Advertisement

Quick Links

 
Installation, Operation and Maintenance Manual 
For 
TOGA* 
Total Gas Containment System 
 
Manual Part Number: 90‐90‐885 (Rev. B) 

Advertisement

Table of Contents
loading
Need help?

Need help?

Do you have a question about the TOGA and is the answer not in the manual?

Questions and answers

Subscribe to Our Youtube Channel

Summary of Contents for Mi Swaco TOGA

  • Page 1   Installation, Operation and Maintenance Manual  For  TOGA*  Total Gas Containment System    Manual Part Number: 90‐90‐885 (Rev. B) ...
  • Page 2   DISCLAIMER    Recommendations  made  by  M‐I SWACO  are  advisory  only.  M‐I SWACO  shall  not  be  liable under any guarantees or warranties, expressed or implied, in any manner or form,  AND  ALL  WARRANTIES,  EXPRESSED  OR  IMPLIED,  ARE  HEREBY  SPECIFICALLY  EXCLUDED, and M‐I SWACO shall not be liable for the failure to obtain any particular  results from the use of any recommendation made by it or from the use of this material.  In no event shall M‐I SWACO be liable for incidental or consequential damages.      ©1975 M‐I  All rights reserved. *Mark of M‐I    LLC  LLC Publication date: November 2008  All other products, brand, or trade names used in this publication are the trademarks or  registered trademarks of their respective owners.  All rights reserved. This publication is the property of, and contains information proprietary to  M‐I SWACO. No part of this publication may be reproduced in any form or by any means,  including electronic, mechanical, or otherwise, without the prior written permission of  M‐I SWACO. ...
  • Page 3: Table Of Contents

    Stopping the D GASSER*  ..................  5‐4  6  MAINTENANCE  6‐1  safety summary  6‐2  Spare parts needed for 2‐years operation  ............  6‐2  6‐3  MAINTENANCE OF MUD/GAS SEPARATOR*  ..........  6‐4  6‐4  MAINTENANCE OF D GASSER*  ..............  6‐6  6‐5  Fault finding and correction of irregularities  ...........  6‐7  7  SPARE PARTS LIST  7‐1  TOGA* (Land and Offshore version)  8  ATTACHMENTS  8‐1  Technical Bulletin (TB 152) .................  8‐1      TOGA*  1‐1 ...
  • Page 4 D GASSER* Capacity And Horsepower Required  ......... 4‐8  6  MAINTENANCE  6‐1  Recommended Spare Parts List  ................. 6‐2  6‐2  Troubleshooting The MUD/GAS SEPARATOR*  .......... 6‐7  6‐3  Troubleshooting The D GASSER*  .............. 6‐8  7  SPARE PARTS LIST  7‐1  TOGA* System, Land Version 9620248  ............ 7‐3  7‐2  TOGA* System, Offshore Version 9620249  ............ 7‐5  7‐3  MUD/GAS SEPARATOR*, Land Version 9620244  ......... 7‐9  7‐4  MUD/GAS SEPARATOR*, Offshore Version 9620245  ........ 7‐13  7‐5  MUD/GAS SEPARATOR* Float Control Valve 9620226 ....... 7‐17  7‐6  Back Flow Manifold 9620199 ................ 7‐21  7‐7 ...
  • Page 5 Erecting The MUD/GAS SEPARATOR* ............4‐2  4‐2  Suggested Locations Of D GASSER*  ..............4‐5  4‐3  Jet Pressure to Flow Rate Curves  ...............4‐9  5  OPERATING INSTRUCTIONS  5‐1  MUD/GAS SEPARATOR* Float Valve .............5‐2  5‐2  Back Pressure Manifold ..................5‐3  7  SPARE PARTS LIST  7‐1  TOGA* System, Land Version 9620248  .............7‐2  7‐2  TOGA* System, Offshore Version 9620249 ............7‐4  7‐3  MUD/GAS SEPARATOR*, Land Version 9620244  ..........7‐7  7‐4  MUD/GAS SEPARATOR*, Offshore Version 9620245 ........7‐11  7‐5  MUD/GAS SEPARATOR* Float Control Valve 9620226 ........7‐16  7‐6  Back Flow Manifold 9620199  ................7‐20  7‐7  Back Pressure Manifold 9620384 ...............7‐22  7‐8  Dual Vacuum Pump D‐GASSER* 9620311‐01 and 9620311‐02  ......7‐25 ...
  • Page 6: Contact Information

