NO340968B1 - System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord - Google Patents
System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord Download PDFInfo
- Publication number
- NO340968B1 NO340968B1 NO20151020A NO20151020A NO340968B1 NO 340968 B1 NO340968 B1 NO 340968B1 NO 20151020 A NO20151020 A NO 20151020A NO 20151020 A NO20151020 A NO 20151020A NO 340968 B1 NO340968 B1 NO 340968B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- hydraulic
- coil
- control system
- umbilical cord
- umbilical
- Prior art date
Links
- 210000003954 umbilical cord Anatomy 0.000 title claims description 42
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 11
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
- B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
- B66D1/28—Other constructional details
- B66D1/40—Control devices
-
- 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
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/22—Handling reeled pipe or rod units, e.g. flexible drilling pipes
-
- 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
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0007—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
-
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Description
SYSTEM FOR BETJENING AV EN ELLER FLERE UNDERSJØISKE, HYDRAULISKE AKTUATORER VIA EN NAVLESTRENG SYSTEM FOR OPERATING ONE OR MORE SUBSEA HYDRAULIC ACTUATORS VIA AN UMBILICAL CORD
System for betjening av en eller flere undersjøisk hydraulisk aktuatorer som på trykkfluidkommuniserende vis er forbundet med en hydraulisk kraftenhet anordnet på en overflateinstallasjon via respektive ledninger som er anordnet i en navlestreng som i det minste delvis er kveilet opp på en spole anbrakt ved nevnte hydrauliske kraftenhet på overflateinstallasjonen, og hvor trykkfluid-strømmer mellom den hydrauliske kraftenheten og de hydrauliske aktuatorene er styrt av respektive hydraulikkventiler. System for operating one or more underwater hydraulic actuators which are connected in a pressurized fluid communicating manner to a hydraulic power unit arranged on a surface installation via respective lines which are arranged in an umbilical which is at least partially coiled up on a coil located at said hydraulic power unit on the surface installation, and where pressure fluid flows between the hydraulic power unit and the hydraulic actuators are controlled by respective hydraulic valves.
Ved ulike undervannsoperasjoner med tilhørende installasjon, vedlikehold og trekking av under-vannsutstyr fra overflateinstallasjoner/-innretninger er det behov for å styre mange ulike type av undersjøiske systemer. Noen systemer er konfigurert for flere ulike operasjoner, mens andre er beregnet på mer begrenset anvendelse. Systemene omfatter aktuatorer av ulikt slag, f.eks. ventiler betjenes ved hjelp av lineær- eller rotasjonsaktuatorer, typisk i form av hydrauliske sylindre eller motorer. Aktuatorene og andre komponenter må tilføres energi, for eksempel i form av elektrisk strøm og/eller et hydraulisk fluid under trykk. Energitilførselen kan skje fra energiakkumulatorer nær det undersjøiske systemet, for eksempel elektriske batterier eller gassakkumulatorer, eller via navlestreng med hydrauliske ledninger og kabelforbindelser fra en hydraulisk kraftenhet og et strømforsyningssystem anordnet på en overflateinstallasjon. Overflateplassering av kontrollventiler og hydraulisk operasjon via ledninger i navlestrengen anvendes i stor utstrekning når systemene som skal styres, befinner seg mindre enn 500 meter under vannoverflaten. During various underwater operations with associated installation, maintenance and pulling of underwater equipment from surface installations/devices, there is a need to control many different types of underwater systems. Some systems are configured for several different operations, while others are intended for more limited use. The systems include actuators of various types, e.g. valves are operated using linear or rotary actuators, typically in the form of hydraulic cylinders or motors. The actuators and other components must be supplied with energy, for example in the form of electrical current and/or a hydraulic fluid under pressure. The energy supply can be from energy accumulators close to the subsea system, for example electric batteries or gas accumulators, or via umbilical cord with hydraulic lines and cable connections from a hydraulic power unit and a power supply system arranged on a surface installation. Surface placement of control valves and hydraulic operation via lines in the umbilical cord are used to a large extent when the systems to be controlled are located less than 500 meters below the water surface.
