CN105814276A - 海底泵送器械及相关方法 - Google Patents

Abstract

本公开包括海底泵送器械及相关方法。一些器械包括：一个或多个海底泵，每个海底泵均具有入口和出口；以及一个或多个马达，每个马达均被配置成致动至少一个泵以将液压流体从入口传递到出口，其中，海底泵送器械被配置成与防喷器的液压致动设备流体连通。一些海底泵送器械包括下述中的一个或多个：配置成生产液压流体的至少一部分的脱盐系统；一个或多个阀，每个阀均被配置成将液压流体从泵的出口选择性地路由到例如海底环境、贮存器、和/或泵的入口；以及配置成储存液压流体的至少一部分的贮存器。一些器械被配置成直接联接到液压致动设备。

Description

海底泵送器械及相关方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年8月15日提交的名称为“用于防喷器（BOP）液压设备的集成监视、控制和致动”的美国临时申请号61/866,483的优先权，该申请的全部内容（在某种程度上与本公开一致）通过引用被并入。

背景

1.技术领域

本发明总体上涉及海底泵送，且更具体地，但不以限制的方式，涉及被配置成例如将液压流体提供到（例如，防喷器的）海底液压致动设备的海底泵送器械。

2.背景技术

防喷器是一种机械设备，其通常以堆叠方式冗余地被安装，被用于密封、控制、和/或监视油井和气井。典型地，防喷器包括若干部件，比如例如，闸板、环形件、积蓄器（accumulator）、测试阀、压井和/或节流管线和/或阀、立管连接器、液压连接器、和/或类似物，其中的许多可以是液压致动的。

典型地，在海底井中，这种液压致动通过从水面设施泵送液压流体通过一个或多个液压管线且泵送到海底防喷器实现。

美国专利号8,382,457；8,500,419；和8,083,501公开了海底泵的示例。

发明内容

本海底泵送器械的一些实施例被配置成通过一个或多个连接器（例如，液压接头(stab)、接口端口、和/或类似物）和/或框架和/或壳体直接地联接到防喷器的液压致动设备和/或与防喷器的液压致动设备直接流体连通（例如，并且因此被布置在海床之上）。

本海底泵送器械的一些实施例被配置成通过脱盐系统来允许海底生产液压流体，该脱盐系统具有例如反渗透薄膜和配置成将海水传递通过所述薄膜的泵。

本海底泵送器械的一些实施例被配置成通过一个或多个阀，每个阀均与泵的出口流体连通且被配置成将液压流体从出口路由到具有比出口的内部压力更低的压力的区域（例如，海底环境、贮存器、泵的入口、和/或类似），以允许减少泵上的负载和/或控制来自泵的液压流体流动和/或减少出口的内部压力。

本海底泵送器械的一些实施例被配置成通过与至少一个泵流体连通的流体贮存器将液压流体储存在海底。

本海底泵送器械的一些实施例包括：一个或多个海底泵，每一个海底泵均具有入口和出口；以及一个或多个马达，每一个马达均被配置成致动一个或多个泵中的至少一个，其中，海底泵送器械被配置成与防喷器的液压致动设备流体连通。在一些实施例中，液压致动设备包括闸板、环形件、连接器和失效保护阀功能中的至少一个。

在一些实施例中，液压流体包括海水、脱盐水、净化水和油基流体中的至少一种。

一些实施例包括一个或多个液压接头，每一个液压接头均与一个或多个泵中的至少一个流体连通，其中，海底泵送器械被配置成经由一个或多个液压接头与防喷器的液压致动设备直接流体连通。

一些实施例包括脱盐系统，其被配置成使海水脱盐以生产液压流体的至少一部分。在一些实施例中，脱盐系统包括反渗透薄膜和泵，该泵被配置成传递海水通过所述薄膜以生产液压流体。

一些实施例包括一个或多个阀，每个阀均与一个或多个泵中的至少一个的出口流体连通且被配置成将液压流体从所述出口选择性地路由到海底环境、贮存器和泵的入口中的至少一个。

一些实施例包括与一个或多个泵中的至少一个流体连通的流体贮存器，该流体贮存器被配置成储存液压流体的至少一部分。在一些实施例中，流体贮存器包括积蓄器。在一些实施例中，流体贮存器包括配置成改变流体贮存器的内部体积的活塞，该活塞具有暴露于海水的表面。在一些实施例中，流体贮存器包括柔性囊。在一些实施例中，流体贮存器包括常压贮存器。

一些实施例包括与一个或多个泵中的至少一个的出口流体连通的流体轨道。一些实施例包括一个或多个调节器，其被配置成在一个或多个压力下将液压流体从海底泵送器械递送到液压致动设备。

在一些实施例中，液压流体的至少一部分储存在水面上。一些实施例包括液压连接器，其与一个或多个泵中的至少一个流体连通且被配置成联接到刚性管道和热管线（hotline）中的至少一个，以将液压流体的至少一部分供应到海底泵送器械。

一些实施例包括处理系统，其被配置成将掺杂物供应到液压流体的至少一部分。在一些实施例中，处理系统包括掺杂物泵，其被配置成将掺杂物供应到液压流体。在一些实施例中，处理系统包括掺杂物贮存器，其被配置成储存掺杂物的至少一部分。

一些实施例包括过滤系统，其被配置成过滤液压流体。在一些实施例中，过滤系统包括过滤器。在一些实施例中，过滤系统包括泵。在一些实施例中，过滤系统包括旁通阀，其被配置成选择性地转移围绕过滤系统的至少一部分的流体。一些实施例包括紫外线（UV）灯，其被配置成使液压流体的至少一部分暴露于紫外光。

在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个包括活塞泵、隔膜泵、离心泵、叶轮泵、齿轮泵、摆线泵、或螺杆泵。在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个包括可变排量泵。在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个包括固定排量泵。在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个包括双向泵。在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个的出口与至少一个其他泵的入口流体连通。在一些实施例中，一个或多个泵包括两个泵。一些实施例包括流体填充的泵室，一个或多个泵中的至少一个被布置在泵室内。

在一些实施例中，一个或多个马达中的至少一个包括同步交流（AC）马达、异步交流马达、有刷直流（DC）马达、无刷直流马达、或永磁直流马达。在一些实施例中，一个或多个马达中的至少一个被配置成致动一个或多个泵中的至少两个。在一些实施例中，一个或多个马达中的至少一个经由齿轮箱联接到一个或多个泵中的至少一个。在一些实施例中，一个或多个马达中的至少一个被直接联接到一个或多个泵中的至少一个，使得马达的轴封和泵的轴封都不暴露于海底环境。

一些实施例包括一个或多个电池，其被联接到海底泵送器械且被配置成向一个或多个马达中的至少一个提供电力。在一些实施例中，一个或多个电池被配置成向一个或多个马达中的大多数提供电能。一些实施例包括常压容器，一个或多个电池中的至少一个被布置在压力容器内。一些实施例包括压力补偿的流体填充腔室，一个或多个电池中的至少一个被布置在流体填充腔室中。

一些实施例包括电气连接器，其与一个或多个马达中的至少一个电气连通并且被配置成联接到辅助电缆以向海底泵送器械提供电力。在一些实施例中，电气连接器包括电感耦合器。

一些实施例被配置成直接地联接到多个本海底泵送器械中的另一个。一些实施例被配置成直接联接到防喷器。

在一些实施例中，海底泵送器械的至少一部分被配置成可通过遥控的水下运载工具（ROV）回收。一些实施例包括一个或多个ROV接头，其被配置成允许海底泵送器械的电气或液压ROV控制中的至少一种。

一些实施例包括控制电路，该控制电路包括一个或多个马达控制器，每个马达控制器均与一个或多个马达中的至少一个电气连通且被配置成选择性调整马达的速度。在一些实施例中，一个或多个马达控制器中的至少一个被配置成通过选择性激活和停用马达来调整马达的速度。在一些实施例中，一个或多个马达控制器中的至少一个被配置成将马达的速度选择性地调整到从至少三个预定速度中选定的速度。

一些实施例包括控制电路，该控制电路包括一个或多个阀控制器，其中，每个阀控制器均与一个或多个阀中的至少一个电气连通且被配置成通过选择性地改变阀在打开和闭合位置之间的位置来调整泵的输出。

一些实施例包括一个或多个传感器，其被联接到海底泵送器械且被配置成捕获指示压力、流动速率、温度、传导率、pH、位置、速度、加速度、电流和电压中的至少一个的数据。一些实施例包括用于传送指示由一个或多个传感器捕获的数据的信号的电路。一些实施例包括联接到电路的存储器。

