NO172661B - Anlegg til styring og overvaaking av et broennhode neddykket i en vaesk - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår et anlegg av den i innledningen til krav 1 angitte art til styring og overvåkning av et brønnhode som er neddykket i en væske.

Av forskjellige grunner bør ventilene for neddykkede brønnhoder kunne åpnes og lukkes på et hvilket som helst tidspunkt, og av produksjons- og sikkerhetshensyn bør det være mulig å styre denne åpning eller lukking av brønnhodeventiler ved hjelp av elektrisk manøvrerte ventiler som selv er neddykket og styres av et likeledes neddykket elektrisk eller elektronisk system. Dette elektriske eller elektroniske system inneholdes i en tett omslutning og er forbundet med en stasjon ved overflaten av væskemiljøet ved en overføringsledning for elektriske signaler. Denne ledning tilfører det elektroniske system og de elektrisk manøvrerte ventiler elektriske signaler som behøves for å mate dem med energi. Den overfører også kommandosignaler til det elektriske eller elektroniske system for å beordre åpning eller lukking av de elektrisk manøvrerte ventiler, såvel som signaler til testing av systemtet. Ledningen overfører til overflatestasjonen signaler som resulterer av testsignalene, såvel signal om måling av parametre som har sammenheng med overvåkningen og virkemåten av brønnhodene. Disse signaler leveres av følere.

Direkte styring av åpning eller lukking av ventilene fra en stasjon som befinner seg ved overflaten av væskemiljøet og sender kommandosignaler til det elektroniske system over en overføringsledning, f.eks. en kabel, er beheftet med ulemper: i tilfellet av brudd på kabelen er det ikke lenger mulig å styre de elektrisk manøvrerte ventiler og dermed styre åpning eller lukking av brønnhodenes ventiler.

I de kjente styrings- og overvåkningsanlegg bevirkes de fleste kommando- og overvåkningsoperasjoner ut fra stasjonen ved væskeoverflaten; det elektriske eller elektroniske påvirknings-system for de elektrisk manøvrerte ventiler virker bare som et grensesnitt som gjør det mulig å overføre styrekommandoer om åpning eller lukking av ventilene utsendt av stasjonen eller til å overføre mot stasjonen resultatene av de målinger som utføres av følerne, idet disse resultater så behandles av er anlegg om bord på stasjonen.

I tilfellet av uhell fastslått ut fra disse resultater er det ved de fleste kjente anlegg bare stasjonen som beordrer lukking av ventilene ved hjelp av signaler overført over linjen. Dette er en alvorlig ulempe, særlig i tilfellet av brudd på ledningen som forbinder det elektroniske system med overflatestasjonen. Det elektroniske system er ved de kjente anlegg ikke programmerbart, og kommandoene blir vesentlig sendt ut fra overflaten. Imidlertid forekommer der ved elektroniske systemer hos kjente anlegg innretninger som gjør det mulig å innvirke automatisk på de elektrisk manøvrerte ventiler i tilfellet av brudd på ledningen. Men heller ikke disse innretninger er programmerbare.

Herav følger at automatisk lukking av ventilene kan forårsakes av et fullstendig brudd på ledningen, men også av enkle uhell når det gjelder overføringen over ledningen, idet disse blir likestilt med et brudd.

Hensikten med oppfinnelsen er å avhjelpe disse ulemper og særlig skaffe et anlegg som tjener til styring og overvåkning av et brønnhode, og som, skjønt det er forbundet med en overflatestasjon ved en overføringsledning for elektriske signaler, også kan virke selvstendig i tilfellet av et brudd på ledningen og behandler data som skyldes signaler levert av følerne, uten at det blir nødvendig å overføre disse data over ledningen, samt kan levere kommandoer uten at det blir nødvendig å overføre disse over ledningen. Dette programmerbare anlegg kan virke selvstendig i tilfellet av brudd på ledningen.

