NO20130438A1

NO20130438A1 - Fremgangsmåte og apparat for plugg og forlat operasjoner for havbunnsbrønner

Info

Publication number: NO20130438A1
Application number: NO20130438A
Authority: NO
Inventors: Tom Hasler; Harald Hufthammer
Original assignee: Ikm Cleandrill As
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2014-09-29
Also published as: BR112015024565A2; WO2014155126A2; EP2978924B1; NO2978924T3; WO2014155126A3; AU2014242685B2; AU2014242685A1; US9388653B2; MY176604A; US20160017683A1; EP2978924A2; CA2907756A1; EA201591868A1

Abstract

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og et apparat for å utføre en plugg og forlat-operasjon på en havbunnsbrønn. En brønnhode- grensesnittsmodul er anbragt på et brønnhode, som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet. En systemstyringsmodul mottar et signal fra en sensor i kammeret og er innrettet for å avlede volumdata vedrørende en endring i volumet av brønnfluid i kammeret, og sammenliknet de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerning av produksjonsrør fra brønnhullet. Dette gjør det mulig å karakterisere en endring i brønnhullsbetingelser, for eksempel en fluidinnstrømning eller etfluidtap, fra volumdataene. Fremgangsmåten kan omfatte å tilføre brønnfluid til apparatet for å erstatte fluid som kommer inn i brønnhullet for å fylle volumet som blir ledig etter produksjonsrøret, og/eller fjerne eller tilføre fluid i situasjoner henholdsvis med innstrømning/tap av fluid.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte og et apparat for plugg og forlat-operasjoner for havbunnsbrønner, og spesielt en fremgangsmåte og et apparat for å regulere et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem under en plugg og forlat-prosedyre. Aspekter og utførelsesformer av oppfinnelsen vedrører en fartøybasert, stigerørløs fremgangsmåte og et apparat for regulering av et volum av fluid under en plugg og forlat-operasjon for en undersjøisk hydrokarbonbrønn.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Boring og konstruksjon av brønner, for eksempel for leting etter og produksjon av hydrokarbon, inkluderer mange forskjellige operasjoner som innebærer pumping av fluider fra overflaten gjennom brønnhullet og tilbake til overflaten. En boreoperasjon involverer typisk rotasjon av en borkrone i enden av en borestreng (eller et borerør), som strekker seg fra en boreplattform til en borkrone. Borefluid (omtalt som boreslam) blir pumpet fra én eller flere tanker på en borerigg ned gjennom borestrengen til borkronen for å tjene en rekke forskjellige funksjoner, inkludert å skape hydrostatisk trykk for å regulere inngangen av fluider fra formasjonen inn i brønnhullet, smøre borkronen, holde borkronen kald under boring og frakte partikulært materiale så som borespon oppover og ut av brønnen vekk fra borkronen. Borefluid og borespon som strømmer ut fra brønnhullet blir ført opp ringrommet mellom veggene i hullet som bores og borerøret til havbunnen. Ved tradisjonell undervannsboring er et stigerør installert over en utblåsningssikrings-(BOP - Blow-Out Preventer)-stabel oppå brønnhodet, og strekker seg til overflaten. Borefluid og borespon returneres til boreriggen for bearbeiding, gjenbruk, lagring, fjerning og/eller behandling gjennom ringrommet mellom borerøret og stigerøret.

Borefluidsystemet er typisk et lukket sløyfesystem som har et kjent brønnvolum som borefluidet sirkuleres gjennom, og én eller flere tanker for borefluid eller "slam" på boreriggen. Riggmannskapet overvåker nivået av borefluid i slamtanken for å oppdage uønsket innstrømning av reservoarfluider (inkludert gasser) inn i brønnhullet, omtalt som et "brønnspark". Riggmannskapet reagerer på brønnspark ved å legge til én eller flere barrierer for å regulere innstrømningen og sirkulere overskuddsfluidet ut av brønnhullet og hindre ukontrollert strømning av fluider inn i brønnen. Parametere som overvåkes inkluderer "slamtank-overskudd", som er differansen mellom volumet av fluid pumpet inn i brønnen og volumet av fluid pumpet ut av brønnen. I et lukket sløyfesystem for en stabil brønn skal de to verdiene være like, mens et positivt slamtank-overskudd indikerer innstrømning av reservoarfluid og slamtank-underskudd indikerer tap av borefluid inn i formasjonen.

For et boresystem med én enkel slamtank kan slamtank-overskudd bestemmes ved å overvåke nivået av borefluid i slamtanken. Aktive slamtanksystemer er datamaskinstyrte systemer som gjør det mulig å forene flere tanker til ett "aktivt tankvolum", som kan behandles som én enkelt slamtank for overvåkning av slamtank-overskudd.

Når en produksjonsbrønn når enden av sin økonomiske eller tekniske levedyktighet, kan det være nødvendig å midlertidig eller permanent plugge og forlate (P&A - Plug & Aboandon) brønnen for å skape en permanent barriere mot strømning eller vandring av hydrokarboner til overflaten. Metodene for å plugge og forlate en brønn varierer, men anvender tradisjonelt en borerigg (så som en oppjekkbar rigg) for å installere en utblåsningssikrings-(BOP)-stabel og marint stigerør på brønnen. Produksjonsrøret blir kuttet og trukket til overflaten for å gjøre det mulig å sette inn én eller flere tverrsnittsbarrierer eller plugger i brønnhullet. Under uttrekking (POOH - Pull Out Of Hole) av produksjonsrøret blir borefluidsirkuleringssystemet på riggen anvendt for å tilføre borefluid fra slamtanken, via det marine stigerøret, til brønnhullet for å kompensere for tapet av volum etter hvert som produksjonsrøret fjernes fra brønnen. Under uttrekking av produksjonsrøret kan slamtank-overskudd bli overvåket på overflaten for å avgjøre om det er innstrømning eller utstrømning av fluid, som indikerer et problem med forseglingen eller forseglingene dannet av pluggene. BOP-stabelen muliggjør full styring av brønnfluider og gjør det mulig å redusere uønsket strømning av reservoarfluider inn i ringrommet.

Metoder som baserer seg på bruk av borerigger er dyre og tidkrevende å mobilisere. Disse ulempene, koblet med problemer knyttet til mangel på tilgjengelighet av borerigger, har ført til en rekke nye forslag om riggfrie plugg og forlat-operasjoner som anvender fartøyer heller enn borerigger. Fartøyer har normalt ikke et marint stigerør, så bruk av fartøyer for plugging og forlating av en brønn krever således at det utvikles nye "stigerørløse" teknikker.

