CN104695902A - 液压冲洗系统 - Google Patents

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Abstract

一种液压冲洗系统，包括：液压井下控制管线(8)，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀(1)，所述液压井下控制管线(8)在其中具有方向控制阀(6)；以及清洗管线(9)，其从方向控制阀(6)下游的液压井下控制管线(8)延伸到服务管线(14)，所述清洗管线(9)在其中具有流体隔离阀(13)。

Description

液压冲洗系统
技术领域
本发明涉及一种液压冲洗系统和冲洗水下(例如在海底的)油气井设备中的井下控制管线的方法。
背景技术
在生产流体井上的地面控制井下安全阀(surfaced controlled sub-surface safety valve，SCSSV)由通过方向控制阀(DCV)切换的高压液压流体来控制。在一段时间之后，液压流体可能恶化或变得污染，这导致SCSSV在需要时操作可能失效。为了防止这个问题，井操作员坚持要液压系统的设计允许液压流体从液压控制管线一直朝下到SCSSV本身的冲洗。然而，达到这个目的的现有方法涉及第二‘冲洗’DCV以及通常已冲洗液压流体往海里的排放。这产生两个新问题：a)液压流体可能被颗粒污染，该颗粒可能寄存在冲洗DCV中导致其无法关闭从而导致SCSSV控制的完全失效；以及b)液压流体(当排进海里时通常不是污染物)可能被包含油气的井下流体所污染，这导致液压流体变成污染物。本发明旨在克服以上问题中的一些。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种液压冲洗系统，其包括：
液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，所述液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及
清洗管线，其从方向控制阀下游的液压井下控制管线延伸到服务管线，所述清洗管线在其中具有流体隔离阀。
根据本发明的第二方面，提供了一种冲洗液压井下控制管线的方法，所述控制管线包括：
液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，所述液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及
清洗管线，其从方向控制阀下游的第一液压井下控制管线延伸到服务管线，所述清洗管线在其中具有流体隔离阀，
所述方法包括步骤：
关闭地面控制井下安全阀；
打开流体隔离阀；以及
打开方向控制阀。
流体隔离阀可以通过独立于液压井下控制管线的液压管线来操作。与液压井下控制管线中的流体相比，所述液压管线中的流体可为相对较低的压力。
服务管线可以是环状服务管线，其继而可通向井流体生产管线中。
流体隔离阀可以具有直径在1/2英寸(1.27厘米)和2英寸(5.08厘米)之间的内部孔。
本发明的第一技术方案为一种液压冲洗系统，其包括：液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及清洗管线，其从方向控制阀下游的液压井下控制管线延伸到服务管线，清洗管线在其中具有流体隔离阀。
本发明的第二技术方案为，在本发明的第一技术方案中，流体隔离阀通过独立于液压井下控制管线的液压管线来操作。
本发明的第三技术方案为，在本发明的第二技术方案中，与液压井下控制管线中的流体相比，液压管线中的流体为相对较低压力。
本发明的第四技术方案为，在本发明的第一技术方案中，服务管线是环状服务管线。
本发明的第五技术方案为，在本发明的第一技术方案中，服务管线通向井流体生产管线中。
本发明的第六技术方案为，在本发明的第一技术方案中，流体隔离阀具有直径在1/2英寸(1.27厘米)和2英寸(5.08厘米)之间的内部孔。
本发明的第七技术方案为，一种冲洗井下控制管线的方法，控制管线包括：液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及清洗管线，其从方向控制阀下游的液压井下控制管线延伸到服务管线，清洗管线在其中具有流体隔离阀，方法包括步骤：关闭地面控制井下安全阀；打开流体隔离阀；以及打开方向控制阀。
本发明的第八技术方案为，在本发明的第七技术方案中，流体隔离阀通过独立于液压井下控制管线的液压管线来操作。
本发明的第九技术方案为，在本发明的第八技术方案中，与液压井下控制管线中的流体相比，液压管线中的流体为相对较低压力。
本发明的第十技术方案为，在本发明的第七技术方案中，服务管线是环状服务管线。
本发明的第十一技术方案为，在本发明的第七技术方案中，服务管线通向井流体生产管线中。
本发明的第十二技术方案为，在本发明的第七技术方案中，流体隔离阀具有直径在1/2英寸(1.27厘米)和2英寸(5.08厘米)之间的内部孔。
在本发明的实施例中，在典型的液压流体冲洗系统中易于被颗粒污染物堵塞的冲洗方向控制阀替换为液压操作的流体隔离阀(FIV)，流体隔离阀具有大得多的流体流动路径孔，经由该孔而已污染的流体排入诸如环状服务管线的井服务管线中，而不是排入大海，这避免了潜在的海洋污染。流体隔离阀通常通过液压操作来控制。
附图说明
图1是用于液压管线的现有技术冲洗系统的示意图；以及
图2是根据本发明的实施例的冲洗系统的示意图。
具体实施方式
图1示出了冲洗到海底油气井设备的SCSSV 1的液压管线的典型的现有方法。高压(HP)液压流体(通常经由脐带缆来源于水面平台)经由管线2和海底采油树3被供给到容纳在采油树中的水下控制模块(SCM)4。参考标号5指出了用于SCM 4的底板。
在正常操作期间，SCSSV 1通过操作DCV 6来打开和关闭，而‘冲洗’DCV 7保持关闭。为了冲洗SCSSV 1的液压井下控制管线8，DCV 6关闭，DCV 7打开随后DCV 6打开，从而允许控制流体流动经过液压井下控制管线8到SCSSV 1，然后沿第二控制管线9(充当清洗或冲洗线)向上返回，经过方向控制阀7，经过流量传送仪10，如果装配的话经过金属止回阀11(该部件在实践中可省略)，并最终在排到海里之前经过海水止回阀12。在这个系统中诸如DCV 7的DCV中的孔直径通常仅仅为3mm，并因此易于被污染颗粒堵塞。
如先前所述，诸如图1中所示系统的现有技术系统遭受冲洗到海里的颗粒和化学物潜在地污染的流体的问题。
图2示出了本发明的实施例，其旨在解决图1的现有系统的问题。相似的参考标号已在适当的地方保留。
如图1那样，高压(HP)液压流体(通常经由脐带缆来源于水面平台)经由管线2和海底采油树3被供给到容纳在采油树中的水下控制模块(SCM)4。液压井下控制管线8从液压源延伸到SCSSV 1并在其中具有DCV 6。清洗管线9从DCV 6下游的液压井下控制管线8延伸到服务管线14，并在其中具有液压操作的流体隔离阀(FIV)13。
在正常操作期间，SCSSV 1通过操作DCV 6来打开和关闭，而FIV 13保持关闭。FIV 13具有超越DCV的优点在于其内部孔直径可以在1/2英寸(1.27厘米)到2英寸(5.08厘米)之间，并因此不易于被污染颗粒堵塞。
为了冲洗井下控制管线8，SCSSV 1关闭，FIV 13打开且然后DCV 6打开，从而允许控制流体往井下流动到SCSSV 1，然后沿清洗管线9向上返回，经过FIV 13，并进入到诸如环状服务管线的服务管线14。一旦需要量的流体已经流通通过环路，则FIV 13关闭，并可以重新开始正常的操作。
在图2所示的实施例中，FIV 13经由独立于液压井下控制管线8的低压(LP)液压管线15而液压地操作。与管线2中的流体相比，低压液压管线15的流体为相对较低的压力。在备选的实施例中，FIV 13可以机械地操作或电动地操作，例如通过螺线管。
已清洗的流体可以保存在服务管线14中。在冲洗活动的第一部分完成时，FIV 13关闭。然后压力从主设备(即水面平台、浮式生产储油卸油装置(FPSO)单元，等等)施加至服务管线14和从服务管线14通向水下油气井设备的生产管线中的路径，这允许已清洗的流体在其回流到主设备之后被推入生产管线中。
使用本发明的优势
本发明可以防止颗粒污染造成的液压控制管线冲洗系统的失效。
本发明可以减少由于已冲洗和已排出的液压流体的化学污染造成海洋污染的风险。

