NO20120627A1 - Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator - Google Patents
Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator Download PDFInfo
- Publication number
- NO20120627A1 NO20120627A1 NO20120627A NO20120627A NO20120627A1 NO 20120627 A1 NO20120627 A1 NO 20120627A1 NO 20120627 A NO20120627 A NO 20120627A NO 20120627 A NO20120627 A NO 20120627A NO 20120627 A1 NO20120627 A1 NO 20120627A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- piston
- actuator
- underwater
- movable piston
- hydraulic actuator
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 15
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 7
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 4
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 3
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
-
- 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
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/035—Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
- E21B33/0355—Control systems, e.g. hydraulic, pneumatic, electric, acoustic, for submerged well heads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
- F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
- F15B15/20—Other details, e.g. assembly with regulating devices
- F15B15/28—Means for indicating the position, e.g. end of stroke
- F15B15/2815—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT
- F15B15/2838—Position sensing, i.e. means for continuous measurement of position, e.g. LVDT with out using position sensors, e.g. by volume flow measurement or pump speed
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Geology (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
- Actuator (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
En fremgangsmåte og et apparat (280) for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator (200), hvor den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) har en fluidport (220) fluidmessig koplet til en fluidkilde (260). Apparatet (280) omfatter en hydraulisk sylinder (310) som er forbundet i serie mellom fluidkilden (260) og fluidporten (220) for den hydrauliske undervannsaktuator, og et bevegelig stempel (320) anordnet i den andre hydrauliske sylinderen (310), en posisjonsbestemmelsesinnretning, innrettet til å bestemme en posisjon for det bevegelige stempel (320), og en signalprosesseringsinnretning (350), innrettet til å beregne estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren basert på posisjonen for det bevegelige stempelet.
Description
TEKNISK OMRÅDE
Den foreliggende oppfinnelse angår overvåkning av hydraulisk utstyr.
Nærmere bestemt angår oppfinnelsen en fremgangsmåte og et apparat for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator.
BAKGRUNN
Hydrauliske aktuatorer er i utbredt bruk, f. eks. i olje-og gassindustrien. I undervannsutstyr, for eksempel i et undervannsbrønnhode, et ventiltre, en
utblåsningssikring, en manifold, en rørstreng, eller en landestreng for en undervanns olje- og/eller gassbrønn, blir hydrauliske aktuatorer ofte brukt for å operere ventiler, idet aktuatorene er lokalisert på utilgjengelige områder. Et tilbakevendende problem er å overvåke tilstanden av slike hydrauliske undervannsaktuatorer, spesielt for å
bestemme deres aktuatorposisjon. En særlig utfordring er å bestemme slik aktuatorposisjon uten å gjøre modifikasjoner eller tilpasninger til den hydrauliske undervannsaktuator. I tilfelle av en undervannsaktuator, f. eks. en undervanns-testtre-ventilaktuator, kan plassbegrensninger eller andre begrensninger gjøre det umulig eller upraktisk å forsyne selve aktuatoren med en
posisjonsbestemmelsesinnretning. Dessuten må strenge sikkerhetsbegrensninger og andre vilkår overholdes.
Det er derfor et generelt behov innen faget å tilveiebringe en fremgangsmåte og et apparat for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator.
SAMMENFATNING
Fremgangsmåten og apparatet for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator i henhold til oppfinnelsen, er definert ved de vedlagte krav.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer en hydraulisk undervannsaktuator uten midler for bestemmelse av posisjonen til aktuatoren. Fig. 2 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer en hydraulisk undervannsaktuator koplet til et apparat for å bestemme et estimat av posisjonen for aktuatoren. Fig. 3 er et skjematisk diagram som illustrerer en utførelsesform av et apparat for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator. Figur 4 er et skjematisk diagram som illustrerer en signalprosesseringsinnretning for et apparat for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator. Fig. 5 er et skjematisk flytskjema som illustrerer prinsipper ved en fremgangsmåte for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator.
DETALJERT BESKRIVELSE
Figur 1 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer en hydraulisk undervannsaktuator 100 uten midler for bestemmelse av posisjonen for aktuatoren.
