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

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к системам дистанционного управления противовыбросовым оборудованием, в частности к системам управления пре- вентором, расположенным на дне моря.

Цель изобретения - уменьшение энергоемкости за счет уменьшения давления в пневмогидроаккумуляторах.

На фиг . 1 представлена гидравлическая схема системы управления превен- тором; на фиг.2 - вариант выполнения мультипликатора, включающего дополнительный распределитель с плоскими запорными элементами.

Предлагаемая система управления

(фиг.1) включает основной источник давления, выполненный, например, в виде пневмогидроаккумуляторов 1, соединенных с входами гидроуправляемых распределителей 2 и 3 открытия и закрытия, установленных соответственно на линиях открытия 4 и закрытия 5 превентора, например, через гидро- управляемый редукционный клапан 6. Выход распределителя 3 закрытия через линию 5 соединен с камерой 7 закры- тия превентора. Система управления содержит также дополнительный источник повышенного давления, выполненный в виде мультипликатора 8 с поршневой 9 и штоковой 10 полостями,пор- шень 11 которой подпружинен относительно корпуса и дополнительного распределителя 12. Шток 13 мультипликатора 8 жестко связан с запорным органом 14 дополнительного распределителя 12, снабженного входным 15 и выходным 16 каналами, В запорном органе 14 выполнены, например, два сквозных канала 17 и 18, сообщающие вход 15 и выход 16 дополнительного распределителя 1 2 в крайних положениях поршня 10. Вход 15 дополнительного распределителя 1 2 и поршневая полость 9 мультипликатора 8 сообщаются г выходом рас

.

п

5

0

5

г

0

5

пределителя 2 через линию 4, а выход 16 дополнительного распределителя 12 и штоковая полость 10 мультипликатора 8 - с камерой 19 открытия превентора через линию 20. Дополнительный распределитель 12 может быть выполнен с запорным органом, включающим плоские элементы 21 и 22 (см.фиг.2), причем внутренняя полость 23 дополнительного распределителя 12 выполнена герметичной и со стороны мультипликатора уплотнена уплотнителем 24 штока 13, ас противоположной стороны - поршнем 25.

Система управления работает следующим образом

Пусть превентор находится в закрытом положении (см.фиг 1). При этом под действием скважинного давления плашки прижаты к бурильной трубе (не показаны). Поршень 11 мультипликатора 8 находится в нижнем крайнем положении, а вход 15 и выход 16 дополнительного распределителя 12 сообщаются через канал 17.

После срабатывания распределителя 2 открытия посредством гидравлической линии управления выход редукционного клапана 6 сообщается с линией 4, что приводит к снижению давления на выходе клапана 6 и последний также открывается. Жидкость из пневмогидроаккумуляторов (ПГА) начинает поступать в линию 4, а далее через вход 15, канал 17 и выход 16 дополнительного распределителя 12 по линии 20 - в камеру 19 открытия превентора.

Одновременно жидкость нт линии 4 поступает и в портненую полость 9 мультипликатора 8, повышая давление в последнейи Под действием перепада давления поршень 11 начинает перемещаться вверх, снимая пру tuny и вытес,- няя жидкость из ШТ М онпи 10 также в камеру 19 открытия1. При движенин штока 13 начинает перекрываться канал 17 корпусом распределителя,

После выравнивания давлений на выходе клапана бив полости 19 движение жидкости через дополнительный p.i пределитель прекращается. При этом поршень превентора (не показан) не страгивается вследствие того, что давление на выходе клапана Ь недостаточно для отрыва плашек от бурильной трубы. В дальнейшем при движении поршня 11 вверх начинается повышение давления в линии 20 и камере 19, и под действием перепада давления част жидкости из штокорои полости 10 через выход 16, канал 17 и вход 15 пе- ретекат в поршневую полость 9. Затем канал 17 перекрывается полностью вследствие взаимодействия поверхностей запорного орхлна 14 и корпуса распредепителя, выполненного в виде цилиндра (см.фиг.1), или посредством торцовых поверхностей плоских элементов 21 и 22 и пло кой поверхности корпуса (см.фиг.2). Происходит интенсивный рост даьления в камере 19 открытия, которое молет быть равно

нсличине 1 МО(

1 р, 1 де К - коэффициент мультипликации (К Ј1,5 - 3 - наиболее целесообразное значение), Рр - давление настройки клапана 6. Под действием высоко о давления в клм(,)р 19 поршень превентора начинает двигаться, открывая плашки от бурильной трубы и тем самым разгерметизируя превснтор. Величина хода поршня превентора до его разгерметизации составляет порядка 5 - 15мм. Жидкость из камеры 7 закрытия через линию Ь и распределитель 3 перетекает на слив.

В конце хода поршня 11 канал 18 запорного органа 14 сообщает вход 15 и выход 16 дополнительного распределителя и далее поршень 11 взаимодействует с упором. После остановки поршня 11 открытие превентора завершается за счет перетечки из ПГА через клапан 6, распределитель 2, линий открытия 4, вход 15, канал 18, выход 16 распределителя и канал 20.

