De unge fremadstormende er fulle av gode idéer. Nå lanserer to høgskolestudenter fra Bergen «The Integrated Tool Catcher», og fiskeoperasjoner vil aldri bli det samme.

Av Toril Bakka

LETTERE FISKETUR: Integrated Tool Catcher er en integrert enhet og skal plasseres som en modul i marine-riseren (ILL: Thomas Aleksander/Kristian A. Johnsen

SUKSESS: Thomas Aleksander (t.v.) og Kristian A. Johnsen og fikk prisen for beste presentasjon på instituttet for maskin og marinfag på Høgskolen for sin bacheloroppgave (Foto: Toril Bakka).

Pris fra Frank Mohn Frank Mohn AS, i samarbeid med Høgskolen i Bergen, ønsker å stimulere til skapende yrkesutøvelse rettet mot fagområdene ved Avdeling for ingeniørutdanning. Frank Mohn har derfor opprettet en årlig pris verdt 25.000,- som lyses ut for avgangsstudenter ved Avdeling for ingeniørutdanning. Integrated Tool Catcher ble årets vinner, og valgkomitéens begrunnelse sier blant annet: «Oppgaven tar utgangspunkt i et konkret problem i oljebransjen; nemlig gjenstander som mistes ned i borehull. … Med «The Integrated Tool Catcher» har studentene designet et mulig løsningsforslag. … I oppgaven presenteres løsningsforslaget gjennom tegninger og animasjoner. Arbeidet er av høy faglig kvalitet, og tilbakemeldingene fra bransjen og fagfolk har så langt vært udelt positiv. I arbeidet med oppgaven har studentene vist stor grad av selvstendighet, hvor faglig dyktighet på en god måte er blandet med kreativitet og evene til nyskapning.»

– Vår oppfinnelse kan fange opp gjenstander som uheldigvis faller i brønnen fra boredekket og kan brukes under alle operasjoner og på nesten alle vanndybder, hevder de. Dermed kan den spare oljeselskaper for millioner på grunn av stopp i boreoperasjoner.

De to nyutdannede ingeniørene i slutten av 20-årene har gått linjen for undervannsteknologi ved Høgskolen i Bergen. I sin bachelor-oppgave presenterer de oppfinnelsen. Den er tenkt som en integrert enhet og skal plasseres som en modul i marine-riseren. Det er stigerøret fra utblåsningsventilen (blowout preventer).

Her skal installasjonen fange opp gjenstander som faller fra boredekk under brønnoperasjoner.

– Hvor langt nede i stigerøret den skal plasseres definerer kunden i forhold til hvor lang reaksjonstid som er ønskelig og praktisk mulig, sier Thomas.

Under arbeid for det skotske undervannsselskapet Expro i studietiden, erfarte han at gjenstander av ulike årsaker faller ned i stigerøret. Det kan for eksempel være mekanisk svikt ved at en bolt knekker, eller det kan skyldes personfeil.

Matematikk og akustikk
Med sin innovative tenkning har oppfinnerne hatt god bruk for sine kunnskaper innen fysikk, matematikk og akustikk sammen med generell undervannsteknologi.

De to ungdommene er gode i matematikk og akustikk. Matematikken anvendes til å regne ut tiden det tar før gjenstanden treffer fangeren, samt hvilke krefter som de forskjellige komponentene i gjenstandsfangeren må motstå. I regnestykket legges inn vekten på den fallende gjenstanden og lukketiden på fangeren..

Akustikken brukes som et lydbilde på å fortelle at objektet er fanget opp. Lydbildet endrer seg nemlig når gjenstanden er fanget og tatt vare på.

En dag Thomas jobbet ute på Yme-feltet i Nordsjøen med en kompletteringsstreng

for å ferdigstille en produksjonsbrønn, ble arbeidet stoppet i fire timer.

– årsaken var at en stor bolt hadde knekt i slipset, enheten som kiler produksjonsrørene fast i boredekket, forteller Thomas.

