EA018021B1 - Система для обнаружения отказа верхнего пакера, система для скользящего соединения райзера и способ управления скользящим соединением райзера - Google Patents
Система для обнаружения отказа верхнего пакера, система для скользящего соединения райзера и способ управления скользящим соединением райзера Download PDFInfo
- Publication number
- EA018021B1 EA018021B1 EA201070776A EA201070776A EA018021B1 EA 018021 B1 EA018021 B1 EA 018021B1 EA 201070776 A EA201070776 A EA 201070776A EA 201070776 A EA201070776 A EA 201070776A EA 018021 B1 EA018021 B1 EA 018021B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- pressure
- valve
- source
- packer
- hydraulic
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 24
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 2
- 238000013022 venting Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B47/00—Survey of boreholes or wells
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Consolidation Of Soil By Introduction Of Solidifying Substances Into Soil (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
- Placing Or Removing Of Piles Or Sheet Piles, Or Accessories Thereof (AREA)
- Automatic Assembly (AREA)
Abstract
Способ и система для обнаружения отказа и реагирования на отказ верхнего пакера в скользящем соединении райзера. Отказ верхнего пакера обнаруживают, сравнивая давления в двух точках в рабочем контуре давления верхнего пакера с использованием клапана перепада давления. При наличии отказа верхнего пакера используют вспомогательный источник давления для приведения в действие нижнего пакера в скользящем соединении райзера.
Description
Область техники изобретения
Настоящее изобретение относится, в общем, к морскому буровому оборудованию, и конкретно устройству и способу для исключения и/или уменьшения случайного выброса буровых растворов посредством автоматического приведения в действие нижнего пакера телескопического соединения при потере давления в верхнем/основном пакере. Настоящим изобретением созданы устройства и способы для приведения в действие нижнего пакера, когда отказывает шланг управления верхнего пакера, возникает утечка в верхнем пакере и/или потеряно давление сжатого воздуха на буровой установке.
Сущность изобретения
Согласно изобретению создана система для обнаружения отказа верхнего пакера, содержащая верхний пакер, первый источник давления, первый рабочий контур давления, соединенный с первым источником давления и верхним пакером, клапан перепада давления, выполненный с возможностью приема давления в двух точках на первом рабочем контуре давления, при этом расстояние между первой точкой и первым источником давления меньше расстояния между второй точкой и первым источником давления, и клапан перепада давления способен открываться, когда давление во второй точке ниже давления в первой точке на эксплуатационную величину, второй источник давления и второй рабочий контур давления, соединенный со вторым источником давления и клапаном перепада давления, при этом участок второго рабочего контура давления изолирован от второго источника давления ниже по потоку от клапана перепада давления при закрытом клапане перепада давления.
Давление во второй точке может быть ниже давления в первой точке на эксплуатационную величину, составляющую по меньшей мере на 0,5 фунт/дюйм2 (0,035/см2).
Система может дополнительно содержать нижний пакер, при этом давление от второго источника давления приводит в действие нижний пакер при открытом клапане перепада давления.
Первым источником давления сжатого воздуха может быть давление воздуха скользящего соединения, и вторым источником давления сжатого воздуха является давление воздуха буровой установки.
Система может дополнительно содержать источник гидравлического давления, функционально соединенный с нижним пакером и приводящий в действие нижний пакер в ответ на действие второго источника давления. Источником гидравлического давления может быть пульт управления отводным устройством.
Система может дополнительно содержать третий источник давления, третий рабочий контур давления, соединенный с третьим источником давления, нормально открытый золотниковый клапан, соединенный с третьим рабочим контуром давления и вторым рабочим контуром давления, и изолирующий третье давление от участков третьего рабочего контура давления ниже по потоку от указанного клапана, когда второй источник давления находится под рабочим давлением пневмосистемы буровой установки или под более высоким давлением. Третий источник давления может быть воздухоприемным цилиндром, который может заряжаться вторым источником давления.
Согласно изобретению создана система для скользящего соединения райзера, содержащая верхний пакер, нижний пакер, первый напорный трубопровод, находящийся под первым давлением, второй напорный трубопровод, находящийся под вторым давлением и соединенный с первым напорным трубопроводом и верхним пакером, третий напорный трубопровод, находящийся под третьим давлением, и клапан перепада давления, соединенный с первым, вторым и третьим напорными трубопроводами и приводящий в действие нижний пакер третьим давлением, когда второе давление ниже первого давления.
Система может дополнительно содержать клапан управления расходом, установленный между первым и вторым напорными трубопроводами. Второй напорный трубопровод может содержать линию считывания информации текущего давления.
Система может дополнительно содержать четвертый напорный трубопровод, находящийся под четвертым давлением, и нормально открытый клапан, соединенный с третьим и четвертым напорным трубопроводом и приводящий в действие нижний пакер четвертым давлением, когда третье давление падает ниже эксплуатационного предела. Система может дополнительно содержать воздухоприемный цилиндр, соединенный с четвертым напорным трубопроводом и создающий четвертое давление.
Система может дополнительно содержать обратный клапан, расположенный между третьим и четвертым напорными трубопроводами, так что четвертое давление равно третьему давлению или превышает его.
Система может дополнительно содержать источник гидравлического давления, соединенный с нижним пакером, при этом третье давление открывает источник гидравлического давления, когда второе давление ниже, чем первое давление. Источником гидравлического давления может быть панель управления отводного устройства.
