Elementene i primærbarrieren i produserende brønner
Primærbarrieren i en produksjonsbrønn består av:
- produksjons-casing og sementen under produksjonspakningen
- produksjonspakningen
- produksjonsrøret
- nedihullsventilen (DHSV)
Dersom det er installert sidelomme med ventil for gassløft i kompletteringen, skal brønnen også ha en ringromsventil (ASV) som hindrer utstrømning av gass på utsiden av produksjonsrøret. ASV-en er da en del av primærbarrieren.
Produksjonspakningen, som vanligvis er montert helt nede i øvre komplettering, skal hindre olje og gass fra å stige opp på utsiden av produksjonsrøret i A-annulus. Pakningen settes i produksjons-casingen og tetter med et gummielement som presses inn mellom produksjonsrøret og casingen. Produksjonspakningen skal holde tett mot både olje og gass i en produksjonsbrønn.
Produksjonspakningen skal være kvalifisert og testet i henhold til V1-kravene i ISO standard (ISO14310). Dersom det er gass i brønnen ved produksjonspakningen, skal tetningen hindre lekkasje av gass, og dermed er kravet V0 i samme standard. De fleste leverandørene bruker produksjonspakninger som er godkjent til V0-kravet i alle leveranser.
Produksjonspakningen skal plasseres i et område der det er godkjent sement bak casingen. Det gjør at også casingen og sementen i dette området inngår i primærbarrieren.
Når produksjonspakningen er installert, skal gummielementet testes med trykk fra undersiden (i strømningsretningen). Trykket skal minst tilsvare den maksimale trykkforskjellen som kan oppstå i brønnen ved gummielementet i alle tenkelige situasjoner.
Fra produksjonspakningen fortsetter primærbarrieren i produksjonsrøret (øvre komplettering). Gjengene i produksjonsrørene skal være gasstette, slik at det ikke lekker gass ut til utsiden av produksjonsløpet. Rørene og gjengene skal kunne bære vekten av hele kompletteringen og tåle lengdeforandring på grunn av trykk- og temperaturvariasjoner i brønnen. Produksjonsrørene skal også testes når øvre komplettering er installert i brønnen.
I kompletteringen er det også installert andre komponenter som skal ha samme krav til styrke og gjenger som produksjonsrøret. Alle disse komponentene danner veggen i primærbarrieren.
I øvre del av kompletteringen monteres nedihullsventilen. Den er best kjent som «down hole safety valve» (DHSV). DHSV er en klaffventil som skal hindre olje eller gass fra å strømme til overflaten når den er lukket. Den monteres innimellom produksjonsrør som går opp til brønnhodet, og den skal monteres minimum 50 meter under havbunnen. Det er likevel vanlig at den står på et par hundre meters dyp på norsk sokkel.
Ventilen opereres ved hjelp av hydrauliske kontrollinjer. DHSV er en «fail-safe-close»-ventil. Det betyr at dersom trykket i kontrollinjen kommer under grenseverdien, lukkes klaffen automatisk.
Kontrollinjen fra ventilen er koblet til produksjonens prosessavstengingssystem (PAS) og nødavstengingssystem (NAS), slik at brønnen stenges i DHSV dersom det går en alarm som krever produksjonsstans. Det gjelder alle brønnene på en installasjon.
Ventilen skal regelmessig funksjonstestes så lenge brønnen produserer. Den skal også testes etter at det er gjort brønnvedlikehold. All testing skal være i henhold til kravene i NORSOK.
Dersom brønnen er komplettert med sidelomme for gassløft, må det også installeres en ringromsventil (annular safety valve - ASV) i kompletteringen. Ringromsventilen tetter mot casingen på utsiden av produksjonsløpet med et gummielement som skal ha samme kvalitet som produksjonspakningen.
ASV skal alltid plasseres under DHSV i kompletteringen. Det er fordi kontrollinjen til DHSV ikke skal føres gjennom ASV.
Ringromsventilen er utstyrt med to løp: et hovedløp for produksjonen (olje/gass) og et sidemontert løp for gassinjeksjon. Dette omtales som eksentrisk pakning. Gummipakningen som tetter mot ringrommet, skal hindre lekkasje av gass fra undersiden til oversiden. I sideløpet er det en ventil som holdes åpen med kontrollinjetrykk på samme måte som DHSV. Dersom trykket i kontrollinjen faller under en satt grenseverdi, lukkes en klaffventil slik at gassen ikke kommer tilbake til oversiden av ASV. Ventilen er en «fail-safe-close»-ventil.