JP2020516793A - 炭化水素流体配管システムの保護 - Google Patents
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Abstract
Description
102 地表
106 地下層
110、206 ポンプ(ESP)
200 HIPS
202 安全認定コントローラ
204 ポンプモータコントローラ
208 上流側炭化水素配管システム
210 下流側炭化水素配管システム
212 SSSV
214、216 SSV
218 チョークバルブ
220 スペックブレークバルブ
222 圧力センサ
224 アナログ入力
226 坑口緊急停止モジュール
228 パワースイッチギア
230、234 デジタル出力
240 電源
242 AFD
Claims (21)
- 作動流体配管の圧力を管理する方法であって:
測定された複数のプロセス圧力を特定するために、坑井内に配置されたポンプによって、炭化水素流体配管ネットワーク内の複数の特定の位置で、前記坑井から地上炭化水素流体配管ネットワークを通って循環する炭化水素流体の流体圧力を測定するステップと;
前記測定された複数のプロセス圧力の少なくとも半分が指定の閾値を超えることを特定するステップと;
前記特定に基づいて、前記炭化水素流体配管ネットワーク内の前記炭化水素流体の流体圧力を低減させるために、前記坑井内の前記炭化水素流体の流れを制御するように動作可能な少なくとも1つの流れ制御装置を作動させるステップと;を備える、
作動流体配管の圧力を管理する方法。 - 少なくとも1つの流れ制御装置を作動させるステップは、前記ポンプのモータコントローラ、前記ポンプを備える作業ストリングに流体的に結合されたダウンホールバルブ、又は前記ポンプに電気的に連結されたパワースイッチギアモジュールのうちの少なくとも1つを調節するステップを備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記ポンプのモータコントローラ、前記ポンプを備える作業ストリングに流体的に結合されたダウンホールバルブ、又は前記ポンプに電気的に連結されたパワースイッチギアモジュールのうちの少なくとも1つを作動させるステップは:
前記ポンプを前記炭化水素流体配管ネットワークから流体的に分離するために、前記ダウンホールバルブを閉鎖位置に作動させるステップと;
前記ポンプを減速又は停止させるために前記モータコントローラを調整するステップと;
前記モータコントローラを前記パワースイッチギアモジュールから電気的に分離するために、前記パワースイッチギアモジュールに電気的に結合されたリレーを遮断するステップと;の少なくとも1つを備える、
請求項2に記載の方法。 - 前記ポンプを減速又は停止させるために前記モータコントローラを調整するステップは、前記ポンプのモータに電気的に結合された調整可能な周波数ドライブを調整するステップを備える、
請求項3に記載の方法。 - 前記ポンプを前記炭化水素流体配管ネットワークから流体的に分離するために、前記ダウンホールバルブを前記閉鎖位置に調節するステップは:
前記ダウンホールバルブの流体アクチュエータに流体的に結合されたソレノイドバルブに少なくとも1つの信号を送信するステップと;
前記信号に基づいて、前記流体アクチュエータから流体を排出するステップと;
前記流体の排出に基づいて、閉鎖位置に移動するよう前記ダウンホールバルブを作動するステップと;を備える、
請求項3に記載の方法。 - 前記ポンプが電動液中ポンプを備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記複数の特定の位置は、前記炭化水素流体配管ネットワークに取り付けられたスペックブレークバルブの下流にあり、また前記複数の特定の位置は隣接している、
請求項1に記載の方法。 - 前記複数の特定の位置は、少なくとも3つの特定の位置を備え、前記測定された複数のプロセス圧力は、少なくとも3つの測定されたプロセス圧力を備える、
請求項1に記載の方法。 - 炭化水素配管保護システムであって:
地表から地下層に延在する坑井に流体的に結合された地上炭化水素流体配管に結合するように構成された複数のプロセス圧力センサと;
前記複数のプロセス圧力センサと、前記坑井内に配置されたポンプによって前記地下層から前記坑井を通って前記炭化水素流体配管内に循環される炭化水素流体の流れを調整するように配置された少なくとも1つの流れ制御装置と、に通信可能に結合するように構成されたコントローラであって:
前記複数のプロセス圧力センサの各々から流体圧力測定値を受信する動作と;
前記複数のプロセス圧力測定値の少なくとも半分が指定の閾値を超えると特定する動作と;
前記特定に基づいて、前記炭化水素流体配管内の前記炭化水素流体の流体圧力を低減させるために、前記坑井内の前記炭化水素流体の流れを制御する前記少なくとも1つの流れ制御装置を制御する動作と;を実行するように構成される、前記コントローラと;を備える、