Den hydrauliske aktuator 100 er en hydraulisk undervannsaktuator, f. eks. en aktuator som opererer en ventil eller et annet bevegelig element inkludert i et brønnhode, et ventiltre, en utblåsningssikring (eng.: blowout preventer), en manifold, en rørstreng eller en landestreng for en undervannsolje -og/eller gassbrønn.
Den hydrauliske undervannsaktuator 100 har en første fluidport 120 forbundet til en første fluidkilde 160 via en første hydraulisk kontrollventil 140. Den hydrauliske undervannsaktuator 100 har også en andre fluidport 110 forbundet til en andre fluidkilde 150 via en andre hydraulisk kontrollventil 130. De første og andre fluidporter er anordnet på motsatte sider av et bevegelig stempel i den hydrauliske undervannsaktuatoren.
I tilfelle av en undervannsaktuator, for eksempel en undervanns-testtre-ventilaktuator, gjør plassbegrensninger eller andre begrensninger det umulig eller upraktisk å forsyne selve aktuatoren med en posisjonsbestemmelsesinnretning.
I den foreliggende fremleggelse kan posisjonen for aktuatoren forstås som posisjonen til et stempel i aktuatoren, eller en posisjon for et element som beveger seg i samsvar med stempelet i aktuatoren. I det enkleste tilfellet kan posisjonen ha bare to verdier, f. eks. svarende til en lukket eller åpen ventilposisjon. Alternativt kan posisjonen ta et antall diskrete verdier innenfor et begrenset sett, eller posisjonen kan betraktes som en kontinuerlig mengde innenfor et område.
Fig. 2 er et skjematisk blokkdiagram som illustrerer en hydraulisk undervannsaktuator koplet til et apparat for å bestemme et estimat av posisjonen for aktuatoren.
Den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan være en hydraulisk undervannsventilaktuator. Den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan for eksempel være en aktuator som opererer en ventil eller et annet element innbefattet i et brønnhode, et ventiltre, en utblåsningssikring, en manifold, en rørstreng, eller en landestreng for en undervannsolje- og/eller gassbrønn. Den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan være lineær.
Den hydrauliske undervannsaktuator 200 har en første fluidport 220 fluidmessig forbundet til en første fluidkilde 260 via en første hydrauliske kontrollventil 240. Den hydrauliske undervannsaktuator 200 har også en andre fluidport 210 fluidmessig forbundet med en andre fluidkilde 250 via en andre hydraulisk kontrollventil 230. De første og den andre fluidporter er anordnet på motsatte sider av et bevegelig stempel i den hydrauliske undervannsaktuatoren 200.
Aktuatoren 200 har blitt illustrert med en fjær som kan være en feilsikker lukkefjær som driver aktuatoren til en lukket posisjon som standard, f. eks. i tilfellet av hydraulisk trykksvikt. Imidlertid kan aktuatoren alternativt være en aktuator uten en slik feilsikker lukkefjær.
Det skal forstås at hver av fluidkildene 260 og 250 faktisk kan operere som fluidtilførsel eller en fluidretur, avhengig av de operative forhold.
For å bestemme et estimat av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator 200, blir et apparat 280 for å bestemme et slikt estimat koblet i den hydrauliske tilførselsledning, mellom en tilkobling 242 for den første hydrauliske kontrollventilen 240 og den første fluidport 220 for den hydrauliske undervannsaktuator 200.
Apparatet 280 kan være koblet separat fra den hydrauliske undervannsaktuator 200.
Apparatet 280 kan være forbundet eksternt fra den hydrauliske undervannsaktuator 200.
Apparatet 280 omfatter en hydraulisk sylinder forbundet i serie mellom fluidkilden 260, eller mer spesielt reguleringsventilen 240 som er koplet til fluidkilden 260, og fluidporten 220 for den hydrauliske undervannsaktuator 200. Et bevegelig stempel, anordnet i den hydrauliske sylinder, vil bevege seg i den hydrauliske sylinder som respons på en bevegelse av den hydrauliske undervannsaktuator 200. En posisjonsbestemmelsesinnretning 290 er inkludert i apparatet 280, og er innrettet til å bestemme en posisjon for det bevegelige stempel 280. Posisjonsbestemmelsesinnretningen 290 er videre kommunikasjonsmessig forbundet til en signalprosesseringsinnretning (ikke vist i figur 2) som er innrettet til å beregne et estimat av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator 200 basert på den bestemte posisjon for det bevegelige stempel.
