(0)
(0)
Key info that gives quick info on the case
Description Value
Database last updated
Description / title Anordning ved brønnhode
Status
Legal status
Detailed status
Pending Granted Message about invalidation case or transfer of patent case for court has been received.
Patent number 340947
Application number 20141427
Filed
Divided to 20170898;
Priority None
Case type National
Effective date
Expiry date
Publicly available
Granted
Applicant NeoDrill AS (NO)
Owner NeoDrill AS (NO)
Inventor Harald Strand (NO)
Agent HÅMSØ PATENTBYRÅ AS (NO)
Patent family Look up in Espacenet

Anordning for reduksjon i belastningen av et brønnhoderør (12) fra et bøyemoment (MW) generert av en horisontal lastkomponent (Lh) fra et brønnelement (2, 3) anordnet over et brønnhode (11), hvor ei støtteramme (6) er tilkoplet et øvre parti (12a) av brønnhoderøret (12) og rager utover fra 5 brønnhoderørets (12) senterakse og er forsynt med anlegg (61) som ligger støttende an mot et underlag (13, 41) i en radiell avstand fra brønnhoderøret (12), idet støtteramma (6) er innrettet til å kunne ta opp en andel av nevnte bøyemoment (Mw).

View the abstract and front page figure in Espacenet

B1

Description

Oppfinnelsen vedrører en anordning for reduksjon i belastningen av et brønnhoderør fra et bøye-moment generert av en horisontal lastkomponent fra et brønnelement anordnet over et brønnhode.

Installering av elementer på et brønnhode, særlig en utblåsingssikringsventil (BOP), på toppen av et brønnhoderør (wellhead casing) som strekker seg ned gjennom løsmasser i havbunnen, vanlig-vis med et øvre brønnhoderørparti omsluttet av og fastgjort i et lederør (conductor casing), medfø-rer som regel en risiko for utmatting av brønnhoderøret ved at brønnhodet påføres sidekrefter slik at brønnhoderøret bøyes. Sidebelastningen kan oppstå som følge av avdrift i et stigerør som strekker seg gjennom vannmassene fra brønnhodet og oppover til en overflateinstallasjon. Når en ut-blåsingssikirngsventil veier 250-500 tonn og har en vertikal utstrekning på opptil 14-16 meter og en horisontal utstrekning på 5-6 meter, vil en slik bøyepåkjenning øke ved at lasten som hviler på brønnhoderøret, får sitt tyngdepunkt forskjøvet bort fra brønnhodets opprinnelige, vertikale senterakse. Problemet er blant annet beskrevet av Dahl Lien: "Methods to Im prove Subsea Wellhead Fatigue Life", prosjektoppgave ved Fakultet for ingeniørvitenskap og teknologi, Institutt for petrole-umsteknologi og anvendt geofysikk, NTNU, Trondheim 2009. Situasjonen kan føre til deformasjon av brønnhoderøret og i verste fall utmatting og brudd. Problemene forsterkes etter hvert som kravene til sikkerhet økes for brønninstallasjoner, for eksempel illustrert ved at mens trykkbarrierer tidligere har blitt dimensjonert for å tåle 5000 psi, har kravene etter hvert økt til 15000 psi, og tilhø-rende ventiler har gått fra 4 til 6 nivåer. Anvendelse på moderate vanndyp av dypvannsrigger med tungt brønnsikringsutstyr har forsterket problemene ytterligere. Det er registrert at brønnhodet har vært utsatt for påkjenninger på opptil 90% av brønnhodets tålegrense når det gjelder utmatting.

Fra kjent teknikk som beskriver løsninger på problemet med utmatting av brønnhoderøret som

danner fundament for brønnhodeelementer, kan nevnes oppfinners eget sugefundament (Conductor Anchor Node = CAN), beskrevet i NO-patent nr. 313340, i sin helhet tatt inn som referanse her, og som i prinsippet tilveiebringer en større kontaktflate mellom den øvre delen av lederøret og den omkringliggende havbunnsmassen, idet diameteren på sugefundamentet typisk er ca. 6 meter, mens lederørets diameter ligger i området 0,75-0,90 m (30-36 tommer).

