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

1

Изобретение относится к буреншо морсхих скважин плавучими средствами и может быть использовано для унравле ния элементами подводного противовыбросового оборудования в аварийных ситуациях.

Известны устройства акустического управления подводным оборудованием, содержащие надводную командную аппаратуру, подводную приемную гидроакустическую аппаратуру дешифратор команд управления, резонансное реле Ll Недостаток известного устройства - малая псмехозашшценность, что снижает надежность перекрытия скважины, так как подводное оборудование при бурении является мощным источником шумов щврокого диапазона частот.

Известно устройство управления подводн}11М противовыбросовым оборудовант ем, состоящее из надводной командной аппаратуры, содержащей блок запуска, формирователь команд управления и KsnyJ чатель гидроакустических сигналов, подводной приемной аппаратуры, содержащей приемник гидроакустических сигналов, дешифратор команд управления, электро- гидравлический блок с отсекающим и с№ловыми гидрораспределителями.

Каждое состояние этих двух позиционных гидрораспределителей обеспечивается отдельной линией гидроуправлешет, причем для управления отсекающим {эаспредели,Q тел ем предусмотрены вспомогательные каналы Подключено и Отключено для подсоединения электрогидравлического блока к внешнему источнику гидроэнергии 2.

5 Устройство работает следующим обра зом.

Для осуществлеввя полного цикла упг. равления подают сначала команду Подключено, затем необходимые команды

20 управления противовыбросовым оборудованием, после чегю подают команду Отключено. Для осуществления каждой вз указанных операций командной аппаратурой формируется соответствую1щая обладаю- тая индиввдуальным инфор1.1ационным признаком команда управлетзя. Она передается излучателем через.роду по гидроакустическому каналу связи в виде кодированного сигнала, преобразуется в при- емнике в электрический сигнал, , декодир ется в дешифраторе, на выходе которого формируется соответствующий требуемой операции электрический сигнал, который Преобразуется в электрогидравлическом блоке в гидравлический, управляющий либ отсекающим, либо силовым гидрораспределителем, направляющим давление от источника гидроэнергии к требуемому превентору противовыбросового оборудования. Поэтому оператор при подаче каждой из команд управления должен предусмотреть определенный временной интер вал,, обеспечивающий срабатывание подвод ной гидроаппаратуры до прихода следующей команды. Недостатками известного устройства является низкое быстродействие и сложность алгоритма управления, что затрудн ет действия оператора в аварийных ситу- апиях, когда задержка с перекрытием скважины приведет, к открытому фонтанированию, борьба с которым на гшавучей буровой установке чрезвычайно затрудни. тельна. Цель изобретения - сокращешю врем© ни управления подводным противовыбро совым оборудованием и упрощение алгоритма работы оператора в аварийных си туациях. Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено формирователем команды общего признака в надводной аппаратуре, а в подводной аппаратуре дешифратором команды общего признака, двумя схемами И, схем,ой ИЛИ, реле времени, причем входы одной схемы И подключены к выходам дешифратора команд управления и через реле времени к одному ю выходов дешифратора коман ды общего признака, выходы этой схемы И соединены с силовыми гицрораспределителями через электрогидравлический блок, входы другой схемы И подключены к второму выходу дешифрато : команды общего пркзнака, через электрогвдравпт ческий блок к отсекающему гидрораспр&делителю и к выходу схемы ИЛИ, входы которой соединены, с выходами дещифрато ра команд управления, при этом -гидрораспределитепи снабжены автоматическими возвратными механизмами, например пружинными. На фиг. 1 схематично изображено предлагао гое устройство; на фиг. 2 электрогвдравлическая схема устройства управления. Устройство аварийного управления подводным противовыбросовым оборудо:а&нием содержит расположенную на плавз чем основании 1 надводную командную аппаратуру 2, а также подводную апла; туру 3, смонтированную на протввовыб совом оборудовании 4. Командная аппаратура 2 включает (фнг. 2) блок 5 запуска с органами управления, например кнопками (не показаны), формирователь 6 команд управления, ф( мирователь 7 команды общего признак в излучатель 8. Приемная аппаратура 3 содержит щ ный тракт 9, подключенный к входам с шифратора 10 команд управления, коли чество выходов которого соответствует числу передаваемых команд управления и к дешифратору 11 команды общего признака с двумя одинаковыми выхода. Дешифраторы 1О и 11 через схемы И 12 и 13 подключены к электрогидра|влическому блоку 14 с отсекающим 15 силовыми 16 пвдроуправляемыми гидро распределителями, скабжекными пружин ным возвратом. Отсекакндий гйдрораспреяелитель 15 соединен с источником силовой гтадроэнергии, а выходы силовь гидрораспределителей 16 подключены к гидроуправпяемым превенторам проткво выбросового оборудования 4 (фиг, 1). Выход деши45эатора 11 через реле 17 времени подсоединен к,схемам И 12 и 13, а схема И 13, управляющая отсекающим гидрораспределителем 15, подключена к выходам дешифратора 10 через cxQviy ИЛИ 18 с таким же количеством входов. Устройство работает следующим об зом. Для осуществления полного шжла управления формирователем 6 команд управления и формирователем 7 общего пpизtiaкa надводной ки 1андной аппарату ры 2, запускаемыми блоком 5, формируется команда управления, обладающа как инс{юрмационньгм признаком, необхо димым для управления (;ooтвeтcтвyющи превентором противовыбросового оборудования 4, так и признаком, необходимым для подключения источника гидроэнерпш. Электрический кодированный с гwan команды управления в тракте излу чателя 8 преобразуется в акустически и передается через воду по гидроакустическому каналу связи. Принятый прием НИКОМ 9 подводной агашратуры 3 сигнал преобразуется в электрический и поступа

