NO323508B1 - Borerigg plassert på havbunnen og utstyrt for boring av olje- og gassbrønner - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen vedrører en borerigg av det slaget som benyttes ved boring av olje- og gassbrønner. Nærmere bestemt dreier det seg om en borerigg som er anbrakt på havbunnen og innrettet for boring av olje- og gassbrønner hvor boreriggen er forsynt med en boremodul og minst ett borerørmagasin. En tett sylindrisk hovedstruktur omfattende konsentriske sylinderstrukturer er forsynt med en flerhet av siloer for lagring av borerør, idet sylinderstrukturene samt siloene ved sine øvre partier er forsynt med korresponderende tettende lukeåpninger for inn- og utslusing av utstyr.

Olje- og gassforekomster nede i jordskorpen utvinnes i dag ved at det bores hull ned til forekomstene, slik at olje og gassforekomster kan dreneres opp til overflaten.

Utstyret som benyttes til boring av hull i jordskorpen består i hovedsak av et boretårn utført som en fagverkskonstruksjon i stål. I boretårnet er det plassert heisemaskineri med wire for å heise opp og sette ned borerør. I tillegg er det anordnet diverse utstyr for å kunne håndtere borerørene og sette ned f6ringsrør i borehullet.

Når olje- og gassforekomstene må tas opp på store havdyp, benyttes flytende eller faste plattformer med påmontert boreut-styr. Disse plattformer blir store og spesielt kostbare konstruksjoner fordi boreutstyret er stort og tungt. I tillegg til selve boreutstyret er det nødvendig å anordne en stigerørforbindelse mellom plattformen og havbunnen for å sirkulere boreslam under boreoperasjonen. På flytende plattformer må det også anordnes hivkompensering for å ivareta bølgebevegelser på plattformen i relasjon til havbunnen. Under ekstreme værforhold må boreoperasjoner ofte avbrytes, noe som medfører risikofylte operasjoner og store kostnader. Det også betydelig risiko knyttet til arbeider som må utføres under vanskelige værforhold med store bølgepåkjenninger.

Et ufordelaktig felles trekk ved kjente teknikker for boring på store havdyp er at det må benyttes kostbare flytende plattformer med høye dagrater.

Disse problemstillinger ligger til grunn for den foreliggende oppfinnelse hvis generelle formål har vært å fremskaffe en borerigg som kan plasseres på havbunnen og utføre boreoperasjoner uten bruk av flytende boreplattformer.

Et alternativ til boring fra flytende boreplattformer er å plassere boreriggen direkte på havbunnen, slik at det ikke er nødvendig med store og kostbare plattformer.

Oljeindustrien har i dag utviklet mye avansert utstyr for fjernstyrte undervannsoperasjoner. Dette er teknologier som er tilgjengelige og kan benyttes i en fjernstyrt boreopera-sjon der boreutstyret plasseres direkte på havbunnen.

Med boreriggen plassert på havbunnen reduseres behovet for overflatefartøy, og et mindre skip med begrenset løftekapasi-tet kan benyttes.

WO-dokument 2004/018826 beskriver således en borerigg som er anbrakt på havbunnen hvor rørkassetter tilføres boreriggen fra et fartøy på havoverflaten. Anordningen ifølge WO-dokumentet utgjøres av en åpen konstruksjon hvor det vanske-lig kan utskiftes annet utstyr enn rørkassetter.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

En borerigg som er anbrakt på havbunnen og innrettet for boring av olje- og gassbrønner er i overensstemmelse med oppfinnelsen forsynt med en boremodul og minst ett borerørmaga-sin, og kjennetegnes ved en tett sylindrisk hovedstruktur omfattende konsentriske sylinderstrukturer og som er forsynt med en flerhet av siloer for lagring av borerør, idet sylinder struktur ene samt siloene ved sine øvre partier er forsynt med korresponderende tettende lukeåpninger for inn- og utslusing av utstyr.