US patent 4 052 703 beskrev et apparat for styring og overvåking av et brønnhode som er neddykket i en væske, hvor apparatet i en tett, neddykket omhylling omfatter: innretninger for styring av elektriske ventiler for styring av åpningen og lukkingen av brønnhodeventilene, et elektronisk system for styring og overvåking av brønnhodet som var forbundet til styringsorganene for de elektriske ventiler og neddykkede overvåkningssensorer, forbindelsesinnretninger som er forbundet med det elektroniske system og en styrings- og overvåknings-stasjon på overflaten av væskemediet via en overføringslinje, som tilfører til forbindelsesinnretningen elektriske effekt-tilførselssignaler for det elektroniske system og for de elektriske ventilers styringsorganer, samt styringssignalet for styringsorganene og testsignaler for det elektroniske system, hvilken linje også overfører signalene fra disse tester til stasjonen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et anlegg av denne art til styring og overvåking av et brønnhode neddykket i en væske, omfattende de elementer som er angitt i innledningen til krav 1 og oppfinnelsen er kjennetegnet ved at det elektroniske styrings- og overvåkingsystem omfatter to kanaler, hvorav den første er en styrings- og overvåkningskanal som er forbundet med de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer med følere, at den første kanalen forsynes med elektrisk energi fra forbindelsesinnretningene, som i sin tur forsynes via den med stasjonen forbundne ledning, mens den annen kanal er en styrekanal for de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer og forsynes med elektrisk energi fra forbindelsesinnretningene som selv forsynes via ledningen, at den annen kanal samt de elektrisk manøvrerte ventilers påvirkningsorganer også er forbundet med en selvstendig forsyningskilde for elektrisk energi, anordnet uavhengig av den nevnte ledning og inneholdt innenfor den nevnte omslutning, og at hver av kanalene såvel som forbindelsesinnretningene er i stand til å etablere toveisforbindelser med stasjonen.

Ifølge et videre trekk ved oppfinnelsen omfatter forbindelsesinnretningene et grensesnitt som er forbundet med de to kanaler og innretninger til å motta elektrisk energi levert over ledningen, hvilke er tilknyttet ved grensesnittet til de to kanaler såvel som til de elektromagnetiske ventilers styringsorganer, at videre den første kanalen omfatter den første regneenhet som er forbundet med et første minnet, med følerne via organer til innhenting av signaler levert til følerne, med de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer, med grensesnittet og med innretningene til elektrisk energisforsyvning, at en kanal omfatter en annen regneenhet som er forbundet med et annet minne, med de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer, med grensesnittet og med innretningene til elektrisk energiforskyvning, og at en annen regneenhet såvel som de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer likeledes er forbundet med den selvstendige forsyningskilde, uavhengig av den elektriske energi som leveres av ledningen.

Ifølge et ytterligere trekk ved oppfinnelsen inneholder de nevnte minner hos første og annen regneenhet programmer eller mikroprogrammer til å kontrollere overføringene av signalene til styring, overvåking og testing mellom regneenhetene og stasjonen og for å besørge utløsing av en alarm ved tilfelle av overføringsuhell.

Ytterligere trekk ved oppfinnelsen er at det annen regneenhets minne dessuten inneholder et program eller mikroprogram til å sikre at den annen regneenhet utløser en forhåndsbestemt operasjonssekvens for lukking av ventilene i tilfelle av overføringsuhell i forbindelsesinnretningene eller sviktende funksjon av disse forbindelsesinnretninger eller brudd på ledningen.

Endelig er det trekk ved oppfinnelsen at den annen regneenhet er innrettet til periodisk fra stasjonen å motta signaler til innledningen av en regulerbar nedtelling, i det sikringsprogram eller -mikroprogrammet utløser lukking av ventilene når den annen regneenhet ikke har mottat noe nytt innledningssignal før slutten av en periode.

Oppfinnelsens særtrekk og fordeler vil fremgå bedre av den følgende beskrivelse og den tilhørende tegning.

Fig. 1 viser anlegget ifølge oppfinnelsen skjematisk.

Fig. 2 er et flytskjema over operasjonene til å bevirke lukking av ventilene i tilfellet av uhell eller brudd på den ledning som forbinder anlegget med overflatestasjonen. Fig. 3A, 3B, 3C og 3D er flytskjemaer som anskueliggjør de forskjellige operasjoner som utføres når en kommando overføres til det elektroniske system fra overflatestasjonen.