一些实施例包括处理器，其被配置成至少部分地基于通过一个或多个传感器所捕获的数据来控制下述中至少一个的致动：一个或多个马达中的至少一个和一个或多个泵中的至少一个。在一些实施例中，处理器被配置成至少部分地基于通过一个或多个传感器所捕获的数据来检测与一个或多个部件（该一个或多个部件包括下述中的至少一个：一个或多个泵中的至少一个、一个或多个马达中的至少一个、液压致动设备、以及防喷器）关联的异常操作，执行一个或多个部件的诊断分析，以及至少部分地基于所检测到的异常操作和诊断分析的结果中的至少一个来控制一个或多个部件。一些实施例包括联接到处理器的存储器。在一些实施例中，处理器被配置成与海上控制接口电气连通。一些实施例包括电池，其被配置成向处理器提供电力。在一些实施例中，处理器被联接到海底泵送器械。

本冗余压力系统的一些实施例包括第一流动源和第二流动源，第一流动源包括配置成将液压流体提供到液压致动设备的刚性管道，第二流动源包括配置成将液压流体提供到液压致动设备的本海底泵送器械中的一个或多个，其中，该第一和第二流动源被配置成将液压流体同时地供应到液压致动设备。

用于致动布置在海底泵送器械上的多个海底泵的本方法的一些实施例包括：经由来自辅助电缆的电力致动至少第一泵，以及经由来自布置在海底泵送器械上的电池的电力致动至少第二泵。一些实施例包括：利用通过第一辅助电缆提供的第一级电能致动至少第一泵，以及利用通过第二辅助电缆提供的第二级电能致动至少第二泵，其中，第一级电能等于或大于第二级电能。在一些实施例中，至少一个泵与至少一个其他泵串联。在一些实施例中，至少一个泵与至少一个其他泵并联。

用于致动布置在海底泵送器械上的一个或多个海底泵的本方法的一些实施例包括：致动海底泵送器械的阀以转移来自一个或多个泵中的至少一个的出口的液压流体，且将所转移的液压流体路由到海底环境、贮存器、以及一个或多个泵中的至少一个的入口中的至少一个。

用于致动布置在海底泵送器械上的一个或多个海底泵的本方法的一些实施例包括选择性地激活和停用至少一个马达，其被配置成致动一个或多个泵中的至少一个。

海底生产用于致动液压致动设备的液压流体的本方法的一些实施例包括泵送海水通过海底薄膜以生产液压流体。一些实施例包括将液压流体中的至少一部分与掺杂物混合。

用于致动液压致动设备的本方法的一些实施例包括使用布置在海底泵送器械上的一个或多个泵将液压流体提供到液压致动设备，其中，一个或多个泵与液压致动设备直接流体连通。一些实施例包括通过改变联接到一个或多个泵中的至少一个的马达的速度来改变液压致动设备的致动速度。在一些实施例中，一个或多个泵中的至少一个是双向液压泵。

用于控制在海底液压系统内的压力的本方法的一些实施例包括：确定来自海底液压系统的液压流体泄漏量，以及利用一个或多个海底泵将与液压流体泄漏量基本上相匹配的液压流体的量提供到海底液压系统。

用于控制多个马达致动海底泵的本方法的一些实施例包括：记录在预定的时间段内第一马达的运行时间，以及如果所记录的运行时间超过预定阈值，则停用第一马达并激活第二马达。一些实施例包括：记录在第一预定时间段内第一马达的马达激活的数目，以及如果第一马达在第一预定时间段内的马达激活的数目超过预定阈值，则在第二预定时间段期间激活第二马达来代替第一马达。一些实施例包括：记录在第一预定时间段内马达的马达激活的数目，以及如果该马达在第一预定时间段内的马达激活的数目超过预定阈值，则对于第二预定时间段，如果该马达是激活的话，则不停用该马达。

如本公开中所使用的，术语“防喷器”包括但不受限于单个防喷器，以及可包括多于一个防喷器的防喷器组件（例如，防喷器堆叠）。

本泵送器械的液压流体和/或适于在本泵送器械中使用的液压流体能包括任何合适的流体，比如例如，海水、脱盐水、净化水、油基流体、其混合物、合成流体、基于植物的流体、和/或类似物。

术语“联接”被定义为连接，但是不必然是直接地，也不必然是机械地。词语“一”和“一个”被定义为一个或多个，除非本公开另外明确地要求。术语“基本上”被定义为在很大程度上但不必然完全地是所指定的（且包括所指定的；例如，基本上90度包括90度，以及基本上平行包括平行），如本领域普通技术人员所理解的那样。在任何公开实施例中，术语“基本上”和“大约”可用所指定的“[一定百分比]内”代替，其中，该百分比包括0.1%、1%、5%和10%。

进一步，以特定方式配置的设备或系统至少以该方式被配置，但是其还能够以与那些具体描述地方式不同的其他方式被配置。

术语“包括”（以及任何形式的包括，比如第三人称单数的“包括”和进行时态的“包括”）、“具有”（以及任何形式的具有，比如第三人称单数的“具有”和进行时态的“具有”）、“包含”（以及任何形式的包含，比如第三人称单数的“包含”和现在时态的“包含”），以及“容纳”（以及任何形式的容纳，比如第三人称单数的“容纳”和进行时态的“容纳”）都是开放性的连缀动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”或“容纳”一个或多个元件的器械拥有那些一个或多个元件，但是不限于仅拥有那些元件。同样地，“包括”、“具有”、“包含”或“容纳”一个或多个步骤的方法拥有那些一个或多个步骤，但是不限于仅拥有那些一个或多个步骤。

器械、系统和方法中的任一项的任何实施例都能由所述步骤、元件和/或特征中的任一项构成或者基本上由其构成，而不是包括/包含/容纳/具有所述步骤、元件和/或特征中的任一项。因此，在权利要求的任一项中，术语“由……构成”或者“基本上由……构成”能代替上文中列举的任何开放性连缀动词，以便从否则在使用开放性连缀动词的情况下给定权利要求的范围将是的那样改变所给定权利要求的范围。

即使未被描述或者说明，一个实施例的一个或者多个特征也可应用到其他实施例，除非被本公开或实施例的性质明确地禁止。

下面描述与上述实施例关联的一些细节及其他。

附图说明

以下附图以举例而非限制的方式图示。为简明和清晰起见，给定结构的每个特征并不总是在该结构出现的每个图中被标记。相同的参考数字不必然指示相同的结构。而是，相同参考数字可用于指示类似特征或具有类似功能的特征，不同的参考数字亦如此。附图按比例绘制（除非另外注释），意味着对于至少在附图中绘出的实施例，所绘元件的尺寸相对于彼此是精确的。

图1A是本海底泵送器械的第一实施例的透视图。

图1B是图1A的泵送器械的侧视图。

图1C和图1D分别是图1A的泵送器械的前视图和后视图。

图1E是图1A的泵送器械的顶视图。

图2A是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的泵和马达配置的图解。

图2B是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的泵和马达配置的图解。

图3A是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的泵和阀配置的图解。

图3B是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的泵和阀配置的图解。

图4A是本海底泵送器械的第二实施例的透视图。

图4B是图4A的泵送器械的侧视图。

图4C和图4D分别是图4A的泵送器械的前视图和后视图。

图4E是图4A的泵送器械的局部剖面顶视图。

图5A是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的流体贮存器的横截面侧视图。

图5B是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的流体贮存器的横截面侧视图。

图6是适于在本泵送器械的一些实施例中使用的脱盐系统和处理系统的图解。

图7A是本海底泵送器械的第三实施例的透视图。

图7B是图7A的泵送器械的侧视图。

图7C和图7D分别是图7A的泵送器械的前视图和后视图。

图7E是图7A的泵送器械的顶视图。

图8是本海底泵送器械的第四实施例的图解。

图9是本海底泵送器械的第五实施例的图解。

具体实施方式

现在参考附图，以及更具体地参考图1A-1E，本海底泵送器械的第一实施例在其中被示出且通过参考数字10a指定。在所示实施例中，泵送器械10a包括一个或多个海底泵14，每个海底泵均具有入口18和出口22。在该实施例中，泵送器械10a包括4（四）个泵；然而，本泵送器械的其他实施例能够包括任何合适数量的泵，比如，例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或者更多个泵。本泵送器械的任何泵均能够包括任何合适的泵，比如，例如，正排量泵（例如，活塞泵，比如，例如轴向活塞泵、径向活塞泵、双缸、三缸、五缸或类似活塞/柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、叶轮泵、螺杆泵、摆线泵、和/或类似泵），速度泵（例如，离心泵、和/或类似泵），且每个泵都不需要与任何其他的泵在类型、尺寸、配置等方面完全相同。作为进一步的示例，泵14中的一个或多个可以是可变排量或固定排量的、单向或双向的，和/或压力补偿的或没有压力补偿的。作为更进一步的示例，泵14中的一个或多个可以是双向泵，偏心泵、和/或开关式泵。本公开的器械和泵能够被配置成以任何合适的流动速率和/或压力提供液压流体。例如，本器械和/或泵的一些实施例被配置成以3加仑每分钟(gpm)和130gpm之间或更高的流动速率且在500磅每平方英寸表压（psig）和5,000psig之间或更高的压力下将液压流体提供到液压致动设备。