En hydraulisk kraftenhet for styring av et undersjøisk hydraulisk system fra overflaten omfatter typisk en eller flere av komponenter som reservoar, pumpe, filter, akkumulator og trykkregulator for akkumulator. Kraftenheten er tilkoplet én eller flere hydraulikkventiler som ved behov tilfører en tilknyttet forbruker, dvs. en hydraulisk aktuator, hydraulisk trykksatt fluid, eventuelt blør av hydraulisk fluid fra forbrukeren. En hydraulikkventil er typisk fjernbetjent, for eksempel ved hjelp av én eller flere magnetspoler, eller den kan være betjent manuelt av en operatør. A hydraulic power unit for controlling a subsea hydraulic system from the surface typically comprises one or more components such as reservoir, pump, filter, accumulator and pressure regulator for accumulator. The power unit is connected to one or more hydraulic valves which, if necessary, supply a connected consumer, i.e. a hydraulic actuator, hydraulically pressurized fluid, possibly bleeding hydraulic fluid from the consumer. A hydraulic valve is typically operated remotely, for example by means of one or more solenoid coils, or it may be operated manually by an operator.
Forbindelsen mellom hydraulikkventilene og de undersjøiske forbrukerne er tildannet av samlinger av ledninger som strekker seg gjennom et hydraulisk overflatedistribusjonssystem, en navlestreng og et undervanns hydraulisk distribusjonssystem som er tilpasset undervannsutstyret og operasjo-nen som skal utføres. Navlestrengen er kveilet opp på en navlestrengspole som mater ut en til- strekkelig navlestrengslengde etter behov. De hydrauliske kontrollventilene er normalt anbrakt i den hydrauliske kraftenheten. En samling av hydraulikkledninger med en lengde på typisk 50-120m forbinder kontrollventilene en tilkopling på navlestrengspolen. På navlestrengspolen er det anordnet ledningskoplinger, vanligvis hurtigkoplinger, slik at forbindelsen mellom ledningene i navlestrengen og de respektive portene i hydraulikkventilene kan brytes når navlestrengspolen skal roteres for å kjøre ut eller hale inn navlestrengen. Ledningsforbindelser som må opprettholdes også når navlestrengspolen skal roteres, kan være permanent tilkoplet hydraulikkventiler! og kraftenheten via svivelkoplinger i spolens nav. The connection between the hydraulic valves and the underwater consumers is formed by collections of lines that extend through a surface hydraulic distribution system, an umbilical and an underwater hydraulic distribution system adapted to the underwater equipment and the operation to be performed. The umbilical cord is wound up on an umbilical cord spool which feeds out a sufficient length of umbilical cord as required. The hydraulic control valves are normally located in the hydraulic power unit. A collection of hydraulic lines with a length of typically 50-120m connects the control valves to a connection on the umbilical coil. The umbilical cord spool is fitted with wire connectors, usually quick connectors, so that the connection between the wires in the umbilical cord and the respective ports in the hydraulic valves can be broken when the umbilical cord spool is to be rotated to extend or retract the umbilical cord. Wire connections that must also be maintained when the umbilical coil is to be rotated may be permanently connected to hydraulic valves! and the power unit via swivel joints in the spool's hub.
En navlestrengforbindelse av denne art kan gjerne omfatte over 20 hydrauliske ledninger. Kopling-ene og ledningene mellom hydraulikkventilene og navlestrengspolen representerer en betydelig kostnad, krever betydelig innsats ved til- og fråkopling og er sårbare både på grunn av sitt omfang og sin plassering mellom navlestrengspolen og hydraulikkventilene. An umbilical connection of this kind can often include over 20 hydraulic lines. The couplings and wires between the hydraulic valves and the umbilical coil represent a significant cost, require considerable effort when connecting and disconnecting and are vulnerable both due to their size and their location between the umbilical coil and the hydraulic valves.
US2013103208 beskriver et kontrollsystem for kompletterings-, intervensjons- og testaktiviteter på en undersjøisk lokasjon. Kontrollsystemet er tilknyttet en navlestreng som er lagret og blir transpor-tert på en spole. US2013103208 describes a control system for completion, intervention and test activities at a subsea location. The control system is connected to an umbilical cord which is stored and transported on a coil.