Det styrings- og overvåkningsanlegg for et brønnhode 2 som er vist på fig. 1, omfatter først og fremst ventiler 3, 4 og 5 som er neddykket i en væske, f.eks. vannmassen i havet eller en innsjø. Anlegget inneholdes innenfor en tett omslutning 6 som bare er antydet rent skjematisk. Det omfatter et system 15 av organer 7, 8 og 9 til styring av elektrisk manøvrerte ventiler 10, 11 og 12 med egen omslutning 13 og forbundet med ventilene henholdsvis 3, 4 og 5, for å bevirke åpning eller lukking av disse. Fortrinnsvis er trykket i beholderen 6 lik atmosfæretrykket, mens trykket i beholderen 13 er det samme som det omgivende miljøs, altså væskens. Denne anordning er beskrevet f.eks. i søkernes franske patentsøknad 8419453 av 19. desember 1984. Styringsorganene 7, 8 og 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler er ikke beskrevet i detalj her. De kan f.eks. utgjøres av bistabile elektroniske ledd som styrer ventilene. Hver av disse elektrisk manøvrerte ventiler som ikke er vist i detalj her, omfatter særlig drivsolenoider som, slik det vil fremgå mer detaljert senere, gjør det mulig å åpne eller lukke de elektrisk manøvrerte ventiler. Anlegget 1 omfatter også innenfor den tette omslutning 6 et elektronisk styrings- og overvåkningssystem 14 for brønnhodet. Dette elektroniske system 14 er forbundet med styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler såvel som med neddykkede overvåkningsfølere 16, 17, 18, 19. Det elektroniske system 14 vil bli beskrevet med detaljert senere. Følerne leverer til det elektroniske system 14 signaler som representerer verdier av parametre som gjør det mulig å overvåke brønnhodenes funksjon. Disse parametre kan f.eks. være strømningsmengden av det flytende eller gassformede fludium som sirkulerer i brønnhodene, dette fludiums trykk, dets temperatur, det ytre trykk osv. Følerne 16, 17, 18 og 19 kan være forbundet med det elektroniske styringssystem 14 f.eks. via innhentningsorganer 20 for de signaler som leveres av følerne. Innhentningsorganene 21 og 22 som er forbundet med følerne henholdsvis 16 og 17, kan f.eks. være av analog type, mens innhentningsorganene 23 og 24 som er forbundet med følerne henholdsvis 18 og 19, kan være av numerisk type.

Anlegget omfatter også elektroniske forbindelsesinnretninger 25 som er forbundet med det elektroniske system 14 og med en styrings- og overvåkingsstasjon 26 beliggende ved overflaten av det flytende miljø. Forbindelsesinnretningene 25 er forbundet med stasjonen 26 ved en overføringsledning 27 som til forbindelsesinnretningene 25 leverer signaler til forsyning med elektrisk energi for det elektroniske system 14 og for styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler og følernes innhentningssystem 20. Denne overføringsledning leverer likeledes, som det vil fremgå mer detaljert senere, signaler til testing av det elektroniske system 14 og signaler til de elektrisk manøvrerte ventiler, samt sender sluttelig til stasjonen 26 via forbindelsesinnretningene 25 de signaler som resulterer av disse tester. Kommunikasjonene på linjen 27 og i forbindelsesinnretningen 25 er av toveis type (Full-Duplex). Ledningen 27 er f.eks. en koaksial kabel.

Det elektroniske system 14 omfatter to styrekanaler 28, 29 som vil bli beskrevet mer detaljert senere. Første vei 28 er en styrings- og overvåkingsvei som er forbundet med styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler og med følerne 16... 19 via innhentningsorganene 21... 24. Denne første kanal mates med elektrisk energi ved hjelp av formidlingsinnretningene 25, som selv mates fra stasjonen 26 via ledningen 27. Annen kanal 29 er en kanal til styring av organene 15 til påvirkning eller styring av de elektrisk manøvrerte ventiler. Denne annen kanal mates med elektrisk energi ved hjelp av forbindelsesinnretningene 25 som selv mates fra stasjonen 26 over ledningen 27. Denne annen kanal såvel som styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler er også tilknyttet en annen, selvstendig forskyningskilde 30 for elektrisk energi, uavhengig av ledningen 27 og inneholdt innenfor den tette omslutning 6. Denne selvstendige kilde kan f.eks. utgjøres av akkumulatorbatterier 31, 32 som mater henholdsvis annen vei 29 og styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler.

