Система управления подводным противовыбросовым оборудованием Советский патент 1982 года по МПК E21B44/00 E21B33/64 

Изобретение относится к бурению морских скважин плавучими средствами и может быть использовано для аварийного акустического управления элементами подводного противовыбросового оборудования,,в частности превенторами.

Известна система для гидроакустического аварийного управления подводным противовыбросовым оборудованием, состоящая из надводной аппаратуры и подводной,, содержащей акустическую антенну, приемный тракт, электрогидравлический блок с реле давления, исполнительные механизмы и тракт излучения, причем в тракте излучения предусмотрены отдельные кана;1ы для каждого из реле давления l .

Недостатками указанной системы управления являются сложность схема многоканального тракта излучения и невозможность контроля параметров состояния аппаратуры, в частности разгерметизации контейнера с аппаратурой, расположенного на подводном устье скважины.

Известна также система управления подводным противовыбросовым оборудованием, состоящая из надводной приемопередающей аппаратуры, содержащей формирователь команд управления, тракт излучения, акустическую антенну и тракт приема, и подводной исполнительной аппаратуры, содержащей акустическую антенну, приемный трайт, тракт излучения, электрогидравлический блок с реле давления и исполнительные гидроуправляемые механизмы, причем тракт излучения выполнен

10 многоканальным, а число каналов соответствует числу передаваемых донесений обратной связи, например, от реле давления. При работе для

, контроля отдельных параметров последовательно опрашивают все датчики 2.

Недостатки известной системы заключаются в необходимсютН) многократного запроса датчиков подводной ап2Q. паратуры, сложности схемы и многоканальных трактов излучени}| и невозможности контроля разгерметизации (наличие течи) подводнЬй капсулы без посылки запроса команды. В то время для аварийной системы нет

25 необходимости определять, какой из параметров приводит к отказу, или, в случае разгерметизации, к ожидаемому отказу, так как при любом нарушении функционирования устройство

30 поднимают на поверхность для ремонта, Целью изобретения является повышение надежности работы и сокращение времени проверки функционирования системы. Указанная цель достигается тем, что надводная аппаратура снабжена формирователем временного интервала схемой совпадения и индикатором неисправности, а подводная аппаратура - элементами контроля состояния аппаратуры,, например датчиком течи, и схемой запрета , выполненной в виде управляемых ключей, причем в надводной приемопередакидей аппаратуре схема запуска дополнительно под.ключена к входу формирователя временного интервала и входу сброса индикатора, выходы формирователявременного интервала и приемного тракта подключены к схеме совпадения, связанной с входом индикатора неисправности, а в подводной исполнитель ной аппаратуре выход схемы запрета, подключен к входу тракта излучения, а управляющие входы ключей соединены с выходами блока реле давления и элементов контроля состояния аппаратуры .. : На чертеже приведена блок-схема предлагаемой системы управления. Система включает надводную приемо передающую аппаратуру А , содержащую схемы .1. запуска команд, подключенные к формирователю 2 команд управления связанному с трактом излучения 3 надводной аппаратуры А, подключенном к акустической антенне 4, соединенной с трактом 5 .приема, связанного с индикатором б неисправности посред ством схемы совпадений 7, подключенной и к формирователю 8 временного интервала, соединенного со схемами 1 запуска, которые подключены к входу сброса индикатора 6. Кроме того, ,в систему входит подводная исполнительная аппаратура Б, содержащая свою акустическую антенну 9, под.ключенную к приемому -тракту 10, подсоединенному к электрогидравлическому блоку f1, связанному с гидроуправ ляёмыми исполнительными механизмами 12 подводного ПрОТИВОВЫбрОСОВОГО оборудования, например, превенторами Блок реле давления 13, связанный с ними, и.датчики 14, например течи, подключены к управляющим входам ключей схемы запрета 15,подключенной к тракту 10, и к тракту излучения 16 соединенному с акустической антенной 9, В качестве датчиков 14 могут использоваться приборы контроля элек ричёЬкого и гидравлического питания системы. Система работает следующим образом. . При задействии схемы 1 запуска требуемой команды управления элементом противовыбросового оборудования формирователь - 2 формирует команду, усиливаемую в тракте излучения 3 и посылаемую под воду антенной 4 аппаратуры А . Одновременно запускается формирователь 8, подающий сигнал в схему совпадения 7 через определенный промежуток времени, а также сбрасывается информация, имевшаяся на индикаторе б неисправности. Под водой антенна 9 аппаратуры Б принимает команду, которая дешифруется в приемном тракте 10 и поступает в блок 11, где преобразуется в гидравлическую, управляющую требуемым механизмом 12. Контроль ее обеспечивается реле давления 13, подающим сигнал в схему запрета 15. В случае нормального состояния аппаратуры (например отсутствия течи) датчики 14 также подают команду в схему запрета, которая запускает тракт излучения 16 и через антенну 9 передает донесения о нормальной работе, которое принимается антенной 4, отрабатывается в тракте 5 и.поступает в схему совпадения 7, которая запускает индикатор 6 для подтверждения прохождения команды (отсутствие аварийного сигнала). В случае неприхода донесения через ожидаемое время от аппаратуры Б, формирователь временного интервала, подключенный к схеме 7, вызывает срабатывание индикатора б неисправности, например, включая табло Авария. Это происходит в случае любого отказа в системе: отсутствие давления на реле блока 13, наличие течи.по датчику 14 и т.д. за счет отключения схемой запрета 15, связанной с ними, тракта излучения 16. Таким образом, при подаче любой команды управления отказ в системе отображается на индикаторе б с использованием только одного канала обратной связи. При получении информации отказа аппаратура б поднимается на борт для ремонта. Для удобства периодического контроля без задействования исполнительных механизмов, предусматривается отдельная .запросная команда Контроль системы, по которой выполняе.тся весь указанный цикл, но рабочая жидкость не подается в полость исполнительного механизма, а )юлько воздействует на: реле 13. Использование данного изобретения позволяет повысить надежность работы системы за счет введения комплексного сквозного контроля, осуществляемого подачей одной команды, а также сократить время контроля за счет совмещения операций управления и контроля. Формула изобретения -Система управления подводным противовыбросовым оборудованием, состоящая из.надводной приемопередающей аппаратуры, содержащей схемы запуска формирователь команд управления, тракт излучения, акустическую антенну и тракт приема, и подводной испол нительной аппаратуры, содержащей акустическую антенну, приемный тракт излучения, электрогидравлический блок с реле давления и исполнительные гидроуправляемые механизмы, отличающаяся тем, что, с целью повышения нгщежности ее в работе и сокращения времени проверки функционирования системы, надводная аппаратура снабжен- формирователем временного интервала, схемой совпадения и индикатором неисправности, а подводная аппаратура - элементами контЕЮля состояния аппаратуры и схемой запрета, выполненной в виде Управляемых ключей, причем в надводной приемопередсцощей аппаратуре схема запуска подключена к входу форми-; рователя -временного интервала и входу индикатора неисправности, а выходы формирователя временного интервала и приемного тракта подключены к схеме совпадения, связанной с входом индикатора неисправности, в подводной исполнительной аппаратуре выход схемы запрета подключен к входу тракта излучения, а управляющие входы ключей соединены соответственно с выходами блока реле давления и элементов контроля состояния аппаратуры. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Генеральный каталог нефтяного оборудования. США, 1978-79, с. 61806181. 2.Патент США 3775736, . кл. 340-5Р, опублик. 1979.