US2014374114 A1, US2013003496 A1, US8061644 B1 og US6223675 B1 viser eksempler på systemer for betjening av én eller flere hydrauliske aktuatorer som på trykkfluidkommuniserende US2014374114 A1, US2013003496 A1, US8061644 B1 and US6223675 B1 show examples of systems for operating one or more hydraulic actuators which on pressurized fluid communicating
vis og via ledninger i en navlestreng oppkveilbar på en spole er forbundet med en hydraulisk kraftenhet anordnet på en overflateinstallasjon, hvor spolen er anordnet ved kraftenheten og hvor trykk-fluidstrømmer mellom kraftenheten og de hydrauliske aktuatorene er styrt av respektive hydraulikkventiler. vis and via wires in an umbilical cord coilable on a coil is connected to a hydraulic power unit arranged on a surface installation, where the coil is arranged at the power unit and where pressure-fluid flows between the power unit and the hydraulic actuators are controlled by respective hydraulic valves.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende pa-tentkravene. The purpose is achieved by the features indicated in the description below and in the subsequent patent claims.
Oppfinnelsen tilveiebringer et system for betjening av en eller flere undersjøiske, hydrauliske aktuatorer som på trykkfluidkommuniserende vis er forbundet med en hydraulisk kraftenhet anordnet på en overflateinstallasjon via respektive ledninger som er anordnet i en navlestreng som i det minste delvis er kveilet opp på en spole anbrakt ved nevnte hydrauliske kraftenhet på overflateinstallasjonen, og hvor trykkfluidstrømmer mellom den hydrauliske kraftenheten og de hydrauliske aktuatorene er styrt av respektive hydraulikkventiler. Hydraulikkventilene er anordnet i spolen og er tilknyttet et første styringssystem som er anordnet i spolen og er innrettet til signalkommunikasjon med et andre styringssystem anordnet i en avstand fra spolen. Hydraulikkventilene er fortrinnsvis koplet til den hydrauliske kraftenheten med ett sett av trykk- og returledninger, eventuelt via en fordeler anordnet i spolen. Nevnte trykk- og returledninger kan være frakoplbare, for eksempel ved hjelp av i og for seg kjente hurtigkoplinger, slik at nevnte trykk- og returledningssett kan koples fra spolen når navlestrengen skal mates ut eller spoles inn. Dersom det er behov for å kunne betjene én eller flere av de hydrauliske aktuatorene mens navlestrengen mates ut av eller trekkes inn på spolen, kan forbindelsen mellom manifolden og den hydrauliske kraftenheten omfatte hydrauliske svivelforbin-delser i spolens nav, slik at hydraulikkventilene alltid er forbundet med den hydrauliske kraftenheten. The invention provides a system for operating one or more subsea hydraulic actuators which are connected in a pressurized fluid communicating manner to a hydraulic power unit arranged on a surface installation via respective lines which are arranged in an umbilical which is at least partially wound up on a coil located at said hydraulic power unit on the surface installation, and where pressurized fluid flows between the hydraulic power unit and the hydraulic actuators are controlled by respective hydraulic valves. The hydraulic valves are arranged in the coil and are connected to a first control system which is arranged in the coil and is arranged for signal communication with a second control system arranged at a distance from the coil. The hydraulic valves are preferably connected to the hydraulic power unit with one set of pressure and return lines, possibly via a distributor arranged in the coil. Said pressure and return lines can be disconnected, for example by means of quick connectors known per se, so that said pressure and return line set can be disconnected from the spool when the umbilical cord is to be fed out or spooled in. If there is a need to be able to operate one or more of the hydraulic actuators while the umbilical cord is fed out of or drawn in onto the spool, the connection between the manifold and the hydraulic power unit can include hydraulic swivel connections in the hub of the spool, so that the hydraulic valves are always connected with the hydraulic power unit.
Tilførsel av elektrisk strøm til hydraulikkventilene i spolen og eventuelle andre forbrukere tilknyttet navlestrengen kan anordnes på tilsvarende vis, dvs. enten ved en frakoplbar ledningsforbindelse mellom spolen og et strømforsyningssystem, eller ved at forbindelsen er permanent og går via sleperinger eller lignende roterbare overføringsanordninger som opprettholder forsyningen også når spolen roterer. I tillegg kan elektriske akkumulatorer være anordnet i spolen for å forsyne hydraulikkventilene, det første styringssystemet og eventuelle andre forbrukere som er tilknyttet navlestrengen, med elektrisk strøm i en eventuell nødssituasjon hvor tilførselen av elektrisk strøm til spolen har sviktet. The supply of electric current to the hydraulic valves in the spool and any other consumers associated with the umbilical can be arranged in a similar way, i.e. either by a disconnectable wire connection between the spool and a power supply system, or by the connection being permanent and via slip rings or similar rotatable transmission devices that maintain the supply also when the coil rotates. In addition, electric accumulators can be arranged in the coil to supply the hydraulic valves, the first control system and any other consumers connected to the umbilical with electric current in a possible emergency situation where the supply of electric current to the coil has failed.