Система может дополнительно содержать четвертый напорный трубопровод, находящийся под четвертым давлением, и нормально открытый клапан, соединенный с третьим и четвертым напорным трубопроводом и подающий сигнал четвертым давлением на источник гидравлического давления, когда третье давление падает ниже эксплуатационного предела.
Первый и второй напорные трубопроводы могут быть соединены с одним источником давления, и второй напорный трубопровод находится дальше от источника давления, чем первый напорный трубо
- 1 018021 провод.
Первый, второй и третий напорные трубопроводы и клапан перепада давления могут быть расположены в минипульте управления.
Согласно изобретению создан способ управления скользящим соединением райзера, содержащий следующие стадии:
создание давления воздуха скользящего соединения по пути между источником давления и верхним пакером и сравнение давления в двух точках на указанном пути с использованием клапана перепада давления, при этом расстояние между двумя точками достаточно для обеспечения более низкого давления в точке, ближайшей к верхнему пакеру, по сравнению с давлением в точке, ближайшей к источнику давления, при наличии существенной утечки в верхнем пакере.
Способ может дополнительно содержать создание давления управления на гидравлическом клапане, когда давление в точке, ближайшей к верхнему пакеру при эксплуатации ниже, чем давление в точке, ближайшей к источнику давления.
Способ может дополнительно содержать создание давления в нижнем пакере гидравлическим давлением при подаче давления управления на гидравлический клапан.
Давление управления может создаваться подачей сжатого воздуха из буровой установки.
Способ может дополнительно содержать создание давления управления от резервуара под давлением на гидравлический клапан, когда давление, создаваемое источником давления, падает ниже эксплуатационного предела.
Способ может дополнительно содержать создание давления управления от резервуара под давлением через нормально открытый клапан на гидравлический клапан, когда давление в пневмосистеме буровой установки недостаточно для удержания указанного клапана в закрытом положении.
Способ может дополнительно содержать дросселирование потока воздуха, проходящего между первой точкой и второй точкой клапаном управления расходом.
Способ может дополнительно содержать переключение давлением управления механического индикатора при включении нижнего пакера.
Выше достаточно широко описаны признаки и технические преимущества настоящего изобретения для лучшего понимания следующего подробного описания изобретения. Дополнительные признаки и преимущества изобретения должны быть описаны в данном документе, после которого следует формула изобретения.
Специалистам в данной области техники должно быть ясно, что описанные концепция и конкретный вариант осуществления можно легко использовать как базу для модифицирования или разработки других способов для осуществления целей, одинаковых с настоящим изобретением. Также специалистам в данной области техники следует понимать, что такие эквивалентные конструкции не отходят от сущности и объема изобретения, изложенного в прилагаемой формуле изобретения. Признаки новизны, которыми, как считают, отличается изобретение как в конструкции, так и способе эксплуатации вместе с дополнительными задачами и преимуществами должны быть лучше поняты из следующего описания, рассматриваемого вместе с прилагаемыми фигурами. Каждая из фигур дана только для иллюстрации и описания и не предназначена задавать ограничения настоящего изобретения.
Краткое описание чертежей
Для более полного понимания настоящего изобретения приведено настоящее описание с прилагаемыми чертежами, на которых показано следующее.
На фиг. 1 показана схема типичного скользящего соединения райзера с двумя пакерами.
На фиг. 2 - схема минипульта управления, входящего в состав типичного скользящего соединения райзера с двумя пакерами.
На фиг. 3 - кожух скользящего соединения с двумя пакерами.
На фиг. 4 - минипульт управления рабочим контуром давления.
На фиг. 5 - участок системы минипульта управления для описания работы верхнего пакера в нормальных условиях.
На фиг. 6 - участок системы минипульта управления для описания использования давления в пневмосистеме буровой установки для инициирования создания избыточного давления в нижнем пакере.
На фиг. 7 - участок системы минипульта управления для описания использования давления в ресивере для инициирования создания избыточного давления в нижнем пакере.
Подробное описание изобретения
Специалистам в данной области техники совершенно ясно, что различные варианты осуществления и модификации можно выполнять в изобретении, описанном в данной заявке, без отхода от объема и сущности изобретения.
Изобретение относится к минипульту управления, обеспечивающему автоматическое управление нижним пакером в случае потери давления на верхнем пакере.
На фиг. 1 показана схема типичного телескопического скользящего соединения с двумя пакерами. Как показано на фиг. 1, кожух 101 пакера содержит верхний пакер и нижний пакер. Верхний клапан 102
- 2 018021 управления управляет давлением на верхнем пакере, и нижний клапан 103 управления управляет давлением на нижнем пакере. В типичной конфигурации верхний пакер приводится в действие давлением сжатого воздуха, а нижний пакер приводится в действие давлением рабочей жидкости гидросистемы. Обычно верхний клапан управления и нижний клапан управления являются частью пульта управления отводного устройства. В конструкции на фиг. 1 отказ или потеря давления в верхнем пакере требует от оператора обнаружения отказа и ручного включения в работу нижнего пакера. Затраты времени, требуемые для обнаружения отказа и ручного включения в работу нижнего пакера, приводят к чрезмерной потере буровых растворов. Поэтому существует необходимость автоматического приведения в действие нижнего пакера с целью предотвращения потери буровых растворов.
