Ultra Deep Water Drilling Riser Design and Relative Technology

Risers de forage en offshore profond et technologies associées

Institut Français du Pétrole

Corresponding author: jean. guesnon@ifp. fr

Abstract

IFP has developed tools and technology to answer the waiting of contractors that wish to drill in deeper water depths, in harsher environment with higher mud weight. The methodology aims to optimise the riser design by proposing practical guidelines implemented by a software. To reduce unproductive time on the rig during the drilling, the Clip Riser has been developed. The main feature of the Clip Riser is the coupling which allows quick make-up of the riser. The clip technology is a unique design which does not require bolts, threads or any preloading in operation. To reduce drillship deckload and required tensioning capacity, the hybrid tubes have been developed to replace the existing 4 1/2 ID (114. 3 mm) steel kill and choke lines by lighter tubes. The hybrid tubes are 50% lighter than equivalent all steel lines. Advantages of this technology will be presented in this paper. To improve axial behavior of the riser and riser architecture, hyperstatic integration of choke and kill lines have been studied. This consists in fixing the auxiliary lines at each riser joint so that they can participate to the axial resistance of the riser. Advantages of this system will be presented in this paper. Finally, the technological developments should answer the waiting of contractors and will further expand the range of application of standard riser systems and make them well suited for ultra deep drilling in very harsh operational and oceanographic environments.

Résumé

L'IFP a développé des outils et des technologies répondant aux attentes des contracteurs de forage qui veulent forer en offshore profond, dans des conditions d'environnement sévères avec des densités de boue élevées. La méthodologie proposée vise à optimiser le dimensionnement des risers de forage en proposant des règles pratiques de design et un logiciel approprié. Pour réduire les temps morts en opération, un connecteur de riser de forage, le Clip Riser , a été développé. Il permet la connexion rapide des joints de riser. Cette technologie est unique car elle ne comporte aucun écrou ni filetage et ne requiert pas de précontrainte dans le connecteur lors de l'assemblage. Pour réduire la masse des équipements sur les bateaux de forage ainsi que la tension en tête du riser, l'IFP a mis au point une technologie appelée tubes frettés (tubes acier/composite). Ces tubes frettés pourront être utilisés pour remplacer les lignes de sécurité du riser de grand diamètre (kill and choke lines - 114,3 mm) par des lignes deux fois plus légères. Afin d'améliorer le comportement axial du riser, l'intégration hyperstatique des lignes de sécurité a été envisagée. Cette intégration consiste à solidariser les lignes aux extrémités de chaque connecteur si bien qu'elles participent à la résistance axiale du riser. Les avantages de ce système seront présentés dans cet article. Finalement, toutes ces technologies et tous ces outils devront répondre aux attentes des contracteurs de forage et permettre ainsi de repousser les limites des risers à des profondeurs plus grandes et des conditions opérationnelles plus sévères.