Signalkommunikasjonen mellom det første styringssystemet anordnet i spolen og det andre styringssystemet anordnet i en avstand fra spolen kan gå gjennom frakoplbare signalledninger, signalledninger som er permanent forbundet med styringssystemene via sleperinger eller lignende roterbare overføringsanordninger som opprettholder forsyningen når spolen roterer, eller signalkommunikasjonen kan være trådløs. Signalkommunikasjonen kan gå gjennom strømtilfør-selsledningene. The signal communication between the first control system arranged in the coil and the second control system arranged at a distance from the coil may be through disconnectable signal lines, signal lines permanently connected to the control systems via slip rings or similar rotatable transmission devices which maintain the supply as the coil rotates, or the signal communication may be wireless. The signal communication can go through the power supply cables.
Det første styringssystemet er fordelaktig innrettet til automatisk å kunne utføre programmerte nø-doperasjoner dersom strømtilførselen og forbindelsen med det andre styringssystemet svikte. Det er også en fordel om det første styringssystemet er innrettet til å kunne lagre mottatt informasjon fra tilknyttede sensorer i perioder når forbindelsen med det andre styringssystemet er brutt. The first control system is advantageously designed to be able to automatically carry out programmed emergency operations if the power supply and the connection with the second control system fail. It is also an advantage if the first control system is designed to be able to store information received from associated sensors during periods when the connection with the second control system is broken.
Oppfinnelsen er definert av det selvstendige patentkravet. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen. The invention is defined by the independent patent claim. The independent claims define advantageous embodiments of the invention.
Oppfinnelsen vedrører mer spesifikt et system for betjening av en eller flere undersjøisk hydraulisk aktuatorer som på trykkfluidkommuniserende vis er forbundet med en hydraulisk kraftenhet anordnet på en overflateinstallasjon via respektive ledninger som er anordnet i en navlestreng som i det minste delvis er kveilet opp på en spole anbrakt ved nevnte hydrauliske kraftenhet på overflateinstallasjonen, og hvor trykkfluidstrømmer mellom den hydrauliske kraftenheten og de hydrauliske aktuatorene er styrt av respektive hydraulikkventiler, kjennetegnet ved at hydraulikkventilene er anordnet i navlestrengspolen og er tilknyttet et første styringssystem som er anordnet i navlestrengspolen og er innrettet til signalkommunikasjon med et andre styringssystem anordnet i en avstand fra navlestrengspolen. The invention relates more specifically to a system for operating one or more underwater hydraulic actuators which are connected in a pressurized fluid communicating manner to a hydraulic power unit arranged on a surface installation via respective lines which are arranged in an umbilical which is at least partially coiled up on a coil placed at said hydraulic power unit on the surface installation, and where pressurized fluid flows between the hydraulic power unit and the hydraulic actuators are controlled by respective hydraulic valves, characterized in that the hydraulic valves are arranged in the umbilical coil and are connected to a first control system which is arranged in the umbilical coil and is arranged for signal communication with a second control system arranged at a distance from the umbilical coil.
Hydraulikkventilene kan være koplet til den hydrauliske kraftenheten med et frakoplbart trykk- og returledningssett. The hydraulic valves can be connected to the hydraulic power unit with a detachable pressure and return line set.
Alternativt kan hydraulikkventilene være permanent koplet til den hydrauliske kraftenheten med trykk- og returledningssettet via roterbare overføringsanordninger anordnet i navlestrengspolens nav. Fordelen med dette er at hydraulikkfunksjonene kan anvendes også mens navlestrengen mates ut eller spoles inn. Alternatively, the hydraulic valves may be permanently connected to the hydraulic power unit with the pressure and return line assembly via rotatable transfer devices arranged in the hub of the umbilical coil. The advantage of this is that the hydraulic functions can also be used while the umbilical cord is fed out or wound in.
