Система управления превентором Советский патент 1990 года по МПК E21B33/06 

СП

зэ го

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для дистанционного управления противовыбросового оборудования, расположенного на дне моря. Цель - снижение энерго- и металлоемкости. Для этого система, содержащая основной 1 и дополнительный 7 пневмогидроаккумуляторы (ПГА), соединенные через клапан 4 ИЛИ, и распределители закрытия 2, открытия 14 и управления 13 превентора 3, снабжена мультипликатором (М) 10. Поршневая полость 12 М 10 соединена через обратный клапан 11 с его штоковой полостью 9, а через обратный клапан 5 с ПГА 1. Через обратный клапан 8 полость 9 соединена с ПГА 7. Через клапаны 5 и 11 заряжается ПГА 1 и заполняется полость 9. Через клапан 8 заполняется гидролиния между ПГА 7 и клапаном 4. Открытием распределителя 13 в полости 12 создается низкое давление, а при ходе поршня в ПГА 7 - высокое давление. Клапан 11 закрыт, выход клапана 4 ИЛИ соединен с входом распределителя 14 открытия, выход которого соединен с камерой 15 открытия превентора 3. При открытии превентора 3 через клапан 4 жидкость от ПГА 7 подается в камеру 15. Закрытие происходит от распределителя 2. 2 ил.

ю ел

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к системам дистанционного управления противовыбросового оборудования.

Цель изобретения - снижение энер- го- и металлоемкости.

На фиг. 1 показана гидравлическая схема системы управления; на фиг. 2 - P-V диаграмма разрежения ПГА при работе системы управления.

Система управления содержит основной ПГА 1 (фиг. 1) низкого давления, соединенный входом, например, двухпозиционного распределителя 2 закрытия превентора 3 и с одним, например, правым входом клапана ИЛИ 4 Через обратный клапан 5 ПГА 1 соединен с источником низкого давления (не показан) с распределителем 13. Выход распределителя 2 соединен с камерой 6 закрытия превентора 3. Второй (левый) вход клапана ИЛИ 4 соединен с дополнительным ПГА 7 высокого давления, который через обратный клапан 8 соединен со штоковой полостью 9 мультипликатора 10. Што- ковая полость 9 мультипликатора 10 соединена с источником низкого давления (не показан) через обратный клапан 11 и с клапаном 5. Поршневая полость 12 мультипликатора соединена с выходом распределителя 13 управления. Вход распределителя 13 управления через обратные клапаны 5 и 11 сообщен с ПГА 1 напрямую с источником низкого давления. Выход клапана ИЛИ 4 соединен с входом, например, двухпозиционного распределителя 14 открытия превентора 3, а выход распределителя 14 соединен с камерой 15 открытия превентора 3. Давление заправки газом ПГА 7 больше давления в ПГА 1.

Система управления работает следующим образом.

Первоначально от источника низкого давления через обратные клапаны 5 и 11 заряжается ПГА 1, заполняется также жидкостью и штоковая полость 9 мультипликатора 10, через обратный клапан 8 заполняется гидролиния до ПГА 7 и от ПГА 7 до клапана ИЛИ 4. Заполнение ПГА 7 жидкостью при этом не происходит, так как он заперт давлением газового заряда, превышающим давление системы.

Затем путем открытия распределителя 13 в поршневую полость 12 мультипликатора подается низкое рабочее давление. При ходе штока мультипликатора 10 вниз подается высокое давление в ПГА 7, которое в К раз выше рабочего давления (где К - коэффициент мультипликации). При этом обрат- ный клапан 11 перепадом давления закрыт. При исходном заряженном соQ стоянии ПГА 7 обратный клапан 8 закрыт, правый (первый) вход клапана ИЛИ 4 закрыт, а выход клапана ИЛИ 4 соединен с входом распределителя 14 открытия превентора 3.

5 При открытии превентора 3 подается управляющий сигнал на распределитель 14 открытия, который переключается и подает жидкость от ПГА 7 высокого давления через левый вход

0 клапана ИЛИ 4 в камеру 15 открытия превентора 3. Поскольку скважинное давление препятствует открытию превентора до момента разгерметизации уплотнений превентора, высокое дав5 ление (большое усилие страгивания) требуется только до момента разгерметизации. Дальнейшее перемещение плашек превентора большого усилия не требует. Работа системы управле0 ния при открытии превентора поясняется P-V диафрагмой (фиг. 2), т.е. графиком изменения давления в камере открытия превентора 3. Высоким давлением от ПГА 7 производится

5 разгерметизация превентора (кривая 1, фиг. 2). Давление в ПГА 7 падает от максимального Рм до давления разгерметизации Р„. При этом из ПГА 7 вытекает жидкость объемом . Даль0 нейшее открытие превентора 3 происходит от ПГА 7 до полного его опорожнения . При падении давления в ПГА 7 до конечного минимального давления Р IJK , равного давлению заправ5 ки ПГА 7 газом, происходит его отсечка, например, закрывается гидрав- ллический клапан (не показан) и tдавление в линии падает. При этом из ПГА 7 вытесняется объем

Q жидкости лV,на открытие превентора. В момент отсечки ПГА 7 от гидролинии происходит падение (резкое) давления (участок Р к - Р1Ач, на фиг. 2) и клапан ИЛИ 4 под действием

с создавшегося перепада давления переключается в другое положение, т.е. открывается правый вход и закрывается левый. Дальнейшее открытие превентора 3 происходит от ПГА 1 (кривая 2., фиг. 2), при этом объем жидкости, вытесняемый из ПГА 1 (при разобщении с источником низкого давления) ДУг ДУ, ,где Vp«e- объем камеры открытия превентора. Давление в ПГА 1 падает от максимального Р. до конечного Р1К, причем ПГА 1 может быть . разряжен только частично. Параметры ПГА 1 и 7 выбраны таким образом, что минимальное давление в ПГА 7 высокого давления при его полной разрядке всегда превышает максимальное давление в основном источнике давления - ПГА 1, что легко достигается подбором необхо- димых давлений заправки газом ПГА 1 и 7

Закрытие превентора 3 происходит при подаче управляющего сигнала на распределитель 2 закрытия, который переключается и пропускает жидкость из ПГА 1 в полость 6 закрытия. Формула изобретения i Система управления превентором, содержащая основной и дополнительный пнсвмогидроаккумуляторы, соеди- ненные с входами клапана ИЛИ, распределители управления, закрытия и открытия превентора, выход последнего из которых соединен с камерой открытия, отличающаяся тем, что, с целью снижения энерго- и металлоемкости, она снабжена

Q мультипликатором, штоковая полость которого через первый обратный клапан соединена с выходом дополнительного пневмогидроаккумулятора, i поршневая полость соединена с выхо5 Дом распределителя управления, вход которого через второй обратный клапан соединен со ртоковой полостью и через третий обратный клапан с выходом основного пневмогидроаккумулятора, который через распре- vделитель закрытия соединен с камерой закрытия превентора, а выход клапана ИЛИ соединен с входом распределителя открытия.

Уж

Ураб. Фиг. 2