Fagstoff

Stigerør

Publisert: 08.07.2015, Oppdatert: 26.07.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Sentralt i emnet:

  • Riseren er en tett rørforbindelse mellom brønnen og flyteriggen.
  • Sentrale komponenter:
    • diverter 
    • flowline
    • flex-joint
    • slipjoint
  • I bunnen er det en LMRP for på- og av-kobling til BOP.
  • Hjelpelinjer for slam, og hydraulikklinjer går på utsiden av riseren.

Stigerør. Illustrasjon.        

Stigerøret er en rørforbindelse mellom riggen og brønnen og brukes i bore- og brønnservice-arbeid. Den skaper et lukket miljø mellom brønnen og installasjonen som gjør det mulig å sirkulere væsker, og kjøre inn og ut med utstyr i brønnen uten å skade det ytre miljø.

Stigerør (riser)

Stigerøret, eller riser på engelsk, er en rørforbindelse mellom riggen (fartøyet) og brønnen, og brukes i bore- og brønnservice-arbeid. Det er en sammenkobling av flere rør til en hel lengde, som danner en tett forbindelse mellom brønnen på havbunnen og overflatesystemene på riggen. Dermed kan væsker og utstyr ledes til og fra brønnen innvendig i rør, uten kontakt med havet utenfor.

Deler av riseren er laget slik at den kan justere for bevegelser i havet (bølger, strømninger, vind og tidevannsforskjeller) som virker mellom fartøyet og havbunnen i alle retninger, slik at vi unngår brudd i forbindelsen.

Sammenstilling av riseren

Riseren monteres sammen med BOPBOP; Blow Out Preventor, på norsk "utblåsningssikring", monteres på brønnen når man skal gjennomføre bore- og brønnaktiviteter. Har flere ulike ventiler som kan stenge brønnen mot det ytre miljø (se detaljer i eget emne). på overflaten, dvs. på riggen, og senkes ned til brønnhodet (wellhead) i toppen av et 20 tommers fôringsrør (surface casing). I koblingspunktet mellom BOP-en og brønnhodet brukes en spesiell type kobling (connector). Det finnes ulike typer riser connector-er på markedet. Den mest kjente typen er kanskje H4 connector fra G&E Vetco Grey som brukes fra BOP til brønnhodet og fra LMRP (Lower Marine Riser Package) til BOP.

Sammenkobling BOP og riser
Leverandør: NOV – National Oilwell Varco

   

Mellom rørlengdene brukes også koblinger av ulike typer. Noen er standard boltet kobling på flens, noen er med låsesegmenter (dogs/keys) som for eksempel VetcoGray MR-6E. Det finnes også koblinger med låseringer og koblinger med hurtiglås som for eksempel Aker Solutions sin CLIP Riser Connector.

Når en riser skal kjøres (monteres), starter man først med klargjøring av BOP. Deretter kobles LMRP på BOP. Det neste man gjør, er å hente hver enkelt rørlengde til riseren inn på boredekk og montere dem på utstyret. Etter hvert som riser-rørene monteres sammen, blir BOP-en senket i havet og lander til slutt på brønnhodet der den kobles på, låses og testes. Den øverste delen av riseren kobles til slamretur- (flowline) og avledningssystemet (diverter) om bord i riggen.

Sammenstilling av stigerør
Leverandør: NOV – National Oilwell Varco

Finn mer om riser-komponentene her:

Detaljbeskrivelse av riserdeler (GE oil and gas) 

Drilling riser (stor dimensjon for stort utstyr)

Drilling riser, også kalt marine riser, blir kjørt sammen med BOP og LMRP gjennom en åpning i skroget under boredekk, på engelsk moonpoolÅpning i skipsskrog eller riggskrog som gir tilgang til sjøen under boretårnet. Veggene i moonpool er isolert mot vanninntrengning.. Utstyret senkes ned til brønnhodet, der BOP-en kobles på brønnen, deretter lekkasjetestes hele systemet før bruk.

En drilling riser er vanligvis 21’’ ODOD = outer diameter = utvendig diameter (ca. 19,75’’ IDID = inner diameter = indre diameter) og kommer i hovedlengder på 75'75’ = 75 fot = 2286 cm = 22,9 m. Det lages også kortere lengder (pup joint) som brukes for å tilpasse riser-lengden til middelavstanden mellom havbunnen og fartøyet, som forårsakes av tidevannet ((MSL)Middelvannstanden er havets gjennomsnittshøyde fra havbunnen, målt i tidsrommet mellom høy- og lavvann.På engelsk MSL: Mean Sea Level.).