Forbindelsesinnretningene 25 omfatter et grensesnitt 33 som er forbundet med de to kanaler 28, 29. De omfatter også modemer tilknyttet dette grensesnitt. I det viste eksempel er antall modemer begrenset til to. En skillekrets 36 (f.eks. et filter) er forbundet med modemene 34, 3 5 for å adskille forsyningssignalene for elektronisk energi til anleggets komponenter og de forskjellige signaler som sendes av stasjonen 2 6 mot de to styrekanaler. Forbindelsesinnretningene omfatter også en blandekrets 37 som er forbundet med de to modemer 34, 3 5 for å blande de signaler som sendes ut av disse mot stasjonen 26 via ledningen 27. Sluttelig omfatter forbindelsesinnretningene 25 forsyningsinnretningene 38 som er forbundet med skilleren 3 6 for fra denne å motta den elektriske energi som leveres over ledningen. Forsyningsinnretningene 38 er forbundet med modemene 34, 35, med grensesnittet 33, med de to styrekanaler 28, 29, med innhentingsmidlene 20 for de av følerne leverte signaler samt med styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler for å mate dem med elektrisk energi. Disse forsyningsinnretninger utgjøres i virkeligheten av vekselstrøm-likestrøm-omformere 39, 40, 41, 42 som mottar en vekselstrøm overført over ledningen 27, via skilleren 36, og som avgir likestrøm ved sine respektive utganger. Vekselstrømmen tilføres inngangene til omformeren via en transformator 43 hvis primærvikling er avgrenet på et uttak fra skilleren og hvis sekundærviklinger er forbundet med inngangene til omformerne 39, 40, 41, 42.

Første kanal 28 omfatter en første regneenget 44 tilknyttet et første minne 45. Denne første regneenhet er også forbundet med innhentningsorganene 21, 22, 23, 24 for de analoge eller numeriske signaler som leveres av følerne 16... 19. Utganger fra første regneenhet er også forbundet med de respektive styringsorganer 7, 8 og 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler 10, 11 og 12. Denne regneenhets innganger/utganger er forbundet med grensesnittet 33. Regneenheten er også tilkoblet forsyningsinnretningene 39, 40 for elektrisk energi. Forsyningsinnretningene er redundante av sikkerhetsgrunner og mater likeledes grensesnittet 33 og modemene 34, 35. Forsyningsinnretningene 41 mater styringsorganene 7, 8, 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler 10, 11, 12.

Annen vei 29 omfatter en annen regneenhet 4 6 forbundet med et annet minne 47. Regneenheten er også ved sine utganger forbundet med styringsorganene 7, 8, 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler 10, 11, 12. Innganger/utganger på denne regneenhet er tilknyttet grensesnittet 33. Denne annen regneenhet 4 6 såvel som styringsorganene 7, 8, 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler er forbundet med den selvstendige innretning 3 0 til elektrisk energiforsyning uavhengig av den elektriske energi som leveres over ledningen 27, såvel som med forsyningsinnretningene 38. Regneenheten 46 og styringsorganene 7, 8, 9 for de elektrisk manøvrerte ventiler kan således mates av akkumulatorbatterier 31, 32 i tilfellet av brudd på ledningen 27.

Minnene 45, 47 til første og annen regneenhet 44, 46 inneholder som det vil ses mer detaljert senere, programmer eller mikroprogrammer til å besørge styrings-, overvåknings- og testsignaler som utveksles mellom regneenhetene 44, 46 og stasjonen 26 via forbindelsesinnretningene 25 ved ledningen 27. Disse programmer eller mikroprogrammer gjør det særlig mulig å utløse en alarm i tilfellet av uhell i overføringen av meddelelser mellom stasjonen 26 og regneenhetene 44, 46.

Minnet 47 til annen regneenhet inneholder særlig et forhåndsbestemt programm eller mikroprogram til å sikre at annen regneenhet utløser lukking av ventilene i tilfellet av overføringsuhell i forbindelsesinnretningene 25 eller funksjonsfeil i disse forbindelsesinnretninger eller brudd på ledningen 27, idet regneenheten da mates på selvstendig måte av forsyningsinnretningene 30. Dette program eller mikroprogram kan også gripe inn ved visse tiltak til vedlikehold av brønn-hodet .

Som det vil bli utredet mer detaljert senere, mottar annen regneenhet periodisk fra stasjonen 26 via ledningen 27 og forbindelsesinnretningene 25 signaler til innledning av en regulerbar baklengstelling. Dette sikrings-program eller -mikroprogram utløser lukking av ventilene når denne annen regneenhet ikke har mottatt noe nytt innledningssignal før slutten av en periode.