В конце цикла открытия превентора шток 13 находится в верхнем крайнем положении, вход 15 и выход 16 дополнительного распределителя сообщаются через канал 18, распределител 2 сообщает выход канала 6 с линией 4, а распределитель 3 закрытия - ка5

10

меру 7 закрытия irpepi-HTip. i n .г.

При закрытии превентора чг i ч равление подаются команды: га открытие распределителя 3 зткрьпня и на закрытие распределителя 2 ткрыгич. При этом распредели ель 3 закрытия сообщает выход клапана 6 с камерой 7 закрытия через линию 5, а распределитель 2 - камеру 19 шкрытия через линию 20, выход 16, канал 17 и кход 15 допопнительныо распределителя со сливной линией. Порше ч преве тора . ,i- чинает перемещаться и сторону платок,

. с сытесняя жидкость из ;-ы 11 на

слив. Одновременно под деио-пием усилия пружины поршень 11 начинао г опускаться, вытесняя жидкость из поршневой полости 9 уупътипличатогJ У ма

0 слив. Далее поршень 11 oincj-лется ч крайнеее нижнее положение и вход 15 с выходом 16 сообщаются через канал 17.

При использовании в до25 полннтельного распределителя угтро;.ства с плоским элементами 21 и 22 .(см. фиг.2) системе, хпртвпення р б 4- тает аналогичным образом. Е нгг-ииа вход 15 и выход lb совмеп ччт--- - ка30 налом 17, причем вход 15 и выход 1 i ерметизируютс я плоскими TL пт шн 21 и 22. Далее при движении г.органя 1 I вверх плоский элемент 23 потч Ч- ется выше входа 5, разъединяя вход 15 от выхода 16. Внутренняя nor.OL : 23 распределителя гсрметширует н г.- лотнительньЕМ элементом 24 штока 1J и поршня 25.

В конце хода поркня 1 канал 18 с плоскими элементами 21 сообщает чход 15 с выходом 16. В начале цикла крытия распределители 2 и 3 переключаются, поршень И под действием пружины смещается вниз, .ая давление в полости 9, Из-зг перепада ,-и- ления жидкость из полости 9 перртгка- ет на слив, а поршень 11 .ется в нижнее крайнее положение, При ятем вход 15 и выход 16 дополнитгльното распределителя сообщайте через ,а- нал 17.

Формула изобретения

35

5

0

Система управления превентг.ро , содержащая основной исшчник давления в виде пневмогидроаккум -лятор, соединенньпс через распределите пл зс

крытия с камерой закрытия превентора, распределителя открытия и дополнительный источник повышенного давления, отличающаяся тем, что, с целью .снижения энергопотребления за счет уменьшения давления в аккумуляторах, дополнительный источник повышенного давления выполнен в виде жестко соединенных дополнитель

ного распределителя и мультипликатора, штоковая полость которого соединена с выходом дополнительного распределителя и камерой открытия превентора, поршневая полость соединена с входом дополнительного распределителя и выходом распределителя открытия, вход которого соединен с пневмогидроаккумулятором.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для дистанционного управления противовыбросовым оборудованием, расположенным на дне моря. Цель - уменьшение энергоемкости за счет уменьшения давления в пневмогидроаккумуляторах (ПГА). В системе дополнительный источник повышенного давления выполнен в виде мультипликатора (М) 8 и дополнительного распределителя (ДР) 12. Шток 13 М жестко соединен с запорным органом 14 ДР 12. Вход 15 и выход 16 ДР 12 сообщаются через каналы 17 или 18 в зависимости от положения штока 13 поршня 11. Система содержит также основной источник давления в виде ПГА 1, через гидрораспределитель 2 и линию 5 соединенных с камерами 7 закрытия превентора. Камера 19 открытия соединена с выходом 16 ДР 12 и со штоковой 10 полостью М. Вход 15 ДР соединен с поршневой 9 полостью М и через линию 4 и распределитель 3 - с ПГА 1. В закрытом положении поршень 11 находится внизу, вход 15 и выход 16 ДР сообщаются через канал 17. При открытии жидкость из ПГА 1 через распределитель 3, линию 5 поступает на вход 15 ДР 12 и поршневую полость 9 М, вызывая движение поршня 11, шток 13 которого перекрывает канал 17 ДР 12. При выравнивании давлений на выходе клапана 6 и в полости 19 движение жидкости через ДР 12 прекращается. Дальнейшее движение поршня 11 вызывает повышение давления в камере 19 и перетекание жидкости из штоковой полости 10 через выход 16, канал 17 и вход 15 в поршневую полость 9. Канал 17 перекрыт запорным органом 14. В конце хода поршня 11 канал 18 сообщает вход 15 и выход 16, завершая открытие превентора. 2 ил.

12