Ytterligere mulige detaljer av apparatet 280 har blitt beskrevet med henvisning til figur 3 og 4 og den tilhørende beskrivelse nedenfor.
Fig. 3 er et skjematisk diagram som illustrerer en utførelsesform av et apparat 280 for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator.
Apparatet 280 omfatter en hydraulisk sylinder 310. Sylinderen har en hydraulisk forbindelse 314 som, når apparatet er i drift, er forbundet til fluidkilden 260, eventuelt via reguleringsventilen 240, særlig til kontakten 242 for kontrollventilen 240. Den hydrauliske sylinder har også en hydraulisk kobling 312 som, når apparatet er i drift, er koblet til fluidporten 220 til den hydrauliske undervannsaktuator 200, som allerede forklart med henvisning til figur 2, og den tilsvarende beskrivelsen ovenfor. Et stempel 320 er anordnet i den andre hydrauliske sylinder 310, og er innrettet til å bevege seg langs lengden av sylinderen 310. Siden sylinderen 310 og sylinderen til den hydrauliske undervannsaktuator 200 og alle fluidrørene er fylt med et hovedsakelig inkompressibelt hydraulisk fluid, for eksempel hydraulikkolje, vil en endring i posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren 200 resultere i bevegelse av stempelet 320 i den hydrauliske sylinder 310 i apparatet 280.
Den hydrauliske sylinderen 310 har et sylinderslagvolum som kan være hovedsakelig lik eller større enn slagvolumet for den hydrauliske undervannsaktuator 200.
Apparatet 280 omfatter videre en posisjonsbestemmelsesinnretning, innrettet til å bestemme en posisjon for det bevegelige stempel 320, og en
signalprosesseringsinnretning 350. Posisjonsbestemmelsesinnretningen er innrettet til beregne estimat av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator basert på den bestemte posisjon for det bevegelige stempel.
Posisjonsbestemmelsesinnretningen kan f. eks. være innrettet til å bestemme posisjonen for det bevegelige stempel ved bruk av elektromagnetisk posisjonsbestemmelse. For eksempel kan posisjonsbestemmelsesinnretningen omfatte et ferromagnetisk element og en magnetisk bryter. I et slikt tilfelle kan den elektromagnetiske posisjonsbestemmelse omfatte å detektere posisjonen for det magnetiske element relativt til den magnetiske bryteren. Alternativt kan et flertall (f. eks, to, tre, fire eller flere) ferromagnetiske elementer og/eller et flertall (f. eks, to, tre, fire eller flere) magnetiske brytere anvendes.
Som et eksempel kan et antall ferromagnetiske elementer 322 være anordnet langs lengden av stempelet 320, og magnetbrytere, slik som reed-brytere, kan være anordnet på en utragende stang 330, anordnet i et sentralt område av sylinderen 310, som er tilpasset til å bli mottatt av en tilsvarende boring i stemplet 320. Alternativt kan magnetiske brytere, slik som reed-brytere, anordnes i eller utenfor veggen for sylinderen 310.
Tallrike alternativer finnes for å bestemme posisjonen for det bevegelige stempel innbefattende anordning og bruk av optiske (f. eks. fotoelektriske), akustiske (f. eks. ultrasoniske), eller kapasitive nærhetsdetektorer eller posisjonssensorer. Ferromagnetiske elementer og magnetiske brytere slik som reed-brytere kan med fordel anvendes på grunn av deres enkelhet og pålitelighet, og siden de er passive innretninger.
I et aspekt kan posisjonsbestemmelsesinnretningen være innrettet til å bestemme et antall diskrete posisjoner av det bevegelige stempel 320.1 det enkleste tilfellet behøver bare to posisjoner bestemmes. I et slikt tilfelle kan signalprosesseringsinnretningen 350 være innrettet til å bestemme om den hydrauliske undervannsaktuator 200 er åpen eller lukket. Antallet bestembare posisjoner kan imidlertid være 3, 4, 5, 6 eller høyere, avhengig av den nødvendige oppløsning.
I et annet aspekt kan signalprosesseringsinnretningen 350 være innrettet til å bestemme posisjonen for det bevegelige stempel 320 fra et kontinuerlig område av posisjoner.