在所示实施例中，泵送器械10a被配置成与防喷器的液压致动设备（比如，例如闸板、环形件、积蓄器、测试阀、失效保护阀、压井和/或节流管线和/或阀、立管连接器、液压连接器、和/或类似物）流体连通。在一些实施例中，此类流体连通能够例如经由布置在海底泵送器械和液压致动设备之间的一个或多个管道（例如，不论固定的还是可移除的以及不轮刚性还是柔性的）被促进，该管道能够经由任何合适的连接器（例如，下文中更详细描述的接头46、接口端口26、和/或类似物）连接到海底泵送器械。

在该实施例中，泵送器械10a包括一个或多个马达30，每个马达均被配置成致动至少一个泵14，以将液压流体从泵入口18传送到泵出口22。在所示实施例中，一个或多个马达30中的每一个均是电气致动的；然而，在其他实施例中，一个或多个马达中的任何数目可以是液压和/或电气致动的。在包括一个或多个电马达的实施例（例如，10a）中，任一电马达均能够包括任何合适的电马达，比如，例如，同步交流(AC)马达、异步交流马达、有刷直流(DC)马达、无刷直流马达、永磁直流马达、和/或类似马达。在一些实施例中，马达30中的至少一个是压力补偿的。

在所示实施例中，至少一个马达30被直接联接到至少一个泵14。在一些实施例中，这样的直接联接使得马达的轴封和泵的轴封都不暴露于海底环境。例如，马达的一部分能够被配置成在泵的一部分上延伸，泵的一部分能够被配置成在马达的一部分上延伸，和/或在马达和泵之间的接口能够被密封。在一些实施例中，能够通过磁性联接促进这样的直接联接。例如，马达和/或泵的至少一部分能是磁性的，且来自马达的致动力和/或扭矩能够磁性地传递到泵。在这些实施例中，马达和/或泵能够与海底环境基本上隔绝（例如，利用基本上不干涉马达和泵之间的磁性联接的材料）。以这种方式，泵和/或马达的可旋转轴和/或密封件能够与海底环境基本上隔绝，同时允许致动力和/或扭矩从马达磁性地传递到泵。

在一些实施例中，至少一个马达30具有壳体，其包括与泵14的入口18和/或出口22流体连通的流体通路。以这种方式，由泵引起的液压流体流动能够被传递通过马达的流体通路（例如，以促进马达冷却）。

图2A和图2B是适于在本泵送器械的一些实施例（例如，10a）中使用的泵和马达配置的两个说明示例的图解。如在图2A中所示，在一些实施例中，至少一个泵14的出口22与至少一个其他泵14的出口22流体连通（例如，至少两个泵并联布置，这可提供一定水平的泵冗余和/或减少峰值泵送电能消耗）。同样在图2A中所示，在一些实施例中，至少一个马达30能够被配置成致动至少两个泵14。在所绘出的示例中，一个或多个单通阀和/或开关阀34被布置成与至少一个泵的出口22流体连通且被配置成防止回流（例如，进入泵的入口的流动）。

如在图2B中所示，在一些实施例中，至少一个泵14的出口22与至少一个其他泵14的入口18流体连通（例如，至少两个泵串联布置，例如，以增加通过多级（staged）泵送的液压流体压力）。同样在图2A中所示，在一些实施例中，至少一个马达30被配置成致动单个泵14。在所绘出的示例中，至少一个马达30经由可变比率驱动32（例如，机械的可变比率驱动，比如，例如，行星齿轮箱和/或类似、液压可变比率驱动和/或类似，不管是否包括齿轮、滚轴、带、和/或类似）联接到泵14。在图2A和图2B中所示的泵和马达配置仅以举例且非排他的方式被示出。例如，本公开的泵送器械能够包括串联布置的两个或多个泵14、并联布置的两个或多个泵、其任何组合，和/或任何其他合适的配置。作为进一步的示例，本公开的泵送器械能够包括通过单个马达30（例如，或马达组）致动的两个或多个泵、通过单个马达（例如，或马达组）致动的单个泵、其任何组合，和/或任何其他合适的配置。

如图所示，本泵送器械的一些实施例包括密封的流体填充泵室36（例如，其可以是压力补偿的）。在这些实施例中，泵和/或马达中的至少一个被布置在泵室内（例如，以将马达和/或泵从海底环境屏蔽）。在一些实施例中，泵和/或马达中的至少一个被布置在液压流体贮存器（例如，下文中更详细地描述的50）内，以提供类似的屏蔽和/或保护。

图3A和图3B是适于在本泵送器械的一些实施例（例如，10a）中使用的泵和阀配置的两个说明示例的图解。如图所示，本泵送器械能够包括一个或多个阀38，每个阀均与至少一个泵14的出口22流体连通且被配置成选择性地转移和/或路由来自出口22的液压流体。任一阀38均能够包括任何合适的阀，比如例如，双通提升阀、三通比例卸荷阀、安全阀、调节阀、卸荷阀和/或类似阀。如图所示，在图3A中，阀38能够被配置成将液压流体从至少一个泵14的出口22转移和/或路由到海底环境和/或贮存器。如在图3B中所示，阀38能够被配置成将液压流体从至少一个泵14的出口22选择性地转移和/或路由到泵的入口18。泵出口内的压力可比泵入口内的和/或在贮存器内的压力高和/或比周围海底环境的常压高。因此，在这些实施例中，一个或多个阀38能够被配置成减少在泵和/或马达上的负载（例如，在马达和/或泵启动期间），释放海底泵送器械的一部分内的和/或泵出口和/或泵内的压力，和/或调节离开出口的液压流体的压力和/或流动速率。

再次参考图1A-1E，在所绘出的实施例中，海底泵送器械10a包括框架42，其被配置成容纳、固定和/或隔离海底泵送器械的部件（例如，泵14、马达30、阀34和/或38，接口端口26、连接器28、管道，下文中描述的其他部件、和/或类似）。例如，在该实施例中，一个或多个马达（例如，以及关联泵14）在框架42内且在彼此之上纵向地布置（例如，在大体垂直的定向上）。作为进一步的示例，在该实施例中，每个马达30均经由一个或多个马达安装件44联接到独立于每个马达的框架42。以这种方式，框架42便于每个马达30（例如，以及关联泵14）与可能由其他马达和/或泵引起的振动隔离。然而，在其他实施例中，可省略框架42，并且管道、部件、部件壳体、和/或类似物能够起到将部件定位和/或固定在泵送组件内的作用。

在该实施例中，泵送器械10a被配置成直接联接到防喷器和/或直接联接到防喷器的液压致动设备（例如，经由框架42、接口端口26、连接器28、（下文中更详细描述的）接头46、和/或类似物）（例如，泵送器械10a被配置成布置在海床上方）。在所示实施例中，海底泵送器械10a的至少一部分（例如，最多至且包含全部的海底泵送器械10a）被配置成可通过遥控水下运载工具(ROV)回收。例如，ROV能够通过例如操纵框架42的一部分来操纵泵送器械10。

在一些实施例中，框架42包括管状构件。在这些实施例中，这样的管状构件能够为马达30、泵14、其他部件、和/或类似物提供结构支撑，和/或能够被配置成液压和/或电气管道。

图4A-4E描绘了本泵送器械的第二实施例10b的各种视图。在该实施例中，泵送器械10b包括一个或多个液压接头46。本公开的接头46可为阳型的或阴型的。在一些实施例中，接头46被配置成允许海底泵送器械的液压ROV控制（例如，泵、马达、和/或类似物的ROV控制）（例如，以及连接器28能够被配置成允许海底泵送器械的电气ROV控制）。在所示实施例中，接头46与一个或多个泵14中的至少一个流体连通。在泵送器械10a中，接头46被配置成促进与防喷器的液压致动设备的直接流体连通（例如，和/或这样的功能能够通过接口端口26和/或类似物被促进）。

例如，用于致动液压致动设备的本方法中的一些包括使用布置在海底泵送器械（例如，10b）上的一个或多个泵（例如，14）将液压流体提供到液压致动设备，其中，该一个或多个泵与液压致动设备直接流体连通（例如，经由接头46和/或在泵送器械和液压致动设备之间没有任何隔离阀、积蓄器、和/或类似物）（例如，以允许液压致动设备的排量控制的致动）。例如，在一些实施例中，泵送器械（例如，或者其泵14）的入口和泵送器械（例如，或者其泵14）的出口能够直接且相应地联接到液压致动设备（比如例如节流阀或压井阀）的开放腔室和密闭腔室，以允许液压致动设备的排量控制的致动。一些方法包括通过改变联接到一个或多个泵中的至少一个的马达（例如，30）的速度（例如，经由下文更详细描述的一个或多个马达控制器174）和/或通过改变与一个或多个泵中的至少一个的出口(例如，22)流体连通的阀（例如，38）的位置（例如，经由下文更详细描述的一个或多个阀控制器）来改变液压致动设备的致动速度。在一些方法中，一个或多个泵中的至少一个是双向液压泵。在这样的实施例中，至少一个双向液压泵能够在第一方向上被致动以引起设备在第一方向上的致动，并且能够在第二方向上被致动以引起设备在第二方向上的致动。在一些方法中，一个或多个泵中的至少一个是偏心可变排量液压泵。在一些方法中，一个或多个泵中的至少一个是开关式泵。