Det er også kjent (Dahl Lien 2009, se ovenfor) å anvende fortøyninger som strekker seg på skrå ut-og nedover fra et øvre parti av en brønnhodeinstallasjon til havbunnen hvor fortøyningene er fastgjort i anker.

Fra NO 305179 er det kjent et sugeanker som omslutter et øvre parti av et lederør og deler av et brønnhode. Til brønnhodet er det tilknyttet ei ramme innrettet til bæring av en svivelanordning for horisontal tilkopling av stigerør etc, og ramma hviler på separate sugeankere anbrakt i en avstand fra det førstnevnte sugeankeret.

Fra søker egen NO-patent 331978 (og den korresponderende WO-publikasjonen 2011162616 A1) er det kjent en stabiliseringsanordning for et brønnhode med et brønnhoderørs øvre parti ragende opp over en havbunn, hvor en brønnhodeventil som rager opp fra brønnhoderørets øvre parti, er understøttet helt eller delvis på sugefundamentet ved at flere støtteelementer er anordnet mellom brønnhodeventilen og sugefundamentet.

US2006162933A1 beskriver et system og en metode for etablering av et undersjøisk lete- og pro-duksjonssystem, hvor et brønnrør som rager opp fra en sjøbunn hvor en brønn skal etableres, er forsynt med et oppdriftslegeme anordnet i en avstand over sjøbunnen. Oppdriftslegemet er stabili-sert ved hjelp av justerbare stabiliseringselementer som er forankret i sjøbunnen i en avstand fra brønnrøret.

For å søke å bøte på de stadig økende utfordringene når det gjelder å unngå utmattingsbrudd i brønnhodet, har en dimensjonen på brønnhoderøret gradvis øket, idet diameteren har øket fra 30 tommer til 36 tommer og videre til 42 tommer, med en veggtykkelse som har økt fra 1 tomme og helt opp til 2 tommer.

I den videre beskrivelsen omfatter uttrykket "brønnhodeventil" både en utblåsingssikringsventil (BOP) alene samt en kombinasjon av en utblåsingssikringsventil og andre ventiltyper (for eksempel produksjonsventiler), og andre ventiltyper eller ventiltypekombinasjoner alene, idet nevnte brønn-hodeventil er anordnet på et brønnhode på et endeparti av et brønnhoderør som rager opp over en havbunn.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i den nedenstående beskrivelsen og i de etterfølgende patentkravene.

Oppfinnelsen tilveiebringer en framgangsmåte og en anordning for redusere faren for utmatting av et brønnhode uten å øke rørdimensjonen, dvs. rørveggtykkelsen, rørdiameteren eller materialkvali-teten, for brønnhoderøret som rager opp over havbunnen og tildanner brønnhodet, og uten å gjøre inngrep i ventiler etc. som er montert på brønnhodet. Oppfinnelsen innebærer at ei støtteramme som i en avstand fra brønnsenteret er understøttet på et fundament som hviler på en havbunn, er koplet stivt til brønnhoderøret for å oppta en vesentlig andel av et bøyemoment som en horisontal lastkomponent påfører brønnhoderøret. Beregninger viser at bøyepåkjenningene på brønnhoderø-ret kan reduseres betraktelig ved at støtteramma opptar en vesentlig del av den belastningen som forårsakes av horisontale lastkomponenter som virker på brønnhodet. Slike horisontale lastkomponenter kan eksempelvis være forårsaket av at et tilknyttet stigerør bøyes ut til siden, for eksempel på grunn av havstrømmer. Studier har vist at bøyepåkjenningen på brønnhoderøret kan reduseres til i området 5-25% av det totale dreiemomentet ved at støtteramma avlaster brønnhoderøret. Ma-terialspenningene i brønnhoderøret vil dermed reduseres tilsvarende, og brønnhoderørets levetid med tanke på utmatting vil øke. Ved en konservativt anslått effekt der belastningen på brønnhode-røret reduseres til 10%, idet støtteramma opptar 90% av belastningen, vil spenningene i brønnho-derøret reduseres til 10%, noe som resulterer i en økning av estimert levetid for brønnhoderøret med 1000 ganger sett i forhold til utmatting.