Signalprosesseringsinnretningen 350 kan være anordnet for å tilveiebringe estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator 200 som et elektrisk utgangssignal. Utgangssignalet kan være digitalt eller analogt. For eksempel kan utgangssignalet være et 4-20 mA analogt strømsignal, hvor en bestemt sub-område av det totale 4-20 mA-området tilsvarer en lukket aktuatorposisjon, mens et annet sub-område av det totale 4-20 mA-området tilsvarer en åpen aktuatorposisjon. Alternativt kan utgangssignalet bli tilveiebrakt som et hydraulisk eller optisk signal.
I enda et annet aspekt kan signalprosesseringsinnretningen 350 være konfigurert til å beregne estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren ved å multiplisere posisjonen for det bevegelige stempel 320 med en forutbestemt proporsj onalitetskonstant.
Den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan inkludere et aktuatorstempel som har et første stempelareal, dvs. dets effektive stempelareal, mens det bevegelige stempel 320 i den hydrauliske sylinder 310 kan ha et andre stempelareal, dvs. dets effektive stempelareal. Proporsjonalitetskonstanten kan i et slikt tilfelle bli valgt (f. eks. forhåndsvalgt) som forholdet mellom det andre stempelareal og det første stempelareal.
I et spesielt eksempel kan det første stempelareal være i det vesentlige lik det andre stempelareal. I et slikt tilfelle vil proporsj onalitetskonstanten være i det vesentlige lik 1.
I ethvert av aspektene av apparatet kan det bevegelige stempel 320 være forsynt med en fluidpassasje, f. eks. en spalte eller åpning, som har et areal som er vesentlig mindre enn arealet av det bevegelige stempelet. Som et eksempel kan arealet av fluidpassasjen være i området 1/10000 til 1/500 av arealet av det bevegelige stempelet. Dette spesielle arrangementet, eller et lignende arrangement, kan tillate en langsomt varierende strøm av hydraulisk væske uten å flytte det bevegelige stempel 320. Et slikt arrangement kan være nyttig for å tillate apparatet å ignorere særlig langsomme variasjoner i den hydrauliske strømning, som ofte skyldes temperaturvariasjoner eller temperaturgradienter mellom den hydrauliske undervannsaktuator 200 og den hydrauliske sylinder 310 i apparatet 280.
I et annet aspekt kan anordningen omfatte minst en temperatursensor. Som et eksempel kan en første temperatursensor være innrettet til å måle en temperatur ved den hydrauliske undervannsaktuator 200, mens en andre temperatursensor kan være anordnet for å måle en temperatur ved den hydrauliske sylinder 310. I et annet aspekt kan en av disse temperaturene måles, mens den andre kan antas å ha en viss, forhåndsbestemt, omtrentlig verdi. I et slikt tilfelle kan signalprosesseringsinnretningen være anordnet for å kompensere for en temperaturgradient mellom den hydrauliske undervannsaktuator 200 og den hydrauliske sylinder 310 ved hjelp av et målesignal som leveres av en slik temperatursensor.
I noen av de ovennevnte aspekter av anordningen kan den hydrauliske aktuator 200 være en undervannsaktuator som styrer en ventil inkludert i et brønnhode, et ventiltre, en utblåsningssikring, en manifold, en rørstreng eller en landestreng for en undervannsolj e -og/eller gassbrønn. Anordningen kan med fordel anvendes under en bore-, test-, kompletterings-, brønnoverhalings- eller produksjonsfase av undervanns-olj e- og/eller -gassbrønnen.
Fig. 3 illustrerer ytterligere et sylindrisk utvidet parti 340 som forløper aksielt mellom den hydrauliske sylinder 310 og en innkapsling for
signalprosesseringsinnretningen 350. Et annen sylindrisk utvidet parti 360 forløper aksialt mellom innkapslingen for signalprosesseringsinnretningen 350 og den elektriske kontakten 370, som omfatter elektriske forbindelser for å tilføre signalprosesseringsinnretningen 350 med strøm, og forbindelser for å lese ut signaler frembragt av signalprosesseringsinnretningen 350.
Fig. 4 er et skjematisk diagram som illustrerer en signalprosesseringsinnretning 230 for et apparat for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator.