Claims (10)

1. 一种液压冲洗系统，包括：
液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，所述液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及
清洗管线，其从所述方向控制阀下游的所述液压井下控制管线延伸到服务管线，所述清洗管线在其中具有流体隔离阀。
2. 根据权利要求1所述的液压冲洗系统，其特征在于，所述流体隔离阀通过独立于所述液压井下控制管线的液压管线来操作。
3. 根据权利要求2所述的液压冲洗系统，其特征在于，与所述液压井下控制管线中的流体相比，所述液压管线中的流体为相对较低压力。
4. 根据权利要求1所述的液压冲洗系统，其特征在于，所述服务管线是环状服务管线。
5. 根据权利要求1所述的液压冲洗系统，其特征在于，所述服务管线通向井流体生产管线中。
6. 根据权利要求1所述的液压冲洗系统，其特征在于，所述流体隔离阀具有直径在1/2英寸(1.27厘米)和2英寸(5.08厘米)之间的内部孔。
7. 一种冲洗井下控制管线的方法，所述控制管线包括：
液压井下控制管线，其从液压源延伸到水下油气抽取设备的地面控制井下安全阀，所述液压井下控制管线在其中具有方向控制阀；以及
清洗管线，其从所述方向控制阀下游的所述液压井下控制管线延伸到服务管线，所述清洗管线在其中具有流体隔离阀，
所述方法包括步骤：
关闭所述地面控制井下安全阀；
打开所述流体隔离阀；以及
打开所述方向控制阀。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述流体隔离阀通过独立于所述液压井下控制管线的液压管线来操作。
9. 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，与所述液压井下控制管线中的流体相比，所述液压管线中的流体为相对较低压力。
10. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述服务管线是环状服务管线。
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