Настоящим изобретением создана система и способ для исключения и/или уменьшения случайного выброса буровых растворов автоматическим приведением в действие нижнего пакера, когда система верхнего пакера отказывает. Отказ в типичной системе возникает, когда имеется значительная утечка в системе, создающая потерю давления в верхнем пакере. Специалисту в данной области совершенно понятно, что верхний пакер может иметь незначительную утечку, которая не должна считаться отказом. Значительная утечка возникает, когда верхний пакер дает достаточную утечку, оправдывающую приведение в действие нижнего пакера. Отказ в системе верхнего пакера возникает, когда достаточное количество бурового раствора протекает через верхний пакер для оправдания приведения в действие нижнего пакера. Специалист в данной области техники также понимает, что созданную систему можно настроить, чтобы она была более или менее чувствительной к утечкам, с учетом нормальных колебаний давления сжатого воздуха в пневмосистеме буровой установки и импульсов давления в результате эксплуатации скользящего соединения.
На фиг. 2 показана схема системы с двумя пакерами, автоматически управляемая минипультом управления. При отказе верхнего пакера минипульт управления подает давление управления на пульт управления отводного устройства для приведения в действие нижнего пакера. Обычно давление управления открывает клапан гидросистемы, приводящей в действие нижний пакер давлением рабочей жидкости.
Как объяснено ниже, минипульт управления реагирует на перепады давления в рабочем контуре верхнего пакера. Соответственно, пульт можно устанавливать на ряд различных буровых установок без специального изготовления для конкретной буровой установки. На фиг. 2 показана типичная установка, в которой минипульт управления является дискретным компонентом скользящего соединения райзера. Вместе с тем, следует понимать, что функциональные возможности, создаваемые миниконтуром управления, можно обеспечить включением соответствующих компонентов непосредственно в пульт управления отводного устройства, скользящее соединение райзера, их комбинаций или с установкой в любое другое удобное место работы. В предпочтительном варианте осуществления пневматическая схема включена в состав описанного минипульта управления. Объединение соответствующих схем в минипульт управления упрощает модернизацию существующих буровых установок.
На фиг. 3 показан типичный кожух с двумя пакерами скользящего соединения. Могут использоваться другие системы с двумя пакерами или системы с множеством пакеров, и такие эквивалентные системы не отходят от объема и сущности изобретения. Кожух с двумя пакерами содержит верхний и нижний пакер. Верхний пакер дополнительно содержит внешний пакер 301 и внутренний пакер 303. Нижний пакер содержит внешний пакер 304 и внутренний пакер 306. В обоих пакерах, верхнем и нижнем, внутренний пакер прижимается к внутреннему стволу скользящего соединения. Верхний и нижний пакеры приводятся в действие через порталы 302 и 305, соответственно. Хотя обычно используют давление воздуха для приведения в действие верхнего пакера и гидравлическое давление используют для приведения в действие нижнего пакера, специалисту в данной области техники понятно, что можно использовать различные комбинации. В данном документе термин давление воздуха может относиться к давлению воздуха или любого другого подходящего газа. При использовании в формуле изобретения давление может являться давлением воздуха или гидравлическим давлением.
На фиг. 4 показана пневматическая схема минипульта управления согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения. Минипульт управления включает в себя входные устройства давления воздуха скользящего соединения, давления воздуха буровой установки и линии считывания информации текущего давления. Минипульт управления включает в себя выходные устройства для линии давления верхнего пакера и линии давления управления. В условиях нормальной эксплуатации давление в трубной системе между входным устройством подачи воздуха скользящего соединения и выходным устройством линии верхнего пакера и давление в линии считывания информации текущего давления является одинаковым.
В типичном скользящем соединении райзера нижний пакер не приводят в действие, если нет отказа верхнего пакера. Поскольку нижний пакер является резервным, его часто приводят в действие с использованием вспомогательного источника давления. В показанном варианте осуществления вспомогательным источником давления является давление гидросистемы от пульта управления отводного устройства, как показано на фиг. 1.
- 3 018021
Минипульт управления, показанный на фиг. 4, не подсоединен к гидравлическому давлению. Когда верхний пакер отказывает, минипульт управления подает давление управления на вспомогательный источник давления. Давление управления открывает вспомогательный источник давления, который приводит в действие нижний пакер. Специалисту в данной области техники понятно, что вспомогательный источник давления может также подсоединяться через минипульт управления. Например, вместо подачи на выход давления управления минипульт управления может включать в себя входную и выходную линию вспомогательного давления. В таком варианте осуществления вместо создания давления управления вспомогательное давление должно высвобождаться напрямую на нижний пакер.
Система минипульта управления включает в себя клапан 410 перепада давления. Клапан 410 давления является трехпозиционным, нормально закрытым, регулируемым клапаном. Клапан 410 принимает два давления от системы верхнего пакера (см. фиг. 5 для рабочего контура давления верхнего пакера). Первое давление создает линия А. Линия А входит через тройник в рабочий контур давления верхнего пакера относительно близко к входному устройству давления воздуха скользящего соединения. Второе давление создает линия В. Линия В проходит дальше от входного устройства давления воздуха скользящего соединения и входит через тройник в линию сжатого воздуха скользящего соединения вблизи верхнего пакера (фиг. 2). Расстояние принимают относительно расстояния, которое должен проходить воздух, если проходит через систему минипульта управления. Таким образом, как можно видеть на фиг. 4, линия В проходит дальше от соединения пневмосистемы скользящего соединения, чем линия А. Иначе говоря, линия В находится ниже по потоку от линии А. Когда давление в линии В при эксплуатации ниже, чем давление в линии А, давление от линии А открывает клапан 410 перепада давления. Насколько ниже давление в линии В должно быть, чтобы его посчитать эксплуатационным перепадом, зависит от того, что составляет событие отказа. В общем, разница должна быть достаточно большой, чтобы давление А не открывало клапан 410 перепада давления во время нормальных колебаний давления. Оптимально, клапан 410 должен открываться, когда давление в линии В по меньшей мере на 0,5-20 фунт/дюйм2 (0,035-1,4 кг/см2) ниже давления в линии А. Поскольку клапан 410 перепада давления в нормальных условиях закрыт, он остается закрытым, если давление в линии В выше давления в линии А или если давление падает одинаково в обеих линиях.