Signalprosesseringsinnretningen 340 omfatter en digital buss 420, som er operativt forbundet til en prosessor, slik som en mikroprosessor, 410. Bussen 420 er også operativt forbundet med et minne 440, som kan omfatte et flyktig arbeidsminneporsjon slik som en RAM-porsjon, som brukes til midlertidig lagring av data, og en ikke-flyktig, faste del slik som en ROM, Flash, EPROM, EEPROM, osv., som kan brukes til oppbevaring av prosesseringsinstruksjoner (datamaskinprograminstruksjoner) og faste data.
Bussen 430 er også operativt forbundet med en inn/ut-innretning 430, som har i det minste en inngang 460 og en utgang 470. Hver av inngang 460 og utgang 470 kan være digital eller analog. Som et eksempel, er både inngang og utgang analoge 4-20 mA-signaler. I et slikt tilfelle kan i inn/ut-innretningen innbefatte en A/D-omformer og en D/A-omformer, for å tilpasse signaler fremskaffet til den analoge inngang 460 til et digitalt signal som skal behandles av prosessoren 410, og for å tilpasse et digitalt signal som leveres av prosessoren 410 til et analogt utgangssignal på utgangen 470.
Et signal som representerer posisjonen for stempelet 320 i innretningen kan bli koblet til inngangen 460. Et signal som representerer estimatet for den hydrauliske undervannsaktuatorposisjonen leveres på utgangen 470.
Prosesseringen av signalet på inngangen 460, som resulterer i at signalet tilveiebringes på utgangen, blir utført av prosessoren 410 i samsvar med prosesseringsinstruksjoner holdt i en porsjon av minnet 440. Denne prosessering kan utføres, som allerede forklart, som funksjonen til signalprosesseringsinnretningen 350 i den foreliggende fremleggelse, med henvisning til figur 3 og den tilsvarende beskrivelsen ovenfor.
Signalprosesseringsinnretningen 350 kan videre omfatte, eller være forbundet til, en effektforsyning 450 som gir elektrisk effekt til elementer slik som bussen 420, prosessoren 410, inn-/ut-innretningen 430 og minnet 440, og eventuelt andre elementer eller innretninger som er koblet til bussen 420.
Fig. 5 er et skjematisk flytskjema som illustrerer prinsipper ved en fremgangsmåte for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator, hvor den hydrauliske undervannsaktuatoren har en fluidport 220 forbundet til en fluidkilde 260, eventuelt via en hydraulisk ventil 240. Den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan være en hydraulisk undervannsventilaktuator. Aktuatoren kan være en lineær hydraulisk aktuator.
Metoden starter ved initieringstrinnet 500.
Først, i forbindelsestrinnet 510, er en hydraulisk sylinder 310 forbundet i serie mellom fluidkilden og fluidporten for den hydrauliske undervannsaktuatoren. Det bevegelige stempel 320 er også anordnet i den andre hydrauliske sylinder.
Deretter i trinn 520, blir en posisjon for det bevegelige stempel 320 bestemt.
I et mulig aspekt kan trinn 520 for å bestemme posisjonen for det bevegelige stempel 320 omfatter elektromagnetisk posisjonsbestemmelse. Den elektromagnetiske posisjonsbestemmelse kan omfatte å detektere posisjonen for et magnetisk element relativt til en magnetbryter.
I et annet aspekt av fremgangsmåten kan trinn 520 for å bestemme posisjonen for det bevegelige stempel innbefatte å bestemme en av en flerhet av diskrete posisjoner. I et slikt aspekt kan antall diskrete posisjoner være to, og trinn 530 for å beregne estimert verdi av posisjon for den hydrauliske undervannsaktuator 200 kan omfatte å bestemme om den hydrauliske undervannsaktuator 200 er åpen eller lukket.
Deretter i trinn 530, beregnes estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator 200 på grunnlag av posisjonen til det bevegelige stempel 320.
I et aspekt kan trinn 530 for å bestemme en posisjon for det bevegelige stempel 320 inkludere å bestemme posisjonen fra et kontinuerlig område av posisjoner.
I et aspekt av fremgangsmåten har den hydrauliske undervannsaktuator et aktuatorslagvolum, og den hydrauliske sylinder 310 har et sylinder slagvolum hovedsakelig lik eller større enn aktuatorslagvolumet.
I et aspekt av fremgangsmåten blir estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator gitt som et elektrisk utgangssignal.