Den første styrings- og overvåkningskanal 28 utgjør anleggets hovedkanal. Som det vil fremgår mer detaljer senere, gjør den det mulig å ivareta dialogen mellom stasjonen 26 ved overflaten, styringen av de elektrisk manøvrerte ventiler og de numeriske og de analoge innhentninger. Den annen kanal 29 utgjør en sekundær kanal i enklere form, som stadig står parat, og som aktiveres i tilfellet av konstatert feil på hovedkanalen for å tillate det samlede anlegg å fortsette å virke på en mindre avansert måte. De eneste funksjoner av denne sekundære kanal er ivaretagelsen av dialogen med overflaten og påvirknin-gen av de elektrisk manøvrerte ventiler i tilfellet av brudd eller uhell på forbindelsesinnretningene 27 eller funksjonsfeil på forbindelsesinnretningene eller hovedkanalen 28. Hver av regneenhetene kan kommunisere med overflaten via forbindelsesinnretningene 25 i full dupleksdrift. Denne kommunikasjon kan etableres gjennom grensesnittet 3 3 ved hjelp av den ene eller den annen av modulatorene 34, 35 og ved hjelp av blanderen 37. En feil på et av modemene sperrer ikke kom-munikasjonen mellom de enkelte regneenheter og overflatestasjonen. De vesentlige protokoller når det gjelder kom-munikasjonen mellom overflatestasjonen og styrings- og overvåkningsveiene, vil bli beskrevet senere.

De benyttede elektrisk manøvrerte ventiler er av bistabil type med hydraulisk låsing og omfatter særlig to solenoider for hver av sine stabile stillinger. Det ene av disse solenoider styres f.eks. ved hjelp av regneenheten 44, mens det annet solenoid styres av regneenheten 46. Denne redundans virker til sikring av anlegget. Hver elektrisk manøvrerte ventil har således fire solenoider (to solenoider for hver stabil stilling). Således står annen kanal 29 til stadighet parat og blir bare aktivert av en spesiell melding som sendes tilbake på ledningen 27 som følge av feil på første vei 28. Overflatestasjonen, som ikke her er beskrevet i detalj, omfatter selvsagt innretninger til sending og mottagning av data, innretninger til å behandle disse data såvel som innretninger til vekselstrømforsyning. Redundansen når det gjelder anleggets hovedkomponenter (regneenheter, forsyning, modemer) såvel som tilstedeværelsen av selvstendige elektriske forsyningsenheter gjør det mulig for anlegget å reagere sikrende i tilfellet av uhell som krever lukking av brønnhodets ventiler. Denne sikringsreaksjon er, som det vil ses detaljert senere, tidsbestemt ut fra kommandoer utsendt av overflatestasjonen, selv i tilfellet av brudd på ledningen 27. På denne figur har man ikke vist matingen av de elektrisk manøvrerte ventiler med drivfluidum. Denne mating kan skje enten fra en selvstendig neddykket kilde i nærheten av ventilene eller en hydraulisk forbindelse mellom de elektrisk manøvrerte ventiler og overflatestasjonen.

Fig. 2 er et flytskjema som viser styringsoperasjonene for lukkingen av ventilene i tilfellet av uhell, f.eks. i tilfellet av brudd i ledningen 27. Disse operasjoner blir utført ved hjelp av regneenheten 46 i annen vei 29. De omfatter vesentlig en baklengstellilng som utføres av annen regneenhet 46 og utleses periodisk fra stasjonen 26 før hver telling når verdien 0. Således bevirkes sikring av brønnen (lukking av ventilene ved påvirkning av de elektrisk manøvrerte ventiler) i henhold til en sekvens som er forhåndsprogrammert i minnet 47 til annen regneenhet 46, på følgende måte: Overflatestasjonen 26 sender over ledningen 27 og forbindelsesinnretningene 25 mot annen regneenhet 47 et signal til innlesning av en fastlagt verdi i en baklengsteller hos regneenheten 46. Denne forhåndsbestemte verdi, som etterlades periodisk, kan være fast eller variabel alt etter behov, bestemt av stasjonen 26. Hvis baklengstellin-gen ikke når verdien 0 før telleren lades påny (før slutten av en telleperiode), utløses en ny baklengstelling. Hvis derimot baklengstelleverdien når verdien 0 ved slutten av en telleperiode innen der innledes en ny telleverdi, betyr det at et uhell er inntruffet på ledningen 27 eller i forbindelsesretnin-gene 25, eller at stasjonen 26 av vedlikeholdsgrunner ikke har sendt noen kommando om ladning av baklengstelleren. Da utløser regneenheten 4 6 via styringsorganene 15 lukking av ventilene 2 ved hjelp av de elektrisk manøvrerte ventiler 13.