Lengden på riseren må tilpasses avstanden mellom havbunnen og havoverflaten på det stedet den skal brukes. Det er store variasjoner på havdypet på den norske kontinentalsokkelen. På Ormen Lange-feltet er havdypet mellom 850 og 1100 meter, på Statfjordfeltet er havdypet ca. 150 meter.

Det finnes risere som er laget for ekstreme havdyp, opp mot 3 000 meter. Disse kan tåle opp mot 15 000 psi (1034 bar) indre trykk.

Stigerør med flyteelement. Foto Stigerør med flyteelement

Oppdriftselementer

Noen riserlengder har oppdriftselementer på utsiden som hjelper til med å holde stålkonstruksjonen (dvs. riseren) oppreist i sjøen. Elementene er utformet slik at det er plass til hjelpelinjene som går på utsiden av riseren. Oppdriften i elementene bidrar til å holde riseren i strekk i dypet.

Elementene tar opp noe av vekten av rørene slik at riseren ikke kollapser på grunn av sin egen vekt nederst og slik at de øverste rørene ikke blir utsatt for for mye strekkrefter. Flyteelementene har ikke nok oppdrift til å holde røret flytende i havoverflaten, de bidrar kun til en reduksjon i kreftene som stålvekten ville forårsaket på systemet.

Oppdriften sørger for at vekten av stålrørene ikke overbelaster brønnhodet som riseren er montert på. Oppdriftselementene er vanligvis fargekodet i endene etter dypet de er tilpasset.

Fargekoding av flyteelementer til stigerør. TabellTabell flyteelementer     

Væskene innvendig i riseren

Riseren er nødvendig for å kunne ta returvæske opp til riggen når vi sirkulerer væske ned gjennom borestrengen. Uten riseren vil all væske vi pumper ned i brønnen havne i sjøen på vei ut av brønnen.

Væsken som er innvendig i riseren, vil påvirke det hydrostatiske bunntrykket i brønnen, og høyden på riseren avgjør hvor mye hydrostatisk trykk væskesøylen bidrar med på bunntrykket i brønnen. Dette kalles riser marginForskjellen mellom hydrostatisk trykk innvendig i riserhøyden og hydrostatisk trykk i sjøen på utsiden. Begge trykkene vil påvirke en åpen brønn. Det hydrostatiske bidraget fra riseren må kalkuleres inn i brønnvæsken før man frigjør riseren fra brønnen.. Når riseren skal kobles fra brønnen, må man være sikker på at den resterende væsken i brønnen er tung nok til å balansere formasjonstrykket. Dersom det ikke er tilfellet, må væsken erstattes med tyngre væske, før riseren kobles fra brønnen.

Hjelpelinjer på utsiden av riseren

På utsiden av riseren er det montert tre rør (hjelpelinjer) som kan lede væske fra pumpesystemet på riggen, til BOP-en og til nedre del av riseren. Hjelpelinjene dekkes av fellesbetegnelsen auxiliary lines på engelsk. Disse rørene er ca. 3’’–5’’ OD og er festet langs riseren med klemmer. Øverste del av rørene som går langs riseren, går over i fleksible slanger fra slipjoint-en til riggen, slik at riggens bevegelser ikke påvirker rørforbindelsen.

Mud booster line

Det ene røret heter mud booster line og kan brukes for fylle riseren med slam, eller for å øke strømningshastigheten på returslammet innvendig i riseren. Røret leder slam inn i riseren gjennom en kobling i toppen av nedre flex-joint.

Mud booster line brukes når slammet som skal frakte borekaks ut av brønnen, ikke har høy nok hastighet gjennom riserens øvre del. På grunn av at riserdimensjonen (ID) er betydelig større enn brønndimensjonen (ID), minker væskens strømningshastighet på vei ut av brønnen. Ved å pumpe ekstra slam inn i nedre del av riseren gjennom mud booster line, øker returvolumet i riseren. Dermed øker også hastigheten på væsken som skal løfte kaks ut av brønnen.