Det første styringssystemet kan via roterbare overføringsanordninger anordnet i navlestrengspolens nav koplet til et strømforsyningssystem anordnet i en avstand fra navlestrengspolen. Dermed kan systemets funksjoner opprettholdes også mens navlestrengen mates ut eller spoles inn. The first control system may via rotatable transmission devices arranged in the hub of the umbilical cord coil be coupled to a power supply system arranged at a distance from the umbilical cord coil. In this way, the system's functions can be maintained even while the umbilical cord is fed out or wound in.
En elektrisk akkumulator som er anordnet i navlestrengspolen, kan være tilkoplet det første styringssystemet. Dermed er det etablert en reserveløsning for strømtilførsel til tilknyttede komponenter dersom det blir brudd i strømforsyningen fra det tilknyttede strømforsyningsnettet. An electrical accumulator arranged in the umbilical coil may be connected to the first control system. Thus, a backup solution has been established for power supply to connected components if there is a break in the power supply from the connected power supply network.
Det første styringssystemet kan via navlestrengen være innrettet til mottak av signaler fra en eller flere sensorer tilknyttet den hydrauliske aktuatoren. The first control system can via the umbilical cord be arranged to receive signals from one or more sensors associated with the hydraulic actuator.
Det første styringssystemet og det andre styringssystemet kan være forsynt med et trådløst sender-/mottakersystem. Dermed kan overføringen av styringssignaler etc. foregå uavhengig av eventuelle brudd i ledningsforbindelser mellom spolen og omgivelsene. The first control system and the second control system may be provided with a wireless transmitter/receiver system. Thus, the transmission of control signals etc. can take place independently of any breaks in the wire connections between the coil and the surroundings.
Det første styringssystemet kan være innrettet til automatisk å kunne generere styringssignaler for hydraulikkventilene og/eller å regulere strømtilførselen til andre tilknyttede forbrukere basert på mottak av signaler fra tilknyttede sensorer i en situasjon hvor kommunikasjonen med det andre styringssystemet er brutt. Dermed kan eventuelle nødprosedyrer iverksettes automatisk ved alvor-lig svikt i systemets normalfunksjoner. The first control system can be arranged to be able to automatically generate control signals for the hydraulic valves and/or to regulate the power supply to other associated consumers based on receiving signals from associated sensors in a situation where communication with the second control system is broken. In this way, any emergency procedures can be implemented automatically in the event of a serious failure in the system's normal functions.
Det første styringssystemet kan omfatte midler for lagring av informasjon mottatt fra de tilknyttede sensorene. En fordel med dette er at informasjon som mottas fra tilknyttede sensorer etc. i perioder med brudd i forbindelsen mellom det første og det andre styringssystemet, kan tas vare på og overføres til det andre styringssystemet straks forbindelsen er gjenopprettet. The first control system may include means for storing information received from the associated sensors. An advantage of this is that information received from associated sensors etc. during periods of interruption in the connection between the first and the second control system can be taken care of and transferred to the second control system as soon as the connection is restored.
I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser skjematisk et perspektivriss av en navlestrengspole med et betjeningsarrange-ment for fjerntliggende forbrukere tilknyttet til en navlestreng, idet betjeningsarrang-ementet står i forbindelse med en hydraulisk kraftenhet og et strømforsyningssystem via frakoplbare ledninger; Fig. 2 viser en variant hvor forbindelsen opprettholdes via roterbare koplinger som hydrauliske svivel- og elektriske sleperingforbindelser eller lignende i navlestrengspolens nav; og Fig. 3 viser i mindre målestokk en oversikt over en undersjøisk installasjon forbundet med en overflateinstallasjon via en navlestreng delvis kveilet opp på en spole ifølge oppfinnelsen. In the following, examples of preferred embodiments are described which are visualized in accompanying drawings, where: Fig. 1 schematically shows a perspective view of an umbilical coil with an operating arrangement for remote consumers connected to an umbilical cord, the operating arrangement being in connection with a hydraulic power unit and a power supply system via disconnectable wires; Fig. 2 shows a variant where the connection is maintained via rotatable couplings such as hydraulic swivel and electrical slip ring connections or the like in the hub of the umbilical cord coil; and Fig. 3 shows on a smaller scale an overview of an underwater installation connected to a surface installation via an umbilical cord partially wound up on a coil according to the invention.