В предпочтительном варианте осуществления линию В именуют линией считывания информации текущего давления. Линия считывания информации текущего давления ответвляется от линии давления верхнего пакера непосредственно перед верхним пакером (фиг. 2). В альтернативном варианте осуществления линия В может присоединяться к линии пневмосистемы скользящего соединения внутри минипульта управления. На фиг. 4 также показан клапан 420 управления расходом, являющийся дополнительной функцией. Клапан 420 управления расходом установлен между линией А и линией В и выполнен с возможностью дросселирования потока воздуха в линию В. Клапан 420 управления расходом является дополнительной функцией, поскольку падение давления, обусловленное потерями на трение между точками, в которых линия А присоединена к рабочему контуру давления верхнего пакера и линии В, может являться достаточным для индикации утечки на верхнем пакере. Вместе с тем, если расстояние между входным устройством линии А в клапан 410 перепада давления и входным устройством линии В в клапан 410 перепада давления является коротким, клапан 420 управления расходом помогает усиливать потерю давления в линии В.
Минипульт управления также включает в себя ряд изолирующих клапанов 430 и манометров 401. Изолирующие клапаны 430 можно использовать во время техобслуживания и перенастройки системы после приведения в действие нижнего пакера. Манометры 401 стратегически установлены для регистрации давлений в минипульте управления. Манометры 401 обеспечивают оператору удобный способ подтвердить исходную настройку. Манометры 401 также служат для резервирования манометров буровой установки (не показано).
На фиг. 5-7 показаны участки рабочего контура минипульта управления фиг. 4, разъясняющие различные аспекты контура. На фиг. 5 показаны участки рабочего контура давления минипульта управления, создающего в верхнем пакере давление воздуха из скользящего соединения. Для упрощения система, показанная на фиг. 5, должна именоваться системой верхнего пакера. Данная система находится под давлением воздуха из скользящего соединения. Давление воздуха из скользящего соединения, в общем, меньше давления воздуха из буровой установки. Давление из буровой установки, в общем, находится в диапазоне 110-120 фунт/дюйм2 (7,7-8,4 кг/см2). Предпочтительное давление из скользящего соединения составляет между 40-90 фунт/дюйм2 (2,8-6,3 кг/см2).
Когда верхний пакер находится под давлением и функционирует нормально, давление по всему рабочему контуру давления верхнего пакера является одинаковым с давлением верхнего пакера, и воздух по контуру не проходит. Если имеется утечка в системе верхнего пакера, воздух проходит в направлении утечки (низкого давления). Для незначительных утечек поток воздуха минимален, и им часто можно пренебречь. Для значительных утечек поток воздуха должен быть существенным. Когда воздух проходит через систему, результатом потерь на трение являются различные давления воздуха в различных точках в контуре. Например, если в верхнем пакере развивается существенная утечка, давление воздуха в линии непосредственно вблизи места утечки должно падать, возможно, до давления окружающего воздуха.
- 4 018021
Давление в контуре вблизи соединения с пневмосистемой скользящего соединения, вместе с тем, должно оставаться на уровне или вблизи уровня давления воздуха в пневмосистеме скользящего соединения. Данная разница давления обуславливается потерями на трение в трубах между соединением с пневмосистемой скользящего соединения и верхним пакером. В показанном варианте осуществления используют линию считывания информации текущего давления. Линия считывания информации текущего давления присоединена к рабочему контуру давления верхнего пакера непосредственно перед верхним пакером. В данной конфигурации трубопровод между линией А и линией В является достаточно длинным, так что давление в линии В должно быть ниже давления в линии А вследствие потерь на трение. В альтернативном варианте осуществления клапан 420 управления расходом может использоваться для дополнительного усиления разностей давления.
На фиг. 6 показаны участки системы минипульта управления, находящиеся под давлением воздуха из буровой установки. Для упрощения система, показанная на фиг. 6, должна именоваться системой давления воздуха в буровой установке. Давление воздуха в пневмосистеме буровой установки обычно находится в диапазоне от 110 до 120 фунт/дюйм2 (7,7-8,4 кг/см2).
Система давления буровой установки присоединена к клапану 410 перепада давления. В нормальных условиях клапан 410 перепада давления изолирует воздух в буровой установке от воздуха буровой установки в контуре ниже по потоку от клапана 410 перепада давления. Изолированный участок воздуха в рабочем контуре давления в буровой установке проходит к пульту управления отводного устройства (см. фиг. 2) и на фиг. 6 указан затененным. Когда верхний пакер отказывает (давление в линии В становится ниже давления в линии А), клапан 410 перепада давления открывается, и изолированные участки в системе давления буровой установки находятся под давлением. Давление в изолированных участках контура открывает вспомогательный источник давления, который, в свою очередь, приводит в действие нижний пакер. Давление, которое открывает вспомогательный источник давления, именуют давлением управления.