Man kan også bruke mud booster line når man skal erstatte væsken i riseren med annen væske, for eksempel når man skal skifte slamtype eller bytte til tyngre slam i etterkant av et brønnspark (kickKick, på norsk «brønnspark», er en innstrømning av formasjonsvæsker eller gass i brønnen som bores. Årsaken til kick er at trykket innvendig i brønnen er lavere enn trykket i formasjonen det bores i.) .

Kill- og choke line

De to andre rørene som går langs utsiden på riseren, heter kill- (drepe-) og choke (strupe-) line. Disse er også festet til riseren med klemmer og går ned til et tilkoblingsrør (termination adapter) som er montert på toppen av nedre flex-joint.

Fra tilkoblingspunktet går det en fleksibel slange (loop) til BOP-en, forbi flex-jointen og LMRP. Dette gjøres slik at bevegelsene som flex-jointen tillater mellom BOP og riser ikke medfører brudd i forbindelsen til linjene. Kill- og choke line føres inn i BOP på egne koblinger for kill- og choke line.

Linjene brukes for å sirkulere slam inn og ut av brønnen, for eksempel når væsken tas i retur gjennom choke line til choke manifold, eller når brønnen etterfylles gjennom kill-line med tyngre slam i forbindelse med en kick-situasjon.

Det er også hydraulikklinjer som går langs med riseren og kobles opp mellom riggen og BOP/LMRP. Hydraulikklinjene gjør at det er mulig å styre ventiler i BOP-en, åpne/stenge for kill- og choke line på BOP, og å frigjøre (disconnect) LMRP fra BOP. Alle disse operasjonene gjennomføres fra kontrollpanelet på overflaten i borebua (drillers cabin) eller på en alternativ tavle utenfor. 

Workover riser (stigerør for brønnservicearbeid)

En workover riser (WOR) brukes til å installere eller trekke ventiltre på brønnen, og til brønnserviceoppdrag på havbunnsinstallert brønn.

WOR er en del mindre i dimensjon enn en drilling riser, vanligvis mellom 5 1/8’’ og 7 1/16’’ ID, ettersom den ikke skal ha plass til store fôringsrør og borekrone innvendig, kun utstyr for brønnservice. En workover riser kan være trykkgodkjent opp til 15 000 psi (1034 bar).

I bunnen av WOR monteres EDP (emergency disconnect package) og LRP (lower riser package). LRP kan brukes for å kjøre/trekke ventiltre og for å koble seg på ventiltreet for brønnserviceaktivitet. EDP brukes som nødfrakobling dersom fartøyet må trekke seg av brønnen. Dersom man nødfrakobler riseren med EDP, vil LRP stå igjen på toppen av ventiltreet.

Stigerør frakoblet BOP. Illustrasjon.Riser disconnect 

Av- og påkobling på brønnen

LMRP (lower marine riser package) er av- og påkoblingspunktet mellom BOP og riggens riser. LMRP har kommunikasjon med BOP og består av nedre flex-joint, indre pakninger og hurtigkobling.

Nederst i riseren, i overgangen til LMRP, er det en flex-joint som skal ta høyde for riggens bevegelser i horisontal retning i forhold til det faste punktet på havbunnen. En flex-joint kan tåle opp mot 10 grader avvik fra senterlinjen og rotere sammen med fartøyet uten at det gir brudd i koblingene.

Innvendig i LMRP er det enten én eller to (minimum én) ringromsventiler av typen Annular Preventer. Det er en armert gummiring som kan tette rundt alle rørstørrelser, og som også kan tette dersom det ikke er rør i brønnen. Dersom man skal koble seg av BOP under operasjonen, kan man lukke annular-ventilen slik at væsken i riseren ikke strømmer ut i havet.

LMRP connector er en hurtigkobling som er koblet opp mot nødsystemet om bord. Når man skal koble seg på brønnen, senkes utstyret ned til BOP og den hydrauliske koblingen aktiviseres og låses på BOP. Den samme koblingen brukes dersom man skal frigjøre seg fra BOP og trekke riseren bort.

Dersom man kommer i en nødsituasjon, skal det være mulig å frigjøre seg fra BOP ved hjelp av nødavstengingssystemet (NAS) om bord (eng. ESD – Emergency Shut Down System). Nødavstengingssystemet stenger ventiler i BOP-en og frigjør riseren med LMRP connectoren i løpet av 60 sekunder. ESD skal ikke aktiviseres før alle andre løsninger er vurdert.

 

Relatert innhold

Faglig