JP6586154B2 - 噴出防止装置(bop)のための海中エネルギーストレージ - Google Patents
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Description
本出願は、2012年11月7日に出願された「SMART BLOW OUT PREVENTER (BOP) WITH SUBSEA ENERGY STORAGE」という題名の米国仮特許出願第61/723,591号に対して優先権の利益を主張する。上記文献は、参照することによって援用される。
本開示は、海中坑井に関する。より具体的には、本開示は、海中坑井のための電力システムに関する。
既存の噴出防止装置(「BOP」)は、油圧システム上で機能する。電気を使用する、それらのシステムの場合、電気システムは、ソレノイド等のフィードバックを伴わない、低電力一方向性アクチュエータを用いて、開ループに給電するために使用される。本一方向性アクチュエータは、次いで、油圧動力信号をSPM弁等の高電力アクチュエータにパスし、順に、BOPラムまたは他のBOP機能を動作させるために十分な流量率および圧力において、油圧動力をパスする、油圧パイロット弁を制御する。電子アクチュエータ、パイロット弁、および主弁の解放は、ばね復帰に依拠し、また、開ループ設計である。
一実施形態では、海底上の坑井近傍に電気エネルギーを貯蔵することと、貯蔵された電気エネルギーを用いて、坑井制御機器をアクティブ化することとを含む、デバイスおよび方法が、開示される。海底機器上の海中アクチュエータは、電気設計を含んでもよい。海中アクチュエータは、代替として、ハイブリッド電気/機械的設計を含んでもよく、主油圧動力弁は、電気的に制御され、1つ以上の電気的に給電される油圧ポンプが、加圧された油圧システムと組み合わせて、またはそこから独立して、剪断ラムを動作することを可能にしてもよい。一実施形態によると、剪断ラム内のシリンダは、貯蔵された電力下、第1の距離だけ移動され、次いで、貯蔵された油圧エネルギー下、第2の距離だけ移動され、第1の距離は、ドリルパイプ等の障害物に接触する前に、剪断ラムが横断する経路の部分であってもよい。
例えば、本願発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
方法であって、前記方法は、
海底上の坑井近傍に電気エネルギーを貯蔵することと、
前記貯蔵された電気エネルギーを用いて、坑井制御機器をアクティブ化することと
を含む、方法。
(項目2)
前記海底上の坑井近傍に油圧エネルギーを貯蔵することと、
前記貯蔵された電気エネルギーおよび前記貯蔵された油圧エネルギーの油圧圧力の組み合わせを用いて、前記坑井制御機器をアクティブ化することと
をさらに含む、項目1に記載の方法。
(項目3)
前記坑井制御機器は、剪断ラムを備える、項目2に記載の方法。
(項目4)
前記アクティブ化するステップは、
前記貯蔵された電気エネルギーを用いて前記剪断ラムをアクティブ化し、前記剪断ラムを第1の距離だけ移動させることと、
前記貯蔵された油圧エネルギーを用いて前記剪断ラムをアクティブ化し、前記剪断ラムを第2の距離だけ移動させることと
を含む、項目3に記載の方法。
(項目5)
前記第1の距離は、前記第2の距離未満である、項目4に記載の方法。
(項目6)
前記第1の距離は、障害物に接触する前に、前記剪断ラムが横断する経路の部分である、項目4に記載の方法。
(項目7)
前記障害物は、ドリルパイプである、項目6に記載の方法。
(項目8)
前記貯蔵された電気エネルギーからポンプを動作させ、前記油圧圧力を発生させることをさらに含む、項目2に記載の方法。
(項目9)
前記ポンプによって発生された前記油圧圧力を貯蔵することをさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目10)
前記海底上の坑井近傍に周囲圧力において油圧媒体を貯蔵することと、
前記貯蔵された電気エネルギーによって給電される海中ポンプを用いて、前記油圧媒体を加圧することと
をさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目11)
遠隔操作式の船(ROV)から、周囲圧力油圧媒体を受容することをさらに含む、項目10に記載の方法。
(項目12)
遠隔操作式の船(ROV)から加圧された油圧媒体を受容することと、
前記受容された加圧油圧媒体から前記海中ポンプを発電機として動作させ、前記貯蔵された電気エネルギーを再充電することと
をさらに含む、項目8に記載の方法。
(項目13)
前記坑井制御機器内で再使用されるために、油圧媒体を戻すことをさらに含む、項目2に記載の方法。
(項目14)
前記坑井近傍のセンサからデータを受信することと、
前記センサから受信されたデータに基づいて、前記坑井制御機器をアクティブ化することと
をさらに含む、項目2に記載の方法。
(項目15)
データは、前記坑井近傍のセンサから、ワイヤレスで受信される、項目14に記載の方法。
(項目16)
一定周期の間、前記センサからのデータを記録することと、
前記記録されたデータと所定のイベントシグネチャおよび履歴イベントシグネチャのうちの少なくとも1つとを比較することと、