Вариант осуществления на фиг. 6 включает в себя гудок 440 и механическую индикаторную метку 450 табуляции (щелкающую метку табуляции). Давление воздуха буровой установки подается на клапан 460 включения гудка. Клапан 460 включения гудка является нормально закрытым, предотвращая подачу давления воздуха буровой установки в гудок 440. Когда клапан 410 перепада давления открывают, давление в изолированном участке контура открывает клапан 460 включения гудка. Когда клапан 460 включения гудка открывается, воздух буровой установки проходит через гудок 440 и подает звуковой сигнал тревоги. Изолированная часть рабочего контура давления буровой установки также включает в себя механический индикатор 450. Механический индикатор 450 показывает один цвет (зеленый), когда изолирован от давления буровой установки, и другой цвет (красный), когда открыт для давления воздуха буровой установки.
Система сжатого воздуха в пневмосистеме буровой установки также, если необходимо, соединяется с воздухоприемным цилиндром 470. Воздухоприемный цилиндр 470 создает дополнительное резервирование на случай потери давления воздуха в буровой установке. Во время нормальной эксплуатации воздух буровой установки поддерживает давление воздуха в воздухоприемном цилиндре 470 через обратный клапан 480. Если происходит потеря давления в буровой установке, обратный клапан 450 предотвращает сброс воздуха из воздухоприемного цилиндра 470 по линии давления воздуха буровой установки. Давление воздуха в буровой установке также подключено к клапану 490 ресивера. Клапан 490 ресивера в нормальных условиях открыт. Давление воздуха буровой установки держит клапан 490 закрытым. Если давление воздуха в буровой установке теряется, клапан 490 открывается. Оптимально клапан 490 открывается, когда давление воздуха в буровой установке падает ниже 95 фунт/дюйм2 (6,9 кг/см2). Пороговое значение для приведения в действие нижнего пакера вследствие падения давления воздуха в буровой установке является регулируемым.
На фиг. 7 показаны участки системы минипульта управления, находящегося под давлением воздуха воздухоприемного цилиндра 470. Для упрощения система, показанная на фиг. 7, должна именоваться системой ресивера. Эта система сообщена с давлением воздуха буровой установки через обратный клапан 480, как указано выше. Если происходит потеря давления воздуха в буровой установке (падение ниже заданного давления), должна происходить потеря давления в буровой установке и скользящем соединении, приводя в результате к отказу верхнего пакера. Когда происходит потеря давления в буровой установке, клапан 490 открывается, и воздух из воздухоприемного цилиндра 470 создает давление в контуре ниже по потоку от клапана 490, указанном затенением. При сбросе воздуха он открывает золотниковый клапан 500. Золотниковый клапан 500 предотвращает сброс воздуха ресивера через гудок 440. Давление в контуре ниже по потоку от клапана 490 обуславливает индикацию механическим индикатором 450 отказа верхнего пакера. Давление в контуре также действует как давление управления, открывающее вспомогательный источник давления для приведения в действие нижнего пакера.
Хотя настоящее изобретение и его преимущества описаны в деталях, следует понимать, что различные изменения и замены можно выполнять в данном документе без отхода от сущности и объема изобретения, заданного прилагаемой формулой изобретения. Более того, объем настоящей заявки не предполагает ограничения конкретными вариантами осуществления процесса, машины, изготовления, соста
- 5 018021 ва, средства, способов и этапов, описанных в подробном писании. Специалисту в данной области техники должно быть ясно из описания настоящего изобретения, что процессы, машины, варианты изготовления, составы, средства, способы и этапы, существующие или которые предстоит разработать, выполняющие функции, аналогичные, по существу, или приводящие к получению, по существу, результатов, аналогичных соответствующим вариантам осуществления, описанным в данном документе, можно использовать согласно настоящему изобретению. Соответственно, прилагаемая формула изобретения включает в себя в своем объеме такие процессы, машины, варианты изготовления, составы, средства, способы и этапы.
Claims (28)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Система для обнаружения отказа верхнего пакера, содержащая верхний пакер, первый источник давления, первый рабочий контур давления, соединенный с первым источником давления и верхним пакером, клапан перепада давления, выполненный с возможностью приема давления в двух точках на первом рабочем контуре давления, при этом расстояние между первой точкой и первым источником давления меньше расстояния между второй точкой и первым источником давления, и клапан перепада давления способен открываться, когда давление во второй точке ниже давления в первой точке на эксплуатационную величину, второй источник давления и второй рабочий контур давления, соединенный со вторым источником давления и клапаном перепада давления, при этом участок второго рабочего контура давления изолирован от второго источника давления ниже по потоку от клапана перепада давления при закрытом клапане перепада давления.
- 2. Система по п.1, в которой давление во второй точке ниже давления в первой точке на эксплуатационную величину, составляющую по меньшей мере 0,5 фунт/дюйм2 (0,035/см2).
- 3. Система по п.1, дополнительно содержащая нижний пакер, при этом давление от второго источника давления приводит в действие нижний пакер при открытом клапане перепада давления.
- 4. Система по п.3, в которой первым источником давления сжатого воздуха является давление воздуха скользящего соединения, и вторым источником давления сжатого воздуха является давление воздуха буровой установки.