在所示实施例中，泵送器械10b包括与至少一个泵14流体连通的流体贮存器50。例如，在该实施例中，流体贮存器50被配置成储存液压流体（例如，从液压致动设备的回流管线、从刚性管道和/或热管线、从脱盐和/或处理系统、和/或类似物所接收的液压流体）。在一些实施例中，流体贮存器50被配置成储存来自泵送器械10b的一部分和/或部件、另一贮存器、和/或类似物的溢流液压流体（例如，并且可以包括溢流安全阀52，如在图8中所示）。

在一些实施例中，流体贮存器50是积蓄器（例如，以储存液压流体）。一些实施例包括多个积蓄器（例如，无论是否被配置成流体贮存器50，例如以储存加压的液压流体）（例如，被配置成并联和/或串联）。在一些实施例中，积蓄器能够促进降低液压流动速率和/或压力峰值，和/或提供加压的液压流体，以补充或代替通过泵14提供的加压的液压流体（例如，并且因此起到加压的液压流体缓冲器的作用）。

图5A描绘了适于在本泵送器械的一些实施例中使用的流体贮存器50a的一个示例。在所示实施例中，流体贮存器50a包括活塞54，其被配置成改变贮存器的内部体积。例如，在该实施例中，贮存器50a限定配置成接收海水的第一部分58和配置成储存液压流体的第二部分62，第一和第二部分通过可滑动活塞54隔开（例如，可滑动活塞54可经由一个或多个弹簧朝第一部分58和/或第二部分62偏置）。在所绘出的实施例中，活塞54的表面66能够暴露于海水（例如，在第一部分58内），海水能够通过排放口或开口70进入和/或离开第一部分。在所示实施例中，粗过滤器74被布置在第一部分58和海底环境之间（例如，在排放口或开口70上）（例如，粗过滤器74可最小化颗粒和/或污染物非期望的进入到贮存器50a中）。在该实施例中，活塞54能够在贮存器内可滑动地位移（例如，通过作用在表面66上的水压）直到在第一部分58内的压力基本上等于在第二部分62内的压力为止。在所示实施例中，贮存器50a包括连接件78，其被配置成有助于液压流体流入第二部分62和/或从第二部分62流出。

图5B描绘了适于在本泵送器械的一些实施例中使用的流体贮存器50b的示例。在所示实施例中，流体贮存器50b包括柔性囊82（例如，不论弹性和/或非弹性的）。在所绘出的实施例中，柔性囊82被布置在流体贮存器50b内，使得柔性囊的壁限定贮存器50b的内部的两个部分：在囊82内的第一部分86，以及在囊外的第二部分90。在所示实施例中，第一部分86（例如，柔性囊82）被配置成接收海水（例如，海水能够通过排放口或开口94进入和/或离开第一部分86）以改变第二部分90的内部压力；然而，在其他实施例中，第一部分86（例如，柔性囊82）能够被配置成储存液压流体，且第二部分90能够被配置成接收海水以改变第一部分的内部压力。在该实施例中，当海水进入第一部分86时，柔性囊82能够膨胀（例如，如果是弹性的）和/或以其他方式位移直到第一部分内的压力基本上等于第二部分90内的压力为止。如图所示，粗过滤器98被布置在第一部分86和海底环境之间（例如，在排放口或开口94上）（例如，粗过滤器98可最小化颗粒和/或其他污染物非期望的进入到贮存器50b中）。在所示实施例中，贮存器50b包括连接件102，其被配置成允许液压流体流入第二部分90和/或从第二部分90流出。在该实施例中，流体贮存器50b包括抗挤出提升阀106，其被配置成防止囊82被挤出到连接件102之外。

在一些实施例中，液压流体的至少一部分能够被储存在海上。例如，在所示实施例中，泵送器械10b包括液压连接器（例如，接口端口26、接头46、和/或类似物），其与一个或多个泵14中的至少一个流体连通并且被配置成联接到刚性管道和热管线中的至少一个以将液压流体的至少一部分从海上供应到海底泵送器械。

再次参考图4A-4E，在该实施例中，泵送器械10b包括一个或多个电池110（图4E），其联接到海底泵送器械且被配置成向马达30中的至少一个提供电力。例如，在该实施例中，一个或多个电池被配置成为大多数马达提供电能（例如，使得泵送器械10b能够在不需要从海上例如经由辅助电缆提供电力的情况下足以致动防喷器的液压致动设备）。本公开的任何电池均能够包括任何适当的电池，比如，例如锂离子电池、镍金属氢化物电池、镍镉电池、铅酸电池、和/或类似物。

在所示实施例中，至少一个电池110被布置在容器114内。例如，在该实施例中，容器114是常压容器（例如，其被配置成具有大约1大气压（atm）的内部压力）。然而，在其他实施例中，容器114能够被配置成流体填充腔室（例如，填充有非导电物质，比如例如电介质、和/或类似物）。在一些实施例中，这样的流体填充腔室可以是压力补偿的（例如，带有活塞、柔性囊、隔膜、和/或类似物，其被配置成在腔室帽内产生压力，该压力匹配或超过海底环境中的压力，例如，类似于上文中对于流体贮存器50a和/或50b所描述的）。

本泵送器械的电池能够被配置成能量储存设备，且相比其他能量储存设备（例如，积蓄器）在增加的压力下该能量储存设备可更不易受效力损失的影响。本公开中的电池可（例如，也）被配置成比其他能量储存设备（例如，积蓄器）占据更小的体积（例如，物理上更小）和/或具有更小的重量。因此，本海底泵送器械的电池可有效地适于提供例如执行与防喷器关联的紧急操作（例如，自动剪切功能、紧急断开功能和/或紧急安全（deadman）功能）所必需的能量的至少一部分。

在所示实施例中，泵送器械10b包括至少一个电气连接器（例如，接口端口26、连接器28、和/或类似物），其与至少一个马达电气连通且被配置成联接到辅助电缆以向海底泵送器械提供电力。在一些实施例中，这种电气连接器包括电感耦合器。经由（多条）辅助电缆提供的电能可用于例如为马达30中的一个或多个提供动力，对电池110中的一个或多个充电、和/或类似。

例如，在一些实施例中，一个或多个泵14中的任何数目的泵（例如，最多至且包含全部泵14）能够部分或全部地经由来自（多条）辅助电缆的电力，和/或经由来自一个或多个电池110的电力被致动。举例说明，用于致动布置在海底泵送器械（例如，10b）上的多个海底泵（例如，14）的本方法中的一些包括：利用通过第一辅助电缆提供的第一级电能致动至少第一泵，以及利用通过第二辅助电缆提供的第二级电能致动至少第二泵，其中，第一级电能等于或大于第二级电能。

在所示实施例中，泵送器械10b包括脱盐系统118，其被配置成使海水脱盐以生产液压流体的至少一部分。仅以举例的方式提供了反渗透脱盐系统的以下描述，这是因为本泵送器械的实施例能够包括任何适当的脱盐系统，比如，例如热脱盐系统。

例如，在该实施例中，脱盐系统118包括反渗透薄膜122和泵126，泵126被配置成将海水传递通过薄膜以生产液压流体（例如，脱盐水）。脱盐系统118被配置成生产用于海底泵送器械10b的液压流体的一部分（例如，最多至且包含全部液压流体）。

在所示实施例中，泵送器械10b包括处理系统130，其被配置成将掺杂物供应到液压流体的至少一部分。适于在本处理系统中使用的掺杂物可包括任何适当的掺杂物，比如，例如抗腐蚀和/或润滑添加剂、乙二醇、杀虫剂、凝固点抑制剂、和/或类似物。在该实施例中，处理系统130包括掺杂物泵134，其被配置成将掺杂物供应到液压流体的一部分（例如，不轮液压流体的该部分是否通过脱盐系统生成）。在所示实施例中，处理系统130包括掺杂物贮存器138，其被配置成储存掺杂物的至少一部分。在一些实施例中，掺杂物贮存器138能够被配置成与ROV接合，例如，以有助于贮存器的再填充（例如，经由一个或多个接口端口、连接、接头、和/或类似物）。