I et aspekt av fremgangsmåten omfatter trinnet 530 med å beregne estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren å multiplisere posisjonen for det bevegelige stempel 320 med en proporsjonalitetskonstant.
I et aspekt av fremgangsmåten omfatter den hydrauliske undervannsaktuator 200 et aktuatorstempel, som har et første stempelareal, mens det bevegelige stempel 320 har et andre stempelareal. I dette tilfellet kan proporsj onalitetskonstanten velges som forholdet mellom det andre stempelareal og det første stempelareal. Spesielt kan det første stempelareak være i det vesentlige lik det andre stempelareal.
I et aspekt av fremgangsmåten kan det bevegelige stempel 320 være forsynt med en fluidpassasje med et område vesentlig mindre enn et område av det bevegelige stempel 320. Dette vil tillate langsomme bevegelser av den hydrauliske undervannsaktuatoren 200 uten å bevege det bevegelige stempel 320.
I et aspekt av fremgangsmåten omfatter trinnet 530 med å beregne estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator å kompensere for en temperaturgradient mellom den hydrauliske undervannsaktuator 200 og den hydrauliske sylinder 310 ved hjelp av en temperaturmåling.
Den beskrevne fremgangsmåten kan med fordel utføres under av en bore-, teste-, kompletterings-, brønnoverhalings- eller er produksjonsfase for undervanns- olje-og/eller -gassbrønnen.
Claims (14)
1. Fremgangsmåte for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator (200), der den hydrauliske undervannsaktuator har en fluidport (220) fluidmessig forbundet til en fluidkilde (260), idet fremgangsmåten omfatter å forbinde (510) en hydraulisk sylinder (310) i serie mellom fluidkilden (260) og fluidporten (220) for den hydrauliske undervannsaktuator, idet et bevegelig stempel (320) er anordnet i den hydrauliske sylinder,
å bestemme (520) en posisjon for det bevegelige stempel (320), og å beregne (530) estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) basert på posisjonen for det bevegelige stempelet (320).
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,
hvor bestemmelsen av posisjonen omfatter å detektere posisjonen for et magnetisk element relativt til en magnetbryter.
3. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
hvor trinnet med å bestemme (520) posisjonen til det bevegelige stempel omfatter å bestemme en av et flertall av diskrete posisjoner.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 3,
hvor flertallet diskrete posisjoner er to, og
hvor trinnet med å beregne (530) estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) omfatter å avgjøre om den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) er åpen eller lukket.
5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
hvor trinnet med å beregne (530) estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuator omfatter å multiplisere posisjonen for det bevegelige stempel (320) med en proporsj onalitetskonstant, og hvor
den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) omfatter et aktuator stempel, idet aktuatorstemplet har en første stempelareal,
det bevegelige stempel (320) har et andre stempelareal, og proporsj onalitetskonstanten er valgt som forholdet mellom det andre stempelareal og det første stempelareal.
6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
hvor det bevegelige stempel (320) er forsynt med en fluidpassasje, idet passasjen har et område vesentlig mindre enn et område av det bevegelige stempel (320), hvilket tillatter en langsomt varierende strøm av hydraulisk væske uten å flytte det bevegelige stempelet (320).
7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående krav,
idet fremgangsmåten utføres under en bore-, test-, kompletterings-, brønnoverhalings- eller produksjonsfase for undervanns- olje- og/eller -gassbrønnen.
8. Apparat (280) for å bestemme et estimat av en posisjon for en hydraulisk undervannsaktuator (200), der den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) har en fluidport (220) fluidmessig koplet til en fluidkilde (260), idet apparatet (280) omfatter
en hydraulisk sylinder (310) forbundet i serie mellom fluidkilden (260) og fluidporten (220) for den hydrauliske undervannsaktuatoren (200), og et bevegelig stempel (320) anordnet i den andre hydraulikksylinderen (310),
en posisjonsbestemmelsesinnretning, innrettet til å bestemme en posisjon for det bevegelige stempel (320), og
en signalprosesseringsinnretning (350), innrettet til å beregne estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) basert på posisjonen for det bevegelige stempel.
9. Anordning i henhold til krav 8,
hvor posisjonsbestemmelsesinnretningen omfatter et magnetisk element og en magnetisk bryter, og hvor den elektromagnetiske posisjonsbestemmelsen omfatter å detektere posisjonen for det magnetiske element relativt til den magnetiske bryteren.