Boremodulen er utformet som en separat modul hvor blant annet boremaskin og håndteringsutstyr for borerør er anbrakt sentrisk inne i den sylindriske hovedstrukturen. Boremodulen kan sluses inn i hovedstrukturen gjennom innslusingsåpninger i toppen. Boremodulen omfatter en hovedstruktur som er forsynt med heisesylindere samt en boremaskin og en med heise- og gripeinnretninger forsynt rørhåndteringsrobot. Boremodulen er forskyvbar gjennom lukeåpningen tilhørende en første sylindrisk struktur.

Borerør sluses også inn gjennom luker i siloenes øvre parti, mens annet utstyr sluses inn gjennom åpningene i en andre sylindrisk struktur.

En sikkerhetsventil (BOP) er anbrakt på en bunnramme på havbunnen. Boreriggen er ved sitt nedre parti forsynt med et sylindrisk skjørt som er innrettet til å kunne gå i inngrep med en korresponderende sylindrisk struktur på bunnrammen og der-ved kapsle inn sikkerhetsventilen.

Boreriggen forankres til havbunnen gjennom den på forhånd nedsatte bunnramme eller direkte til havbunnen for eksempel ved hjelp av sugeankere. En flerhet av hydrauliske labber på boreriggen forankrer boreriggen til den på havbunnen seg befinnende bunnramme.

Mellom skipet og boreriggen er det anordnet fleksible kabler og slanger for styring og overvåking av funksjonene i boreriggen. Hele riggen er som nevnt innekapslet, slik at det ikke blir utslipp til omliggende miljø. Borerør og annet utstyr fraktes ned til moduler og sluses inn i boreriggen gjennom luker.

Operasjon av funksjoner på boreriggen utføres med fjernsty-ring og bruk av fjernstyrte undervannsfartøy, såkalt ROV, av kjent utførelse.

Boreriggen er med fordel forsynt med oppdriftselement for ut-balansering av vekt, noe som underletter nedsenkingsoperasjo-nen under montering på havbunnen.

Boreriggen innrettes også slik at den kan utføre vedlike-holdsoperasjoner på brønner samt arbeider i forbindelse med plugging av oljebrønner som skal stenges for alltid.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser en borerigg som er anbrakt på havbunnen med fleksible kabel- og rørforbindelser til et overflatefartøy; Fig. 2 viser boremodulen klar for innslusing i hovedstrukturen gjennom lukeåpninger; Fig. 3 viser i større målestokk borerør klar for innslusing gjennom lukeåpninger;

Fig. 4 viser i større målestokk boremodulen; og

Fig. 5 viser boreriggen i det den skal settes ned på havbunnen mot en bunnramme med påmontert sikkerhetsventil.

På tegningene betegner henvisningstallet 2 et lett overflate-fartøy på havoverflaten 5 som er påmontert heiseutstyr 4. Mellom fartøyet 2 og en borerigg 1 som er anbrakt på havbunnen 6, forløper fleksible rør og styrekabler 3.

Boreriggens 1 hovedstruktur omfatter en første sylindrisk struktur 10 og en andre sylindrisk struktur la som er kon-sentrisk i forhold til den første sylindriske struktur 10, hvortil det omkransende den første sylindriske struktur 10 er anordnet et antall sylindriske siloer 8 for innslusing av bo-rer ør smagasiner 23 gjennom lukeåpninger 12 i siloenes 8 øvre parti.

Det nedre parti av den andre sylindriske struktur la er forsynt med hydrauliske støttelabber 9 som er i inngrep med en bunnramme 7.

Sylinderstrukturen la er omkransende sin mantelflate forsynt med lukeåpninger 13 for service og vedlikehold av ikke vist utstyr ved hjelp av et ROV-fartøy 36 med gripeanordninger 38 som er fjernstyrt via en kabel 37.