- 5. Система по п.3, дополнительно содержащая источник гидравлического давления, функционально соединенный с нижним пакером и приводящий в действие нижний пакер в ответ на действие второго источника давления.
- 6. Система по п.5, в которой источником гидравлического давления является пульт управления отводным устройством.
- 7. Система по п.1, дополнительно содержащая третий источник давления, третий рабочий контур давления, соединенный с третьим источником давления, нормально открытый золотниковый клапан, соединенный с третьим рабочим контуром давления и вторым рабочим контуром давления и изолирующий третье давление от участков третьего рабочего контура давления ниже по потоку от указанного клапана, когда второй источник давления находится под рабочим давлением пневмосистемы буровой установки или под более высоким давлением.
- 8. Система по п.7, в которой третий источник давления является воздухоприемным цилиндром.
- 9. Система по п.8, в которой воздухоприемный цилиндр заряжается вторым источником давления.
- 10. Система для скользящего соединения райзера, содержащая верхний пакер, нижний пакер, первый напорный трубопровод, находящийся под первым давлением, второй напорный трубопровод, находящийся под вторым давлением и соединенный с первым напорным трубопроводом и верхним пакером, третий напорный трубопровод, находящийся под третьим давлением, и клапан перепада давления, соединенный с первым, вторым и третьим напорными трубопроводами и приводящий в действие нижний пакер третьим давлением, когда второе давление ниже первого давления.
- 11. Система по п.10, дополнительно содержащая клапан управления расходом, установленный между первым и вторым напорными трубопроводами.
- 12. Система по п.10, в которой второй напорный трубопровод содержит линию считывания информации текущего давления.
- 13. Система по п.10, дополнительно содержащая четвертый напорный трубопровод, находящийся под четвертым давлением, и нормально открытый клапан, соединенный с третьим и четвертым напорным трубопроводом и приводящий в действие нижний пакер четвертым давлением, когда третье давление падает ниже эксплуатационного предела.
- 14. Система по п.13, дополнительно содержащая воздухоприемный цилиндр, соединенный с четвертым напорным трубопроводом и создающий четвертое давление.
- 15. Система по п.14, дополнительно содержащая обратный клапан, расположенный между третьим и четвертым напорными трубопроводами, так что четвертое давление равно третьему давлению или превышает его.
- 16. Система по п.10, дополнительно содержащая источник гидравлического давления, соединенный с нижним пакером, при этом третье давление открывает источник гидравлического давления, когда вто- 6 018021 рое давление ниже, чем первое давление.
- 17. Система по п.16, в которой источником гидравлического давления является панель управления отводного устройства.
- 18. Система по п.16, дополнительно содержащая четвертый напорный трубопровод, находящийся под четвертым давлением, и нормально открытый клапан, соединенный с третьим и четвертым напорным трубопроводом и подающий сигнал четвертым давлением на источник гидравлического давления, когда третье давление падает ниже эксплуатационного предела.
- 19. Система по п.10, в которой первый и второй напорные трубопроводы соединены с одним источником давления и второй напорный трубопровод находится дальше от источника давления, чем первый напорный трубопровод.
- 20. Система по п.10, в которой первый, второй и третий напорные трубопроводы и клапан перепада давления расположены в минипульте управления.
- 21. Способ управления скользящим соединением райзера, содержащий следующие стадии:создание давления воздуха скользящего соединения по пути между источником давления и верхним пакером и сравнение давления в двух точках на указанном пути с использованием клапана перепада давления, при этом расстояние между двумя точками достаточно для обеспечения более низкого давления в точке, ближайшей к верхнему пакеру, по сравнению с давлением в точке, ближайшей к источнику давления, при наличии существенной утечки в верхнем пакере.
- 22. Способ по п.21, дополнительно содержащий создание давления управления на гидравлическом клапане, когда давление в точке, ближайшей к верхнему пакеру при эксплуатации ниже, чем давление в точке, ближайшей к источнику давления.
- 23. Способ по п.22, дополнительно содержащий создание давления в нижнем пакере гидравлическим давлением при подаче давления управления на гидравлический клапан.
- 24. Способ по п.22, в котором давление управления создается подачей сжатого воздуха из буровой установки.
- 25. Способ по п.21, дополнительно содержащий создание давления управления от резервуара под давлением на гидравлический клапан, когда давление, создаваемое источником давления, падает ниже эксплуатационного предела.
- 26. Способ по п.21, дополнительно содержащий создание давления управления от резервуара под давлением через нормально открытый клапан на гидравлический клапан, когда давление в пневмосистеме буровой установки недостаточно для удержания указанного клапана в закрытом положении.
- 27. Способ по п.20, дополнительно содержащий дросселирование потока воздуха, проходящего между первой точкой и второй точкой клапана управления расходом.
