Известны устройства для управления устьевым оборудованием, установленным на дне моря, содержащие бурильную колонну, связанную с буровым судном, гпдроаккумулятор и зарядное устройство с приводом. Недостатком известных устройств является большое количество каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием, что приводит к значительным дополнительным затратам энергии, необходимой для компеп- ю сации ее потерь в каналах связи, причем эти потери тем больше, чем длиннее указанные каналы, т. е. дополнительные потери энергии пропорциональны глубине участка моря, где производится бурение скважины. С целью уменьшения энергетических затрат па управление устьевым оборудованием путем уменьшения числа каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием в предлагаемом устройстве для унравления20 устьевым оборудованием зарядное устройство с приводом выполнено в виде двух соосно расположенных цилиндров, одип из которых содержит подпружиненный поршень со штоком, взаимодействующим с плавающим25 поршнем цилиндра зарядного устройства, рабочая полость которого соединена с гидроаккумулятором носредством двух ветвей трубопроводов с обратпыми клапанами, в одну да которых между гидроаккумулятором и об-зо 5 15 ратным клапаном включен гидравлический серводвигатель, а рабочая полость приводного цилиндра соединена с центральнымнромывочным каналом бурильной колонны и окружаюш;ей средой трубопроводами, в каждом из которых установлена подпружиненная задвижка с гидравлическим приводом, например гидродомкратом, соединенным с гидроаккумулятором. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Оно содержит бурильную колонну 1, связанную с буровым судном (не показано), гидроаккумулятор 2, зарядное устройство 3 с приводом. Зарядное устройство с прпводом содержит цилиндр 4, в котором размеш,ен поршень 5 с пружиной 6, упнраюш.ейся одним концом в поршень 5, а другим - в торец цилиндра 4, шток 7, взаимодействуюш1ий с плавающим поршнем 8, размещенным в цилиндре 9 зарядного устройства, соосно расположенного с цилиндром 4 привода зарядного устройства, Ход плавающего поршня ограничен выступам 10. выполненными на внутренней поверхности цилиндра 9 зарядного устройства. Подпоршневая полость приводного цилиндра 4 соединена с окружающей средой посредством канала 11. Рабочая полость 12 цилиндра 9 зарядного устройства соединена с гидроаккумулятором 2 посредством двух ветвей трубопроводов 13 п 14 с обратными клапанами 15 и 16. В трубопроводе 13 между обратным клапаном 15 и гидроаккумулятором включен гидравлический серводвигатель 17, который непосредственно служит для управления устьевым оборудованием, и дистанционно управляемый клапан 18 для включения в работу серводвигателя. Количество гидравлических серводвигателей может быть выбрано в заиисимости от количества управляемых приспособлений, оспагцающих устьевое оборудование. Рабочая полость 19 цилипдра 4 привода зарядного устройства соединена с центральным промывочным каналом бурильной колониы 1 и окружающей средой трубопроводами 20 и 21, в каждом из которых установлеиы задвижки 22 п 23 с пружинами 24 и 25 и противодействующие им гидравлические приводы, например гидродомкраты 26 и 27, которые соединены иосредством трубопроводов 28, 29 и 30 с гидроаккумулятором 2.
Работает устройство следующим образом.
До момента дистанционного включения клапана 18 давление в гидроаккумуляторе 2 имеет значение PS (рабочее давлеиие имеет значение между минимальным и максимальным значениями давления Ямин и Ямакс), которое превышает значение давления в полости 12 цилиндра 9 зарядного устройства.
После нодачи команды через устройство дистанционного управления, установленного на буровом судне, вызывающей открывание клапана 18, рабочий агент (жидкость) от гидроаккумулятора 2 воздействует на гидравлический серводвигатель и через трубопровод 13 - на полость 12 цилпидра 9 зарядного устройства через обратный кланан 15. Объем рабочего агента в полости 12 увеличивается, и поршень 8 поднимается, выдавливая через канал 11 нарул :ную среду (воду). Работа управляемых присиособлений устьевого оборудоваиия продолжается до тех пор, пока поршень 8 не упрется в выступы 10 (положение, показанное щтрихпунктнрной линией).
В этом положении давлеиие PS в аккумуляторе 2 имеет значение, равное заданному значен1ио Ямин- При этом значении рабочего давления в аккумуляторе гидродомкраты 26 и 27 не могут больще удерживать подпружиненные задвижки 22 и 23 в иоложеиии, показанном на чертеже.
Пружины 24 н 25 перемещают задвижки 22 и 23, соединяя трубопровод 20 с центральным промывочным каналом бурильной колонны 1 и перекрывая трубопровод 21, соединяющий рабочую полость 19 приводного цилиндра 4 зарядного устройства с внешней средой.
Промывочная жидкость, находящаяся под давлением Р/ попадает в полость 19 приводного цилиндра 4 зарядного устройства, вызывая опускание порщня 5, сжимая пружину 6. При опускании поршень 5 воздействует на
поршень 8 штоком 7, сжимая жидкость, содержащуюся в полости 12, вытесняя жидкость в гидроаккумуляторе 2 через трубопровод 14 с обратным клапаном 16. Когда поршень 8 находится в нижнем пололсении в полости 12 (показано штрихнунктирной линией), давление Б гидроаккумуляторе 2 достигает максимального значения Рмакс. В этом положении гидродомкраты 26 и 27 выталкивают задвижки, открывая промывочный трубопровод 21 и перекрывая трубопровод 20.
Пружина 16, которая была сжата, распрямляется и поджимает поршень 5, который выдавливает промывочную жидкость, содержащуюся в полости 19 по трубопроводу 21 в окружающую среду. Пикл работы завершен.
В дальнейшем работа осуществляется последовательными циклами.
Давление от наружной среды представляет собой гидростатическое давление на глубине погружения устройства. Минимальное давление РМПИ в гидроаккумуляторе 2 выбирают не меньшим гидростатического давления на рассматриваемой глубине. Максимальное давлеиие Рмакс в гидроаккумуляторе 2 выражается
5 Рмакс РГ -, где 5-рабочая площадь поршCv
ня 5, на которую воздействует давление Pf промывочного раствора, С - секция поршня 8.
Таким образом, размеры поршней 5 и 8 будут определены в зависимости от используемого давления промывочной жидкости Pf и от максимально выбранного давления. Максимальиое давление Рмакс будет выше давления РМИН и зависит от количества операций, которые необходимо выполнить по управлению приспособлениями устьевого оборудования без повторной зарядки гидроаккумулятора 2.
Предмет изобретения
Устройство для управления устьевым оборудованием, установленным на дне моря, содержащее бурильную колонну, связанную с буровым судном, гидроаккумулятор и зарядное устройство с приводом, отличающеес я тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на управление устьевым оборудованием путем умепьшеиия числа каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием, зарядное устройство с приводом выиолпено в виде двух соосно расположенпых цилиндров, один из которых содержит подпружиненный поршень со щтоком, взаимодействующим с плавающим поршнем цилиндра зарядного устройства, рабочая полость которого соединена с гидроаккумулятором посредством двух ветвей трубопроводов с обратными клапанами, в одну из которых между гидроакку.мулятором и обратным клапаном включен гидравлический серводвигатель, а рабочая полость приводного цилиндра соедийена с центральным промывочным каналом бурильной колонны и окружающей средой трубопроводами, в каждом из которых установлена подпружиненная задвижка с гидравлическим приводом, например гидродомкратом, соединенным с гидроаккумулятором.
ijj