Ved den andre sylinderstrukturens la øvre parti er det anordnet luker 14 som anvendes for innslusing av mudpumper 32, se fig. 5, og annet ikke vist hjelpeutstyr.

Boreriggen 1 er forsynt med oppdriftselement 15 for utbalan-sering av vekt.

En komplett boremodul 17, se fig. 2 og 3, kan settes ned og trekkes opp sentrisk gjennom lukeåpninger 11 i den første sy-linders trukturs 10 øvre parti.

Boremodulen 17 er utstyrt med alt nødvendig utstyr for bore-operas joner.

I dette foretrukne utførelseseksempel omfatter boremodulen 17 en hovedstruktur 18 hvortil er anordnet sirkulære endestykker 30, slik at hele boremodulen kan roteres om sin lengdeakse. I hovedstrukturen 18 er det anordnet slisser 31 som danner fø-ringer for boremaskinen 19 tilordnet et borerør 27.

Boremaskinen 19 heises opp ned ved hjelp av hydrauliske sy-1indre 25.

I toppen av sylinderens 25 stempelstang er det anordnet skiver 22. En wire 26 går over disse skiver 22 slik at wirens 26 ene endeparti er festet i endestykket 30 og det andre endeparti er festet til boremaskinen 19. Med denne utførelsen oppnås at heiselengden blir det dobbelte av sylinderens 25 slaglengde.

Til håndtering av borerør 27 er det på boremodulen 17 anbrakt en rørhåndteringsrobot som omfatter en til endestykkene 30 festet vertikal søyle 29 og på den sylindriske søylen 29 for-løpende gripe- og heiseinnretninger 28, 26 som kan forskyves vertikalt og dreies om søylens 29 vertikalakse for håndtering av borerør 27 mellom boreriggens 1 borehullsenter og lag-ringsplasser i siloen 8.

Borerørmagasinene 23 med sylindriske festeanordninger 24, se fig. 3, settes ned i rørsiloene 8 gjennom lukeåpninger 12 i rørsiloenes 8 øvre parti.

Nedre del av den andre sylinderstruktur la er forsynt med et sylindrisk "skjørt" 34, se fig. 5, som går i inngrep mot en komplementært passende sylindrisk del 35 på bunnrammen 7, hvorved en sikkerhetsventil 33 blir lukket inne for å hindre forurensning til omgivelsene.

Claims (4)

1. Borerigg (1) som er anbrakt på havbunnen og innrettet for boring av olje- og gassbrønner hvor boreriggen (1) er forsynt med en boremodul (17) og minst ett borerørmagasin (23) , karakterisert ved en tett sylindrisk hovedstruktur omfattende en sentral sylinderstruktur (10) for opptak av boremodulen (17) og en ytre konsentriske sylinder struktur (la), idet en flerhet av siloer for opptak av borerørsmagasiner (23) er koplet til den ytre sylinderstruktur (la), og hvor sylinderstrukturene (la, 10) samt siloene (8) ved sine øvre partier er forsynt med korresponderende tettende lukeåpninger (11, 12, 14) for inn- og utslusing av utstyr.

2. Borerigg i henhold til krav 1, karakterisert ved at en boremodul (17) omfattende en hovedstruktur (18) med tilordnede heisesylindre (25) samt en boremaskin (19) og en med heise- og gripeinnretninger (20, 28) forsynt rørhåndteringsrobot (26, 28, 29) er forskyvbar gjennom lukeåpningen (11) tilhørende en andre hovedstruktur (la) .

3. Borerigg i henhold til krav 1 og 2, karakterisert ved at boreriggen (1) er forsynt med et sylindrisk skjørt (34) som er innrettet til å kunne gå i inngrep med en korresponderende sylindrisk struktur (35) på en bunnramme (7).

4. Borerigg i henhold til foregående krav, karakterisert ved at en flerhet av hydrauliske labber (9) forankrer boreriggen (1) til en på havbunnen (6) seg befinnende bunnramme (7).