NO884628L - Styringssystem for utblaasningssikring (bop) og fremgangsmaate for anvendelse av samme. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og et system for å styre et undersjøisk utblåsningssikrings (BOP) system generelt, og vedrører nærmere bestemt slike BOP styresystemer og fremgangsmåter som har både elektriske og hydrauliske ledninger som fører fra havoverflaten til BOP systemet på havbunnen.

Sikkerhetsvyrderinger ved offshore-boringsaktiviteter medfører at en undersjøisk BOP må være i stand til hurtig å stenge brønnhullet uansett vanndybden på borestedet. Vanlige hydrauliske BOP-styresystemer erfarer uakseptable forsinkel-ser ved operering av undersjøiske BOP-funksjoner i dypvanns-applikasjoner p.g.a. at (1) den tid som kreves for å sende et hydraulisk aktiveringssignal gjennom en navlestrengslang fra overflatestyrestasjonen til den undersjøiske styringskon-trollventilen blir alt for lang på dypt vann, og (2) levering av tilstrekkelige mengder av trykkdriftsfluidum til BOP-funksjonen fra overflaten krever en vesentlig grad av tid. Disse to elementer for en fullstendig BOP-sekvenstid refereres vanligvis til hhv. signaltid og oppfyllingstid.

Fremgangsmåter som ble anvendt tidligere til å redusere signaltid har innbefattet økt slangedimensjonering og høyere driftstrykk, mens oppfyllingstiden er blitt minimalisert gjennom bruken av undersjøisk fluidumslagringsakkumulatorer til effektivt å redusere distansen som noe av fluidumet må strømme før det når nevnte BOP. Adekvatheten ved disse fremgangsmåter er blitt utfordret av ønsket for boring på dypvann som nærmer seg 1200 meter (4000 fot) hvor vanlige systemer har ulemper. Slangebunter i lange lengder og stor diameter krever vesentlig dekkplass for lagring og byr på håndteringsvanskeligheter hva angår utkjøring og innhenting. Dessuten, vil det brukbare undersjøiske akkumulatorvolum forminskes med økende vanndybde p.g.a. utvendig hydrostatiske trykkvirkninger, hvilket tvinger ytterligere akkumulatorflas-ker til å bli montert på havbunnen ettersom vanndybden øker.

. Selv om multiplekse elektriske BOP-styresystemer er kjent

innenfor teknikken, er slike systemer meget kostbare og kompliserte. Forut for de systemer som er beskrevet i det etterfølgende i hht. den foreliggende oppfinnelse ble operatørene møtt med den utsikt at, for å bore på dypere vann, ville deres eksisterende hydrauliske styresystemer behøve å bli erstattet med mer kompliserte, mer kostbare multiplekse elektriske BOP-styresystemer.

Tidligere forsøk med å retromontere elektriske styringer på eksisterende hydrauliske styresystemer har involvert vesentlige og kompliserte utstyrsmodifikasjoner med betyde-lige installasjons/utsjekkingskostnader om bord på borerig-gen.

Det er derfor det primære formålet med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et nytt og forbedret BOP-styresystem.

Det er også et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et nytt og forbedret BOP-styresystem som anvender eksisterende hydrauliske ledninger til å styre ukritiske funksjoner og elektriske ledninger til å styre kritiske funksjoner.

Det er ennå et formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe et nytt og forbedret system for å tilveiebringe elektriske signaler gjennom hydrauliske ledninger.

Det er ennå et annet formål med den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe nye og forbedrede fremgangsmåter for å styre undersjøiske BOP-systemer.

Disse og andre formål, trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den detaljerte beskrivelse lest i forbindelse med tegningene.

Fig. 1 er et skjematisk vertlkalriss av et boreskip plassert over et undersjøisk BOP-system. Fig. 2A er et skjematisk riss, delvis i blokkskjemaform, av et par elektrohydrauliske ventiltrestyremekanismer som anvendes i hht. den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2B er et blokkskjema over elektriske kretser som anvendes i hht. den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 er et skjematisk riss av det undersjøiske grensesnit-tet mellom elektriske og hydrauliske kretser som anvendes i hht. oppfinnelsen. Fig. 4 er et vertlkalriss, delvis i tverrsnitt, av en elektrisk anordning som er koblet til en hydraulisk slange i hht. den foreliggende oppfinnelse. Fig. 5 er et enderiss av anordningen ifølge fig. 4 tatt langs snittlinjene 5-5. Fig. 6 er en anordning i hht. en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen. Fig. 7 er et skjematisk vertlkalriss av anordningen ifølge enten fig. 4 eller fig. 6 i reell operasjon.