10. Anordning i henhold til et av kravene 8-9,
karakterisert vedat posisjonsbestemmelsesinnretningen er anordnet for å bestemme (520) et flertall diskrete posisjoner av det bevegelige stempelet (320).
11. Apparat ifølge krav 10,
hvor et antall diskrete posisjoner er to, og
hvor signalprosesseringsinnretningen (350) er anordnet for å bestemme om den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) er åpen eller lukket.
12. Anordning i henhold til et av kravene 8-11,
hvor signalprosesseringsinnretningen er innrettet til å beregne (530) estimatet av posisjonen for den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) ved å multiplisere posisjonen for det bevegelige stempel (320) med en proporsjonalitetskonstant, og hvorved
den hydrauliske undervannsaktuatoren (200) omfatter en aktuator stempel, aktuatorstemplet har et første stempelareal,
det bevegelig stempel (320) har en andre stempelareal, og proporsj onalitetskonstanten er valgt som forholdet mellom det andre stempelareal og det første stempelareal.
13. Anordning i henhold til et av kravene 8-12,
hvor det bevegelige stempel (320) er forsynt med en fluidpassasje, idet passasjen har et areal som er vesentlig mindre enn et areal av det bevegelige stempel (320), hvilket tillater en langsomt varierende strøm av hydraulisk væske uten å flytte det bevegelige stempelet (320).
14. Anvendelse av et apparat ifølge et av kravene 8-13,
under en bore-, test-, kompletterings-, brønnoverhalings- eller produksjonsfase for undervanns- olje- og/eller -gassbrønnen.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20120627A NO334269B1 (no) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator |
GB1422958.7A GB2517387B8 (en) | 2012-05-29 | 2013-05-27 | Determining a position of a hydraulic subsea actuator |
US14/404,425 US9778069B2 (en) | 2012-05-29 | 2013-05-27 | Determining a position of a hydraulic subsea actuator |
PCT/EP2013/060851 WO2013178579A1 (en) | 2012-05-29 | 2013-05-27 | Determining a position of a hydraulic subsea actuator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20120627A NO334269B1 (no) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20120627A1 true NO20120627A1 (no) | 2013-12-02 |
NO334269B1 NO334269B1 (no) | 2014-01-27 |
Family
ID=48520971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20120627A NO334269B1 (no) | 2012-05-29 | 2012-05-29 | Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9778069B2 (no) |
GB (1) | GB2517387B8 (no) |
NO (1) | NO334269B1 (no) |
WO (1) | WO2013178579A1 (no) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160222995A1 (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-04 | Wagner Spray Tech Corporation | Piston limit sensing for fluid application |
US10941762B2 (en) | 2015-01-30 | 2021-03-09 | Wagner Spray Tech Corporation | Piston limit sensing and software control for fluid application |
CN109475886B (zh) * | 2016-06-22 | 2021-08-24 | 瓦格纳喷涂技术有限公司 | 用于流体涂覆的活塞限位检测和软件控制 |
GB201812902D0 (en) * | 2018-08-08 | 2018-09-19 | Expro North Sea Ltd | Subsea test tree assembly |
FR3103863B1 (fr) * | 2019-11-28 | 2021-12-03 | Nexter Systems | Dispositif de controle de la position d'une tige de verin et actionneur lineaire hydraulique comportant un tel dispositif |
USD1001843S1 (en) * | 2021-03-29 | 2023-10-17 | Robert Bosch Gmbh | Subsea valve actuator |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NO123671B (no) | 1968-12-30 | 1971-12-27 | Norsk Hydro Verksteder A S | |
US4109725A (en) * | 1977-10-27 | 1978-08-29 | Halliburton Company | Self adjusting liquid spring operating apparatus and method for use in an oil well valve |
DE3014432A1 (de) | 1980-04-15 | 1981-10-22 | Zimmermann & Jansen GmbH, 5160 Düren | Einrichtung zur exakten stellungsrueckmeldung eines zweiseitig beaufschlagbaren arbeitskolbens in einem hydraulik-arbeitszylinder |