Oppfinnelsen er definert av det selvstendige patentkravet. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt en anordning for reduksjon i belastningen av et brønnhoderør fra et bøyemoment generert av en horisontal lastkomponent fra et brønnelement anordnet over et brønnhode, kjennetegnet ved at ei støtteramme er tilkoplet et øvre parti av brønnhoderøret og rager utover fra brønnhoderørets senterakse og er forsynt med anlegg som ligger støttende an mot et underlag i form av et sugefundament og i en radiell avstand fra brønnhoderøret, idet støtteram-ma er innrettet til å kunne ta opp en andel av nevnte bøyemoment.

Støtteramma kan omfatte en brønnrørforlenger innrettet til sammenkopling med brønnhoderøret. Fordelen med dette er at brønnhoderøret dermed kan beskyttes mot bøyepåkjenninger fra bore-operasjoner under etablering av brønnen, idet bøyemomentet fra utblåsingssikringsventil og andre elementer som er midlertidig montert over brønnhodet i denne fasen bare påfører støtteramma med brønnrørforlengeren belastning, og denne fjernes etter at boreoperasjonene er utført og brønn rø ret forsynes eventuelt med en ny støtteramme koplet direkte til brønnhoderøret.

Forholdet mellom maksimalt bøyemoment opptatt i støtteramma og bøyemoment påført brønnho-derøret kan være minst 1:2, alternativt minst 3:4, alternativt minst 9:10.

Tilkoplingen mellom støtteramma og brønnhoderøret, eventuelt mellom støtteramma og brønnrør-forlengeren kan være tildannet som en klaringsfri forbindelse. En fordel med dette er at et påført bøyemoment umiddelbart vil opptas i det vesentlige av støtteramma.

Støtteramma kan omfatte en kopling tildannet som ei hylse som omslutter et parti av brønnhoderø-ret eller brønnrørforlengeren med presspasning. Hylsa kan være krympet omkring et parti av brønnhoderøret eller brønnrørforlengeren. En fordel med dette er at koplingen kan maskineres med moderate krav til toleranse, og krympingen kan tilveiebringes av varmeutvikling under sam-mensveising av hylsa og de utragende elementene av støtteramma.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser ei prinsippskisse av et brønnhode forsynt med ei støtteramme koplet direkte til

et øvre parti av et brønnhoderør;

Fig. 2 viser sterkt forenklet de elementene som opptar belastning når et brønnhode blir

Fig. 3 viser ei prinsippskisse av et brønnhode forsynt med ei støtteramme koplet til et øvre

Det henvises først til figur 1. En undersjøisk brønn 1 strekker seg nedover i en undergrunn 4 under en vannmasse 5. Et brønnhode 11 er anordnet umiddelbart over en havbunn 41, idet et øvre parti 12a av et brønnhoderør 12 rager opp fra havbunnen og tildanner brønnhodet 11 hvor det er anordnet ett eller flere brønnhodeelementer 2, i det minste et vent iltre som omfatter en utblåsingssikringsventil (også kalt BOP). Fra brønnhodeelementet 2 strekker det seg et marint stigerør 3 opp gjennom vannmassen 5 til en overflateinstallasjon (ikke vist). Stigerøret 3 er vist avbøyd for å indi-kere en situasjon hvor brønnhodet 11 påføres en horisontal lastkomponent U som påfører brønn-hoderøret 12 et bøyemoment Mw. Avbøyningen på stigerøret 3 kan skyldes strømninger i vannmassen 5 eller posisjonen til den ikke viste overflateinstallasjonen. Strømninger i vannmassen 5 vil også kunne påføre brønnhodeelementet 2 en horisontal lastkomponent U, og skjev fordeling av massen i brønnhodeelementet 2 vil også påføre brønnhodet 11 en horisontal lastkomponent U.