且不论脱盐和/或掺杂物系统的存在，本泵送器械的一些实施例被配置成将非脱盐和/或未经处理的海水提供到防喷器的液压致动设备（例如，在紧急情况下）（例如，经由一个或多个紧急泵，其可以是专用的和/或可以包括泵14、126、和/或134）。

本泵送器械的一些实施例包括换热器，其被配置成在液压流体和海底环境之间进行热交换（例如，以冷却液压流体，其可在泵送期间被加热）。

图6是适于在本泵送器械的一些实施例（例如，10b）中使用的脱盐系统118a和处理系统130a的图解。在所示实施例中，泵126被配置成通过马达142被致动以将海水吸入脱盐系统，并且泵126与泵14和马达30隔开；然而，在其他实施例中，泵126能够包括泵14和/或泵134，和/或马达142能够包括马达30和/或马达150。在该实施例中，脱盐系统118a包括配置成过滤海水的一个或多个过滤器146（例如，如图所示，过滤器146可以沿通过脱盐系统的流动路径从粗到细串联地布置）。本脱盐系统的部件（例如，（多个）反渗透薄膜122、（多个）泵126、（多个）马达142、（多个）过滤器146、和/或类似物）能够以任何适当配置被布置，例如，在该实施例中，脱盐系统118a包括并联布置的两个反渗透薄膜122（例如，以及关联泵、马达和过滤器）。通过本公开的脱盐系统生成的液压流体能够在海底泵送器械、液压致动设备、和/或类似物内用于任何适当的目的，比如例如用于液压致动、用于系统泄漏补足、用于填充（多个）贮存器、和/或类似目的。

还在图6中示出的是处理系统130a的说明性示例。在该实施例中，掺杂物泵134被配置成通过马达150驱动以从掺杂物贮存器138吸取掺杂物，并且泵和马达与泵14和/或126和/或马达30和/或142隔开。然而，在其他实施例中，泵134能够包括泵14和/或126，和/或马达150能够包括马达30和/或142。在该实施例中，处理系统130a包括过滤器152，其被配置成过滤掺杂物的至少一部分。

在一些实施例中，本泵送器械、脱盐系统、处理系统、和/或贮存器包括紫外线灯154（图8），其被配置成使液压流体的至少一部分暴露于紫外光（例如，以对液压流体的至少一部分进行消毒）。

虽然海底脱盐系统、处理系统、和/或类似系统可具有某些优势（例如，液压管线和/或路由的减少），但是在一些实施例中，脱盐系统和/或处理系统的至少一部分能够被布置在海上（例如，在水面设施处）。例如，在一些实施例中，液压流体(例如，脱盐水)能够在海上被生产和/或处理，并且被提供到布置在海底的泵送器械（例如，经由连接到接口端口26、接头46、和/或类似物的刚性管道、热管线、和/或类似物）。

图7A-7E绘出了本海底泵送器械的第三实施例10c的各种视图。如图所示，本泵送器械能够被配置成彼此（例如，直接地）联接，并且以串联和/或并联的形式液压地和/或电气地被连接（例如，经由连接在接口端口26处的管道156，如图所示）。例如，在该实施例中，海底泵送器械10c包括联接在一起的一个或多个（例如，4（四）个）海底泵送器械10a。举例说明，在该实施例中，每个海底泵送器械10a的框架42均被联接到至少一个其他海底泵送器械10a的框架。在这些实施例中，海底泵送器械10a可被称为海底泵送模块，并且海底泵送器械10c可被称为海底泵送组件。在一些实施例中，海底泵送模块(例如，10a)（例如，和/或泵14、马达30、和/或类似物）在海底泵送组件（例如，海底泵送器械10c）内是可移除和/或可替换的，例如，经由ROV和/或绞车操纵。例如，一些实施例（例如，10c）可包括部件（例如，海底泵送模块（例如，10a）、泵14、马达30、和/或类似物），所述部件被配置成在海底泵送器械内模块化、可替换、可重新配置、和/或可互换（例如，可热插拔），例如经由（多个）部件到海底泵送器械的一个或多个液压和/或电气连接器（例如，28）、接口端口(例如，26)、接头(例如，46)、和/或类似物的可移除连接。

图8是本海底泵送器械的第四实施例10d的图解。在该图解中，流体路径的示例通过实线158指示，动力（例如，电力）路径的示例通过长虚线162指示，以及信号路径的示例通过短虚线166指示。本泵送器械的任何电路、控制器、处理器、电子部件、和/或类似物都能被密封在腔室中，比如，例如，被密封在控制器壳体168（图1）（例如，常压和/或压力补偿的控制器壳体）中（例如，以保护部件免受海底环境的损害）。本泵送器械的任何电路、控制器、处理器、电子部件、和/或类似物都能够通过一个或多个电池110被供电和/或从由海上传送的动力（例如，经由辅助电缆）来提供动力。本泵送器械的任何电路、控制器、处理器、电子部件、和/或类似物能够被布置在泵送器械上、布置在海上（例如，在水面设施处），和/或布置在海底但是不是布置在海底泵送器械上。本泵送器械的实施例（例如，10d）能够被配置成经由电气马达控制和/或液压泵控制来改变在海底泵送器械内的液压流体流动速率和/或压力和/或来自海底泵送器械的液压流体流动速率和/或压力。

例如，在所示实施例中，泵送器械10d包括控制电路170。在该实施例中，控制电路170包括一个或多个马达控制器174，每个控制器174均与马达30中的至少一个电气连通且被配置成选择性地调整马达的速度（例如，通过改变供应到马达的电力和/或通过向马达提供控制信号）（例如，并且因此改变通过（多个）关联泵14提供的液压流体流动速率和/或压力）。在一些实施例中，马达控制器174能够被配置成提供二进制控制和/或可变控制。例如，在该实施例中，至少一个马达控制器174被配置成通过选择性地激活和停用马达来调整马达的速度（例如，二进制、或开/关、马达控制）。在所示实施例中，至少一个马达控制器174被配置成选择性地调整马达的速度到从至少三个预定速度中选定的速度。例如，在该实施例中，至少一个马达控制器174被配置成调整马达的速度到三个或更多个速度中的速度，所述速度中的至少两个大于在马达停用时马达的速度。在一些实施例中，马达控制器174被配置成调整马达的速度到速度范围内的任何适当速度（例如，在最大马达速度的0%和100%之间，以提供完全可变的马达控制）。

作为进一步的示例，在该实施例中，泵送器械10d包括控制电路（例如，在该实施例中，170），所述控制电路包括一个或多个阀控制器（例如，在该实施例中，所述阀控制器形成控制器或处理器178的（多个）部件和/或与控制器或处理器178集成）。在所示实施例中，阀控制器（例如，在控制器或处理器178内）被配置成通过在打开和闭合位置之间选择性地调整阀38（例如，如上文所述，阀38与至少一个泵14的出口22流体连通且被配置成将液压流体从泵出口选择性地转移和/或路由到泵入口、贮存器、海底环境、和/或类似）来调整泵14的输出。在该实施例中，阀控制器和/或阀38能够被配置成使得阀在仅闭合和打开位置之间选择性地可调整（例如，二进制、或开/关阀控制，例如，双通卸荷阀38），和/或能够被配置成使得阀在至少三个预定位置之间选择性地可调整（例如，可变阀控制，例如，比例卸荷阀38）。在一些实施例中，一个或多个阀控制器被配置成调整阀的位置到位置范围内的任何适当位置（例如，在完全打开位置的0%和100%之间，例如，以提供完全可变的阀控制）。在这些实施例中，一个或多个海底泵14和/或马达30能够通过致动阀38被控制（例如，在阀控制器和/或控制器或处理器178的控制下），以转移来自一个或多个泵的出口的液压流体（例如，到在比在出口内的压力更低的压力下的区域）。以这种方式，一个或多个阀38能够被调整以降低在泵和/或马达上的负载，释放在泵和/或泵出口内的压力、和/或调节压力和/或离开出口的液压流体的流动速率。

本海底泵送器械可被配置成提供液压流体以为各种液压致动设备提供动力，其可在操作液压流动速率和压力要求方面改变。例如，为了有效和/或可期望的操作，一些液压致动设备可能要求在500psig和5,000psig之间的压力下在3gpm和130gpm之间的流动速率。因此，本海底泵送器械的一些实施例（例如，10d）能够被配置成将液压流体提供到各种液压致动设备（例如，以一定范围内的流动速率和/或压力，其可包括上文刚刚指出的那些）。如上所述，这种可调整性可以例如使用泵14的二进制和/或可变液压控制和/或马达30的电气控制被促进。

例如，二进制的液压泵和/或电气马达控制可规定压力和/或液压流体流动速率的增量可调整性。举例说明，如果海底泵送器械的每个泵14均被配置成以10gpm的流动速率提供液压流体，并且海底泵送器械的每个马达30均能致动两个（2个）泵，那么如果每个泵均被配置成用于二进制液压控制，则可以以10gpm的增量提供流动速率可调整性，或者如果每个马达均被配置成用于二进制电气控制，则以20gpm的增量提供流动速率可调整性。如果海底泵送器械的泵14或马达30被配置成用于可变液压和/或电气控制，那么泵和/或马达能够被配置成提供一定范围内的液压流体流动速率和/或压力（例如，从马达和/或泵的流动速率能力的0%到100%）。

