Installasjon og testing av våte ventiltrær

Vertikale ventiltrær installeres etter at produksjonsrør og -henger er montert. Horisontale ventiltrær monteres før produksjonsrør og -henger er montert. Dette fører til ulike installasjonsprosedyrer. Det er nødvendig med et ekstra BOP-run for horisontale trær.

Det er likevel en del fellestrekk: Før installasjon blir brønnene plugget med to barrierer, slik at BOP og stigerør kan demonteres. Trærne veier flere titalls tonn, og det trengs robuste fartøy (rigg eller skip) for å håndtere trærne.

Det blir utført omfattende testing av trærne både på overflaten og etter installasjon. Dette blir gjort ved hjelp av kontrollsystemer på rigg/skip som kobles til trærne via installasjonskabler (umbilicals).

Det blir også utført testproduksjon av brønn og reservoar. For å utføre slik prøveproduksjon monteres det testventiltrær. Olje og gass som blir produsert under slik testing, blir vanligvis brent av på brennebom.

Det er viktig at ventiltrær monteres i rett posisjon, slik at rørgjennomføringer og kontrollinjer blir koblet korrekt. På vann med dybder opp til ca. 500 meter, brukes guide-vaiere i hvert hjørne av ventiltrærne til guide-poster på brønnrammen, slik at ventiltreet styres ned på brønnhodet. På dypere vann brukes det ikke guide-vaiere. Da er det flere profiler i ventiltreet og i guide base, som sikrer korrekt montering.

Når brønnen er ferdigboret og produksjonsrøret installert, skal brønnen plugges. Dette gjøres ved å stenge DHSV, som ble installert sammen med tubing, og det settes en plugg over DHSV i produksjonsrøret. Dette utgjør to barrierer mellom reservoar og miljø, slik at BOP og stigerør kan trekkes. Så gjøres det klart for å installere ventiltreet.

Installasjon av et vertikalt ventiltre:

Et vertikalt ventiltre installeres som oftest fra rigg ved hjelp av et workover-stigerør som setteverktøy (running tool) og forbindelse opp til riggen under testing. Nederst har workover-stigerøret en Lower Riser Package (LRP) og en Emergency Disconnect Package (EDP). EDP monteres opp på toppen av treet. Alternativt kan dette gjøres med bore-BOP og marint stigerør. Fordelen med en EDP-LRP- løsning er at disse veier ca. 100 tonn, mens BOP-løsning kan veie opp til 500 tonn. Dermed blir belastningen på brønnhodet mye mindre.

Ventiltreet, EDP og LRP blir koblet sammen på riggen i moon pool-området. En umbilical blir koblet på EDP, og EDP og ventiltreet blir koblet sammen med skjøteledninger (umbilical jumpers). Nå kan alle ventiler og instrumenter overvåkes fra et lite kontrollsystem på riggen under installasjonsprosessen. Dermed er det mulig å teste alle funksjoner på VXT i moon pool. Alle ventiler testes, og alle instrumentene sjekkes for å se at alt er som det skal. Deretter senkes treet ned ved at workover-stigerøret forlenges.

Nedihulls-hydraulikklinjer og elektriske linjer må kobles riktig mellom ventiltre og brønn. Dette gjøres ofte ved hjelp av guide wire og/eller profil i ventiltreet og på guide base, som guider ventiltreet på produksjonsrørhengeren i rett posisjon

Når treet er landet korrekt ved hjelp av ROV, guide-vaier og styreprofiler, låses det fast på brønnhodet Dette gjøres ved hjelp av en hydraulisk operert kobling (connector) som låser seg fast på Vetco H4-profilen på brønnhodet. Gjennom umbilicalen føres hydraulikksignal til ventilene og signaler til og fra installasjonskontroll-systemet på riggen.

Når treet er installert, testes alle ventilene og instrumentene igjen. Når alt dette er gjort, utlignes trykket på toppen av pluggen som står i brønnhodet, og denne trekkes.

