivelsen, er kun ment som eksempel og for forståelse av den foreliggende oppfinnelsen. Oppsummering av oppfinnelsen I henhold til et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en strekkramme for anvendelse med et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon. Strekkrammen installeres på en enhet for brønnkontroll på toppen av minst ett stigerør i stigerørssystemet. I henhold til oppfinnelsen vil strekkrammen huse minst to forhåndsinstallerte enheter med trykkontrollutstyr som vil være i en tilstand hvor de er klare-til-bruk, én for hver av operasjonene med kveilerør og kabelliner for aktivering av en hvilken som helst av enhetene med trykkontrollutstyret. I henhold til en fordelaktig utførelsesform av det første aspektet for den foreliggende oppfinnelsen, vil kabellinens utstyr for trykkontroll og kveilerørets utstyr for trykkontroll være parkert inne i strekkrammen på hver sin side av stigerørets senter, umiddelbart på toppen av brønnkontrollenheten. I henhold til en annen fordelaktig utførelsesformen av det første aspektet ved den foreliggende oppfinnelsen, i tilfelle av aktivering av utstyret for trykkontroll
4 på kabellinen langs stigerørssenteret, for forbindelse med brønnkontrollsenheten, blir utstyret for kveilerørets trykkontroll anordnet for parkering inne i strekkrammen, på den ene siden av nevnte stigerørssenter. I henhold til en ytterligere fordelaktig utførelsesformen av det første aspektet ved den foreliggende oppfinnelsen, i tilfelle av aktivering av kveilerørets utstyr for trykkontroll langs stigerørssenteret for forbindelse med brønnkontrollsenheten, blir kabellinens utstyr for trykkontroll anordnet for parkering inne i strekkrammen, på den ene siden av nevnte stigerørssenter. Fortrinnsvis vil strekkrammen være tilgjengelig med en løfte- og senkeanordning for aktivering og parkering av kabellinens utstyr for trykkontroll og kveilerørets utstyr for trykkontroll. I henhold til et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon. Stigerørssystemet omfatter minst ett stigerør som strekker seg fra et brønnhode til en bore- eller intervensjonsenhet, en enhet for brønnkontroll på toppen av stigerøret og en strekkramme installert på brønnkontrollenheten. I henhold til oppfinnelsen vil strekkrammen på stigerørssystemet huse minst to forhåndsinstallerte innretninger for trykkontroll som er i en tilstand som er klartil-bruk, én hver for hver av operasjonene med kveilerør og kabelliner, for aktivering av en hvilken som helst av nevnte utstyr for trykkontroll. Kort beskrivelse av tegningene Etter ovenfor å ha beskrevet de viktigste særtrekkene ved oppfinnelsen, vil det nå bli gitt en mer detaljert og ikke-begrensende beskrivelse av en utførelsesform, som kan tjene som eksempel i det som følger, med henvisning til tegningene. Figurer 1 til 4 er oppriss av et stigerørssystem kjent fra tidligere teknikk, som viser de forskjellige posisjonene for enhetene med trykkontrollutstyr i en strekkramme.
5 Figur 5 er et oppriss av strekkrammen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, som har to enheter med trykkontrollutstyr huset innenfor i parkert posisjon. Figurer 6 og 7 er oppriss av strekkrammen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, av et stigerørssystem som viser én av de to enhetene med trykkontrollutstyret i aktivert posisjon. Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen Det som følger nå er en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen og noe relevant tidligere kjent teknikk, som kun tjener som eksempel av hensyn til forståelse av oppfinnelsen og er ikke-begrensende. Den foreliggende oppfinnelsen gjelder utstyr for brønnkontroll på eller nær overflaten sammen med et system for høytrykksstigerør for brønnintervensjon, fra en bore- eller intervensjonsenhet, så som et fartøy eller en rigg. Den foreliggende oppfinnelsen retter seg mot plassering av utstyret for trykkontroll for kabel og kveilerør i en strekkramme på en enhet for brønnkontroll, så som et tre eller overflate-ventiltre, på toppen av et høytrykks stigerør. Oppfinnelsen vil bli ytterligere klar ut fra figurene, hvor like henvisningstall representerer de samme særtrekkene. Som vist i figur 1, vil en strekkramme konvensjonelt være installert mellom et tre 5 på toppen av et høytrykks stigerør 9 og en vinsj (ikke vist) i tårnet 1. Høytrykksstigerøret 9 strekker seg fra havbunnen (ikke vist) til en bore- eller intervensjonsenhet, så som et fartøy eller en rigg. Strekksystemet 7 er forbundet mellom dekk 6 og et forankringspunkt 8 på stigerøret 9. Dette holder stigerøret i strekk.