    90‐90‐885 (Rev. B)    1‐2  CONTACT INFORMATION  M‐I SWACO  P. O. Box 42842  Houston, TX  77242‐2842  www.miswaco.com  E‐mail: questions@miswaco.com  Global Sales/Technical Support  Tel: 281‐988‐1866  Fax: 281‐988‐1889  WATS: 1‐800‐654‐0660  1‐4  TOGA* ...
  • Page 7: Main Data

    90‐90‐885 (Rev. B)     Section 2    MAIN DATA  2‐1  FUNCTIONAL DESCRIPTION  The M‐I SWACO Total Gas Containment (TOGA) System is designed to contain, separate and remove the free  and entrained gases from the drilling fluid circulated from the well bore. Total containment and removal of the  gases from the fluid is accomplished through a unique combination of M‐I SWACO’s MUD/GAS SEPARATOR*  and High Vacuum D‐GASSER*. The gas is removed from the drilling fluid and vented into a closed flare system  and burned at a safe distance, to prevent any toxic or combustible gas from escaping around the rig floor or mud  pit area.      TOGA*  2‐1 ...
  • Page 8 90‐90‐885 (Rev. B)        THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK 2‐2  TOGA* ...
  • Page 9: Technical Description

    90‐90‐885 (Rev. B)     Section 3    TECHNICAL DESCRIPTION  3‐1  PRINCIPLES OR THEORY OF OPERATION  The drilling fluid circulated from a well may include gas and/or formation liquids which have entered the well  bore. As the fluid approaches the surface the hydrostatic pressure is reduced, and the gas bubbles in the fluid  expand and form heads or massive pockets of gas. These heads of gas or gas cut mud are circulated from the well  bore through the flow line or choke manifold into a six inch inlet line on the MUD/GAS SEPARATOR*. The free  gas is separated from the fluid by a series of baffles in the vessel and vented into the flare line through an eight  inch line on the top of the MUD/GAS SEPARATOR* Vessel.  3‐1.1  MUD/GAS SEPARATOR* Float Valve  The Float operated control valve inside the MUD/GAS SEPARATOR* vessel opens to prevent overfilling of the  Vessel and closes to maintain a liquid seal on the eight inch Mud Return Line. The liquid seal prevents the  separated gas from being discharged into the mud return line.  3‐1.2  Back Pressure Manifold  The Back Pressure Manifold is installed in the MUD/GAS SEPARATOR* Vent Line to dampen the surge effects  from the expanding gas and prevent the blowing of mud into the Vent Line. A back pressure setting of 15‐50 psi  (1.1 – 3.5 kg/cm squared) is recommended on the MUD/GAS SEPARATOR* Vessel.  3‐1.3  D‐GASSER*  The gas cut mud discharged from the MUD/GAS SEPARATOR* is drawn into the D‐GASSER* Vessel by a  vacuum force created by the discharge pipe low pressure jet assembly. The fluid is distributed over a baffle in a  thin evenly dispersed layer. This thin layer of fluid is exposed to a vacuum of at least eight inches of mercury  created by the vacuum pump. The vacuum force removes the entrained gases from the fluid and the degassed  fluid is discharged into the active system. The entrained gas removed from the fluid by the D‐GASSER* is vented  into the closed flare system, down‐stream of the MUD/GAS SEPARATOR* Back Pressure Manifold.  The TOGA* system utilizes M‐I SWACO’s standard MUD/GAS SEPARATOR* and D‐GASSER* which have been  specifically modified to assure total containment and control of the toxic gas cut mud. The modified D‐GASSER*  includes two complete vacuum pump systems. The vacuum pump exhaust lines are connected through a  manifold containing a series of check valves to prevent the possibility of blow back from the flare lines. Plug  valves located on either side of the check valves are used to provide a means to isolate and safely repair or replace  either vacuum pump system while the other is still operational as well as to configure the vacuum pump systems  for alternative methods of operation. The first alternative is to run both vacuum pump systems simultaneously to  assure maximum degassing efficiency when large volumes of gas are encountered. The second alternative is to  provide a means for redundancy in the event the primary vacuum pump system fails during kick conditions.      TOGA*  3‐1 ...
  • Page 10 90‐90‐885 (Rev. B)    3‐1.3  D‐GASSER*  Continued  Another modification to the D‐GASSER* is the 3‐way float controlled valve to preserve the TOGA* System  integrity of totally containing the gas from the well. The 3‐way float controlled valve is connected to the exhaust  side of the vacuum pumps to prevent atmospheric air from entering the vessel when the valve opens to break the  vacuum while controlling the fluid level in the vessel. The gas entering the vessel through the 3‐way valve is  simply recycled gas coming from the vacuum pumps.  3‐1.4  Back Flow Manifold  A tee located on the MUD/GAS SEPARATOR* mud return line connects the suction line of the D‐GASSER* and  the mud line from the active system with the discharge of the MUD/GAS SEPARATOR*. The mud line to the  active system maintains a constant flow of fluid to the D‐GASSER* when low flow conditions from the  MUD/GAS SEPARATOR* exist. The mud line from the active system has a check valve assembly to assure that  gas cut mud discharged by the MUD/GAS SEPARATOR* will not by pass the D‐GASSER* and enter the active  system.    3‐2  TOGA* ...
  • Page 11: Preparation