炭化水素配管保護システム。 - 前記少なくとも1つの流れ制御装置を制御する前記動作は、前記ポンプのモータコントローラ、前記ポンプを備える作業ストリングに流体的に結合されたダウンホールバルブ、又は前記ポンプに電気的に結合されたパワースイッチギアモジュールのうちの少なくとも1つを調整する動作を備える、
請求項9に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記ポンプの前記モータコントローラ、前記ポンプを備える前記作業ストリングに流体的に結合された前記ダウンホールバルブ、又は前記ポンプに電気的に結合された前記パワースイッチギアモジュールのうちの少なくとも1つを調整する動作は、前記コントローラと共に:
前記ポンプを前記炭化水素流体配管から流体的に分離するために、前記ダウンホールバルブを閉鎖位置に調整する動作と;
前記ポンプを停止させるために前記モータコントローラを調整する動作と;
前記モータコントローラを前記パワースイッチギアモジュールから電気的に分離するために、前記パワースイッチギアモジュールに電気的に結合されたリレーを遮断する動作と;の少なくとも1つを実行することを備える、
請求項10に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記ポンプを減速又は停止させるために前記モータコントローラを調整する前記動作は、前記ポンプを停止させるために前記ポンプのモータに電気的に結合された調整可能な周波数ドライブを前記コントローラで電気的に絶縁する動作を備える、
請求項11に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記ポンプを前記炭化水素流体配管から流体的に分離するために、前記ダウンホールバルブを前記閉鎖位置に調整する動作は:
前記コントローラから、前記ダウンホールバルブの流体アクチュエータに流体的に結合されたソレノイドバルブに少なくとも1つの信号を送信するステップであって、前記信号は、前記ダウンホールバルブを前記閉鎖位置に移動させるために前記流体アクチュエータから流体を排出する命令を含む、ステップを備える、
請求項11に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記ポンプが電動液中ポンプを備える、
請求項10に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記複数のプロセス圧力センサは、前記炭化水素流体配管に取り付けられたスペックブレークバルブの下流の前記炭化水素流体配管に結合するように構成される、
請求項10に記載の炭化水素配管保護システム。 - 前記複数のプロセス圧力センサは、少なくとも3つのプロセス圧力センサを備える、
請求項9に記載の炭化水素配管保護システム。 - 炭化水素配管ネットワークの圧力を管理するためのコンピュータにより実施される方法であって:
少なくとも1つのハードウェアプロセッサを備えるコントローラにおいて、炭化水素流体配管内のスペックブレークバルブの下流に取り付けられた複数の圧力センサからの複数の炭化水素プロセス圧力測定値を受信するステップと;
受信した前記複数の炭化水素プロセス圧力測定値の少なくとも半分が、前記炭化水素配管の最大許容動作圧力よりも大きい値を超えることを、前記コントローラを用いて特定するステップと;
前記特定に基づいて、前記配管ネットワーク内の炭化水素流体の流れを低減するために、前記コントローラから少なくとも1つの信号を、電動液中ポンプのモータコントローラ、スイッチギアリレー、又はダウンホールバルブのアクチュエータのうちの少なくとも1つに送信するステップと;を備える、
コンピュータにより実施される方法。 - 前記少なくとも1つの信号は、少なくとも前記モータコントローラに送信され、前記信号の受信に基づいて、前記モータコントローラは前記液中ポンプへの電力の切断又は前記液中ポンプの動作速度の低減のうちの少なくとも1つを実行する、
請求項17に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 前記少なくとも1つの信号は、前記ダウンホールバルブアクチュエータに送信され、前記信号の受信に基づいて、ダウンホールバルブは前記配管ネットワーク内の炭化水素流体の流れを実質的に停止させるために閉鎖位置に調整される、
請求項17に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 前記少なくとも1つの信号は、少なくとも前記スイッチギアリレーに送信され、前記信号の受信に基づいて、前記スイッチギアリレーは前記液中ポンプへの電力を切断するようにパワースイッチギアに命令する、
請求項17に記載のコンピュータにより実施される方法。 - 前記複数の圧力センサは、少なくとも3つの圧力センサを備える、
請求項17に記載のコンピュータにより実施される方法。
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