Система управления подводным противовыбросовым оборудованием Советский патент 1983 года по МПК E21B45/00 

ел

х

4ii

Ф

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при бурении нефтяных и газовых скважин с плавучих буровых установок и судов.

Известна система управления подводным претивовыбросовым оборудованием, содержащая йасосно-аккумуляторную станцию с селектором коллекторов, два электромагнитных распредейителя, два редукционных клапана, выходы которых соединены с камерадли управления редукционных клапанов установленных в подводных коллекторах и соединенных своими выходами через каналы контроля давления с входами двух клапанов с функцией ИЛИ в насосно-аккумуляторной станции .

Система управления подводным Противовыбросовым оборудованием ра ботает следующим образом. Электрический сигнал на закрытие плашеедого превентора от пульта управления подается на электрсмагнитный гШёвмораспределитель, который переключается и направляет воздух под давлением в пнёвмоцилинда). Последний переключает гидравлический распределитель, который направляет жидкость в камеру управления распределителя, находящегося в коллекторе управления, поднимает клапан этого распредё лителя, и жидкость от пневмогияроаккумуляторов через редукционный клапан поступает в камеру закрытия плазнечного превентора, Превентор закрывается. Для установки в пр§венторе нужного давления в насосно-аккумуляторной станции установлен редукционный клапан, который задает давление в редукционном клапане подводного коллектора управления. Этот клапан формирует и поддерживает требуемое давление в плашечном превенторе. Для контроля давления из коллектора на насосно-аккумуляторнуй станцию Выведена линия после редукционного клапана. Аналогичным образом осуществляется управление унквероальннм превентором, для которого имеются свои редукционные клапаны в насосноаккумуляторной станции и подводном коллекторе управления, а также линия контроля давления после редукционного клапана 1.

Однако при эксплуатации системы во время шторма или из-за неисправности системы натяжения несущих канатов многоканального шланга возможен обрыв многоканального шланга, выполненного из пластического материа(ла, что влечет за собой потерю связи насосно-аккумуляторной станции с исполнительными механизмами и разрядку аккумуляторов через открыт ле каналы в море. Система оказывается неспособной выполнять свои функции до

тех пор, пока обрыв шланга какимлибо случайным путем не будет обнаружен и управление не будет переведено на дублирующий многоканальный шланг. Но и после этого система не сможет с требуемым быстродействием управлять превенторами из-за разряженных аккумуляторов.

Целью изобретения является повышение н адежности системы.

Поставленная цель достигается тем, что система управления подводным противовыбросовым оборудованием содержащая насосно-аккумуляторную станцию с селектором коллекторов, два электромагнитных распределителя, два редукционных клапана, выходы которых соединены с камерами управления редукционных клапанов, установленных в подводных коллекторах и соединенных своими выходами Через каналы контроля давления с входами двух клапанов с функцией ИЛИ S насосно-аккумуляторной станции, снс1бжена реле давления, световой и звуковой аварийной сигнализащией и дополнительным клапаном с функцией ИЛИ, к одному из входов которого подсоединен выход клапана с функцией ИЛИ, связанный с линией контроля давления в плашечных презенторах, к другому - выход клапана с функцией ИЛИ, связанный с линией контроля давления в универсальных превенторах, а к выходу - реле давлен:ия, контакты которого включены в электрическую цепь звуковой и световой аварийной сигнализации и в цепь управления селектором коллекторов.

На фиг,1 изображено оборудование, входящее в систему управлений подводным противовыбросовым об.орудованием на фиг.2 - часть гидравлической схемы систе№Л управления, работающая при обрыве многоканального шланга.

Система управления подводным противовыбросовым оборудованием включае в себя основной 1 и вспомогательный 2 пульты управления (фиг.1), которые выдают команды управления и получают информацию. Электрокабелями 3 пульты связаны о насосно-аккумуляторной станцией 4, которая содержит HCTO Iники давления, гидроаппаратуру управления , приборы контроля. От насосноаккумуляторной станции выведены две дублируклцие линии 5 (постоянно работает одна, а вторая в резерве), которые гидравлически связаны с барабанами б, где хранится многоканальный пшанг, с пульта управления которого возмоАно управление некоторыми элементагли подводного противовыбросового о«5орудования. Барабаны б с пс лощью многоканальных шлангов 7 и

