Система управления перекрытием газовых скважин Советский патент 1993 года по МПК E21B43/00 F17D1/00 

Изобретение относится к технике автоматического управления и регулирования технологическими процессами, может быть использовано на газоконденсатных и газовых месторождениях в системах защиты технологического оборудования.

Известна система (авт.св. кл. F 17 D 1/00, 1989), выбранная в качестве прототипа, содержащая кусты газовых скважин, подключенные к шлейфам с установленными в них дистанционно управляемыми запорными элементами с полостями управления, и линии подачи ингибитора насосом от емкости к устью скважины, причем система снабжена распределительным и обратным клапанами, установленными после довательно по ходу потока ингибитора на линии подачи, при этом последняя дополнительно подключена к полости управления запорного элемента между клапанами.

Недостатком системы является ее низкая надежность, обусловленная тем, что при необходимости ввода ингибитора гидратообразования на устье газовых скважин для разложения образовавшихся гидратов открывают распределительный клапан и ингибитор по линии подачи поступает одновременно как на устье газовых скважин, так и в полость управления дистанционно-управляемого запорного элемента, открывая запорный элемент и проход газу из загидра- ченных скважин в шлейф куста, тем самым ускоряя процесс гидратообразования на устье скважин.

На газоконденсатных месторождениях Крайнего Севера и сероводородсодержа- щих газоконденсатных месторождениях при определенных условиях, характеризуемых составом газа, давлением, температурой, насыщением газа парами воды и другими, процесс гидратообразования на устье скважин происходит наиболее интенсивно; поэтому перед открытием дистанционно-управляемого запорного элемента для прохода газа из скважин в шлейф куста, необходимо сначала ввести ингибитор гидратообразования (коррозии) на устье газовых скважин куста для разложения образовавшихся гидратов, а уже потом открыть шлейф для прохода газа из скважин с одновременным вводом ингибитора для

со

с

34

00 О

W

предотвращения гидрэтообразования в шлейфе.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания системы при аварийном гидратообрззовании на устье газовых скважин.

Сущность изобретения заключается в том, что система управления перекрытием газовых скважин, содержащая дистанционно-управляемые запорные элементы, каждый из которых имеет полость управления, линии подачи ингибитора, распределительный и обратный клапаны, установленные последовательно по ходу потока ингибитора на линии подачи, при этом система снабжена регулируемыми дросселями, каждый дистанционно-управляемый запорный элемент выполнен с дополнительной полостью управления, причем линия подачи ингибитора гидравлически связана с дополнительной полостью управления через регулируемый дроссель..

На чертеже изображено схема системы управления перекрытием газовых скважин.

Система управления содержит кусты газовых скважин 1, подключенные к шлейфам 2 с установленными в них дистанционно-управляемыми запорными элементами 3, каждый из которых имеет полость управления 4, и линии 5 подачи ингибитора гидратообразования (коррозии) насосом 6 от емкости 7 к устью скважин 1. Система управления снабжена распределительным 8 и обратным 9 клапанами, установленными последовательно по ходу потока ингибитора на линии подачи, при этом система снабжена регулируемыми дросселями 10, а каждый дистанционно-управляемый запорный элемент 3 выполнен с дополнительной 11 полостью управления, причем линия 5 подачи ингибитора гидравлически связана с дополнительной 11 полостью управления через регулируемый дроссель 10.

Система работает следующим образом.

Ингибитор из емкости 7 насосом 6 подается по линиям 5 подачи ингибитора на распределительный клапан 8.

При необходимости ввода ингибитора гидратообразования (коррозии) на устье газовых скважин 1 соответствующего куста для разложения образовавшихся гидратов открывают соответствующий распределительный клапан 8 и ингибитор по линии 5 подачи с расходом, например, Q2, обеспечивающим разложение образовавшихся гидратов, поступает в полость управления 4 и через регулируемый дроссель 10 в дополнительную 11 полость управления и на устье газовых скважин 1 куста, обеспечивая разложение образовавшихся гидратов. При

этом регулируемый дроссель 10 обеспечивает такой заданный перепад давления между полостью управления 4 и дополнительной 11 полостью управления, при котором усилие, развиваемое в полости управления 4 недостаточно для открытия запорного элемента 3. Таким образом, запорный элемент 3 остается закрытым, перекрывая проход газу из загидраченных

скважин 1 в шлейф 2 куста, тем самым, ускоряя процесс разложения гидратов на устье скважин 1.

При необходимости открытия скважин 1

соответствующего куста отрывают соответствующий распределительный клапан 8 и ингибитор по линии 5 подачи с расходом, например, Q обеспечивающим предотвращение гидратообразования в шлейфе 2, поступает в полость управления 4 и через регулируемый дроссель 10 в дополнительную 11 полость управления и на устье газовых скважин 1 куста для предотвращения гидратообразования. При этом, поскольку

расход транспортируемой среды - ингибитора пропорционален скорости движения ингибитора, а квадрат скорости движения ингибитора, в свою очередь, пропорционален потере напора на регулируемом дросселе 10, то при расходе ингибитора Q перепад давления на регулируемом дросселе 10, а следовательно и между полостью управления 4 и дополнительной 11 полостью управления возрастает в четыре раза по

сравнению с расходом Q2, и усилие, развиваемое в полости управления 4, обеспечит открытие запорного элемента 3, открывая проход газу из скважин 1 в шлейф 2 куста. Одновременно через обратный клапан 9 ингибитор поступает на устье газовых скважин 1 куста для предотвращения гидратообразования.. . При необходимости закрытия скважин 1 куста закрывают распределительный клапан 8 и ингибитор из полости управления 4 и дополнительной 11 полости управления дистанционно-управляемого запорного элемента 3 поступает в емкость 7, при этом запорный элемент 3 закрывается, прекращая подачу таза из скважин 1 куста в шлейф 2. Одновременно обратный клапан 9 из-за отсутствия давления в линии 5 подачи ингибитора закрывается, предотвращая возможность обратного потока газа из скважин 1

куста в линию 5 подачи ингибитора и в полость управления 4 и дополнительную 11 полость управления дистанционно-управляемого запорного элемента 3.

Технико-экономическое преимущество системы управления перекрытием газовых

скважин заключается в повышении надежности срабатывания системы при аварийном гидратообразовании на устье газовых скважин.

Использование: защита технологического оборудования на гаэоконденсатных и газовых месторождениях при аварийном гидратообразовании на устье газовых скважин. Система содержит дистанционно-управляемые запорные элементы с полостями управления и линиями подачи ингибитора, распределительный и обратный клапаны и дополнительную полость управления, сообщенную с первой полостью, дроссельным элементом, обеспечивающим постоянный перепад между полостями управления. 1 ил,

Формула изобретения

Система управления перекрытием газо- вых скважин, содержащая дистанционно управляемые запорные элементы, каждый из которых имеет полость управления, линии подачи ингибитора, распределительный и обратный клапаны, установленные последовательно по ходу потока ингибитора на линии подачи, отличающаяся

тем, что, с целью повышения надежности срабатывания системы при аварийном гидратообразовании на устье газовых скважин, она снабжена регулируемыми дросселями, каждый дистанционно управляемый запорный элемент. выполнен с дополнительной полостью управления, причем линия подачи ингибитора гидравлически связана с дополнительной полостью управления через регулируемый дроссель.