ет на дешифратор 10 команд управлеши и дешифратор 11 ксманды общего $

ка, где анализируется на наличие информагоги общего пр изнака и индивидуальной информации конкретного превентора. При наличии в принятом сигнале информации общего признака на выходе деши4:ратора 10 11 вырабатывается соответствующий электрический сигнал, запускающий реле 17 времени. При наличии в принятом СИРнале информации индивидуальной команды управления на выходе дешифратора Ю 1$ вырабатывается соответствующий электрический сигнал, который поступает на вход одной вз схем И 12, управляющей силовыми гидрораспределителями 16 через электригидравлический блок 14, а х также на вход трехвходовой схемы И 13, управляющей отсекающим гидрораспреде- лителем 15, При наличии нсТдвух других входах схем И 12 сигналов с выхода реле 17 времени на входы электрогидра&- 2S лического блока 14 поступают электрические сигналы управления, обеспечивая срабатывание соответствующих гидрораопределителей 16, направляющих давление от источника силовой гидроэнергии к пре- 30 венторам.По истечении времени настройки реле 17 оно через схемы И 12 и 13 отключает электрогидравлический блок 14 от дешифраторов 10 и 11, в результате чего гидрораспределители 15 и 16 под js действием возвратных пружин возвращаются в исходные положения, соединяя рабочие полости превенторов со сливом. При приеме обеих частей команды (общего признака и управления) или любой из 40 них при воздействии акустической помехи ни один из гидрораспределителей не будет переключен.

Таким образом, для осуществления полного цикла управления превентором 45 оператору достаточно с помощью органов управления блока 5 запуска осуществить посылку тулько одной команды.

Введение в надводную аппаратуру формир01ютеля команды общего признака, „ обеспечивающего дополнительную информативность команды, в подводную агоюратуру дешифратора общего признака и реле времени, обеспечивающих его выделение, одйовременно с пружинным возвратом гидрораспределителей автоматизирует технологический цикл аварийного управления и, совместно со схемами И и схемой ИЛИ, обеспечгтает требуемую помехозащищенность системы.

Формула изобретения

Устройство управления подводным противовыбросовым оборудованием, содержащее надводную командную аппаратуру, состоящую КЗ блока запуска, формирователя команд, управления и излучателя гидроакустических сигналов, подводную аппаратуру, состоящую из приемника гидроакустических сигналов, дешифратора команд управления, электрогидравлического блока с отсекающим и силовыми гидрораспределителями, отличаюшеес я тем, что, с целью сокращения времени управления подводным противовыбросовым оборудованием и упрощения алгоритма работы оператора в аварийных ситуациях, оно снабжено формирователем команды общего признака в надводной аппаратуре, а в подводврй аппаратуре дешифратором команды общего првзвака, двумя схемами И, схемой ИЛИ, реле времени, причем входы одной схемы И под: ключены к выходам деши |чратора команд управления и через репе времени к одному из выходов дешис ратора к(Яу(анды общего признака, выходы этой схемы И соединены с силовыми гидрораспредетггел5ьми через электрогидраЕитичесхий блок, входы другой схемы И подключены к второму выходу дешифратора KOMattaa общего признака, через електрогидравличеокий блок к отсекающему гидрораспределителю и к выходу схемы ИЛИ, ,входы которой соединены с выходами дешифратора команд управления, при этом гидрораопределители снабжены автоматическими возвратными механизмами, например пружинными.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

iHamsM-V-Acousi-ic Comirviand S stew CX anoeogT) iMtey-notioviaE -Ь9 Tectiiricae Se5siovi.bHQrf,-bovi,,p-16-18

2.GeneraE, CataEogue oJRoovnev Ecvuipmevit,Рекламный материал, 1878,1979, p. 618O-6181 (прототип).

О

О:

/; V// JwS4NX

Фиг.1

LJ

4 -sir vt

r« I

f

LJ

Ю

Дх/ X

13

/

/г

г... xi/

-J

/ff

к гуевенторан

Фиг.2