Det har også vært foreslått å anvende kveilrørsystemer i plugg og forlat-operasjoner, for å fjerne avhengigheten av borerigg-basert utplassering og for å gjøre det mulig å styre operasjonene fra et fartøy, så som et lett intervensjonsfartøy (LWIV - LightWeight Intervention Vessel). En kveilrørintervensjon, uten utplassering gjennom et marint stigerør, gir imidlertid ikke noe returringrom for borefluider og muliggjør ikke volumregulering etter hvert som produksjonsrøret fjernes fra brønnen.

Det er kjent å tilveiebringe utstyr for oppsamling, håndtering og retur av borefluid i undervanns boreoperasjoner som ikke anvender tradisjonelle marine stigerør. For eksempel, når det øverste partiet av brønnhullet, som omtales som "topphullet", blir boret, er det ikke installert noe stigerør mellom havbunnen og boreriggen, og siden det ikke finnes noen returvei for borefluider fra brønnhullet tilbake til overflaten blir boreslammet og boresponet fraktet til overflaten gjennom en egen returledning. Ett slikt system er beskrevet i US 4,149,603 [1], og anvender et stigerørløst slamretursystem innbefattende en slange, atskilt fra borestrengen, for å føre slam til overflaten. En pumpeinnretning anvendes for å pumpe slam gjennom slangen tilbake til overflaten, og pumpen blir aktivert i avhengighet av det detekterte nivået av slam og borespon støttet i en slamsump. Ytterligere eksempler er vist i søkerens samtidig verserende internasjonale søknader WO 2012/140446 og WO 2012/156742.

Det foreligger generelt et behov for en fremgangsmåte og et apparat som avhjelper ett eller flere av problemene knyttet til tradisjonelle plugg og forlat-teknikker når de anvendes fra fartøyer.

Det er blant siktemålene og formålene med aspekter ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og/eller et apparat for å regulere volumet av et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem som unngår eller reduserer én eller flere ulemper eller problemer med kjent teknikk. Det er et siktemål med minst ett aspekt ved oppfinnelsen å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for plugging og forlating av undersjøiske hydrokarbonbrønnhull. Et ytterligere siktemål med minst ett aspekt ved oppfinnelsen er å tilveiebringe en fartøy-basert fremgangsmåte og et apparat for å regulere volumet av fluid under en plugg og forlat-operasjon for en undersjøisk hydrokarbonbrønn, som kan utføres fra et LWIV og uten avhengighet av en borerigg og/eller et marint stigerørsystem. Ytterligere siktemål og formål med oppfinnelsen vil fremkomme fra lesning av beskrivelsen som følger.

Oppsummering av oppfinnelsen

Ifølge et første aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte ved utførelse av en plugg og forlat-operasjon på en undersjøisk hydrokarbonbrønn, fremgangsmåten omfattende å: tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul;

fjerne en lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet;

la brønnfluid strømme fra kammeret inn i brønnhullet;

overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret, og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen i avhengighet av den minst ene parameteren;

avlede volumdata vedrørende en endring i volum av brønnfluid i kammeret;

sammenlikne de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerningen av produksjonsrøret eller foringsrøret fra brønnhullet.

Fremgangsmåten kan omfatte å tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til brønnhullsystemet bestående av apparatet og brønnhullet, som reaksjon på de avledede volumdataene.

Fortrinnsvis omfatter fremgangsmåten å karakterisere endringen i brønnhullsbetingelser i henhold til gruppen omfattende: en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller en produksjonsrøruttrekking-tilstand. Fremgangsmåten kan omfatte å vise enkarakterisertendring for en operatør.

Fremgangsmåten kan omfatte å fjerne en andre lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet og overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret, og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen i avhengighet av den minst ene parameteren.

Fremgangsmåten kan omfatte å tilføre ytterligere brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret som reaksjon på de avledede volumdataene.

Fremgangsmåten kan omfatte å gjenta trinnene med å fjerne produksjonsrøret eller foringsrøret og tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret som reaksjon på målesignalet.

Fortrinnsvis omfatter fremgangsmåten å tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til brønnhullsystemet mens produksjonsrøret eller foringsrøret er stasjonært (eller mellom suksessive trinn med fjerning av produksjonsrør fra brønnhullet).

Fortrinnsvis omfatter fremgangsmåten å måle, ved anvendelse av en nivåsensor i brønnhode-grensesnittsmodulen, nivået av brønnfluid i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen.

Fremgangsmåten kan omfatte å kutte en lengde av produksjonsrør eller foringsrør, hvilket trinn kan bli utført under oppfylling av kammeret.

Fremgangsmåten kan omfatte å analysere målesignalet for å identifisere en betingelse i brønnhullet, som kan klassifiseres som én eller flere av en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en

produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller en produksjonsrøruttrekking-tilstand.

Fremgangsmåten kan omfatte å tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret, og kan omfatte å pumpe brønnfluid fra brønnfluidkilden. Fremgangsmåten kan omfatte å pumpe brønnfluid fra brønnfluidkilden ved anvendelse av en matepumpe.

Fremgangsmåten kan omfatte å regulere strømningen av brønnfluid til kammeret ved anvendelse av en undervanns strømningsreguleringsventil, som kan omfatte en strupeventil.

Fremgangsmåten kan omfatte å pumpe brønnfluid fra kammeret til et fjernt sted, som kan være på overflaten.

Fremgangsmåten kan omfatte å utplassere apparatet fra et fartøy. Fartøyet kan omfatte et støttefartøy og/eller kan omfatte et lett intervensjonsfartøy (LWIV).

Ifølge et andre aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et apparat for overvåkning og/eller regulering av volumet av et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem under en plugg og forlat-operasjon, apparatet omfattende: en brønnhode-grensesnittsmodul innrettet for å anbringes på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og

en systemstyringsmodul;

hvor brønnhode-grensesnittsmodulen omfatter en sensor for å overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen;

hvor systemstyringsmodulen er innrettet for å avlede volumdata vedrørende en endring i volum av brønnfluid i kammeret og sammenlikne de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerning av produksjonsrøret eller foringsrøret fra brønnhullet.