DE4032167C1 (en) | 1990-10-10 | 1992-04-30 | Paul Pleiger Maschinenfabrik Gmbh & Co Kg, 5810 Witten, De | Hydraulic actuator position indicator - incorporates cylinder and lines connecting working cylinder to control valve |
US6269641B1 (en) * | 1999-12-29 | 2001-08-07 | Agip Oil Us L.L.C. | Stroke control tool for subterranean well hydraulic actuator assembly |
US6609533B2 (en) | 2001-03-08 | 2003-08-26 | World Wide Oilfield Machine, Inc. | Valve actuator and method |
DE102004039160A1 (de) | 2004-05-21 | 2005-12-08 | Bosch Rexroth Ag | Anzeigeeinrichtung |
WO2006115471A1 (en) | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Welldynamics, Inc. | Direct proportional surface control system for downhole choke |
EP2352900B1 (en) | 2008-12-05 | 2017-05-03 | Moog Inc. | Two-stage submersible actuators |
NO338078B1 (no) | 2009-10-21 | 2016-07-25 | Vetco Gray Scandinavia As | Undersjøisk ventilaktuator med visuell ventilstillingsindikator koblet til en manuell overstyringsaksel |
WO2012003146A2 (en) * | 2010-07-01 | 2012-01-05 | National Oilwell Varco, L.P. | Blowout preventer monitoring system and method of using same |
-
2012
- 2012-05-29 NO NO20120627A patent/NO334269B1/no unknown
-
2013
- 2013-05-27 GB GB1422958.7A patent/GB2517387B8/en active Active
- 2013-05-27 WO PCT/EP2013/060851 patent/WO2013178579A1/en active Application Filing
- 2013-05-27 US US14/404,425 patent/US9778069B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150192431A1 (en) | 2015-07-09 |
GB2517387A (en) | 2015-02-18 |
WO2013178579A1 (en) | 2013-12-05 |
NO334269B1 (no) | 2014-01-27 |
GB2517387B (en) | 2018-10-17 |
GB2517387B8 (en) | 2018-11-21 |
US9778069B2 (en) | 2017-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO20120627A1 (no) | Bestemmelse av posisjon for hydraulisk undersjøisk aktuator | |
EP1358417B1 (en) | Apparatus for testing operation of an emergency valve | |
RU2014146622A (ru) | Система прогнозирования для привода | |
NO344024B1 (no) | System og fremgangsmåte for posisjonsovervåking | |
KR20100014066A (ko) | 유체 동력 시스템에서의 오차 억제 및 진단 방법 | |
KR20120021139A (ko) | 컷오프 밸브 제어 장치 | |
BR112014026124B1 (pt) | Sistema e método para monitoramento de posição utilizando sensor ultrassônico | |
CA2992014C (en) | Monitoring system for pressure pump cavitation | |
BRPI0621042A2 (pt) | sistema de controle de processo de fluido, e, métodos para monitorar um circuito de controle de válvula, e para monitorar um sistema de controle de processo de fluido | |
CN110118283B (zh) | 用于测定阀的磨损度的方法和用于执行该方法的装置 | |
WO2013183059A8 (en) | Device and system for predicting failures of actuated valves | |
MY193245A (en) | Electronic initiator sleeves and methods of use | |
CA3027492C (en) | Multiple-pump valve monitoring system | |
WO2016106213A1 (en) | Pressure testing method and apparatus | |
BR112016016849A2 (pt) | Torneira para botija de fluido sob pressão e botija correspondente | |
WO2014106563A1 (en) | Control unit for a valve actuator | |
JP5086407B2 (ja) | 遮断弁制御システム | |
GB2590026A (en) | Formation Fluid Analysis Apparatus and Related Methods | |
KR101765859B1 (ko) | 발전소용 유압 액추에이터의 성능 진단장치 및 이의 성능 진단방법 | |
US11714020B2 (en) | Diagnostic device, control device, fluid system and method for diagnosing leakage of pressurized fluid | |
CN107209079B (zh) | 压力测量装置和具有液压线路的离合器执行器装置 | |
DK179123B1 (en) | Valve attachment, valve and method for controlling a valve | |
ITPR20120042A1 (it) | Apparecchio di comando e controllo delle funzioni di un attuatore | |
KR102475015B1 (ko) | 해저 bop 작동액 흐름 모니터링 | |
US20190146527A1 (en) | Dome-Loaded Pressure Regulator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: FMC KONGSBERG SUBSEA AS, NO |