    90‐90‐885 (Rev. B)     Section 4    PREPARATION  4‐1  PREPARATION OF EQUIPMENT FOR INSTALLATION  It is advisable to make a pre installation inspection of the rig site to assure proper installation. The relative  positions of the D‐GASSER* and MUD/GAS SEPARATOR* are extremely important to assure correct operation  and efficiency of the TOGA* system. The MUD/GAS SEPARATOR* mud return line should be a minimum of four  feet (1.2 m) below the D‐GASSER* suction. The MUD/GAS SEPARATOR* mud return line should also be even  with the highest fluid level expected in the mud tank. This orientation of the MUD/GAS SEPARATOR* will  maintain a constant flow of fluid to the D‐GASSER* when low flow rates from the MUD/GAS SEPARATOR* are  encountered.  4‐1.1  Erecting The Land Version MUD/GAS SEPARATOR* (Figure 4‐1)  Before being placed in position, the MUD/GAS SEPARATOR* should be erected in an area which allows for a  winch truck or crane to work at the end and side of the skid. First install all railing sections securely in place on  the top of the skid.  To erect the MUD/GAS SEPARATOR*, position the winch truck/crane at the end of the skid where the bottom of  the vessel is positioned. The A‐frame on the winch truck should be high enough to raise the lifting eye (1)  attached to the top of the vessel 11 feet (3.4 m) above the skid. Open the expanded metal flooring (2) and connect  the winch line to the lifting eye (1) on the vessel. Raise the vessel past the vertical position, and place the support  beam (3) under the free edge of the vessel and lower the vessel onto the beam. Close the flooring grates and place  the support beams under them as required.  The MUD/GAS SEPARATOR* is now ready for placement. Lifting eyes (4) are provided at each end of the skid.  When the MUD/GAS SEPARATOR* is placed in the desired position, check to be sure the bottom of the skid is  level and the MUD/GAS SEPARATOR* vessel is in a vertical position.  To obtain different height adjustments of the MUD/GAS SEPARATOR* remove the pins (5) locking the upper and  lower leg sections of the skid. Raise the entire upper section of the skid by the lifting eyes (4) to the required  height, and re‐insert the locking pins in each leg.  4‐1.2  Securing The Offshore MUD/GAS SEPARATOR*  Before raising the MUD/GAS SEPARATOR*, check that the four bolts securing the vessel to the stand are in place  and tightened.  Any lifting device being used should be high enough to raise the lifting eye attached to the top of the vessel 18  feet (5.5 m) above the rig floor. Connect the lifting device to the lifting eye on the vessel. Raise the vessel to the  vertical position, and align the stand‐to‐rig mounting holes. Secure the stand to the rig floor then remove metal  shipping brace from the vessel.      TOGA*  4‐1 ...
  • Page 12: Equipment Installation