Fortrinnsvis er systemstyringsmodulen innrettet for å karakterisere endringen i brønnhullsbetingelser i henhold til gruppen omfattende: en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller en produksjonsrøruttrekking-tilstand. Systemstyringsmodulen kan være innrettet for å vise enkarakterisertendring for en operatør.

Apparatet omfatter fortrinnsvis minst én strømningsreguleringspakke og minst én fluidkanal som kobler kammeret med den minst ene strømningsreguleringspakken. Apparatet kan omfatte en strømningsreguleringspakke under vann og kan videre omfatte en strømningsreguleringspakke på overflaten. En fluidreturledning kan forbinde en undervanns-strømningsreguleringspakke med en overflate-strømningsreguleringspakke.

Apparatet omfatter fortrinnsvis minst én fluidkanal som kobler kammeret med den minst ene strømningsreguleringspakken. Den minst ene

strømningsreguleringspakken kan være innrettet for å regulere strømning av brønnfluid inn i kammeret fra en brønnfluidkilde. Brønnfluidkilden kan omfatte en beholder og/eller kan være anbragt på overflaten.

Den minst ene strømningsreguleringspakken kan være innrettet for å regulere strømning av brønnfluid fra kammeret til et fjernt sted. Det fjerne stedet kan være på overflaten, og kan være en beholder.

Den minst ene strømningsreguleringspakken kan omfatte en pumpe og/eller kan omfatte minst én ventil. Fortrinnsvis omfatter den minst ene

strømningsreguleringspakken en pumpe for å pumpe brønnfluid til overflaten. Fortrinnsvis omfatter undervanns-strømningsreguleringspakken en undervanns-strømningsreguleringsventil (som omfatter en strupemekanisme). Undervanns-strømningsreguleringsventilen er fortrinnsvis innrettet for å strupe strømningen fra en brønnfluidkilde til brønnhode-grensesnittsmodulen. Undervanns-strømningsreguleringspakken kan omfatte en pumpe, som kan være en pumpe med variabel hastighet.

Brønnfluidet kan være borefluid eller "slam".

Brønnhode-grensesnittsmodulen kan være åpen mot et undervannsmiljø i bruk, og kan omfatte en toppåpning. Legemet kan definere en gjennomgående boring fra en toppåpning til brønnhodet.

Brønnhode-grensesnittsmodulen kan omfatte en sikkerhetsventil, og kan omfatte en ringrom-utblåsningssikring. Alternativt eller i tillegg kan brønnhode-grensesnittsmodulen omfatte en skjær og forsegl-anordning.

Apparatet kan omfatte et optisk inspeksjonssystem, som kan omfatte et kamera og kan omfatte en belysningskilde. Det optiske inspeksjonssystemet kan stå i toveiskommunikasjon med systemstyringsmodulen.

Undervanns-strømningsreguleringspakken kan være anordnet på en skliramme på havbunnen. Undervanns-strømningsreguleringspakken kan definere en første strømningsvei for et fluid som føres fra en brønnfluidkilde og brønnhode-grensesnittsmodulen, og kan definere en andre strømningsvei for et fluid som føres fra brønnhode-grensesnittsmodulen til et fjernt sted. Den første og/eller den andre strømningsveien kan omfatte én eller flere stengeventiler.

Overflate-strømningsreguleringspakken kan omfatte en brønnfluidkilde, og kan omfatte en matepumpe. Matepumpen kan være anbragt mellom brønnfluidkilden og fluidreturledningen.

Brønnfluidkilden kan omfatte en beholder og/eller kan videre omfatte en nivåsensor for å måle et volum av brønnfluid i brønnfluidkilden og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen.

Fortrinnsvis er apparatet innrettet for å bli anvendt i en plugg og forlat-operasjon. Mer foretrukket er apparatet innrettet for å bli anvendt i en riggfri plugg og forlat-operasjon og/eller er innrettet for å utplasseres fra et fartøy. Fartøyet kan omfatte et støttefartøy og/eller kan omfatte et lett intervensjonsfartøy (LWIV). Systemstyringsmodulen kan være realisert i programvare og kan være innrettet for å kjøre på et datasystem og plassert på et fartøy.

Utførelsesformer av oppfinnelsens andre aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første aspekt eller dets utførelsesformer, eller omvendt.

Ifølge et tredje aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et system omfattende apparatet ifølge oppfinnelsens andre aspekt, et fartøy og brønnhullet på hvilket brønnhode-grensesnittsmodulen er anbragt.

Utførelsesformer av oppfinnelsens tredje aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første eller andre aspekt eller deres utførelsesformer, eller omvendt.

Ifølge et fjerde aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte ved utførelse av en plugg og forlat-operasjon på en undersjøisk hydrokarbonbrønn, fremgangsmåten omfattende å: tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul;

fjerne en lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet;

la brønnfluid strømme fra kammeret inn i brønnhullet;

måle, ved anvendelse av en nivåsensor i brønnhode-grensesnittsmodulen, nivået av brønnfluid i kammeret og mate ut et målesignal til

systemstyringsmodulen; og

tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret som reaksjon på målesignalet.

Fremgangsmåten kan omfatte å fjerne en andre lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet;

måle nivået av brønnfluid i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen;og

tilføre ytterligere brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret som reaksjon på målesignalet.

Fremgangsmåten kan omfatte å analysere målesignalet for å identifisere en betingelse i brønnhullet, som kan klassifiseres som én eller flere av en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller en produksjonsrøruttrekking-tilstand.

Utførelsesformer av oppfinnelsens fjerde aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første til tredje aspekter eller deres utførelsesformer, eller omvendt.

Ifølge et femte aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for å utføre en plugg og forlat-operasjon, fremgangsmåten omfattende å: tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul;

fjerne en lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet;

la brønnfluid strømme fra kammeret inn i brønnhullet;

systemstyringsmodulen; og

bestemme en tilstand for brønnhullet i avhengighet av målesignalet valgt fra en fluidtap-tilstand, en fluidinnstrømning-tilstand eller en stasjonær tilstand for brønnhullet.

Fremgangsmåten kan omfatte å fjerne brønnfluid fra kammeret ved en fluidinnstrømning-tilstand i brønnhullet. Fremgangsmåten kan omfatte å tilføre brønnfluid til kammeret ved en fluidtap-tilstand i brønnhullet.

Utførelsesformer av oppfinnelsens femte aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første til fjerde aspekter eller deres utførelsesformer, eller omvendt.