在一些实施例中，泵14和/或马达30中的每一个均能够被配置成用于可变控制，且这种实施例能够因此被配置成基本上匹配对于给定液压致动设备的液压流动速率和/或压力要求。然而，其他实施例能够包括任何适当的马达和/或泵控制配置（例如，二进制和/或可变的，电气和/或液压的，其组合、和/或类似）。因此，一些实施例可提供基本上不匹配对于给定液压致动设备的期望液压流体流动速率和/或压力的流动速率。在一些实施例中，如果通过海底泵送器械提供的流动速率高于给定的液压致动设备所期望的速率，则系统压力能够升高，且安全、旁通和/或调节阀182能够被致动以将过量的液压流体流动路由到贮存器、海底环境、和/或类似（例如，并且因此降低系统压力）。

在所示实施例中，海底泵送器械10d包括一个或多个传感器186，其联接到海底泵送器械且配置成捕获指示压力、流动速率、温度、传导率、pH、位置、速度、加速度、电流、电压、和/或类似参数中的至少一个的数据。在一些实施例中，本泵送器械包括用于传递指示由一个或多个传感器所捕获的数据的信号的电路（例如，传递到水面上方的设施）。在一些实施例中，泵送器械包括联接到电路的存储器（例如，以储存指示由一个或多个传感器所捕获的数据的数据）。

如图所示，泵送器械10d包括处理器或控制器178。在该实施例中，处理器或控制器178被配置成至少部分地基于通过一个或多个传感器186捕获的数据来控制下述中至少一个的致动：马达30中的至少一个（例如，经由马达控制器174）和泵14中的至少一个（例如，经由阀控制器）；然而，在其他实施例中，处理器或控制器178能够被配置成不考虑通过一个或多个传感器186捕获的数据来控制海底泵送器械（例如，并且在这些实施例中的一些中，能够省去一个或多个传感器186）。

例如，传感器186能够被配置成捕获指示（例如，泵14的、泵14的组的、和/或海底泵送器械的出口的）出口压力和/或流动速率的数据，并且处理器或控制器178能够接收数据并确定例如致动哪个泵14和/或马达30。例如，处理器或控制器178能够从传感器186接收数据，并将所述数据与对于给定液压致动设备已知的、计算的、和/或命令的液压流体压力和/或流动速率要求相对比。如果数据指示出口压力和/或流动速率低于已知的、计算的、和/或命令的液压流体压力和/或流动速率要求，则处理器或控制器能够通过激活一个或多个马达30和/或提高一个或多个马达30的速度（例如，经由与马达控制器174通信），和/或增加一个或多个泵14的输出（例如，经由与阀控制器通信以使一个或多个阀38朝闭合位置移动）向上地调整出口压力和/或流动速率。替代地，如果数据指示出口压力和/或流动速率高于已知、计算的、和/或命令的液压流体压力和/或流动速率要求，则处理器或控制器能够通过停用一个或多个马达30和/或降低一个或多个马达30的速度和/或减少一个或多个泵14的输出（例如，经由与阀控制器通信以使一个或多个阀38朝打开位置移动）来向下地调整出口压力和/或流动速率。

执行上述控制的一个方式是通过使用下述示例代码：

functionGain_out=SSPA_Controller(P_atram,Gain_curr,P_setpt,P_band,P_hydro,P_thresh1,P_thresh2,Gain_max,Gain_min,Gain_thresh1,Gain_thresh2)

P_curr=P_atram-P_hydro;

P_target_low=P_setpt-P_band;%用于增加泵增益的阈值

P_target_hi=P_setpt+P_band;%用于减少泵增益的阈值

%如果在阈值以上操作，则限制同时激活的泵的数目

ifP_curr>P_thresh2

　　Gain_max=Gain_thresh2;

elseifP_curr>P_thresh1

　　Gain_max=Gain_thresh1;

end

%如果处于增益阈值，则基于与目标压力的压力差来确定是否激活泵

ifGain_curr==Gain_thresh1

　　P_target_low=0.5*P_thresh1;

elseifGain_curr==Gain_thresh2

　　P_target_low=0.5*P_thresh2;

end

ifGain_curr<Gain_min

　　Gain_out=Gain_min;

elseifGain_curr>Gain_max

　　Gain_out=Gain_max;

elseif(P_curr<P_target_low)&&(Gain_curr<Gain_max)

　　Gain_out=Gain_curr+1;

elseif(P_curr>P_target_hi)&&(Gain_curr>Gain_min)

　　Gain_out=Gain_curr-1;

else

　　Gain_out=Gain_curr;

end

end

可基于任何适当变量，比如例如，（例如，液压流体的）温度、（例如，通过辅助电缆的）电流、和/或类似变量做出类似的控制决定（例如，以监视、比较、致动方式）。

作为进一步的示例，用于控制多个马达致动的海底泵（例如，14）的本方法中的一些包括：记录第一马达（例如，30）在预定时间段内的运行时间，以及如果所记录的运行时间超过预定阈值，则停用第一马达且激活第二马达。用于控制多个马达致动的海底泵的本方法中的一些包括：记录在第一预定时间段内第一马达的马达激活的数目，以及如果第一马达在第一预定时间段内的马达激活的数目超过预定阈值，则在第二预定时间段期间激活第二马达来代替第一马达。在一些实施例中，处理器或控制器(例如，178)被配置成如果激活的马达在第二预定时间段内的马达激活的数目超过预定阈值，则对于第一预定时间段避免停用该激活的马达（例如，30）。以这种方式，本海底泵送器械的一些实施例被配置成减轻泵14和/或马达30上的磨损。

作为更进一步的示例，在该实施例中，处理器或控制器178被配置成至少部分地基于由一个或多个传感器186捕获的数据来检测与一个或多个部件关联的异常操作（所述一个或多个部件包括一个或多个泵14中的至少一个、一个或多个马达30中的至少一个、液压致动设备及防喷器），对所述一个或多个部件执行诊断和/或预测分析，以及至少部分地基于所检测到的异常操作和诊断和/或预测分析的结果中的至少一个控制所述一个或多个部件（例如，基于来自一个或多个传感器186的第一马达30和/或泵14已经和/或正在失效的指示，激活第二马达30和/或泵14）。

在所示实施例中，处理器或控制器178被配置成监视和/或控制部件（例如，泵14和/或马达30），以减轻和/或补偿液压流体泄漏。例如，用于控制海底液压系统内（例如，海底泵送器械10d、液压致动设备、防喷器、和/或类似物内）的压力的本方法中的一些包括：确定来自海底液压系统的液压流体泄漏量（例如，经由处理器或控制器178监视一个或多个传感器186），以及利用一个或多个海底泵（例如，14）将与液压流体泄漏量基本上相匹配的液压流体量提供到海底液压系统（例如，不论这样的流体是比如例如经由海水的引入、脱盐水的海底生产、和/或类似在海底被提供，和/或例如经由刚性管道、热管线、和/或类似物从海上被提供）。

在所示实施例中，处理器或控制器178被配置成监视和/或控制一个或多个电池110的状态。例如，处理器或控制器178能够被配置成对一个或多个电池进行测试、测量和/或控制与对一个或多个电池充电相关联的参数、在一个或多个电池被放电以前估计时间段、和/或类似。

在所示实施例中，处理器或控制器178被配置成与海上的控制接口电气连通（例如，以发送和/或接收信号、数据、命令、命令、和/或类似）。

在所示实施例中，海底泵送器械10d包括联接到处理器或控制器178的存储器（例如，在该实施例中，该存储器形成处理器或控制器178的部件或与其集成的部件）。本泵送器械的存储器能够被配置成储存任何适当的信息，比如，例如，关于诊断和/或预测操作的信息、配置文件（例如，用于海底泵送器械、液压致动设备、和/或防喷器的）、历史（例如，传感器）数据、和/或类似。

图9是本海底泵送器械的第五实施例10e的图解。在所示实施例中，泵送器械10d包括流体轨道190和/或与流体轨道190流体连通，流体轨道190与泵14中的至少一个的出口22流体连通。在该实施例中，与流体轨道190流体连通的一个或多个阀194（例如，（多个）安全阀、（多个）调节阀、（多个）卸荷阀、和/或类似阀）能够被配置成在一个或多个压力下将液压流体从海底泵送器械10e递送到防喷器的一个或多个液压致动设备。