Brønnhoderøret 12 er her vist som et foringsrør 122 som strekker seg opp gjennom et såkalt lede-rer 121 som på i og for seg kjent vis avgrenser brønnen 1 mot løsmassene i den øvre delen av underlaget 4.

Til det øvre partiet 12a av brønnhoderøret 12 er det koplet ei støtteramme 6 som rager radielt utover fra brønnhoderøret 12 og er forsynt med flere anlegg 61 som hviler støttende på et underlag 13, her vist skjematisk som et element som er delvis nedsenket i havbunnen 41. Underlaget 13 kan være et hvilket som helst brønnhodefundament, for eksempel et sugefundament eller ei brann-ramme som tilveiebringer tilstrekkelig stor grad av stabilitet og evne til å ta opp ei last U som over-føres gjennom støtteramma 6.

Brønnhoderøret 12 og støtteramma 6 er koplet sammen på en måte som gjør det mulig for støtte-ramma 6 å oppta et bøyemoment Mf som en reaksjon på at den horisontale lastkomponenten U fra brønnhodeelementet 2 påfører brønnhoderøret 12 nevnte bøyemoment Mw. En kopling 62 kan være anordnet slik at brønnhoderøret 12 tillates en viss avbøyning før det støter an mot støtte-ramma 6 og den ytterligere belastningen i det vesentlige opptas av støtteramma 6. Utformingen av koplingen 61 og dimensjoneringen av støtteramma 6 kan dermed anvendes til å styre hvor stor belastning brønnhoderøret 12 skal kunne utsettes for. Beregninger som er utført av søker og andre instanser har vist at støtteramma 6 vil kunne oppta fra 75 til 95% av belastningen forårsaket av nevnte horisontale lastkomponent U.

For å sikre en størst mulig avlastning av brønnhoderøret 12, er koplingen 61 fordelaktig tildannet som ei hylse 621 som omslutter et parti av brønnhoderøret 12 uten radiell klaring. Dette oppnås fordelaktig ved krymping av hylsa 621.

Det henvises så til figur 3, hvor støtteramma 6 er forsynt med en brønnrørforlenger 63 som er innrettet til innsetting mellom brønnhoderøret 12 og brønnhodeelementet 2. Dermed kan støtteramma 6 installeres uten at det gjøres inngrep i brønnhoderøret 12. Denne utførelsen egner seg godt til midlertidig installasjon, for eksempel mens boring foregår, her indikert ved at en borestreng 7 strekker seg fra en ikke vist overflateinstallasjon og gjennom brønnhodet 11. Brønnrørforlengeren 63 fungerer også som en beskyttelse av brønnhodet 11 under midlertidig installasjon av brønn-hodeelementer 2 eller innføring og uttrekking av boreutstyr.

Figur 2 viser prinsipielt støtterammas 6 statikk. Heltrukne, skrå forbindelseslinjer mellom horisontale og vertikale linjer indikerer at forbindelsen er stiv. Stiplede, skrå forbindelseslinjer indikerer at forbindelsen kan tillate en begrenset innbyrdes bevegelse, slik det er beskrevet for koplingen 62 ovenfor.

Når støtteramma 6 er montert på brønnhodet 11 og brønnhodet 11 påføres et bøyemoment Mw generert av en horisontal lastkomponent U fra overliggende elementer 2, 3, påføres støtteramma 6 en vertikal last U som overføres til havbunnen 41 i en avstand fra brønnhoderørets 12 senterakse gjennom støtterammas 6 anlegg mot underlaget. Avhengig av hvor stor vandring koplingen 62 mellom støtteramma 6 og brønnhoderøret 12 tillater og hvor stor bøyestivhet brønnhoderøret 12 og støtteramma 6 oppviser, vil den andelen av det påførte bøyemomentet Mw som opptas av støtte-ramma, dvs. M /M , der Mf er bøyemoment opptatt av støtteramma 6, variere. Beregninger viser at det er fullt mulig å dimensjonere støtteramma 6 til å kunne ta opp minst 9/10 av det påførte bøye-momentet Mw.

Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer.

Det faktum at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekk ikke med fordel kan brukes.

Claims

1. Anordning for reduksjon i belastningen av et brønnhoderør (12) fra et bøyemoment (Mw) generert av en horisontal lastkomponent (U) fra et brønnelement (2, 3) anordnet over et brønnhode (11), karakterisert ved at ei støtteramme (6) er tilkoplet et øvre parti (12a) av brønnhoderøret (12) og rager utover fra brønnhoderørets (12) senterakse og er forsynt med anlegg (61) som ligger støttende an mot et underlag (13) i form av et sugefundament og i en radiell avstand fra brønnhoderøret (12), idet støt-teramma (6) er innrettet til å kunne ta opp en andel av nevnte bøyemoment (M ).
2. Anordning i henhold til krav 1, hvor støtteramma (6) omfatter en brønnrørforlenger (63) innrettet til sammenkopling med brønnhoderøret (12).
3. Anordning i henhold til krav 1, hvor forholdet mellom maksimalt bøyemoment (M ) opptatt i støtteramma (6) og bøyemoment (M ) påført brønnhoderøret (12) er minst 1:2.
4. Anordning i henhold til krav 1, hvor forholdet mellom maksimalt bøyemoment (M ) opptatt i støtteramma (6) og bøyemoment (M ) påført brønnhoderøret (12) er minst 3:4.
5. Anordning i henhold til krav 1, hvor forholdet mellom maksimalt bøyemoment (M ) opptatt i støtteramma (6) og bøyemoment (M ) påført brønnhoderøret (12) er minst 9:10.
6. Anordning i henhold til krav 1 eller 2, hvor tilkoplingen mellom støtteramma (6) og brønn-hoderøret (12), eventuelt mellom støtteramma (6) og brønnrørforlengeren (63) er tildannet som en klaringsfri forbindelse.
7. Anordning i henhold til krav 6, hvor støtteramma (6) omfatter en kopling (62) tildannet som ei hylse (621) som omslutter et parti av brønnhoderøret (12) med presspasning.
8. Anordning i henhold til krav 6, hvor støtteramma (6) omfatter en kopling (62) tildannet som ei hylse (621) som omslutter et parti av brønnrørforlengeren (63) med presspasning.
9. Anordning i henhold til krav 6, hvor støtteramma (6) omfatter en kopling (62) tildannet som ei hylse (621) som er krympet omkring et parti av brønnhoderøret (12).
10. Anordning i henhold til krav 6, hvor støtteramma (6) omfatter en kopling (62) tildannet som ei hylse (621) som er krympet omkring et parti av brønnrørforlengeren (63).
What does A1, B, B1, C stand for?
NeoDrill AS
Postboks 179 4339 ÅLGÅRD NO ( GJESDAL Municipality, ROGALAND county )
NeoDrill AS
Postboks 179 4339 ÅLGÅRD NO ( GJESDAL Municipality, ROGALAND county )
Postboks 179 4339 ÅLGÅRD NO ( GJESDAL Municipality, ROGALAND county )
Lysegata 17 4307 SANDNES NO ( SANDNES Municipality, ROGALAND county )
Agent in Norway:
HÅMSØ PATENTBYRÅ AS
Postboks 9 4068 STAVANGER NO ( STAVANGER Municipality, ROGALAND county )

Org. number: 918752900
Your reference: P27153NO00
  • Organization name:
  • Organization form:
  • Industry:
  • Organization address:
     

Source: The Brønnøysund Register Centre

WO 2011162616 A1 (A1)