前記比較するステップに基づいて、イベントが生じたことを判定することと
をさらに含む、項目14に記載の方法。
(項目17)
前記坑井制御機器を含有する噴出防止装置(BOP)の健全状態を判定することをさらに含む、項目14に記載の方法。
(項目18)
前記坑井制御機器を含有する噴出防止装置(BOP)の健全状態を示すことをさらに含む、項目17に記載の方法。
(項目19)
装置であって、前記装置は、
坑井制御機器と、
前記坑井制御機器に連結され、前記坑井制御機器を動作させるように構成されている海中電力供給源と
を備える、装置。
(項目20)
油圧リザーバと、
前記油圧リザーバに連結され、前記坑井制御機器に連結されている油圧ラインであって、前記油圧ラインは、前記海中電力供給源と組み合わせて、前記坑井制御機器を動作させるように構成されている、油圧ラインと
をさらに備える、項目19に記載の装置。
(項目21)
油圧弁と、
前記油圧弁に連結されている油圧アクチュエータと、
前記油圧アクチュエータに連結され、海中エネルギーストレージシステムに連結されている制御システムであって、前記制御システムは、前記海中電力供給源からの電気エネルギーおよび前記油圧ラインからの油圧エネルギーを用いて、前記坑井制御機器を動作させるように構成されている、制御システムと
をさらに備える、項目20に記載の装置。
(項目22)
前記制御システムは、メモリおよびプロセッサを有する制御基板を備える、項目21に記載の装置。
(項目23)
前記坑井制御機器は、剪断ラムを備える、項目21に記載の装置。
(項目24)
前記海中エネルギーストレージシステムを動作させ、前記剪断ラムを第1の距離だけ移動させることと、
前記油圧アクチュエータを動作させ、前記剪断ラムを第2の距離だけ移動させることと
をさらに含む、項目22に記載の装置。
(項目25)
前記制御システムに連結されているセンサをさらに備え、前記制御システムは、少なくとも部分的に、前記センサから受信されたデータに基づいて、前記坑井制御機器をアクティブ化するように構成されている、項目21に記載の装置。
(項目26)
前記センサは、前記制御システムにワイヤレスで連結されている、項目25に記載の装置。
(項目27)
前記センサは、湿度センサ、温度センサ、圧力センサ、振動センサ、加速度計、および流量センサのうちの少なくとも1つを備える、項目25に記載の装置。
(項目28)
前記制御システムはさらに、
一定周期の間、前記センサからのデータを記録することと、
前記記録されたデータと所定のイベントシグネチャおよび履歴イベントシグネチャのうちの少なくとも1つとを比較することと、
前記比較するステップに基づいて、イベントが生じたことを判定することと
を行うように構成されている、項目21に記載の装置。
(項目29)
前記坑井制御機器の構成要素の健全状態を表示するように構成されているインジケータをさらに備える、項目28に記載の装置。
(項目30)
前記海中電力供給源は、独立して、前記坑井制御機器を動作させるように構成されている、項目19に記載の装置。
(項目31)
前記油圧ラインに連結され、前記海中電力供給源に連結されている海中ポンプをさらに備え、前記海中ポンプは、前記海中電力供給源内のエネルギーから前記油圧ライン内に油圧圧力を発生させるように構成されている、項目19に記載の装置。
(項目32)
前記油圧リザーバは、周囲圧力油圧リザーバを備え、前記海中ポンプは、前記周囲圧力油圧リザーバの油圧媒体を加圧し、前記油圧ラインを動作させるように構成されている、項目31に記載の装置。
(項目33)
遠隔操作式の船から周囲圧力油圧媒体を受容するように構成されているポートをさらに備える、項目31に記載の装置。
(項目34)
遠隔操作式の船(ROV)から加圧された油圧媒体を受容するように構成されているポートをさらに備え、前記海中ポンプは、発電機として動作し、前記受容された加圧油圧媒体から前記海中電力供給源を再充電するように構成されている、項目31に記載の装置。(項目35)
前記坑井制御機器は、前記制御システムにワイヤレスで連結されている、項目21に記載の装置。
一実施形態では、噴出防止装置(BOP)システムは、閉ループハイブリッド電気/油圧システムを含んでもよい。海中エネルギーストレージが、提供され、坑井ボア電気構成要素への低電圧高電流信号等を通して、電力の必要に応じた送達を可能にする。
Claims (18)
- 方法であって、
エネルギーストレージデバイス内に海底上の坑井近傍で電気エネルギーを貯蔵することであって、前記エネルギーストレージデバイスは、貯蔵された電気エネルギーを提供して坑井制御機器を動作させるように構成され、前記電気エネルギーを貯蔵するステップは、前記エネルギーストレージデバイス内にトリクル充電を貯蔵するために、前記トリクル充電を、海上電源へのアンビリカル接続から受け取ることを含む、ことと、
付加的電力を、前記海上電源への前記アンビリカル接続から受け取ることと、
前記貯蔵された電気エネルギーおよび前記付加的電力を、前記坑井制御機器に提供することと
を含む、方法。 - 前記トリクル充電は、低電力感知動作の間に受け取られる、請求項1に記載の方法。
- 前記付加的電力は、直流電流(DC)電力を含む、請求項1に記載の方法。