Ifølge et sjette aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte ved regulering av volumet av et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem, fremgangsmåten omfattende å: tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul;

ved endring i brønnhullsbetingelser, bevirke til strømning av brønnfluid mellom kammeret og brønnhullet;

systemstyringsmodulen;

karakterisere, med bruk av systemstyringsmodulen, endringen i brønnhullsbetingelser i avhengighet av målesignalet fra nivåsensoren.

Utførelsesformer av oppfinnelsens sjette aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første til femte aspekter eller deres utførelsesformer, eller omvendt.

Ifølge et syvende aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes et apparat for overvåkning eller regulering av volumet av et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem under en plugg og forlat-operasjon, apparatet omfattende: en brønnhode-grensesnittsmodul innrettet for å anbringes på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul;

hvor brønnhode-grensesnittsmodulen omfatter en sensor for å måle et volum av brønnfluid i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen;

hvor, i bruk, en endring i brønnhullsbetingelser gjør at brønnfluid strømmer mellom kammeret og brønnhullet; og

hvor systemstyringsmodulen er innrettet for å karakterisere endringen i brønnhullsbetingelser i avhengighet av målesignalet fra nivåsensoren.

Utførelsesformer av oppfinnelsens syvende aspekt kan inkludere ett eller flere trekk fra oppfinnelsens første til sjette aspekter eller deres utførelsesformer, eller omvendt.

Kort beskrivelse av tegningene

Det vil nå bli beskrevet, kun som et eksempel, forskjellige utførelsesformer av oppfinnelsen med støtte i tegningene, der: Figur 1 er en skjematisk representasjon av et volumreguleringssystem ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen, bestående av et volumreguleringsapparat og et fartøy; Figur 2 er en skjematisk representasjon av en detalj ved undervannskomponenter i volumreguleringsapparatet vist i figur 1; Figur 3 er et representativt skjermskudd av en styremodul som anvendes i forbindelse med volumreguleringssystemet i figur 1; Figur 4 er en skjematisk representasjon av en detalj ved undervannskomponenter av volumreguleringsapparatet vist i figur 1 under en oppfyllingsoperasjon; Figur 5 er en graf som viser plott av lengden av foringsrør trukket fra et brønnhull og en målt søylehøyde av borefluid over tid under en produksjonsrørtrekkingsoperasjon; Figur 6 er en graf som viser plott av lengden av foringsrør trukket fra et brønnhull og en målt søylehøyde av borefluid over tid under en trekke- og fylleoperasjon; Figur 7 er en skjematisk representasjon av en detalj ved undervannskomponenter av volumreguleringsapparatet vist i figur 1 under en periode med innstrømning; Figur 8 er en graf som viser plott av lengden av foringsrør trukket fra et brønnhull og en målt søylehøyde av borefluid over tid under en periode med fluidinnstrømning; og Figur 9 er en graf som viser plott av lengden av foringsrør trukket fra et brønnhull og søylehøyden av borefluid over tid under en periode med fluidtap.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Figurene 1 og 2 viser skjematisk et volumreguleringssystem ifølge en første utførelsesform av oppfinnelsen, generelt vist ved 10, anvendt i en plugg og forlat-operasjon i et havbunnsbrønnhull 11. Systemet 100 omfatter en havbunnsbrønnhode-grensesnittsmodul 20, en undervanns-strømningsreguleringspakke 40 og en overflate-reguleringspakke 60 på et fartøy 12. Havbunnsbrønnhode-grensesnittsmodulen 20 er koblet til havbunnsbrønnhodet 13 på brønnhullet 11 via en konnektor 14. Undervanns-strømningsreguleringspakken 40 befinner seg under vann, og er i dette eksempelet en sklirammepakke som hviler på havbunnen 15. Havbunnsbrønnhode-grensesnittsmodulen 20 og undervanns-strømningsreguleringspakken 40 er forbundet av et havbunnskontrollkabelsystem 21 omfattende elektriske, hydrauliske og fluidledninger. En øvre kontrollkabel 41 inneholder elektriske, hydrauliske og fluidledninger som strekker seg mellom undervanns-strømningsreguleringspakken 40 og overflate-reguleringspakken 60 på fartøyet. Også vist i figur 1 er en skjematisk representasjon av en systemstyringsmodul 80, som sørger for styring og kommunikasjon mellom de forskjellige komponenter i systemet, og som mottar og behandler, sender ut og/eller viser måledata til en operatør av systemet. I denne utførelsesformen er systemstyringsmodulen 80 realisert i programvare som kjører på en datamaskin på fartøyet, som mottar inndata innhentet fra systemet og behandler dataene for registrering/lagring, fremvisning og/eller videresending.

Brønnhode-grensesnittsmodulen 20 omfatter et legeme 22 som definerer et kammer i form av en aksial, gjennomgående boring 23, en øvre ende av hvilken er åpen mot undervannsmiljøet. En andre, nedre ende av modulen 20 står i fluidkommunikasjon med brønnhullet 11, og er i stand til å motta strømning fra produksjonsboringen eller ringrommet via brønnhodeventiler. Brønnhode-grensesnittsmodulen 20 er også utstyrt med en ringroms-BOP 24a og en skjær-og-forsegl-anordning 24b. Brønnhode-grensesnittsmodulen 20 omfatter også en trykksensor 27 som tjener til å detektere og måle nivået av borefluid i legemet 22 og gi et signal til styringsmodulen 80. Et undervannskamerasystem 28 omfattende en belysningskilde 29 og et kamera 30 er anordnet på modulen 20 for å muliggjøre visuell overvåkning av nivåene av fluid i legemet 22, som en reserveløsning for trykksensoren 27. Kamerasystemet 28 muliggjør også visuell deteksjon av gassbobler i brønnfluidet ved innstrømning av gass.