在所示实施例中，泵送器械10e包括过滤系统198（例如，过滤系统198包括一个或多个过滤器202），过滤系统198被配置成过滤液压流体（例如，以移除任何污染物和/或类似物）。在该实施例中，过滤系统198包括旁通阀206，其被配置成选择性地转移在过滤系统的至少一部分周围的流体（例如，在过滤系统198的一部分，比如过滤器202变得阻塞和/或以其他方式不适于使用的情况下）。

本泵送器械能够被配置作为冗余压力系统的一部分。例如，第一流动源能够包括配置成将液压流体提供到液压致动设备的刚性管道和/或热管线，第二流动源能够包括配置成将液压流体提供到液压致动设备的海底泵送器械（例如，10a、10b、10c、10d、10e、和/或类似器械），以及第一和第二流动源能够被配置成将液压流体同时和/或选择性地供应到液压致动设备。

上述说明书和示例提供了说明性实施例的结构和使用的完整描述。虽然已经以特定程度的特殊性或者参考一个或多个单独实施例描述了某些实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下，本领域技术人员可对公开的实施例做出许多改变。因此，方法和系统的各种说明性实施例不意欲被限制于所公开的特定形式。相反，所述方法和系统包括落入权利要求的范围内的全部修改和替代，且不同于所示出的一个实施例的实施例可包含所绘出的实施例的特征中的一些或全部。例如，可省去元件或者组合为整体结构，和/或连接可以被取代。进一步，只要合适，任何上述示例的方面均可与任何所描述的其他示例的方面组合以形成具有类似的或不同的性能和/或功能，且解决相同或不同问题的进一步示例。类似地，将理解的是上述益处和优势可涉及一个实施例或可涉及若干实施例。

权利要求不意欲包含，且不应当被解释为包含“装置+功能”或“步骤+功能”限制，除非这种限制在给定权利要求中相应地使用短语“用于……的装置”或者“用于……的步骤”明确叙述。

Claims (86)

1.一种海底泵送器械，其包括：

一个或多个海底泵，每个所述海底泵均具有入口和出口；

一个或多个马达，每个所述马达均被配置成致动所述一个或多个泵中的至少一个，以将液压流体从所述入口传递到所述出口；以及

一个或多个液压接头，每个所述液压接头均与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通；

其中，所述海底泵送器械被配置成经由所述一个或多个液压接头与防喷器的液压致动设备直接流体连通。

2.如权利要求1所述的海底泵送器械，其包括一个或多个阀，每个所述阀均与所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口流体连通且被配置成将液压流体从所述出口选择性地路由到海底环境、贮存器和所述泵的所述入口中的至少一个。

3.如权利要求1或2所述的海底泵送器械，其包括脱盐系统，其被配置成使海水脱盐以生产所述液压流体的至少一部分。

4.一种海底泵送器械，其包括：

一个或多个海底泵，每个所述海底泵均具有入口和出口；

一个或多个马达，每个所述马达均被配置成致动所述一个或多个泵中的至少一个，以将液压流体从所述入口传递到所述出口；以及

脱盐系统，所述脱盐系统被配置成使海水脱盐以生产所述液压流体的至少一部分；

其中，所述海底泵送器械被配置成与防喷器的液压致动设备流体连通。

5.如权利要求4所述的海底泵送器械，其包括：

一个或多个液压接头，每个所述液压接头均与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通；

其中，所述海底泵送器械被配置成经由所述一个或多个液压接头与所述防喷器的所述液压致动设备直接流体连通。

6.如权利要求4或5所述的海底泵送器械，其包括一个或多个阀，每个所述阀均与所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口流体连通且被配置成将液压流体从所述出口选择性地路由到海底环境、贮存器和所述泵的所述入口中的至少一个。

7.如权利要求3-6中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述脱盐系统包括：

反渗透薄膜；以及

泵，所述泵被配置成传递海水通过所述薄膜以生产所述液压流体。

8.一种海底泵送器械，其包括：

一个或多个海底泵，每个所述海底泵均具有入口和出口；

一个或多个马达，每个所述马达均被配置成致动所述一个或多个泵中的至少一个，以将液压流体从所述入口传递到所述出口；以及

一个或多个阀，每个所述阀均与所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口流体连通且被配置成将来液压流体从所述出口选择性地路由到海底环境、贮存器和所述泵的所述入口中的至少一个；

其中，所述海底泵送器械被配置成与防喷器的液压致动设备流体连通。

9.如权利要求8所述的海底泵送器械，其包括脱盐系统，所述脱盐系统被配置成使海水脱盐以生产所述液压流体的至少一部分。

10.如权利要求9所述的海底泵送器械，其中，所述脱盐系统包括：

反渗透薄膜；以及

泵，所述泵被配置成传递海水通过所述薄膜以生产所述液压流体。

11.如权利要求8-10中的任一项所述的海底泵送器械，其包括：

一个或多个液压接头，每个所述液压接头均与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通；

其中，所述海底泵送器械被配置成经由所述一个或多个液压接头与所述防喷器的所述液压致动设备直接流体连通。

12.如权利要求1-11中的任一项所述的海底泵送器械，其包括与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通的流体贮存器，所述流体贮存器被配置成储存所述液压流体的至少一部分。

13.一种海底泵送器械，其包括：

一个或多个海底泵，每个所述海底泵均具有入口和出口；

一个或多个马达，每个所述马达均被配置成致动所述一个或多个泵中的至少一个，以将液压流体从所述入口传递到所述出口；以及

流体贮存器，所述流体贮存器与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通，所述流体贮存器被配置成储存所述液压流体的至少一部分；

其中，所述海底泵送器械被配置成与防喷器的液压致动设备流体连通。

14.如权利要求13所述的海底泵送器械，其包括脱盐系统，所述脱盐系统被配置成使海水脱盐以生产所述液压流体的至少一部分。

15.如权利要求14所述的海底泵送器械，其中，所述脱盐系统包括：

反渗透薄膜；以及

泵，所述泵被配置成传递海水通过所述薄膜以生产所述液压流体。

16.如权利要求13-15中的任一项所述的海底泵送器械，其包括：

一个或多个液压接头，每个所述液压接头均与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通；

其中，所述海底泵送器械被配置成经由所述一个或多个液压接头与所述防喷器的所述液压致动设备直接流体连通。

17.如权利要求13-16中的任一项所述的海底泵送器械，其包括一个或多个阀，每个所述阀均与所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口流体连通且被配置成将液压流体从所述出口选择性地路由到海底环境、贮存器和所述泵的所述入口中的至少一个。

18.如权利要求12-17中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述流体贮存器包括积蓄器。

19.如权利要求12-18中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述流体贮存器包括活塞，所述活塞被配置成改变所述流体贮存器的内部体积，所述活塞具有暴露于海水的表面。

20.如权利要求12-19中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述流体贮存器包括柔性囊。

21.如权利要求12-20中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述流体贮存器包括常压贮存器。

22.如权利要求1-21中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述海底泵送器械的至少一部分被配置成可通过遥控水下运载工具(ROV)回收。

23.如权利要求1-22中的任一项所述的海底泵送器械，其包括一个或多个ROV接头，所述一个或多个ROV接头被配置成允许所述海底泵送器械的电气或液压ROV控制中的至少一个。

24.如权利要求1-23中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个包括活塞泵、隔膜泵、离心泵、叶轮泵、齿轮泵、摆线泵、或螺杆泵。

25.如权利要求1-24中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个包括可变排量泵。

26.如权利要求1-25中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个包括固定排量泵。

27.如权利要求1-26中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个包括双向泵。

28.如权利要求1-27中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口与至少一个其他泵的所述入口流体连通。

29.如权利要求1-28中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口与至少一个其他泵的所述出口流体连通。

30.如权利要求1-29中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个泵包括两个泵。

31.如权利要求1-30中的任一项所述的海底泵送器械，其包括密封的流体填充泵室，所述一个或多个泵中的至少一个被布置在所述泵室内。

32.如权利要求1-31中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述液压流体包括海水、脱盐水、净化水和油基流体中的至少一种。

33.如权利要求1-32中的任一项所述的海底泵送器械，其包括处理系统，所述处理系统被配置成将掺杂物供应到所述液压流体的至少一部分。

34.如权利要求33所述的海底泵送器械，其中，所述处理系统包括配置成将所述掺杂物供应到所述液压流体的掺杂物泵。

35.如权利要求33或34所述的海底泵送器械，其中，所述处理系统包括配置成储存所述掺杂物的至少一部分的掺杂物贮存器。

36.如权利要求1-35中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述液压流体的至少一部分被储存在海上。

37.如权利要求1-36中的任一项所述的海底泵送器械，其包括液压连接器，所述液压连接器与所述一个或多个泵中的至少一个流体连通且被配置成联接到刚性管道和热管线中的至少一种以将所述液压流体的至少一部分供应到所述海底泵送器械。