8связаны с подводнь№Ш коллекторами

9и 10 управления, где расположена аппаратура управления исполнительны ми механизмами блока превенторов 11 Насосно-аккумуляторная станция 4 содержит селектор коллекторов 12 (трехпозиционный гидрораспределител предназначенный для направления потока жидкости от источника давления в Один из подводных коллекторов 9 или 10 либо для отсечения источника давления, Для дистанционного управления селектором коллекторов служит связанный с ним механически трехпозиционный телескопический гидроцилиндр 13, который в свою очередь служит для управления электромагнит ными распределителями 14 и 15, соединяющими штоковую и поршневую полости гидроцилиндра 13 либо с источ ником давления, либо со сливсял. Кро ме того, насосно-аккумуляторная станция 4 для создания требуемого давления управления превенторами со держит редукционные клапаны 16 и 17, вход которых связан с источником давления. Выход редукционного клапана 16 связан с камерами управления редукционных клапанов 18 и 19 а выход редукционного клапана 17 с камерами управления редукционных клапанов 20 и 21. Вход редукционных клапанов 18 и 20 связан с одним выходом селектора коллекторов 12, а вход редукционных клапанов 19 и 21 с другим выходом. Выходы редукционивах клапанов 18 - 21 связаны с исполнительными механизмами блока пре звенторов. С выхода редукционных кла панов 18 и 19 выводятся линии 22 и 23 контроля давления в универсальны превенторах и через клапан 24 с функцией ИЛИ контролируются маномет ром 25. С выхода редукционных клапа нов 20 и 21 выводятся линии 26 и 27 контроля давления в плашечных превенторах и через клапан 28 с фун кцией ИЛИ контролируются манометром 29. Выходы клапанов 24 и 28 свя заны с входами клапана 30, выход которого соединен с реле 31 давления, которое при обрыве многоканаль ного шланга прдает электрический сигнал. Система работает следующим образом. После включения электропитания пультов 1 и 2 и насосно-аккумуляторной станции 4 производится заправка, системы до рабочего давления. Затем включением кнопки запитываютс обмотки электромагнита распределите ля 14 (фиг.2). Жидкость под давлением поступает в поршневую полость гидроцилиндра 13, который переключает селектор коллекторов 12. Жидкость от источника давления подводится к редукционным клапанам 18 и 20 в коллекторе 9. Редукционными клапанами 16 и 17 в камерах управления редукционных клапанов 18 и 20 устанавливается давление, необходимое для управления плашечными превенторами. По линиям 22 и 26 через клапаны 24 и 28 с функцией ИЛИ давление с выхода редукционных клапанов выводится для контроля на манометры 25 и 29, а также через клапан 30с функцией ИЛИ поступает к реле 31давления, которое згшитывается и замыкает свой нормально разомкнутый и разкв жает нормально замкнутый контакты. Запитывается электромагнитное реле и заналкаются его нормально разсмкнутые контакты. В таком положении система подготовлена к контролю за состоянием работающего многоканального шланга. Давление в плашечных и универсальных превенторах при работающей системе поддерживается постоянно, поэтому при исправном работающем многоканальном шланге реле 31 давления постоянно запитано, а его нормально замкнутый контакт разомкнут. При обрыве многоканального шланга давление с выхода редукционных клапанов 18 и 20 перестает поступать на реле 31 давления, реле обесточивает- , ся. Контакт в цепи сигнализации и управления селектором коллекторов замыкается, включается сигнальная лампочка Л на пульте управления и звенит звонок 3 . Кроме того, запнтываются электромагниты распределителей 14 и 15. Оба распределителя включаются и подают давление в по- лости трехпозиционяого гидроцилиндра 13, который выставляется в сред- неё положение. Селектсф коллекторов 12 также занимает среднюю позицию, тем самьш отсекает источник давления от многоканальных шлангов. Бурильщик, определив характер аварийной ситуации, отключает сигнализацию и .обесточивает обмотки электромагнитов кратковременным нажатием кнопки Кн, в результате чего обесточивается электромагнитное реле и размыкаются его контакты. Затем бурильщик переключает селектор коллек-, торов 12 на другой многоканальный шланг,-для чего нажимает кнопку Кн. Запитываются обмотки электромагнита распределителя 15, жидкость от источника давления через распределитель 15 поступает в штоковую полость гидроцилиндра 13, который переключает селектор коллекторов 12. Подводится давление к редукционным клапанам 19 и 21 коллектора 10. С выхода редукционных клапанов по линиям 23 и 27 давление поступает на клапаны 24 и 28 с функцией ИЛИ, далее на клапан 30 и на реле 31 давления. Замыкается нормально разомкнутый и .размыкается нормально замкнутый контакты реле 31 давления. Запитываетоя электромагнитное реле, замыкаются его нормально разсн шнутые контакты. Цепь контроля обрыва многоканального шланга вновь готова к работе.

Изобретение позволяет повысить надежность системы, так как она продолжает выполнятьсвои функции при обрыве одного из многоканальных шлангов за счет возможности переключения по аварийному сигнгшу управления противовыбросовым оборудованием на исправный многоканальный шланг, а также за счет сохранения гидроэнергии для управления. Система позволяет также контролировать обрыв многоканального шланга без увеличения числа каналов в нем.

Кроме того, при каждом обрыве многоканального шланга предлагаемая система позволяет сохранить 1000 л специальной гидравлической жидкости.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ подводным ПРЬТИЮВЕ 1БРОСОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ, содержгицая насосяо-аккумуляторную станцию с селектором коллекторов, два электромагнитных распределителя, два редукционных клапана, выходы которых сЬединены с камерами управления редукционных клапанов, установленных в подводных коллекторах и соединенных своими выходами через каналы контроля давления :: входами двух клапанов с функцией ИЛИ в насосно-аккумуляторной станций, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности системы, она снабженд реле давления, световой И звуковой аварийной сигнализацией и дополнительным клапаном с функцией ИЛИ, к одному из входов которого Подсоединен выход клапана с функцией ИЛИ, связанный с линией контроля давления в плашечных превенторах, к другс у - выход клапана с функцией ИЛИ, связанный с линией контроля давления в универсальных превенторах, а к выходу - реле давления, контакты которого включены (Л в электрическую цепь световой и звуковой аварийной сигнализаций и в цепь управления сепектором коллекторов .

777/Y77

Фш

/7лаа/е «wsx/y 0vs.2