Brønnhode avlastning (wellhead load relief på engelsk) eller WLR er et støtte system som brukes under boring av undervannsbrønner (subsea) i olje- og gassindustrien for å redusere den statiske og sykliske belastningen fra stigerøret inn i brønnhode- og brønnsystemet. Dette reduserer dermed brønnhodeutmatting ned til et nivå der levetiden blir akseptabel. Brønnhodeavlastningssystemet er ofte basert på å støtte utblåsningsbeskyttelsen (BOP) ved bruk av liner eller barduner ned til en støtte på havbunnen eller i eksisterende undervannsstrukturer.
Brønnhodeavlastningssystemet (WLR) fungerer ved å støtte undervanns utblåsningssikringsventiler BOP) ved bruk av liner eller barduner til en støtte på havbunnen eller på en eksisterende template struktur. For å få WLR-systemet til å fungere effektivt, må bardunene eller linene forhindre at bøyemomentet når brønnsystemet, og det må derfor påføres forspenning for å redusere utmattingsskadene i de nedre spenningsområdene i utmattingssyklusene.
Brønnhodeutmatting
Brønnhodeutmatting er en økende bekymring for de fleste olje og gass operatører og bore-entreprenører etter hvert som bevisstheten om dette alvorlige utmattings problemet øker.
Bruk av borerigger laget for dypt vann på grunt vann med tunge BOP-er (ofte opp mot 400 tonn) og i tøffe omgivelser med høye bølger og strøm kan forårsake utmatting og ikke ønsket belastning på undervannsbrønnene og spenninger inn i et veldig komplisert trykkbærende brønnsystem der sveiser og kanter skaper høye spenningskonsentrasjoner som igjen kan sprekkdannelse og tilslutt gi utmattelsesbrudd.
De fleste brønnhodesystemer har problemer med både 30-tommers eller 36-tommers ledeforinger (conductors) og 18 ¾ brønnhode hus, spesielt i sveisene mellom husene og lederen og foringsrørene. bøyemoment arm.
Muligheten for å oppdage faren for utmatting har også blitt enklere ettersom det nå er overvåkningsinstrumenter tilgjengelig for å måle de faktiske bøyemomentene for brønnhodet og effektiviteten til brønnhode avlastningssystemene. Brønnhodeprodusentene jobber med forsterkninger av brønnsystemene, men dette tar tid og påvirker ikke allerede installerte brønner.
Wellhead Load Relief Systems – WLR Brønnhode Avlastning Systemer
Det finnes flere brønnhode utmattings reduserende systemer eller WLR-avlastningsmetoder som er tilgjengelige i dag, de støtter alle BOP direkte eller indirekte for å redusere bølgeindusert bøyemoment in i brønnhode. Den vanligste direkte støttemetoden er ved å bruke et «WLR barduneringssystem» ved å installere liner, ståltau eller fibertau mellom festepunktene på BOP og havbunnsstøtten. Installasjonen utføres av fjernstyrte undervannsfartøy, ROV, fra enten et støttefartøy eller fra selve boreriggen.
Havbunnsstøtten kan enten være tyngdekraftbasert, for eksempel klumpvekt og mudmat, eller ved å bruke sugeanker eller sugepeler avhengig av jordforholdene på bore plassen. Denne bardunerings baserte WLR-reduseringsmetoden for sjøbunn er normalt brukt for undersjøiske satellittbrønner eller template brønner der det er vanskelig å finne passende festepunkter på undervannsstrukturen.
Leverandører av WLR Systemer
SubseaDesign AS i Norge leverer slike bardun-baserte wellhead load relief systemer og har lang erfaring innen WLR system teknikk og -design og har levering brønnhode avlastnings systemer over hele verden i mange år. SubseaDesign AS kan designe og levere skreddersydde WLR-system for enhver undervannsbrønn, borerigg, BOP og for alle vanndybder og sjøbunnforhold. Sammen med partnerne sine inkluderer de også overvåkning av brønnhodeutmattelse i systemene.
Det er andre WLR-begrensningsmetoder tilgjengelig, men de kan per i dag ikke vise samme effektiviteten og påliteligheten som er bardunerings systemet.
Bore belastningene som blir brukt i WLR-analysen, beregninger og systemdesign er normalt basert på NORSOK U-001 Subsea Production Systems innledningsvis, og hvis prosjekt spesifikk stigerørs analyser blir gjort, vil resultatene fra disse analysene og utmattelses belastningene bli brukt. De årlige belastnings histogrammene eller last spektrum finnes også i den tidligere versjonen av DNVGL-spesifikasjonen NORSOK U-001 Brønnsystem Belastninger og kan være et godt, men gjerne konservativt utgangspunkt.
Beregninger og analyse av brønnhode avlastning
eSubsea har lang erfaring fra undervannsbrønnsystem design, analyse, beregninger av brønnhodebelastning og evalueringer av hvor effektive WLR systemene er for å unngå brudd fra brønnhode utmatting. Vi har også vært involvert i design og prosjektering av utstyr relatert til WLR og vært involvert i banebrytende forskning og utvikling for å dempe brønnhodeutmattingen.
eSubsea leverer ikke WLR-systemer direkte, ettersom de fleste av disse WLR-løsningene enten er patenterte eller kan kreve lisensavtaler, men vi utfører alle typer gjennomførbarhetsstudier, verifisering, prosjektering, analyse og design av brønnhode.