– Vi visste ikke hvor bolten lå eller om den hadde gjort skade på tubing hanger profilen på vei ned. Operasjon ble bestemt gjenopptatt og endte heldigvis denne gangen med en suksessfull plassering av tubing hanger, fortsetter han.

To tenkte samme n
Da han kom i land, begynte han å leke med tanken om å designe en enhet som kunne fange opp gjenstander som faller ned i brønnen.

Han luftet dette for medstudenten Kristian. De to begynte å tenke sammen og laget etter hvert en skisse over et nytt verktøy.

– Vår problemstilling var. Hvordan må enheten se ut for å fungere hensiktsmessig? forklarer Kristian.

I oppgaven har han lagt inn sin erfaring om hva akustikk kan brukes til. Han arbeidet med akustisk lekkasjeovervåking på undervannsinstallasjoner for Naxys i studietiden.

Underveis fikk de innspill fra erfarne offshorearbeidere. De kunne fortelle dem hvilke hensyn som måtte ivaretas slik at «oppfinnelsen» ikke lager problemer for arbeidet som pågår i brønnen.

– Vår konklusjon var at vi måtte designe en tool catcher som både kunne fange opp og lagre gjenstanden, slik at operasjonene om bord kan fortsette uten at det oppstår nedetid på riggen.

– Når gjenstanden er fanget opp og lagret, stilles verktøyet tilbake til utgangsposisjon og arbeidet på riggen kan fortsette som før, fortsetter Thomas.

Dess dypere, dess mer tid
Tool catcheren er i seg selv 1,5 meter lang. Den skal bli operert fra boredekk av et elektro-hydrauliskt kontrollsystem som plasseres rett ovenfor. Ved å ha et slikt kontrollsystem vil reaksjonstiden på Tool Catcheren være meget rask, selv på store havdyp.

Hele systemet kan bli like langt som en stigerørs seksjon. Derfor er det enkelt å implementere.

– Dess dypere ned vi plasserer tool catcheren, dess lengre reaksjonstid får driller på boredekket. Det fins få begrensninger på hvor dypt den kan stå, ifølge Thomas.

Hvis fangeren blir plassert på for eksempel 1000 meter, får borepersonellet på dekk ekstra god tid på seg til å aktivere systemet.

I sitt «worst case scenario», som er den korteste reaksjonstiden som er beregnet for en gjenstand på 7.9 kilo, kan fangeren plasseres 128 meter nede i stigerøret.

Ingeniørene har regnet ut at en gjenstand på rundt 7.9 kilo bruker 18 sekunder på å passere fangeren 128 meter nede i stigerøret. Den bruker tre sekunder på å lukke annulus.

I dette tilfellet får borelederen på dekket 15 sekunder på seg til å reagere. Denne reaksjonstiden er den minste som driller bør ha for å kunne oppfatte at noe faller ned i brønnen, og for å utløse enheten.

Må videreutvikle oppfinnelsen
I følge de to ingeniørene har bedriften vært til stor hjelp for Høgskolen og spesielt for linjen for undervannsteknologi.

Kristian og Thomas er nå i ferd med å markedsføre sin oppfinnelse til ulike selskaper for å videreutvikle den. Målet er å lage et automatisert system for å fange fallende gjenstander i brønnen i samarbeid med oljeindustrien.

De har gjort seg noen tanker om hvilke typer sensorer som trengs, og hvordan oppfinnelsen kan fungere i praksis uten at de berører eksisterende systemer på dekket.

Snart reiser Thomas til Israel som serviceingeniør for å jobbe på Tamar-feltet som ligger på 1700 meter. Der skal han jobbe med dypvannskomplettering.

Kristian har ennå ikke bestemt seg for veien videre, men flytter i disse dager med familien til Haugesund. Ingeniørene vil helst satse på drift og vedlikehold innen oljeindustrien. Selv om studietiden er slutt, kan den nye oppfinnelsen være en begynnelse på noe nytt for de to.

Denne teknologisaken er hentet fra den kommende utgaven av vårt anerkjente bransjemagasin PetroNews, som kommer ut i forbindelse med Offshore Europe 2011 i Aberdeen. Kontakt oss i dag for å bli ført opp som abonnent.