- 28. Способ по п.20, дополнительно содержащий переключение давлением управления механического индикатора при включении нижнего пакера.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US1549407P | 2007-12-20 | 2007-12-20 | |
PCT/US2008/088057 WO2009086323A1 (en) | 2007-12-20 | 2008-12-22 | Telescopic joint mini control panel |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201070776A1 EA201070776A1 (ru) | 2010-12-30 |
EA018021B1 true EA018021B1 (ru) | 2013-04-30 |
Family
ID=40787234
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201070776A EA018021B1 (ru) | 2007-12-20 | 2008-12-22 | Система для обнаружения отказа верхнего пакера, система для скользящего соединения райзера и способ управления скользящим соединением райзера |
Country Status (15)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8720583B2 (ru) |
EP (1) | EP2232011A4 (ru) |
JP (2) | JP5305544B2 (ru) |
KR (1) | KR101287461B1 (ru) |
CN (1) | CN102027197B (ru) |
AU (1) | AU2008345245B2 (ru) |
BR (1) | BRPI0820817A2 (ru) |
CA (1) | CA2709074C (ru) |
EA (1) | EA018021B1 (ru) |
EG (1) | EG25947A (ru) |
MX (1) | MX2010006756A (ru) |
MY (2) | MY160027A (ru) |
NZ (2) | NZ585850A (ru) |
WO (1) | WO2009086323A1 (ru) |
ZA (1) | ZA201003915B (ru) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9341037B2 (en) * | 2009-02-11 | 2016-05-17 | M-I L.L.C. | Autochoke system |
CN103420308B (zh) * | 2013-07-01 | 2015-07-29 | 任丘市博科机电新技术有限公司 | 一种液压盘式刹车装置液压站及控制方法 |
GB2524756B (en) | 2014-03-31 | 2018-11-21 | Romar International Ltd | Method and system for controlling slip joint packer activation |
JP6320850B2 (ja) * | 2014-06-06 | 2018-05-09 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 注入型地山補強材を用いた土構造物の補強施工・品質管理方法 |
GB201602949D0 (en) * | 2016-02-19 | 2016-04-06 | Oil States Ind Uk Ltd | Packer |
GB2578648B (en) * | 2018-11-02 | 2023-06-14 | Romar International Ltd | Apparatus, system and method for monitoring sealing devices |
US11746626B2 (en) * | 2021-12-08 | 2023-09-05 | Saudi Arabian Oil Company | Controlling fluids in a wellbore using a backup packer |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4140426A (en) * | 1977-10-21 | 1979-02-20 | Halliburton Company | System for inflating packers and placing grout through one line |
US4367981A (en) * | 1981-06-29 | 1983-01-11 | Combustion Engineering, Inc. | Fluid pressure-tensioned slip joint for drilling riser |
US4854384A (en) * | 1987-04-07 | 1989-08-08 | Dawasue Industries Limited | Pipeline packer |
US5925879A (en) * | 1997-05-09 | 1999-07-20 | Cidra Corporation | Oil and gas well packer having fiber optic Bragg Grating sensors for downhole insitu inflation monitoring |
US6148664A (en) * | 1997-05-02 | 2000-11-21 | Testing Drill Collar, Ltd. | Method and apparatus for shutting in a well while leaving drill stem in the borehole |
US6244359B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-06-12 | Abb Vetco Gray, Inc. | Subsea diverter and rotating drilling head |
US6547011B2 (en) * | 1998-11-02 | 2003-04-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for controlling fluid flow within wellbore with selectively set and unset packer assembly |
US6761222B2 (en) * | 2000-03-04 | 2004-07-13 | Abb Offshore Systems Limited | Packer system |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8511202D0 (en) * | 1985-05-02 | 1985-06-12 | Wiggins Teape Group Ltd | Record material |
JP3044504B2 (ja) * | 1992-02-26 | 2000-05-22 | 株式会社鶴見精機 | 透水試験装置 |
JPH05272287A (ja) * | 1992-03-25 | 1993-10-19 | Taisei Corp | ダブルパッカ装置 |
US5771984A (en) * | 1995-05-19 | 1998-06-30 | Massachusetts Institute Of Technology | Continuous drilling of vertical boreholes by thermal processes: including rock spallation and fusion |
JPH0972500A (ja) * | 1995-09-04 | 1997-03-18 | Tokyo Gas Co Ltd | 灯外内管の漏洩検出方法および装置 |
NO302493B1 (no) * | 1996-05-13 | 1998-03-09 | Maritime Hydraulics As | Glideskjöt |
US5727630A (en) * | 1996-08-09 | 1998-03-17 | Abb Vetco Gray Inc. | Telescopic joint control line system |
DE19715407A1 (de) * | 1997-04-09 | 1998-10-15 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung von Leckageraten eines zu überprüfenden Elementes |
US6347674B1 (en) * | 1998-12-18 | 2002-02-19 | Western Well Tool, Inc. | Electrically sequenced tractor |
JP2002349179A (ja) * | 2001-05-25 | 2002-12-04 | Tachikawa Kikai Seisakusho:Kk | 孔内水平載荷試験方法及び装置 |
RU2208127C1 (ru) * | 2001-11-05 | 2003-07-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Биттехника" | Пакер гидравлический двухстороннего действия |
US20030188862A1 (en) * | 2002-04-03 | 2003-10-09 | Streich Steven G. | System and method for sensing and monitoring the status/performance of a downhole tool |
US6923254B2 (en) * | 2003-04-15 | 2005-08-02 | National-Oilwell, L.P. | Washpipe apparatus |
CN2692340Y (zh) * | 2004-04-01 | 2005-04-13 | 中国石化胜利油田有限公司采油工艺研究院 | 液压双缸无锚定封隔器 |
CN1664303A (zh) * | 2005-03-23 | 2005-09-07 | 陈飞 | 井下液压工具防中途动作装置 |