På figurene angir henvisningstallet 1 en navlestreng som på i og for seg kjent vis omfatter en samling av ledninger som strekker seg fra en overflateinstallasjon 10 og til en undersjøisk forbruker 11 (se figur 3), for eksempel en ventilaktuator på et verktøysystem tilknyttet et ventiltre på et undersjø-isk brønnhode. Navlestrengen 1 er delvis kveilet opp på en navlestrengspole 2 som ved hjelp av en spoledrivenhet 22 kan mate ut eller spole opp navlestrengen 1. Navlestrengen 1 rommer blant annet hydrauliske ledninger, for eksempel en trykkledning 231 og en returledning 232 som er koplet til hydrauliske hydraulikkventiler 23 (se særlig figurene 1 og 2). Flere hydraulikkventiler 23 er samlet i ei ventilblokk 23' anordnet i navlestrengspolen 2. Det er innlysende for en fagperson at hydraulikkventilene 23 kan forekomme både som enkeltvirkende ventiler forbundet med hver sin forbruker med bare én hydraulisk ledning, eller som dobbeltvirkende ventiler som vist på figurene, forbundet med hver sin forbruker med to hydrauliske ledninger. In the figures, the reference number 1 indicates an umbilical cord which, in a manner known per se, comprises a collection of wires extending from a surface installation 10 and to an underwater consumer 11 (see figure 3), for example a valve actuator on a tool system associated with a valve tree on a subsea wellhead. The umbilical cord 1 is partially wound up on an umbilical cord spool 2 which, with the help of a spool drive unit 22, can feed out or wind up the umbilical cord 1. The umbilical cord 1 contains, among other things, hydraulic lines, for example a pressure line 231 and a return line 232 which are connected to hydraulic hydraulic valves 23 (see especially figures 1 and 2). Several hydraulic valves 23 are assembled in a valve block 23' arranged in the umbilical coil 2. It is obvious to a person skilled in the art that the hydraulic valves 23 can occur both as single-acting valves connected to each consumer with only one hydraulic line, or as double-acting valves as shown in the figures, connected to each consumer with two hydraulic lines.
Ventilblokka 23' står i fluidkommuniserende forbindelse med en i og for seg kjent hydraulisk kraftenhet 3 anordnet i en avstand fra navlestrengspolen 2 via et trykk- og returledningssett 6. Den hydrauliske kraftenheten 3 omfatter nødvendige komponenter for å kunne opprettholde et foreskre-vet fluidtrykk i en hydraulisk krets. The valve block 23' is in a fluid-communicating connection with a known per se hydraulic power unit 3 arranged at a distance from the umbilical coil 2 via a pressure and return line set 6. The hydraulic power unit 3 comprises necessary components to be able to maintain a prescribed fluid pressure in a hydraulic circuit.
Navlestrengen 1 kan også omfatte én eller flere ledninger 27, for eksempel for framføring av elektrisk strøm fra et strømforsyningssystem 4 til undersjøiske forbrukere (ikke vist) eller for signalover-føring mellom sensorer 12 (se figur 3) og et første styringssystem 24. Den elektriske generatoren 4 er anordnet i en avstand fra navlestrengspolen 2 og er tilkoplet et koplingsgrensesnitt (beskrives mer detaljert nedenfor) på navlestrengspolen 2 ved hjelp av en tilførselsledning 7 for strøm. The umbilical cord 1 may also comprise one or more wires 27, for example for the transmission of electrical current from a power supply system 4 to underwater consumers (not shown) or for signal transmission between sensors 12 (see figure 3) and a first control system 24. The electrical the generator 4 is arranged at a distance from the umbilical coil 2 and is connected to a coupling interface (described in more detail below) on the umbilical coil 2 by means of a supply line 7 for power.