Ved landing av treet på brønnhodet, ble det etablert kommunikasjon til kontrolllinjene for nedihulls- ventiler og sensorer. Dermed vet vi hvilket trykk vi har under DHSV, og vi kan utligne trykket over denne, slik at DHSV kan åpnes når testproduksjonen skal starte.

På riggen blir et ventiltre for testing (Surface Test Tree) montert på toppen av work over riser. Testtreet er utstyrt med ventiler for å styre brønnstrømmen til brennebom. Da kan brønnen prøveproduseres, slik at man kan finne ut hvor mye gass og olje brønnen vil levere. Alle hydrokarbonene som kommer opp til riggen under testproduksjonen, blir brent av på bommen på riggen. Når testproduksjonen er gjennomført, lukkes DHSV og ventilene i ventiltreet, slik at brønnen har de lovpålagte barrierene. Da kan LRP og EDP og workover stigerør trekkes. Til slutt installeres trelokket (Tree Cap).

Treet er nå klart til å koble brønnen til produksjonsrørledninger og manifolder.

Umbilical blir installert og gir kommunikasjon til overflaten, slik at produksjons- og barriererventiler kan styres. Produksjonen overføres da til produksjonsenheten som er på en platform, FPSO eller på land. Installasjonen er fullført.

Kort oppsummert er installasjonsprosedyren for et vertikal ventiltre slik:

• Når produksjonshenger og -rør er montert, stenges DHSV, og det settes en plugg som midlertidig barriere.
• Ventiltreet blir montert sammen med ERP og LRP til umbilical og workover riser, i moon pool. Systemet blir testet
• Ventiltreet blir kjørt med workover riser og festet på brønnhodet. Alt blir testet igjen.
• Trykket over barriereplugg blir utlignet, og pluggen trekkes.
• Trykket over DHSV blir utlignet, og DHSV åpnes.
• Testtre blir montert på stigerøret, og brønnen produksjonstestes.
• DHSV og barriereventilene i ventiltreet blir stengt.
• Workover stigerør, LPR og ERP trekkes.
• Ventiltreet blir koblet opp til permanente produkjonslinjer og umbilical.

Et horisontalt ventiltre blir montert etter at brønnen er boret og alle fôringsrør er satt og sementert.

Ventiltreet kan installeres fra et skip med en kran som klarer tyngden på treet. Kranen senker ventiltreet ned til brønnhodet ved hjelp av en vaier. Når flere brønner skal kompletteres samtidig, kan skipet laste mange trær på båten og installere flere ventiltrær på samme tur. Dette kalles for batch-komplettering

Når horisontale trær installeres, er ikke produksjonsrør og DHSV montert. For å ha to barrierer settes midlertidige barriereplugger før BOP og marint stigerør trekkes.

Deretter installeres ventiltreet.

Ventiltreet testes på dekk før det blir installert, og det testes etter at det er installert på brønnhodet. Testene blir styrt via umbilical, som kobler treet til et lite kontrollsystem på båten.

Etter at treet er installert, må riggen med BOP og stigerør kobles på brønnen for å kunne sette produksjonsrør og komplettering. BOP settes ved hjelp av et 20″ marint stigerør som fylles med tung kompletteringsvæske. BOP kobles til ventiltreet på påkoblingspunktet.

BOP og kompletteringsvæsken i stigerør utgjør nå barrierer, slik at pluggene i brønnen kan trekkes.

Nå settes produksjonsrørhenger i ventiltreet og låses fast. Så blir 7” produksjonsrør og komplettering satt før brønnen perforeres og testes.

Etter at brønnen er testet, installeres to wireline-plugger i servicetilgangen av produksjonsrøret. Disse to pluggene er barrierene opp til påkoblingspunktet på toppen av ventiltreet. Brønnen har nå alle lovpålagte barrierer, slik at BOP og riser kan trekkes.

Til slutt blir en beskyttelseshette (debris cap) installert på påkoblingspunktet. Alle funksjoner blir testet om igjen.

Ventiltreet er nå ferdig installert og kan knyttes opp til permanente produksjonslinjer og kontrollsystemer – umbilical.