- 油圧エネルギーストレージタンク内に前記海底上の前記坑井近傍で油圧エネルギーを貯蔵することであって、前記油圧エネルギーストレージタンクは、貯蔵された油圧エネルギーを提供して坑井制御機器を動作させるように構成されている、ことと、
前記貯蔵された電気エネルギーからポンプを動作させて前記貯蔵された油圧エネルギーを発生させることと、
前記貯蔵された電気エネルギーおよび前記貯蔵された油圧エネルギーを、前記坑井制御機器に提供することと
をさらに含む、請求項1に記載の方法。 - 前記坑井制御機器は、剪断ラムを含み、前記方法は、
前記貯蔵された電気エネルギーを用いて前記剪断ラムをアクティブ化して、前記剪断ラムを第1の距離だけ移動させることと、
前記貯蔵された油圧エネルギーを用いて前記剪断ラムをアクティブ化して、前記剪断ラムを第2の距離だけ移動させることと
をさらに含む、請求項4に記載の方法。 - 前記坑井近傍のセンサからデータを受信することと、
前記センサから受信されたデータに基づいて、前記坑井制御機器を動作させることと
をさらに含む、請求項2に記載の方法。 - 前記センサは、前記貯蔵された電気エネルギーから動作させられる、請求項6に記載の方法。
- 前記センサからのデータを記録することと、
前記記録されたデータを、所定のイベントシグネチャおよび履歴イベントシグネチャのうちの少なくとも1つと比較することと、
少なくとも部分的に前記比較するステップに基づいて、前記坑井制御機器に関わるイベントが生じたことを判定することと
をさらに含む、請求項6に記載の方法。 - 前記エネルギーストレージデバイス内のストレージのために、前記海底における前記アンビリカルから受け取った前記トリクル充電を電力調整することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 装置であって、
坑井制御機器と、
前記坑井制御機器に連結され、貯蔵された電気エネルギーを提供して前記坑井制御機器を動作させるように構成されている海中電力供給源と、
海上電源に連結されたアンビリカルケーブルを受け取るためのコネクタと、
前記坑井制御機器を動作させるように構成されている制御システムと
を備え、
前記装置は、
前記海中電力供給源内にトリクル充電を貯蔵するために、前記トリクル充電を前記アンビリカルケーブルから受け取ることと、
付加的電力を前記アンビリカルケーブルから受け取ることと、
前記貯蔵された電気エネルギーおよび前記付加的電力を、前記坑井制御機器に提供することと
を行うように構成されている、装置。 - 前記トリクル充電は、低電力感知動作の間に受け取られる、請求項10に記載の装置。
- 前記付加的電力は、直流電流(DC)電力を含む、請求項10に記載の装置。
- 前記装置は、
貯蔵された油圧エネルギーを提供するように構成されている油圧リザーバと、
前記油圧リザーバに連結され、かつ前記坑井制御機器に連結されている油圧ラインであって、前記油圧ラインは、前記貯蔵された油圧エネルギーを前記坑井制御機器に供給するように構成されている、油圧ラインと
をさらに備え、
前記装置は、前記貯蔵された電気エネルギーおよび前記貯蔵された油圧エネルギーを、前記坑井制御機器に提供するように構成されている、請求項10に記載の装置。 - 前記制御システムは、剪断ラムを動作させるように構成され、前記制御システムは、
前記貯蔵された電気エネルギーを使用して、前記海中電力供給源を動作させて前記剪断ラムを第1の距離だけ移動させることと、
前記貯蔵された油圧エネルギーを使用して、油圧アクチュエータを動作させて前記剪断ラムを第2の距離だけ移動させることと
を含むステップを行うことによって前記剪断ラムを動作させるように構成されている、請求項13に記載の装置。 - 前記制御システムに連結されているセンサをさらに備え、前記制御システムは、前記センサからデータを受信するように構成され、少なくとも部分的に、前記センサから受信された前記データに基づいて、前記坑井制御機器を動作させるように構成されている、請求項11に記載の装置。
- 前記センサは、前記貯蔵された電気エネルギーから動作するように構成されている、請求項15に記載の装置。
- 前記制御システムは、
前記センサからのデータを記録して、記録されたデータを取得することと、
前記記録されたデータを、所定のイベントシグネチャおよび履歴イベントシグネチャのうちの少なくとも1つと比較することと、
少なくとも部分的に前記比較するステップに基づいて、前記坑井制御機器に関わるイベントが生じたことを判定することと
を行うようにさらに構成されている、請求項15に記載の装置。 - 前記海中電力供給源内のストレージのために、前記受け取ったトリクル充電を調整するように構成されている電力調整回路をさらに備える、請求項10に記載の装置。
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US201261723591P | 2012-11-07 | 2012-11-07 | |
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Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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