38.如权利要求1-37中的任一项所述的海底泵送器械，其包括流体轨道，所述流体轨道与所述一个或多个泵中的至少一个的所述出口流体连通。

39.如权利要求1-38中的任一项所述的海底泵送器械，其包括一个或多个调节器，所述调节器被配置成在一个或多个压力下将液压流体从所述海底泵送器械递送到所述液压致动设备。

40.如权利要求1-39中的任一项所述的海底泵送器械，其包括配置成过滤所述液压流体的过滤系统。

41.如权利要求40所述的海底泵送器械，其中，所述过滤系统包括过滤器。

42.如权利要求40或41所述的海底泵送器械，其中，所述过滤系统包括泵。

43.如权利要求40-42中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述过滤系统包括旁通阀，所述旁通阀被配置成选择性地转移在所述过滤系统的至少一部分周围的流体。

44.如权利要求1-43中的任一项所述的海底泵送器械，其包括紫外线（UV）灯，所述紫外线灯被配置成将所述液压流体的至少一部分暴露于紫外光。

45.如权利要求1-44中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达中的至少一个包括同步交流(AC)马达、异步交流马达、有刷直流(DC)马达、无刷直流马达、或永磁直流马达。

46.如权利要求1-45中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达中的至少一个被配置成致动所述一个或多个泵中的至少两个。

47.如权利要求1-46中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达中的至少一个经由齿轮箱联接到所述一个或多个泵中的至少一个。

48.如权利要求1-47中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达中的至少一个直接联接到所述一个或多个泵中的至少一个，使得所述马达的轴封和所述泵的轴封都不暴露于所述海底环境。

49.如权利要求1-48中的任一项所述的海底泵送器械，其包括控制电路，所述控制电路包括一个或多个马达控制器，每个马达控制器均与所述一个或多个马达中的至少一个电气连通且被配置成选择性地调整所述马达的速度。

50.如权利要求49所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达控制器中的至少一个被配置成通过选择性地激活和停用所述马达来调整马达的速度。

51.如权利要求49或50所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个马达控制器中的至少一个被配置成将马达的速度选择性地调整到选自至少三个预定速度的速度。

52.如权利要求1-51中的任一项所述的海底泵送器械，如根据权利要求2、6、8或17，其包括：

控制电路，所述控制电路包括一个或多个阀控制器；

其中，每个阀控制器均与所述一个或多个阀中的至少一个电气连通且被配置成通过选择性地改变所述阀在打开和闭合位置之间的位置来调整所述泵的输出。

53.如权利要求1-52所述的海底泵送器械，其包括一个或多个传感器，所述一个或多个传感器联接到所述海底泵送器械且被配置成捕获指示压力、流动速率、温度、传导率、pH、位置、速度、加速度、电流和电压中的至少一个的数据。

54.如权利要求53所述的海底泵送器械，其包括用于传递指示由所述一个或多个传感器捕获的数据的信号的电路。

55.如权利要求54所述的海底泵送器械，其包括联接到所述电路的存储器。

56.如权利要求53所述的海底泵送器械，其包括处理器，所述处理器被配置成至少部分地基于由所述一个或多个传感器捕获的所述数据来控制下述中至少一个的致动：所述一个或多个马达中的至少一个和所述一个或多个泵中的至少一个。

57.如权利要求56所述的海底泵送器械，其中，所述处理器被配置成：

至少部分地基于由所述一个或多个传感器捕获的所述数据，来检测与一个或多个部件关联的异常操作，所述一个或多个部件包括下述中的至少一个：所述一个或多个泵中的至少一个、所述一个或多个马达中的至少一个、液压致动设备、以及防喷器；

执行所述一个或多个部件的诊断分析；以及

至少部分地基于所述检测到的异常操作和所述诊断分析的结果中的至少一个来控制所述一个或多个部件。

58.如权利要求56或57所述的海底泵送器械，其包括联接到所述处理器的存储器。

59.如权利要求56-58中的任一项所述的海底泵送器械，其包括配置成将电力提供到所述处理器的电池。

60.如权利要求56-59中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述处理器联接到所述海底泵送器械。

61.如权利要求56-60中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述处理器被配置成与海上控制接口电气连通。

62.如权利要求1-61中的任一项所述的海底泵送器械，其包括一个或多个电池，所述一个或多个电池联接到所述海底泵送器械且被配置成将电力提供到所述一个或多个马达中的至少一个。

63.如权利要求62所述的海底泵送器械，其中，所述一个或多个电池被配置成将电能提供到所述一个或多个马达中的大多数。

64.如权利要求62或63所述的海底泵送器械，其包括常压容器，所述一个或多个电池中的至少一个被布置在所述压力容器内。

65.如权利要求62-64中的任一项所述的海底泵送器械，其包括压力补偿流体填充腔室，所述一个或多个电池中的至少一个被布置在所述流体填充腔室中。

66.如权利要求1-65中的任一项所述的海底泵送器械，其包括电气连接器，所述电气连接器与所述一个或多个马达中的至少一个电气连通且被配置成联接到辅助电缆以将电力提供到所述海底泵送器械。

67.如权利要求66所述的海底泵送器械，其中，所述电气连接器包括电感耦合器。

68.如权利要求1-67中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述液压致动设备包括闸板、环形件、连接器和失效保护阀功能中的至少一个。

69.如权利要求1-68中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述海底泵送器械被配置成直接联接到所述防喷器。

70.如权利要求1-69中的任一项所述的海底泵送器械，其中，所述海底泵送器械被配置成直接联接到如权利要求1-69中的任一项所述的海底泵送器械。

71.一种冗余压力系统，其包括：

第一流动源，所述第一流动源包括刚性管道，其被配置成将液压流体提供到液压致动设备的；以及

第二流动源，所述第二流动源包括如权利要求1-70中的任一项所述的海底泵送器械，其被配置成将液压流体提供到所述液压致动设备；

其中，所述第一流动源和第二流动源被配置成将液压流体同时供应到所述液压致动设备。

72.一种用于致动布置在海底泵送器械上的多个海底泵的方法，所述方法包括：

经由来自辅助电缆的电力致动至少第一泵；以及

经由来自布置在所述海底泵送器械上的电池的电力致动至少第二泵。

73.一种用于致动布置在海底泵送器械上的多个海底泵的方法，所述方法包括：

利用通过第一辅助电缆提供的第一级电能致动至少第一泵；以及

利用通过第二辅助电缆提供的第二级电能致动至少第二泵；

其中，所述第一级电能等于或大于所述第二级电能。

74.如权利要求72或73所述的方法，其中，至少一个泵与至少一个其他泵串联。

75.如权利要求72-74中的任一项所述的方法，其中，至少一个泵与至少一个其他泵并联。

76.一种用于致动布置在海底泵送器械上的一个或多个海底泵的方法，所述方法包括：

致动所述海底泵送器械的阀，以转移来自所述一个或多个泵中的至少一个的出口的液压流体；以及

将所述转移的液压流体路由到海底环境、贮存器和所述一个或多个泵中的至少一个的入口中的至少一个。

77.一种用于致动布置在海底泵送器械上的一个或多个海底泵的方法，所述方法包括选择性地激活和停用至少一个马达，所述至少一个马达被配置成致动所述一个或多个泵中的至少一个。

78.一种海底生产用于致动液压致动设备的液压流体的方法，所述方法包括：

泵送海水通过海底薄膜以生产所述液压流体。

79.如权利要求78所述的方法，其包括混合所述液压流体的至少一部分与掺杂物。

80.一种用于致动液压致动设备的方法，其包括：

使用布置在海底泵送器械上的一个或多个泵将液压流体提供到所述液压致动设备；

其中，所述一个或多个泵与所述液压致动设备直接流体连通。

81.如权利要求80所述的方法，其包括通过改变联接到所述一个或多个泵中的至少一个的马达的速度来改变所述液压致动设备的致动速度。

82.如权利要求81所述的方法，其中，所述一个或多个泵中的至少一个是双向液压泵。

83.一种用于控制海底液压系统内的压力的方法，所述方法包括：

确定来自所述海底液压系统的液压流体泄漏量；以及

利用一个或多个海底泵将与所述液压流体泄漏量基本上相匹配的液压流体的量提供到所述海底液压系统。

84.一种用于控制多个马达致动的海底泵的方法，其包括：

记录在预定时间段内第一马达的运行时间；

如果所记录的运行时间超过预定阈值，则停用所述第一马达并激活第二马达。

85.一种用于控制多个马达致动的海底泵的方法，其包括：

记录在第一预定时间段内第一马达的马达激活的数目；

如果在所述第一预定时间段内第一马达的马达激活的数目超过预定阈值，则在第二预定时间段期间激活第二马达来代替所述第一马达。

86.一种用于控制多个马达致动的海底泵的方法，其包括：

记录在第一预定时间段内马达的马达激活的数目；以及

如果在所述第一预定时间段内所述马达的马达激活的所述数目超过预定阈值，则对于第二预定时间段，如果所述马达是激活的，则不停用所述马达。