Mellom den første og den andre enden av legemet er det et utløp 25 som kobler den gjennomgående boringen 23 med en rørkanal som er en del av havbunnskontrollkabelen 21 og er koblet til undervanns-strømningsreguleringspakken 40. Pakken 40 er anordnet i en skliramme 50 som hviler på havbunnen 15. Pakken 40 omfatter en strømningsreguleringsventil 46 som kommuniserer med et rørparti 26a av kontrollkabelen 21, og en undervannspumpe 42 med variabel hastighet koblet til et rørparti 26b av kontrollkabelen 21. Kontrollkabelen muliggjør toveiskommunikasjon mellom de forskjellige komponentene i brønnhode-grensesnittsmodulen 20 og systemstyringsmodulen 80 og strømningsreguleringspakken 40. Et par av undervannsstengeventiler 44a og 44b muliggjør selektiv isolasjon av rørpartiene 26a, 26b fra et slangeparti av kontrollkabelen 41, som forbinder undervanns-strømningsreguleringspakken 40 med overflate-reguleringspakken 60. Undervanns-strømningsreguleringspakken 40 omfatter også trykk-, dybde- og temperatursensorer (ikke vist) og står i datakommunikasjon med styringsmodulen 80 via kontrollkabelen 21.

Overflate-reguleringspakken 60 er anordnet på fartøyet 12, som fortrinnsvis er et lett intervensjonsfartøy (LWIV). Som vil være klart fra den foreliggende beskrivelsen letter oppfinnelsen tilveiebringelse av full volumregulering for brønnhullet på en måte som er egnet for utplassering fra et LWIV, uten avhengighet av en boreriggbasert utplasseringsprosess. Dette gjør systemene ifølge utførelsesformer av oppfinnelsen mer kostnadseffektive og tidseffektive sammenliknet med tradisjonelle riggbaserte metoder, og gjør utførelsesformer av oppfinnelsen egnet for et bredt spekter av anvendelser. Spesielt er denne utførelsesformen av oppfinnelsen egnet for plugging og forlating av kategori 2- og 3-brønner fra lette intervensjonsfartøyer eller andre støttefartøyer, som vil bli beskrevet nedenfor.

Overflate-reguleringspakken 60 omfatter en borefluidtank 62, en matepumpe 66 og en kraftforsyning for overflatepakken og undervannskomponentene 20 og 40. Et utsettings- og opphentingssystem (ikke vist) er også tilveiebragt for utplassering og opphenting av undervannspakken 40 og eventuelt brønnhode-grensesnittsmodulen 20. Borefluidtanken 62 er koblet til matepumpen 66 via en kanal 68, og omfatter også trykksensorer som detekterer og måler nivået av borefluid i tanken 62 og gir et signal til styringsmodulen 80. En ekstern sender/mottaker-enhet 64 muliggjør toveiskommunikasjon mellom pakken 60 og systemstyringsmodulen 80.

Figur 3 viser et representativt skjermskudd for undervanns-styringsmodulen 80 i en plugg og forlat-operasjon. Som beskrevet over er systemstyringsmodulen 80 realisert i programvare som kjører på en datamaskin på fartøyet, som mottar inndata innhentet fra systemet og muliggjør overføring av styresignaler for betjening av komponentene på overflaten og undervann. Data vedrørende betjeningen er vist ved 302, som i dette tilfellet er en graf som inkluderer plott av endrende fluidnivåer over tid. Skjermområdet 304 viser en representasjon av rørkanalene og slangene i systemet, inkludert trykkdata fra et antall trykksensorer fordelt rundt om i systemet. Skjermområdet 306 viser et bilde tatt av kameraene 29, som lar en operatør betrakte aktiviteten ved legemet 22. Et antall grafiske brukergrensesnittsikoner vises ved 308 og 310 for å gi en operatør mulighet til å styre systemet og/eller elementer i fremvisningen. Systemstyringsmodulen 80 er derfor i stand til å vise data fra systemet, som kan være i sann tid, og gi styreinstruksjoner for å innlede, avslutte eller modifisere operasjoner fra ett enkelt grensesnitt.

Bruk av systemet ifølge denne utførelsesformen vil nå bli beskrevet i forbindelse med en plugg og forlat-operasjon.

Brønnhode-grensesnittsmodulen 20 utplasseres fra LWIV 12 til havbunnen, med bistand fra fjernstyrte kjøretøyer (ROVer) eller dykkere, som er kjent for fagmannen. Modulen 20 er koblet til brønnhodet 13 via en konnektor 14. Sklirammen 50 til undervanns-strømningsreguleringspakken utplasseres til havbunnen fra et utsettings- og opphentingssystem på fartøyet, igjen med bistand fra ROVer eller dykkere. Sklirammen 50 utplasseres med slangen 41 koblet til pakken 40, for å unngå å måtte danne en våt forbindelse under vann, selv om det vil forstås at sammenkobling under vann også er mulig. Undervannsstengeventilene 44a, 44b er lukket og undervannspakken 40 blir fortrinnsvis utplassert sammen med havbunnskontrollkabelen 21 og rørpartiene 26a, 26b allerede koblet til undervannspakken, slik at det bare er nødvendig å kople havbunnskontrollkabelen 21 til utløpet 25 fra brønnhode-grensesnittsmodulen 20.

Med henvisning til figur 4, og med systemets tre hovedkomponenter sammenkoblet, er undervanns-strømningsreguleringsventilen 46 og undervannsstengeventilen 44b lukket, og undervannsstengeventilen 44a åpnes på signal fra systemstyringsmodulen 80. Matepumpen 66 blir aktivert for å skape en trykkdifferanse tilstrekkelig til å innlede strømning av borefluid fra tanken 62 til undervanns-strømningsreguleringsmodulen, og strømningsreguleringsventilen 46 blir gradvis åpnet for å muliggjøre regulert strømning av borefluid til kammeret i brønnhode-grensesnittsmodulen 20. Strømningsreguleringsventilen 46 gjør det mulig å regulere strømningen som følge av det hydrostatiske fluidtrykket, og hindrer uønsket fylling av brønnhode-grensesnittsmodulen 20. Etter hvert som nivået av borefluid øker, overvåker sensorene 27 og kamerasystemet 30 nivået i den gjennomgående boringen 23. Når nivået har nådd det ønskede nivået, blir ventilen 46 lukket og matepumpen 62 skrudd av.

Under en plugg og forlat-operasjon blir kveilrørførte intervensjonsverktøy utplassert fra et fartøy (som kan være LWIV 12 eller kan være et annet støttefartøy) til brønnhodet for å utføre plugge- og/eller kutteoperasjonene. Når produksjonsrøret og/eller foringsrøret er klart til å trekkes ut fra hullet, anvendes systemet for å overvåke og regulere volumet av borefluid i brønnhullsystemet som følger.