6 Strekkrammen 2 bærer en brønnkabels trykkontrollutstyr 3 oppstilt med stigerørssenteret 10 på toppen av treet 5. Figur 2 er et riss der kabellinens enhet med trykkontrollutstyr 3 og en enhet med kveilerørsutstyr 4 er parkert side om side på dekket 6 av fartøyet eller plattformen. Figur 3 er et riss der strekkrammen 2 har kabellinens utstyr for trykkontroll 3 installert på linje med stigerørets senter 10 på toppen av treet 5, mens utstyr for kveilerørets trykkontroll 4 er parkert på dekket 6. Figur 4 er et riss der posisjonene for enhetene med trykkontrollutstyr har blitt byttet om i forhold til det som har blitt vist i figur 3. Dette er et riss som viser en strekkramme 2 som har utstyr for kveilerørets trykkontroll 4 installert på linje med stigerørets senter 10 på toppen av treet 5, mens utstyret for kabellinens trykkontroll 3 er parkert på dekket 6. Alle disse figurene 1 til 4 viser det som er kjent i tidligere teknikk for operasjoner med kabelliner og kveilerør. Utstyret for kabellinens trykkontroll 3 eller utstyret for kveilerørets trykkontroll 4 blir individuelt og hver for seg heist opp og inn i strekkrammen med en løfte- og senkeanordning (ikke vist) og forbundet med toppen av treet eller en strømningsventil på overflaten. Figur 5 viser at strekkrammen 2 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen blir installert i tårnet 1 med to enheter 3, 4 med trykkontrollutstyr installert innenfor rammen, én enhet 3 tilpasset for operasjoner i kabellinen og den andre enheten 4 tilpasset for operasjoner med kveilerør 4. De to parkeres, én på hver side av stigerørets senter 10 på toppen av treet i en tilstand som er klar-til-bruk. Figur 6 viser en situasjon der kabellinens trykkontrollutstyr 3 har blitt flyttet innenfor strekkrammen 2 til en posisjon på linje med stigerørets senter, mens kveilerørets trykkontrollutstyr 4 parkeres på én side i strekkrammen 2.
7 Figur 7 viser en posisjon der kveilerørets trykkontrollutstyr 4 har blitt flyttet innenfor strekkrammen 2 til en posisjon på linje med stigerørets senter, mens kabellinens trykkontrollutstyr 3 parkeres på én side i strekkrammen 2. Tilgang på strekkrammen kan oppnås med en løfte- og senkeanordning (ikke vist), som løfter opp kabellinens utstyr for trykkontroll 3 eller kveilerørets utstyr for trykkontroll 4 og flytter den sideveis mellom den parkerte posisjonen i rammen 2 og senterposisjonen 10 på toppen av treet 5. Når én har blitt installert på senterposisjonen 10, på toppen av treet, blir den andre parkert på dens side og vice versa. Dette skulle være klart ut fra figurer 6 og 7. Dette blir gjort avhengig av hvorvidt det er en kabellineoperasjon eller en kveilerørsoperasjon. Rammen 2 vil kunne være en tradisjonell todimensjonal ramme med to ben eller er fortrinnsvis en tredimensjonal ramme med fire ben. Sistnevnte tilveiebringer en arbeidsplattform og dermed en bedre tilgjengelighet for teknisk personell. Strekkrammen i henhold til den foreliggende oppfinnelsen sikrer raskere og mindre risikable operasjoner, og med strekkramme vil det bli en betydelig reduksjon av den relative bevegelsen mellom tårnet og stigerøret, ved hjelp av dens forhåndsinstallerte utstyr for trykkontroll som blir huset innenfor rammen. Av hensyn til forståelsen illustrerer figurene 1 til 7 et eksempel på et stigrørssystem, som strekkrammen 2 er operativt knyttet til i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Strekkrammen 2 i henhold til den foreliggende oppfinnelse er like effektiv i å oppnå oppfinnelsens formål når den er operativt knyttet til andre stigerørssystemer, slik som vil være kjent for fagfolk på området. Selvsagt vil den strekkrammen 2 som huser forhåndsinstallert utstyr for trykkontroll, når den er installert i tårnet 1, være en del av et stigerørssystem. De figurene som er til eksempel slik som beskrevet ovenfor viser to enheter med trykkontrollutstyr av hensyn til forklaringen. Det bør forstås at omfanget av den foreliggende oppfinnelsen også har til hensikt å omfavne mer enn to