Det skal påpekes at operasjonene til sikring av brønnen i henhold til en forhåndsprogrammert sekvens kan tidsbestemmes vilkårlig når forbindelsen avbrytes frivillig. Det er f.eks. tilfellet når stasjonen 26 ønsker å utføre vedlikeholds-operasjoner i overflatestasjonen eller testoperasjoner generelt. Dette baklengstellesystem tillater et inngrep til vedlikehold av brønnen eller overflatestasjonen av lang varighet når telleren lades med en betydelig verdi svarende til den påtenkte varighet av inngrepet. Under dette avbrudd som ikke er forårsaket av linjebrudd, tillater regneenheten 46 i første styrekanal å opprettholde produksjonen av olje eller gass, siden ventilene i dette tilfelle ikke behøver å lukkes. Anlegget med selvstendig elektrisk energiforsyning 30 gjør det også mulig å unngå følgene av kortvarige avbrudd i elektrisi-tetsforsyningen fra stasjonen 26.

Sikringen av brønnhodet skjer i henhold til en programmert operasjonssekvens som er spesifikk for den betraktede brønn og for operasjonene til utnyttelse av brønnen. Denne forhåndsprogrammerte sekvens innskrives f.eks. definitivt i regneenhetens minne. Minnet kan i det minste delvis utgjøres av et ikke-flyktig lager. Denne forhåndsprogrammerte sekvens når det gjelder lukking av ventilene gjør det da mulig å stanse produksjonen under forhold som ikke forstyrrer den fornyede åpning av ventilene etter dette inngrep.

Fig. 3A, 3B, 3C, 3D er flytskjemaer som anskueliggjør utførelsen av en kommando ved hjelp av de elektroniske styringsorganer 14 etter beskjed fra stasjonen 2 6 over ledningen 27. Utførelsen av en kommando etter en beskjed levert av overflatestasjonen 2 6 innebærer fire hovedfaser inndelt i flere operasjoner som vist i skjemaene på fig. 3A, 3B, 3C, 3D. På disse figurer betegner "vei", "vei 1" eller "vei 2" fjernoverføringskanaler som ikke må forveksles med den første og den annen styrekanal 28 resp. 29 som er nevnt ovenfor og som vesentlig utgjøres av regneenhetene 45, 46 med tilhørende minner 44, 47, innhentingsorganene 20 og styringsorganene 15 for de elektrisk manøvrerte ventiler. Hver av modemene 34, 35 aktiverer to fjernoverføringskanaler: den ene i retning fra det neddykkede anlegg mot overflatestasjonen, den annen i retning fra overflatestasjonen mot det neddykkede anlegg.

Man har således til rådighet fire muligheter for å etablere en toveis kommunikasjon (Full-Duplex) mellom overflatestasjonen og det neddykkede anlegg. Lar man "nedgang" betegne en overføring fra stasjonen mot det neddykkede anlegg og "oppgang" betegne en overføring fra det neddykkede anlegg mot overflatestasjonen, blir disse fire muligheter de følgende:

- nedgang via modemen 34 og fornyet oppgang via modemen 34,

- nedgang via modemen 34 og fornyet oppgang via modemen 35,

- nedgang via modemen 3 5 og fornyet oppgang via modemen 35,

- nedgang via modemen 35 og fornyet oppgang via modemen 34.

Disse fire muligheter står til rådighet for hver av regneenhetene 4 4 og 46.

I første omgang vil stasjonen 2 6 som skal sende ut budskap som gjør det mulig å utføre en ordre til elektroniske drifts- og styringsorganer, teste f. eks. den første kommunikasjonsmulig-het, og deretter, om denne mulighet mangler, teste annen mulighet osv. I tilfellet av at ingen av de fire muligheter foreligger, blir der utløst en alarm i stasjonen. Dette er hva som er vist i flytskjemaet på fig. 3A: stasjonen utsender først en beskjed på første nedgangsvei eller -kanal, (f.eks. fra modemen 34) og ber om svar på første oppgangsvei, dvs. kanal. Er det svar som leveres av de eletroniske drifts- og over-våkningsorganer 14, korrekt, blir beskjeden behandlet av organene 14. Hvis derimot svaret fra de elektroniske organer 14 for sending av beskjeden på første oppgangsvei er uriktig, blir beskjeden utsendt påny i samsvar med en av de tre øvrige overføringsmuligheter, og prosessen begynner da igjen på samme måte; er svaret da korrekt, blir beskjeden behandlet. Er svaret derimot ikke korrekt og de fire kommunikasjonsmuligheter har vært undersøkt, blir der utløst en alarm av overflatestasjonen for å melde at det er umulig å kommunisere over settet av fire veier (kanaler).