    90‐90‐885 (Rev. B)    4‐1.1  Erecting The Land Version MUD/GAS SEPARATOR*  Continued    Figure 4‐1.  Erecting The MUD/GAS SEPARATOR*  4‐1.3  D‐GASSER* Inspection  The D‐GASSER* and accessory equipment should be inspected for shipping damage. Manipulate all controls and  moving parts to determine whether they are mechanically operable. If the inspection reveals no damage the unit  is ready for installation.  4‐2  EQUIPMENT INSTALLATION (SEE FIGURE 7‐1 OR FIGURE 7‐2)  4‐2.1  Choke Manifold Lines And Blowout Preventer Bypass Lines  The customer will provide the six inch lines from the choke manifold and BOP bypass to the  MUD/GAS SEPARATOR*. These lines should be as straight as the rig layout permits. If turns are necessary, they  should be made using a tee. The tee end opposite the inlet should be capped using a plug filled with an abrasion  resistant material such as pewter.  4‐2.2  Mud Return Line  Before connecting the mud return line to the D‐GASSER* suction line, check to see that the eight inch butterfly  valve (fluid seal level controller) (Figure 7‐3, Item 26 or Figure 7‐4, Item 22) is positioned so it will close when the  operating lever is raised. If the valve does not close it may have been installed backwards or rotated to place the  operating lever on the opposite side. Be certain the butterfly valve is operating correctly before continuing with  the installation procedure of the mud return line.      4‐2  TOGA* ...
  • Page 13 PRESSURE  BUILDS  UP  TO  PUSH  THE  LIQUID  THROUGH  THE  LINE..  THIS  PRESSURE  INCREASE  MAY  CAUSE  THE  LINE  TO  POUND  SEVERELY  RESULTING  IN  DAMAGE  TO  EQUIPMENT  AND  POSSIBLE  INJURY  TO  PERSONNEL.  The first section of gas vent line extends from the top of the MUD/GAS SEPARATOR* vessel to a point near the  eight inch mud discharge valve. An eight inch swing pipe is provided to compensate for the vessel height when  raising the adjustable skid. This swing pipe is connected to the inlet of the back pressure manifold using a  Victaulic coupling.  The gas vent line should be assembled where it will not allow fluid to accumulate in the line. The exhaust from  the dual vacuum pumps on the D‐GASSER* should be connected to the flare line down‐stream of the back  pressure regulator assembly.      TOGA*  4‐3 ...
  • Page 14 90‐90‐885 (Rev. B)    4‐2.4  D‐GASSER*  The D‐GASSER* should be installed on or near the mud pit with the bottom of the skid not to exceed 3 feet above  the normal operating mud level. Suction and discharge pipes should be kept as short as possible. For best results,  the bottom of the suction line should be at least 4 inches (10.2 cm) above the bottom of the tank, at least 3 feet  (0.9 m) below the operating mud level, and 12 inches (30.5 cm) or more away from the side of the tank. The  discharge assembly should be at least 3 feet (0.9 m) long and should extend below the mud pitʹs minimum  operating mud level. In order to return the excess volume of mud that is normally handled by the D‐GASSER* to  the first pit, an equalizer line should be provided to permit the mud to flow between the two pits while the  equipment is operating at a high level.  On initial installations, it may be necessary to adjust the turnbuckle that is attached to the 3‐way valve so that the  stem of the valve extends 3/8 inch (0.95 cm) out the bottom of the valve body, when the ball is completely down,  resting on the bottom of the trough inside the vacuum vessel.  