-
2008
- 2008-12-22 EP EP08868183.8A patent/EP2232011A4/en not_active Withdrawn
- 2008-12-22 AU AU2008345245A patent/AU2008345245B2/en not_active Ceased
- 2008-12-22 KR KR1020107015927A patent/KR101287461B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2008-12-22 MX MX2010006756A patent/MX2010006756A/es active IP Right Grant
- 2008-12-22 NZ NZ585850A patent/NZ585850A/en not_active IP Right Cessation
- 2008-12-22 BR BRPI0820817-4A patent/BRPI0820817A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-12-22 CN CN200880121972.9A patent/CN102027197B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-22 CA CA2709074A patent/CA2709074C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-22 NZ NZ596952A patent/NZ596952A/en not_active IP Right Cessation
- 2008-12-22 JP JP2010539940A patent/JP5305544B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-22 WO PCT/US2008/088057 patent/WO2009086323A1/en active Application Filing
- 2008-12-22 MY MYPI2013004082A patent/MY160027A/en unknown
- 2008-12-22 MY MYPI2010002879A patent/MY159721A/en unknown
- 2008-12-22 EA EA201070776A patent/EA018021B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-12-22 US US12/341,931 patent/US8720583B2/en active Active
-
2010
- 2010-06-01 ZA ZA2010/03915A patent/ZA201003915B/en unknown
- 2010-06-01 EG EG2010060913A patent/EG25947A/xx active
-
2012
- 2012-11-07 JP JP2012245127A patent/JP2013029020A/ja not_active Withdrawn
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4140426A (en) * | 1977-10-21 | 1979-02-20 | Halliburton Company | System for inflating packers and placing grout through one line |
US4367981A (en) * | 1981-06-29 | 1983-01-11 | Combustion Engineering, Inc. | Fluid pressure-tensioned slip joint for drilling riser |
US4854384A (en) * | 1987-04-07 | 1989-08-08 | Dawasue Industries Limited | Pipeline packer |
US6148664A (en) * | 1997-05-02 | 2000-11-21 | Testing Drill Collar, Ltd. | Method and apparatus for shutting in a well while leaving drill stem in the borehole |
US5925879A (en) * | 1997-05-09 | 1999-07-20 | Cidra Corporation | Oil and gas well packer having fiber optic Bragg Grating sensors for downhole insitu inflation monitoring |
US6244359B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-06-12 | Abb Vetco Gray, Inc. | Subsea diverter and rotating drilling head |
US6547011B2 (en) * | 1998-11-02 | 2003-04-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method and apparatus for controlling fluid flow within wellbore with selectively set and unset packer assembly |
US6761222B2 (en) * | 2000-03-04 | 2004-07-13 | Abb Offshore Systems Limited | Packer system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090159291A1 (en) | 2009-06-25 |
NZ596952A (en) | 2012-04-27 |
EP2232011A4 (en) | 2015-09-30 |
WO2009086323A1 (en) | 2009-07-09 |
MY160027A (en) | 2017-02-15 |
BRPI0820817A2 (pt) | 2015-06-16 |
US8720583B2 (en) | 2014-05-13 |
EA201070776A1 (ru) | 2010-12-30 |
CA2709074A1 (en) | 2009-07-09 |
AU2008345245A1 (en) | 2009-07-09 |
CN102027197A (zh) | 2011-04-20 |
ZA201003915B (en) | 2011-04-28 |
KR20100126274A (ko) | 2010-12-01 |
EP2232011A1 (en) | 2010-09-29 |
EG25947A (en) | 2012-11-11 |
JP2013029020A (ja) | 2013-02-07 |
JP5305544B2 (ja) | 2013-10-02 |
MX2010006756A (es) | 2010-10-06 |
NZ585850A (en) | 2012-01-12 |
CA2709074C (en) | 2013-06-04 |
MY159721A (en) | 2017-01-31 |
CN102027197B (zh) | 2014-07-02 |
AU2008345245B2 (en) | 2011-08-11 |
JP2011508120A (ja) | 2011-03-10 |
KR101287461B1 (ko) | 2013-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2122230B1 (en) | Apparatus and method for wellhead high integrity protection system | |
EA018021B1 (ru) | Система для обнаружения отказа верхнего пакера, система для скользящего соединения райзера и способ управления скользящим соединением райзера | |
US4597447A (en) | Diverter/bop system and method for a bottom supported offshore drilling rig | |
US8725434B2 (en) | Wellhead hips with automatic testing and self-diagnostics | |
US4546828A (en) | Diverter system and blowout preventer | |
US7938189B2 (en) | Pressure protection for a control chamber of a well tool | |
US20040000405A1 (en) | Valve for an internal fill up tool | |
KR20150082310A (ko) | 3개의 제어 포드를 구비한 분출 방지기 시스템 | |
US20070095401A1 (en) | Device, Method and Apparatus | |
EP2581550A2 (en) | Downhole valve assembly | |
JPS62502349A (ja) | 海洋竪管安全弁 | |
GB2176912A (en) | Drilling choke pressure limiting system | |
EP3126609B1 (en) | Method and system for controlling slip joint packer activation | |
US20030230190A1 (en) | Apparatus for surface control of a sub-surface safety valve | |
CN105089528B (zh) | 一种用于控压钻井的井口压力控制方法和装置 | |
MX2013006829A (es) | Aparato y metodo para sistema de protección de alta integración para cabeza de pozo obturada. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM BY KG MD TJ |
|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KZ TM RU |