Flytskjemaet på fig. 3B viser de viktigste operasjoner som utføres synkront av de elektroniske organer 14 og overflatestasjonen 26. Til å begynne med befinner disse elektroniske organer 14 seg i en ventefase. Inntreffer mottagning av en melding på første "nedgangs"-vei, vil f.eks. regneenheten 44 fastslå om beskjeden er gyldig, ved en vilkårlig kjent kontrollmetode. Er beskjeden gyldig, vil den tilsvarende kommando bli utført; den regneenhet som har mottatt beskjeden, svarer via en av de to "oppgangs"-veier at beskjeden er godtatt. Hvis derimot den beskjed som mottas på første "ned-gangs"-vei, er ugyldig, er regneenheten påny i ventefase. Hvis regneenheten erklærer ikke å ha mottatt noen beskjed, blir de samme operasjoner som beskrevet overfor, utført på annen "nedgangs"-vei. Erklærer regneenheten å motta en beskjed, blir denne beskjed testet for å kontrolleres på gyldighet. Blir beskjeden erklært gyldig på annen vei, blir den tilsvarende kommando utført og et svar levert av den forlangte "oppgangs"-vei for å melde at beskjeden har vært godtatt. Hvis derimot den beskjed som mottas på annen vei ikke finnes gyldig, går regneenheten hos annen vei igjen i ventetilstand. Hele den nettopp beskrevne prosess når det gjelder testing av kom-munikasjonsveier, gjelder like godt for den ene som for den annen av regneenhetene 44 og 46.

Utførelsen av en beskjed i den ene eller den annen av regneenhetene 44 eller 46 via en hvilken som helst av de fire muligheter eller veier for fjernforbindelse foregår i flere trinn: først skjer utsendelse fra overflatestasjonen av en forberedelsesmelding og deretter etter bekreftelse av meldingen ved hjelp av vedkommende bunnregneenhet, utsendelse av en utførelsesmelding. Det er akkurat dette som er anskueliggjort i flytskjemaet på fig. 3C. Overflatestasjonen 26 sender ut en forberedelsesmelding. Denne stasjon sammenligner så den utsendte melding med det svar som leveres av bunn-regneenheten, for å fastslå om svaret er korrekt. Er sammenligningen tilfredsstillende, skjer der så utsendelse fra stasjonenen av beskjed om utførelse av kommandoen. Hvis derimot sammenligningen mellom den utsendte melding og svaret fra anlegget er utilfredsstillende, sender stasjonen på annen fjernoverførings-vei og utfører sammenslags sammenligning som tidligere. Er det umulig å kommunisere på noen av fjernoverf©ringsveiene, blir der utløst en alarm. Hvis det der derimot ikke er umulig å kommunisere, betyr det at anlegget kan motta en annen melding, og de nettopp beskrevne operasjoner begynner påny på samme måte: utsendelse av en ny forberedelsesbeskjed fra stasjonen 26.

Fig. 3D er et flytskjema over de operasjoner som utføres av anleggets styringsorganer i synkronisme med operasjoner som ble beskrevet i henhold til flytskjemaet på fig. 3C; når styringsorganene 14 mottar en forberedelsesmelding over en av fjern-overf øringsveiene, blir denne melding sendt tilbake mot stasjonen 26, hvor den blir testet på den omtalte måte. Denne kommunikasjonsvei er da i en ventefaste for en utførelses-melding og mottar så denne melding. Ved mottagningen av utførelsesmeldingen sammenligner vedkommende styringsorgan forberedelsesmeldingen med utførelsesmeldingen. Er denne sammenligning tilfredsstillende, skjer der utførelse av kommandoen i samsvar med utførelsemeldingen. Er derimot sammenligningen utilfredsstillende, går den styrevei som mottok forberedelsesmeldingen, igjen til ventestilling. De samme operasjoner som beskrevet begynner da påny på samme måte: påvente av utførelsesmelding, mottagning av utførelsesmelding, sammenligning av forberedelsesmelding med utførelsesmelding osv.