US 20060162933 A1 (A1)

  • Status: Registered
    Start date for license:
    Type of license:
    Scope: Gjelder hele rettighetene
    Licensee:

    Equinor ASA
    Postboks 8500 Forus 4035 STAVANGER NO ( STAVANGER Municipality, ROGALAND county )

    Org. number: 923629016
    • Organization name:
    • Organization form:
    • Industry:
    • Organization address:
       

    Source: The Brønnøysund Register Centre
    Owner of rights:
    Kanalsletta 4 4033 STAVANGER NO ( STAVANGER Municipality, ROGALAND county )

Status history

List over status changes in case history
Legal status Decision date, detailed status
Granted Message about invalidation case or transfer of patent case for court has been received.
Granted Granted (B1)
Pending Accepted for grant
Pending Second and later letter exists
Pending First letter of examination exists
Pending Formal checks performed
Pending New application created

Correspondence

List of case history and correspondence
Date Correspondence type Journal description
Outgoing Bekreftelse på mottatt melding om søksmål
11-01 Outgoing Letter Bekreftelse på mottatt melding om søksmål
Incoming Melding om søksmål
10-01 Main letter Melding om søksmål
Outgoing PT Registreringsbrev Nasjonal Patent (15)
09-01 AltUt sending PT Registreringsbrev Nasjonal Patent (15)
Outgoing PT Meddelelse om patent
08-01 AltUt sending PT Meddelelse om patent
Incoming, AR201392674 Korrespondanse (Hovedbrev inn)
07-01 General letter or reply on time limit Korrespondanse (Hovedbrev inn)
07-02 Patent Description Beskrivelse ren
07-03 Patent Description Beskrivelse merket
07-04 Main letter Hovedbrev
Outgoing Realitet patent
06-01 AltUt sending Realitet patent
Outgoing PT Batch Varsel om betaling av første årsavgift (3317)
05-01 Outgoing Letter PT Batch Varsel om betaling av første årsavgift (3317)
Incoming, AR113109508 Korrespondanse (Hovedbrev inn)
04-01 General letter or reply on time limit Korrespondanse (Hovedbrev inn)
04-02 Patent drawings Patenttegninger
04-03 Patent Description Beskrivelse
04-04 Patent Description Beskrivelse
04-05 Main letter Hovedbrev
Outgoing Realitet patent
03-01 AltUt sending Realitet patent
03-02 Attachment PT report 05:10:35
Outgoing Infobrev til oppfinner
02-01 Outgoing Letter Infobrev til oppfinner
Incoming, AR81291367 Søknadsskjema Patent
01-01 National patent application form Søknadsskjema Patent
01-02 Patent drawings Tegninger
01-03 Applicant rights on invention Erklæring Søkers rett til oppfinnelse
01-04 Patent Description Beskrivelse
01-05 Power of attorney Fullmakt

Payment due:

Next renewal/annual fee:

Payment history:

List of payments
Description / Invoice number Payment date Amount Payer Status
Annual fee 7th year 2020.09.16 2200 HÅMSØ PATENTBYRÅ AS Paid and approved
Annual fee 6th year 2019.11.05 2000 Håmsø Patentbyrå AS Paid and approved
Annual fee 5th year 2018.11.14 1650 Håmsø Patentbyrå AS Paid and approved
Annual fee 4th year 2017.11.17 1350 Håmsø Patentbyrå AS Paid and approved
31709291 2017.07.05 1200 Håmsø Patentbyrå AS Paid
Annual fee 1st-3rd year 2016.11.16 2100 Håmsø Patentbyrå ANS Paid and approved
31416609 2014.12.02 850 Håmsø Patentbyrå AS Paid
This economic overview may lack information, particularly for older cases, for reimbursements, international trademarks and international designs.

Links to publications and the Norwegian Patent Gazette (searchable text documents)

Links to publications (only image files)

What does A1, B, B1, C stand for?

Chapters without data are removed. Document created: 21.01.2021 19:05:05