Figur 5 er en graf 500 som plotter en produksjonsrørtrekkingslengde og en tilhørende målt endring i fluidnivået i den gjennomgående boringen 23 i brønnhode-grensesnittsmodulen 20, begge mot en tidsakse. Fluidnivåmålingen svarer til et volum av brønnfluid i det kombinerte brønnboresystemet bestående av brønnhode-grensesnittsmodulen 20 og brønnhullet selv, og overvåkning av fluidnivået i kammeret i brønnhode-grensesnittsmodulen 20 gjør det mulig å avlede data vedrørende en volumendring i brønnhullsystemet.

Under en innledende fase, omtalt som en strømningskontrolloperasjon, blir målinger av fluidnivå innhentet og analysert med produksjonsrøret eller foringsrøret stasjonært i brønnhullet. Plott B viser ved pilen 501 responsen under stasjonære betingelser (dvs. strømningskontrollforhold), dvs. hvor pumpene ikke er i drift og borefluid ikke blir sirkulert og det ikke er bevegelse av produksjonsrøret eller foringsrøret. Fluidvolumet blir verifisert å være konstant under strømningskontrollfasen av operasjonen.

Når produksjonsrøret eller foringsrøret er klart til å trekkes ut av hullet, blir løftekabel eller en borestreng utplassert fra overflatefartøyet 12 og bragt i inngrep med toppen av produksjonsrøret eller foringsrøret.

Plott B i figur 5 viser et fall i fluidnivåer i den gjennomgående boringen 23 etter hvert som produksjonsrøret trekkes ut av hullet, som følge av at ytterligere fluid fra kammeret definert av den gjennomgående boringen 23 kommer inn i brønnhullet og til volumet tidligere fylt av produksjonsrørets materiale. Fjerning av produksjonsrøret fra brønnhullet resulterer i en reduksjon av et rørfluidvolum inne i selve brønnhullet, etter hvert som den øvre enden av produksjonsrøret trekkes ut av brønnen til undervannsmiljøet. Når brønnproduksjonsrørets spesifikasjoner er kjent, er det mulig å beregne den forventede volumendringen i brønnhullet etter hvert som produksjonsrøret fjernes.

Etter hvert som produksjonsrøret fjernes føres brønnfluid fra kammeret og inn i selve brønnhullet, og fyller volumet tidligere fylt av materialet i produksjonsrøret. Reduksjonen av fluidvolum kammeret blir avledet fra målingen av fluidnivåer, og sammenliknet med den forventede volumendringen som følge av fjerning av brønnproduksjonsrøret. Denne sammenlikningen av en målt eller avledet volumendring med den forventede volumendringen gjør det mulig å karakterisere betingelser i brønnhullet, for eksempel som en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; eller en fluidtap-tilstand, som vil bli beskrevet nedenfor. Figur 5 viser også at når uttrekkingen av produksjonsrøret opphører (angitt ved 503 på grafen), fluidnivået i kammeret forblir statisk (vist ved 502). Dette blir verifisert som del av en strømningskontrolloperasjon før etterfølgende driftstrinn. Figur 6 er en graf 600 som plotter en produksjonsrørtrekkingslengde og en tilhørende målt endring i fluidnivåene i den gjennomgående boringen 23 i brønnhode-grensesnittsmodulen 20 under trekking av produksjonsrør og oppfylling. Dataene viser responsen i fluidnivå når en lengde av produksjonsrør, i dette tilfellet omtrent 15m, trekkes ut under betingelser der pumpene ikke er i drift og borefluid ikke blir sirkulert under tidsperioden 601. Plott B viser et fall i fluidnivåer i den gjennomgående boringen 23 etter hvert som produksjonsrør trekkes ut av hullet i perioden 601, etter hvert som fluid fra kammeret erstatter volumet av produksjonsrørmateriale fjernet fra brønnen (responsen i perioden 601 svarer til plott B i figur 5). Som beskrevet over gjør en sammenlikning av en volumendring avledet fra endringen i fluidnivå med en forventet volumendring det mulig å karakterisere tilstander i brønnhullet.

Etter at omtrent 15m av produksjonsrør eller foringsrør er trukket, har nivået av fluid i kammeret falt. Under en innledende fase med trekking av produksjonsrøret til havoverflaten, før den øvre delen av produksjonsrøret har nådd overflaten, avbrytes trekkeoperasjonen. Dette lar brønnfluidet i det kombinerte brønnhullsystemet etterfylles under stasjonære forhold.

Figur 4 viser systemet drevet i en oppfyllingsmodus. Undervanns-strømningsreguleringsventilen 46 og undervannsstengeventilen 44b er lukket, og undervannsstengeventilen 44a blir åpnet på signal fra systemstyringsmodulen 80. Matepumpen 66 blir aktivert og strømningsreguleringsventilen 46 blir gradvis åpnet for å muliggjøre regulert strømning av borefluid til kammeret i brønnhode-grensesnittsmodulen 20. Etter hvert som nivået av borefluid øker, overvåker sensorene 27 og kamerasystemet 30 nivået i den gjennomgående boringen 23. Når borefluidet har nådd det ønskede nivået, blir ventilen 46 lukket og matepumpen 62 skrudd av.

Oppfylling av kammeret finner sted under tidsperioden 602, under hvilken plott B viser (ved 604) en økning i fluidnivået i kammeret. Trekking av produksjonsrøret eller foringsrøret gjenopptas i perioden 603, under hvilken plott B viser en motsvarende reduksjon i borefluidnivå. Prosessen blir gjentatt etter hvert som suksessive lengder av produksjonsrør eller foringsrør blir fjernet fra brønnhullet, idet oppfylling av kammeret i undervannsmodulen finner sted mellom suksessive trekkefaser.

Det er foretrukket at etterfyllingen eller oppfyllingen av kammeret finner sted under en periode der produksjonsrøret ikke trekkes, ettersom dette letter nøyaktig overvåkning av fluidvolumet og styring av fluidetterfyllingstrinnet.

Dersom en borestreng blir anvendt for å trekke produksjonsrøret eller foringsrøret fra brønnhullet (som kan være tilfelle i noen utførelsesformer av oppfinnelsen), kan de øverste rørlengdene av borestrengen bli tatt av på overflaten samtidig som fluid etterfylles. Fluidetterfyllingsperiodene kan bestemmes av demontering av borestrengdeler, eller av tømming av fluidvolumet i kammeret, avhengig av systemets utforming. Uansett er det fordelaktig om operasjonene blir utført samtidig for effektivisering av plugg og forlat-operasjonen.