Claims (3)

1. Anlegg til styring og overvåkning av et brønnhode neddykket i en væske, omfattende innenfor en neddykket tett omslutning (6) styringsorganer (7, 8, 9) for elektrisk manøvrerte ventiler til å styre åpning eller lukning av ventiler (3, 4,

5) hos brønnhodet, et elektronisk system (14) til styring og overvåkning av brønnhodet, koblet til de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer (7, 8, 9) og til neddykkede overvåkningsfølere (16 ... 18), forbindelsesinnretninger (25) som er koblet til det elektroniske system (14) og til en styrings- og overvåknings-stasjon (2 6) ved overflaten av det flytende medium via en overføringsledning (27) som til forbindelsesinnretningene (25) leverer signaler til elektrisk energiforsyning for det elektroniske system og for styringsorganene for de elektrisk manøvrerte ventiler, styresignaler for de elektrisk manøvrerte styringsorganer og testsignaler til det elektroniske system, og som til stasjonen (26) leverer signaler som skriver seg fra disse testene, karakterisert ved at det elektroniske styrings- og overvåkningssystem (14) omfatter to kanaler (28, 29), hvorav den første (28) er en styrings- og overvåkningskanal som er forbundet med de elektrisk manøvrerte ventilers (10, 11, 12) styreorganer (7, 8, 9) og med følerne (16 ... 18), at den første kanal forsynes med elektrisk energi fra forbindelsesinnretningene (25), som i sin tur forsynes via den med stasjonen forbundne ledning (27), mens den annen kanal (29) er en styrekanal for de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer (15) og forsynes med elektrisk energi fra forbindelsesinnretningene (25), som selv forsynes via ledningen (27) , at den annen kanal samt de elektrisk manøvrerte ventilers påvirkningsorganer også er forbundet med en selvstendig forsyningskilde (30) for elektrisk energi, anordnet uavhengig av den nevnte ledning (27) og inneholdt innenfor den nevnte omslutning (6), og at hver av kanalene såvel som forbindelsesinnretningene (25) er i stand til å etablere toveis forbindelser med stasjonen (26) .

2. Anlegg som angitt i krav 1, karakterisert ved at forbindelsesinnretningene (25) omfatter et grensesnitt (33) som er forbundet med de to kanaler (28, 29), og innretninger (38) til å motta elektrisk energi levert over ledningen, hvilke er tilknyttet den ved grensesnittet til de to kanaler såvel som til de elektromagnetiske ventilers styringsorganer (15), at den første kanal (28) omfatter en første regneenhet (44) som er forbundet med et første minne (45), med følerne (16 ... 18) via organer (20) til innhenting av signaler levert av følerne, med de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer (15), med grensesnittet (33) og med innretningene (38) til elektrisk energiforsyning, at den annen kanal (29) omfatter en annen regneenhet (46) som er forbundet med et annet minne (47), med de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer (15), med grensesnittet (33) og med innretningene (38) til elektrisk energiforsyning, og at den annen regneenhet, såvel som de elektrisk manøvrerte ventilers styringsorganer likeledes er forbundet med den selvstendige elektriske forsyningskilde (36), uavhengig av den elektriske energi som leveres av ledningen.

3. Anlegg som angitt i krav 2, karakterisert ved at de nevnte minner (45, 47) hos første og annen regneenhet (44, 46) inneholder programmer eller mikroprogrammer til å kontrollere overføringen av signalene til styring, overvåkning og testing mellom regneenhetene (44, 46) og stasjonen (26) og å besørge utløsning av en alarm i tilfellet av overføringsuhell.

4. Anlegg som angitt i krav 3, karakterisert ved at den annen regneenhets (46) minne (47) dessuten inneholder et program eller mikroprogram til å sikre at den annen regneenhet utløser en forhåndsbestemt operasjonssekvens for lukning av ventilene i tilfellet av overføringsuhell i forbindelsesinnretningene (25) eller sviktende funksjon av disse forbindelsesinnretninger eller brudd på ledningen (27) .

5. Anlegg som angitt i krav 4, karakterisert ved at den annen regneenhet (46) er innrettet til periodisk fra stasjonen (26) å motta signaler til innledning av en regulerbar nedtelling, idet sikringsprogrammet eller -mikroprogrammet utløser lukning av ventilene når den annen regneenhet (46) ikke har mottatt noe nytt innledningssignal før slutten av en periode.