4‐2.5  D‐GASSER* Vacuum And Fluid Control  NOTE:  THE  FLOAT  LEVEL  SHOULD  BE  VISUALLY  SET  BEFORE  THE  DISCHARGE  PIPING IS CONNECTED TO THE D‐GASSER*.  The customer will furnish piping necessary to connect the vacuum pump outlet manifold to the flare line  downstream of the back pressure valve assembly. A modified 3‐way valve is used on the D‐GASSER*. The  bottom of the 3‐way valve is connected downstream of the back pressure regulator assembly and uses vented gas  to break the vacuum, thereby controlling the fluid level in the vessel while maintaining vent gas containment. The  turnbuckle connected to the float adjusts the fluid level in the vessel by setting the valve to break the vacuum at a  specific float level.  4‐2.5.1  Mud Jet  The D‐GASSER* uses a low pressure jet fed by an external, customer furnished centrifugal pump and use a 1‐1/2  inch nozzle. Jet volume and pressure requirements for various D‐GASSER* throughput volumes and mud  weights may be determined from the performance data found in Table 4‐2 and Figure 4‐3.  4‐4  TOGA* ...
  • Page 15 90‐90‐885 (Rev. B)       Figure 4‐2.  Suggested Locations Of D‐GASSER*      TOGA*  4‐5 ...
  • Page 16 EXERCISE  EXTREME  CAUTION  WHEN  WORKING  WITH  ELECTRICAL  CIRCUITRY,  ESPECIALLY  WHEN  STARTER  ENCLOSURES  AND  MOTORS  HAVE THEIR COVERS REMOVED FOR CURRENT AND VOLTAGE TESTS.  BEFORE  MAKING  ANY  ELECTRICAL  CONNECTIONS,  MAKE  SURE  THE  POWER  SOURCE  IS  DISCONNECTED  AND  THE  STARTER  IS  IN  THE  OFF  POSITION.  A 3 horsepower motor is used to drive each vacuum pump. An explosion proof manual starter is supplied with  each vacuum pump assembly and is pre‐wired at the factory. After it has been verified that the motor and starter  are wired for the proper voltage, the electrical power source can be connected to the starters. Table 4‐1 is  provided as an aid when connecting the motors to the power source.  After connecting the power source, momentarily start each motor to make certain the vacuum pump rotates in  the same direction as indicated by the arrow located on one of the vacuum pump sheave spokes. The rotation of  any 3 phase motor can be reversed by changing any two wires in the starter box.      4‐6  TOGA* ...
  • Page 17 90‐90‐885 (Rev. B)     Table 4‐1.  Motor Wiring  WARNING! ALWAYS  disconnect  power  before  attempting  ANY  maintenance  or  repair work.  1‐ to line 1*  2‐ to line 2*  380 V‐AC  3‐ to line 3*  50 Hz  4‐7  3 Phase  8‐5  9‐6  * To change rotation, change any two wires on line.  TYPICAL WIRING DIAGRAM  (50 & 60 Hz)    LOW VOLTAGE  MOTOR WIRING DIAGRAM    HIGH VOLTAGE  MOTOR WIRING DIAGRAM      TOGA*  4‐7 ...
  • Page 18: D-Gasser* Capacity -Vs- Centrifugal Pump Output

    22  515  1950  25  10ʺ  600  2270  29  660  2500  33  11ʺ  700  2650  38  760  2880  44  12ʺ  770  2910  44  875  3310  57  13ʺ  875  3310  59  950  3600  70  * Horsepower shown is calculated for 10 lb/gal (1.2 kg/liter) mud.    D‐GASSER* volume will be reduced slightly and the horsepower increased proportionally if abnormal friction  (such as long mud line loss) is incurred between the pump and the jet.      4‐8  TOGA* ...
  • Page 19 90‐90‐885 (Rev. B)     4‐3  D‐GASSER* CAPACITY ‐VS‐ CENTRIFUGAL PUMP OUTPUT  CONTINUED  D‐GASSER* performance curves are illustrated in the figure below. If conditions arise where additional volumes  are required, contacted the M‐I SWACO technical services engineering department.    Figure 4‐3.  Jet Pressure to Flow Rate Curves      TOGA*  4‐9 ...
  • Page 20 90‐90‐885 (Rev. B)        THIS PAGE INTENTIONALLY LEFT BLANK 4‐10  TOGA* ...

Table of Contents