Bruk av en løftekabel, som vil være tilfelle i noen utførelsesformer av oppfinnelsen, muliggjør kontinuerlig løfting. Imidlertid er det ønskelig også med denne løsningen at trekkeoperasjonen blir utført i diskrete trinn for å muliggjøre styrt oppfylling under stasjonære forhold.

Når produksjonsrøret eller foringsrøret kommer til overflaten, er det nødvendig å kutte de øvre delene av produksjonsrøret eller foringsrøret med jevne mellomrom.

I foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen finner oppfylling av brønnhullsystemet sted under kutting av produksjonsrøret eller foringsrøret, for å øke plugg og forlat-operasjonens effektivitet.

Det vil forstås at i en alternativ utførelsesform, kammeret i modulen 20 kan bli fylt opp mens produksjonsrøret eller foringsrøret trekkes ut av hullet, med nivået av borefluid hele tiden overvåket av systemstyringsmodulen 80. I drift anvender systemstyringsmodulen 80 data fra sensorene 27 og 64 og styrer betjeningen av ventilene og pumpene i undervanns- og overflate-strømningsreguleringsmodulene for å regulere fluidvolumet i brønnhullet til en passende verdi.

Den ovenfor beskrevne utførelsesformen av oppfinnelsen tilveiebringer et volumbuffer som tar opp for endringen i fluidvolum i brønnhullsystemet under hver trekke- og kuttefase etter hvert som materiale fjernes fra brønnen. Systemet muliggjør full volumovervåkning og -regulering uten avhengighet av et marint stigerør: borefluidet som erstatter det trukkede produksjonsrøret tilføres direkte fra et undervannskammer som er en del av brønnhode-grensesnittsmodulen. Systemet tilfører nok borefluid i tanken 62 til å erstatte volumet av produksjonsrørmateriale som fjernes. I alternative utførelsesformer kan imidlertid ekstra hjelpevolumer av borefluid være tilveiebragt fra ytterligere beholdere eller slamtanken

I utførelsesformene som beskrives med støtte i figurene 1 til 9 blir brønnfluidet etterfylt gjennom en rørkanal fra strømningsreguleringspakken. Det vil forstås at andre mekanismer for levering av brønnfluid til brønnhullsystemet kan bli anvendt i alternative utførelsesformer. Dette inkluderer (men er ikke begrenset til) en egen strømningskanal fra overflaten eller et fjernt undervannssted til kammeret. Et ytterligere alternativ er å tilføre brønnfluid fra overflaten gjennom borestrengen, gjennom foringsrøret eller produksjonsrøret som trekkes, og ut gjennom den nedre enden av foringsrøret eller produksjonsrøret for å etterfylle fluidvolumet fra brønnhullet (fra hvilket fluid føres oppover inn i kammeret).

Figur 7 viser skjematisk systemet 100 anvendt under en driftsfase under hvilken fluidinnstrømning finner sted fra brønnhullet. Figur 8 er en graf 800 som plotter en produksjonsrørtrekkingslengde og en tilhørende målt endring i fluidnivåene i den gjennomgående boringen 23 i brønnhode-grensesnittsmodulen 20 under trekking av produksjonsrør fra brønnhullet. Etter hvert som en lengde av produksjonsrør eller foringsrør blir trukket, som vist i plott A, detekterer sensorene i modulen 20 et fall i borefluidnivå. Disse målte dataene er vist i plott C. En sammenlikning med den forventede volumendringen (vist i plot B) avdekker et avvik mellom den målte endringen i volum og den forventet for den lengden av produksjonsrør som er fjernet, angitt ved 802. Avviket viser at det er mer fluid i kammeret i modulen 20, som tyder på fluidinnstrømning inn i brønnhullet. Et problem med forseglingene dannet av pluggene kan konkluderes fra tilstedeværelse av fluidinnstrømning, slik at operatøren (via styringsmodulen 80) kan aktivere pumpen 42 for å pumpe overskuddsfluid til fartøyet 12 via returledningen. I denne driftsmodusen er undervannsstengeventilen 44a lukket, og ventilen 44b er åpen. Borefluid blir pumpet fra kammeret i modulen 20 via rørpartiet 26b til sklirammen 50, og oppover til fartøyet 12.

Alternativt kan innstrømningen resultere i at brønnen identifiseres som mislykket plugget og kan bli midlertidig innestengt, i påvente av ankomst av et boreriggbasert lukket sløyfesystem for plugging og forlating (dette kan være nødvendig dersom fluidinnstrømningen identifiseres som alvorlig og ikke kan håndteres av systemet 100).

I en ytterligere alternativ utførelsesform kan overskuddsfluidet bli lagret på havbunnen i en hjelpetank eller sluppet ut i undervannsmiljøet. I slike utførelsesformer kan undervannspumpen utelates fra undervanns-strømningsreguleringspakken 40. Imidlertid er innlemmelse av en undervannspumpe foretrukket siden det unngår uønsket utslipp av borefluider i sjøen.

Systemet 100 kan også bli anvendt i formen vist i figur 7 for å skylle returledningen med sjøvann etter at operasjonen er fullført. Med brønnhullet innestengt kan borefluid som befinner seg i kammeret bli pumpet gjennom rørpartiet 26b og oppover gjennom returledningen 41. Når kammeret er tømt for borefluid, vil sjøvann fra det omkringliggende sjøvannet komme inn toppåpningen i kammeret og vil bli pumpet gjennom havbunnskontrollkabelen 21, gjennom undervanns-strømningsreguleringspakken 40 via pumpen 42 og stengeventilen 44b, og opp gjennom returledningen. Ventilanordninger (ikke vist) kan også muliggjøre full utskylling av rørpartiet 26a, strømningsreguleringsventilen 46 og stengeventilen 44b.