8 trykkontrollutstyrsenheter huset innenfor strekkrammen, i en klar-til-bruk tilstand, siden dette kun begrenses ved størrelsen på enhetene og den plassen som er tilgjengelig innenfor rammen. Den forliggende oppfinnelsen har blitt beskrevet ved henvisning til en foretrukket utførelsesform og tegninger som kun tjener til forståelsen, og det bør være opplagt for fagpersoner på området at den foreliggende oppfinnelsen innbefatter alle legitime modifikasjoner innenfor det virkeområdet som har blitt beskrevet ovenfor, og som er krevet beskyttet i de vedføyde kravene.
9 P a t e n t k r a v 1. En strekkramme (2) for anvendelse i et stigerørssystem for hydrokarbonleting og produksjon, der nevnte strekkramme (2) er installert på en enhet for brønnkontroll (5) på toppen av minst ett stigerør (9) i nevnte stigerørssystem, hvor rammen er innrettet til å ta i mot en trykkontrollenhet og holde enheten på linje med senteret på stigerøret, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte strekkramme (2) huser minst to forhåndsinstallerte enheter med trykkontrollutstyr (3, 4) hvorav disse er innrettet til å holdes i aktiv posisjon én av gangen, hvor enheten er på linje med senter på stigerøret, og den andre enheten er innrettet til å bli holdt i en parkert posisjon innenfor rammen. 2. Strekkrammen (2) i henhold til krav 1, k a r a k t e r i s e r t v e d at enhetene med trykkontrollutstyr (3, 4) omfatter minst én enhet med trykkontrollutstyr (3) for en kabelline og en enhet med trykkontrollutstyr (4) for et kveilerør og at disse enhetene har en parkeringsposisjon innenfor nevnte strekkramme (2) på hver side av stigerørssenteret (10). 3. Strekkrammen (2) i henhold til krav 1 eller 2, k a r a k t e r i s e r t v e d at når nevnte enhet med trykkontrollutstyr (3) for kabelline holdes i nevnte aktive posisjon, blir nevnte enhet med trykkontrollutstyr (4) for kveilerør innrettet til å være i den parkerte posisjonen, på én side av nevnte stigerørssenter (10). 4. Strekkrammen (2) i henhold til krav 1 eller 2, k a r a k t e r i s e r t v e d at når nevnte enhet med trykkontrollutstyr (4) for kveilerør holdes i nevnte aktive posisjon, blir nevnte enhet med trykkontrollutstyr (3) for kabelline innrettet til å være i den parkerte posisjonen, på én side av nevnte senter på stigerør (10). 5.
10 Strekkrammen (2) i henhold til krav 3 eller 4, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte strekkramme (2) er tilgjengelig med en glide- og / eller løfte- og senkeanordning som er innrettet til å foreta ombytting mellom trykkontrollutstyret (3) for kabelline og nevnte trykkontrollutstyr (4) for kveilerør mellom aktiv og parkert posisjon. 6. Strekkrammen (2) i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte enhet for brønnkontroll (5) er et ventiltre eller en overflate-strømningsventil. 7. Strekkrammen (2) i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte strekkramme (2) er en todimensjonal ramme som har minst to ben. 8. Strekkrammen (2) i henhold til et hvilket som helst av de foregående krav 1-6, k a r a k t e r i s e r t v e d at nevnte strekkramme (2) er en tredimensjonal ramme som har minst fire ben og en arbeidsplattform.