Det første styringssystemet 24 er anordnet i navlestrengspolen 2 og står i styresignalkommunise-rende forbindelse med hydraulikkventilene 23 via en eller flere signalledninger 241, for eksempel i form av elektrisk sty rest røm til elektromagneter (ikke vist) på hydraulikkventilene 23. Det første styringssystemet 24 står også i signalkommuniserende forbindelse med et andre styringssystem 5 anordnet i en avstand fra navlestrengspolen 2.1 utførelsen vist på figur 1 er denne forbindelsen tilveiebrakt via en signalledning 8 som er løsgjørbart tilkoplet navlestrengspolen 2 via nevnte koplingsgrensesnitt. I utførelsen vist på figur 2 er forbindelsen tilveiebrakt ved hjelp av et trådløst sender-/mottakersystem 9. The first control system 24 is arranged in the umbilical coil 2 and is in control signal-communicating connection with the hydraulic valves 23 via one or more signal lines 241, for example in the form of electrically controlled rest room for electromagnets (not shown) on the hydraulic valves 23. The first control system 24 is also in a signal-communicating connection with a second control system 5 arranged at a distance from the umbilical cord coil 2.1 the embodiment shown in Figure 1, this connection is provided via a signal line 8 which is releasably connected to the umbilical cord coil 2 via said connection interface. In the embodiment shown in Figure 2, the connection is provided by means of a wireless transmitter/receiver system 9.
Fra det andre styringssystemet 5 avleses returnerte signaler fra sensorene 12 som er koplet til det første styringssystemet 24, og hydraulikkventilene 23 fjernbetjenes når det er behov for å operere de undersjøiske aktuatorene 11. From the second control system 5, returned signals are read from the sensors 12 which are connected to the first control system 24, and the hydraulic valves 23 are remotely operated when there is a need to operate the underwater actuators 11.
Det første styringssystemet 24 kan omfatte midler for automatisk generering av styringssignaler for hydraulikkventilene 23 og/eller automatisk regulering av strømtilførselen til andre tilknyttede forbrukere basert på mottak av signaler fra tilknyttede sensorer 12 i en situasjon hvor kommunikasjonen med det andre styringssystemet 5 er brutt. Det første styringssystemet 24 omfatter også midler for lagring av informasjon mottatt fra de tilknyttede sensorene 12. The first control system 24 may include means for automatically generating control signals for the hydraulic valves 23 and/or automatically regulating the power supply to other associated consumers based on receiving signals from associated sensors 12 in a situation where communication with the second control system 5 is broken. The first control system 24 also includes means for storing information received from the associated sensors 12.
På figur 1 er det skjematisk vist et koplingsgrensesnitt på navlestrengspolen 2 i form av et kop-lingspanel 26 omfattende egnede koplinger 261 for tilførsel og retur av hydraulikkfluid, elektrisk strøm og signaloverføring ved at trykk- og returledningssettet 6, tilførselsledningen 7 for strøm og signalledningen 8 kan koples til sine respektive systemer på navlestrengspolen 2 når navlestrengspolen 2 ikke roterer. Figure 1 schematically shows a connection interface on the umbilical coil 2 in the form of a connection panel 26 comprising suitable connections 261 for the supply and return of hydraulic fluid, electric current and signal transmission by the pressure and return line set 6, the supply line 7 for power and the signal line 8 can be connected to their respective systems on the umbilical coil 2 when the umbilical coil 2 is not rotating.
På figur 2 er det vist et andre utførelseseksempel, hvor hydraulikkfluid og strøm overføres til de respektive systemene på navlestrengspolen 2 via roterbare overføringsanordninger 211 i navlestrengspolens nav 21. De roterbare overføringsanordningene kan være av typene hydrauliske svivler og elektriske sleperinger. Signalkommunikasjonen mellom det første styringssystemet 24 og det andre styringssystemet 5 er her vist som et trådløst sender-/mottakersystem 9.1 denne utførel-sen kan navlestrengspolen 2 rotere mens det tilføres hydraulikkfluid og strøm samtidig som en har fordelen av å kunne opprettholde en kontinuerlig signalkommunikasjon både med systemene i navlestrengspolen 2 og med de tilkoplede undersjøiske sensorene 12 via navlestrengen 1. Figure 2 shows a second design example, where hydraulic fluid and current are transferred to the respective systems on the umbilical coil 2 via rotatable transfer devices 211 in the hub 21 of the umbilical cord coil. The rotatable transfer devices can be of the types hydraulic swivels and electric slip rings. The signal communication between the first control system 24 and the second control system 5 is shown here as a wireless transmitter/receiver system 9.1 In this embodiment, the umbilical coil 2 can rotate while hydraulic fluid and current are supplied, while at the same time having the advantage of being able to maintain continuous signal communication both with the systems in the umbilical coil 2 and with the connected underwater sensors 12 via the umbilical cord 1.