Det vil være klart at systemet 100 også kan anvendes for å identifisere tap av borefluid. Figur 9 er en graf 900 som plotter et produksjonsrørtrekkingslengde og en tilhørende målt endring i fluidnivåene i den gjennomgående boringen 23 i brønnhode-grensesnittsmodulen 20 under trekking av produksjonsrør fra brønnhullet. Når en lengde av produksjonsrør eller foringsrør er trukket, vist i plott A, detekterer sensorene i modulen 20 et fall i borefluidnivå, vist i plott C. En sammenlikning med den forventede volumendringen (vist i plott B) avdekker et avvik mellom den målte endringen i volum og den forventede for den lengden av produksjonsrør som er fjernet (angitt ved 902), som viser at det er mindre fluid i kammeret i modulen 20. Dette tyder på tap av fluid til formasjonen. For å erstatte fluidtap kan operatøren (via styringsmodulen 80) aktivere matepumpen 66 og åpne strømningsreguleringsventilen 46 for å muliggjøre regulert strømning av borefluid til kammeret i brønnhode-grensesnittsmodulen 20. Alternativt kan en ytterligere brønnhullsintervensjon bli utført for å korrigere fluidtap.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte ved og et apparat for utførelse av en plugg og forlat-operasjon for en undersjøisk hydrokarbonbrønn. Fremgangsmåten omfatter å tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet. En systemstyringsmodul mottar et målesignal fra en sensor for overvåkning av minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret. Systemstyringsmodulen er innrettet for å avlede volumdata vedrørende en endring i volumet av brønnfluid i kammeret og sammenlikner de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerningen av produksjonsrøret eller foringsrøret fra brønnhullet. Dette gjør det mulig å karakterisere en endring i brønnhullsbetingelser, for eksempel en fluidinnstrømning eller et fluidtap, fra volumdataene. Fremgangsmåten omfatter å tilføre ytterligere brønnfluid til kammeret for å erstatte fluid som kommer inn i brønnhullet for å fylle volumet som blir ledig etter det fjernede produksjonsrøret, og/eller fjerne eller tilføre fluid i situasjoner med henholdsvis innstrømning/tap av fluid.

Forskjellige modifikasjoner av utførelsesformene beskrevet over kan gjøres innenfor oppfinnelsens ramme, og oppfinnelsen omfatter andre kombinasjoner av trekk enn de som eksplisitt er angitt her.

Claims

1. Fremgangsmåte ved utførelse av en plugg og forlat-operasjon for en undersjøisk hydrokarbonbrønn, fremgangsmåten omfattende å: tilveiebringe et apparat som har en brønnhode-grensesnittsmodul anbragt på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul; fjerne en lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet; la brønnfluid strømme fra kammeret inn i brønnhullet; overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret, og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen i avhengighet av den minst ene parameteren; avlede volumdata vedrørende en endring i volum av brønnfluid i kammeret; sammenlikne de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerningen av produksjonsrøret eller foringsrøret fra brønnhullet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, omfattende å analysere målesignalet for å identifisere en betingelse i brønnhullet, og karakterisere betingelsen som én eller flere av betingelsene i gruppen bestående av: en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller en produksjonsrøruttrekking-tilstand.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller krav 2, omfattende å: fjerne en andre lengde av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet; overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret; og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen i avhengighet av den minst ene parameteren.

4. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende å tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til apparatet som reaksjon på de avledede volumdataene.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, omfattende gjenta trinnene med å fjerne et produksjonsrør eller foringsrør og tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til apparatet som reaksjon på målesignalet.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller krav 5, omfattende å tilføre ytterligere brønnfluid fra en brønnfluidkilde til kammeret i brønnhode-grensesnittsmodulen som reaksjon på de avledede volumdataene.

7. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 6, omfattende å tilføre brønnfluid fra en brønnfluidkilde til apparatet mens produksjonsrøret eller foringsrøret er stasjonært.

8. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende å måle, ved anvendelse av en nivåsensor i brønnhode-grensesnittsmodulen, nivået av brønnfluid i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen.

9. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende å kutte en lengde av produksjonsrør eller foringsrør under tilførselen av brønnfluid fra en brønnfluidkilde til brønnhullet eller apparatet.

10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 9, omfattende å pumpe brønnfluid fra brønnfluidkilden.

11. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 4 til 10, omfattende å regulere strømningen av brønnfluid til kammeret ved anvendelse av en undervanns-strømningsreguleringsventil.

12. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende å pumpe brønnfluid fra kammeret til et fjernt sted.

13. Fremgangsmåte ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende å utplassere apparatet fra et stigerørløst fartøy.

14. Apparat for overvåkning og/eller regulering av volumet av et fluid i et undersjøisk brønnhullsystem under en plugg og forlat-operasjon, apparatet omfattende: en brønnhode-grensesnittsmodul innrettet for å anbringes på et brønnhode, brønnhode-grensesnittsmodulen omfattende et legeme som definerer et kammer som rommer et volum av brønnfluid i fluidkommunikasjon med brønnhullet; og en systemstyringsmodul; hvor brønnhode-grensesnittsmodulen omfatter en sensor for å overvåke minst én parameter vedrørende brønnfluidet i kammeret og mate ut et målesignal til systemstyringsmodulen; hvor systemstyringsmodulen er innrettet for å avlede volumdata vedrørende en endring i volumet av brønnfluid i kammeret og sammenlikne de avledede volumdataene med en volumendring forventet som følge av fjerning av produksjonsrør eller foringsrør fra brønnhullet.

15. Apparat ifølge krav 14, hvor systemstyringsmodulen er innrettet for å karakterisere en endring i brønnhullsbetingelser i henhold til gruppen omfattende: en stasjonær tilstand; en fluidinnstrømning-tilstand; en fluidtap-tilstand; en produksjonsrørinnkjøring-tilstand; eller et produksjonsrøruttrekking-tilstand.

16. Apparat ifølge krav 14 eller krav 15, videre omfattende minst én strømningsreguleringspakke og minst én fluidkanal som kobler kammeret med den minst ene strømningsreguleringspakken.

17. Apparat ifølge krav 16, videre omfattende en undervanns-strømningsreguleringspakke, en overflate-strømningsreguleringspakke og en fluidreturledning som kobler undervanns-strømningsreguleringspakken med overflate-strømningsreguleringspakken.

18. Apparat ifølge krav 16 eller krav 17, hvor den minst ene strømningsreguleringspakken omfatter en undervanns-strømningsreguleringsventil innrettet for å strupe strømningen fra en brønnfluidkilde til brønnhode-grensesnittsmodulen.

19. Apparat ifølge ethvert av kravene 15 til 18, hvor den minst ene strømningsreguleringspakken omfatter en pumpe.

20. System omfattende apparatet ifølge ethvert av kravene 15 til 19, et fartøy og et brønnhull på hvilket brønnhode-grensesnittsmodulen er anbragt.