På figur 1 er det også vist en elektrisk akkumulator 25 anordnet i navlestrengspolen 2. Akkumulatoren 25 lades av strømforsyningssystemet 4 via tilførselsledningen 7. Akkumulatoren 25 vil kunne forsyne tilknyttede forbrukere med elektrisk strøm når leveransen fra strømforsyningssystemet 4 opphører, enten dette skyldes at tilførselsledningen 7 er koplet fra når navlestrengspolen 2 roteres for å mate ut eller spole opp navlestrengen 1, eller det er feil i strømforsyningssystemet 4. Figure 1 also shows an electric accumulator 25 arranged in the umbilical coil 2. The accumulator 25 is charged by the power supply system 4 via the supply line 7. The accumulator 25 will be able to supply associated consumers with electric power when the supply from the power supply system 4 ceases, whether this is because the supply line 7 is disconnected when the umbilical cord spool 2 is rotated to feed out or wind up the umbilical cord 1, or there is a fault in the power supply system 4.
Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de vedlagte kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer. It should be noted that all of the above embodiments illustrate the invention, but do not limit it, and those skilled in the art will be able to devise many alternative embodiments without departing from the scope of the appended claims. In the requirements, reference numbers in parentheses should not be seen as limiting. The use of the verb "to comprise" and its various forms does not exclude the presence of elements or steps not mentioned in the claims. The indefinite articles "an", "ei" or "et" before an element do not exclude the presence of several such elements.
Det faktum at enkelte trekk er anført i innbyrdes forskjellige avhengige krav, indikerer ikke at en kombinasjon av disse trekk ikke med fordel kan brukes. The fact that certain features are listed in mutually different dependent claims does not indicate that a combination of these features cannot be advantageously used.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20151020A NO340968B1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20151020A NO340968B1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20151020A1 NO20151020A1 (en) | 2017-02-14 |
| NO340968B1 true NO340968B1 (en) | 2017-07-31 |
Family
ID=58335141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20151020A NO340968B1 (en) | 2015-08-13 | 2015-08-13 | System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO340968B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6223675B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-05-01 | Coflexip, S.A. | Underwater power and data relay |
| US8061644B1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-11-22 | PATCO Machine & Fab., Inc. | Incrementally adjustable level winding mechanism |
| US20130003496A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-03 | Arne Berg | Rotary joint/swivel device |
| US20140374114A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-25 | Helix Energy Solutions Group, Inc. | Subsea Intervention System |
-
2015
- 2015-08-13 NO NO20151020A patent/NO340968B1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6223675B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-05-01 | Coflexip, S.A. | Underwater power and data relay |
| US20130003496A1 (en) * | 2010-03-12 | 2013-01-03 | Arne Berg | Rotary joint/swivel device |
| US8061644B1 (en) * | 2011-01-12 | 2011-11-22 | PATCO Machine & Fab., Inc. | Incrementally adjustable level winding mechanism |
| US20140374114A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-25 | Helix Energy Solutions Group, Inc. | Subsea Intervention System |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20151020A1 (en) | 2017-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2021200401B2 (en) | Manifolds for providing hydraulic fluid to a subsea blowout preventer and related methods | |
| US8820410B2 (en) | Control system for blowout preventer stack | |
| CN107002479B (en) | High pressure subsea blowout preventer system | |
| CN108026764B (en) | Blowout preventer control system and method for controlling a blowout preventer | |
| AU2018326664B2 (en) | Controlling subsea apparatus | |
| JP2016538493A6 (en) | Manifold and related method for providing hydraulic fluid to an underwater jet prevention device | |
| NO20111376A1 (en) | Wireless underwater monitoring and control system | |
| US20170204704A1 (en) | Remotely-Operated Subsea Control Module | |
| US20120175125A1 (en) | Subsea pod pump | |
| NO340968B1 (en) | System for operating one or more subsea hydraulic actuators via an umbilical cord | |
| WO2018062997A1 (en) | Umbilical installation method and system | |
| US20220011930A1 (en) | Blowout preventer system with data playback | |
| GB2459488A (en) | Wired communication with acoustic communication backup | |
| WO2012030264A1 (en) | Flow control arrangement for regulating the flow in a district heating system | |
| AU2017320461B2 (en) | Umbilical method | |
| CN113179650A (en) | Selective mode subsea electronics module | |
| KR20180034902A (en) | Communication system of fsru |