Slik som det lett vil forstås tilsikter den foreliggende oppfinnelse omdannelsen av et eksisterende hydraulisk styresystem til et i hvilket valgte "kritiske" funksjoner styres av elektriske ledninger, mens de ukritiske funksjoner overlates til styring ved hjelp av eksisterende hydrauliske ledninger. Definert som kritiske er de BOP-funksjoner som anses vesentlige i å inneholde et tilbakeslag eller en utblåsning fra brønnen under boreoperasjoner. Funksjoner som tilfredsstiller dette kriterium vil variere med det spesielle BOP-utstyret som befinner seg ombord og kan typisk innbefatte skjæravstenger (ram) BOP, flere sett av rør avstenger BOP'er og en eller to BOP'er av ringformet type. Kritiske funksjoner kan også innbefatte minst et par strupnings- og kveleven-tiler og/eller den marine stigerørs nedre frakoblingsanord-ning avhengig av operatørens preferanse. Bruken av elektriske signaleringsteknikker for kritiske funksjoner kan elliminere hydraulisk signalforsinkelse fullstendig, bortsett fra når det eksisterende hydrauliske systemet anvendes som en reservestyring, med det resultat at operasjonstiden for de kritiske BOP-funksjoner kan reduseres til reell oppfyllingstid som er i øyeblikket godt innenfor de foreskrevne tidsgrenser uansett vanndybde.

Slik som anvendt her, betegner "E/H" elektro-hydraulikk. E/H-omformningskonseptet involverer tilføyelsen av elektriske/elektroniske styrekomponenter til eksisterende styrte hydrauliske kontrollsystemer på en slik måte at det mulig-gjøres at kritiske BOP-funksjoner aktiveres elektrisk istedet for de eksisterende hydrauliske trykkaktiveringsteknikker. Slike omformningskretser kan, p.g.a. økonomisk og logisk nødvendighet, maksimalisere den vedvarende bruk av mye eksisterende hydrauliske styringsmaskinvare som ofte innbefatter overflatestyringspaneler, hydrauliske navlestrenger, undersjøiske hydrauliske styremekanismer for ventiltre, og håndteringsutstyr for utkjøring og innhenting. De ytterligere omformningskomponenter innbefatter en elektrisk krafttilførsel på overflaten med feilvern og operatørsikkerhetshjelpemidler, overflødige elektriske kabler og spredningsruller, og overflødige underjordiske under-sjøiske elektriske solenoidventilpakker konstruert for montering på eller nær eksisterende hydrauliske styremekanismer for ventiltre.

Den primære forskjell mellom E/H-omformningskonseptet og vanlig E/H BOP-styresystemer, inntrodusert for over en dekade siden, er kun den elektriske evnebegrensning overfor "kritiske" BOP-funksjoner og systempakking som særlig muliggjør tilføyelseomformning av hydrauliske systemer. Begrensningen overfor kritiske funksjoner er av største betydning for påvirkning av den totale kostnad av E/H-omformning. Hver elektrisk styrte funksjon opereres av dens egne par av tråder i de undersjøiske elektriske kabler, og det totale aggregat av samtlige elektrisk styrte funksjoner vil bestemme dimensjonen og kompleksiteten av både krafttil-førselsutstyret på overflaten og dimensjonen av de under-sjøiske elektriske solenoidventilpakker. Kapasiteten og dermed den fysiske størrelsen av de undersjøiske elektriske kabler påvirkes også av antallet av elektrisk styrte funksjoner i et E/H-omformningssystem.

Installasjonen av et E/H-omformningssystem resulterer også i en økonomisk støttestyringsevne for de kritiske BOP-funksjonene. De elektriske styringer tjener som det primære systemet, mens de eksisterende styrte hydrauliske styringer blir den sekundære operasjonsmåten ved hjelp av undersjøisk skyttelventiler.

Idet det nå vises til fig. 1 og 2A, er det vist et flytende boreskip 10 som har en vanlig borerigg 11 i vannet 14 for boring av en vanlig brønn i havbunnen 16. Plassert på boreskipet 10 er et par overflødige ruller 32 og 34, koblet resp. gjennom navlestrenger 36 og 38 til et par ventiltrestyremekanismer 70 og 72. Etter som nevnte styremekanismer er identiske, skal kun en styremekanisme 70 beskrives. Styremekanismen 70 innbefatter en ac/dc tilførsel 74 og et kommunlkasjonsfliter 76, samt en åttekanals multipleks styreenhet 78. Utmatningene fra multipleks styreenheten 78 er fastkoblet til åtte solenoldenheter S0L1-S0L8. Systemet gir elektrisk styrekontroll for syv undersjøiske funksjoner pluss en elektrisk styrekontrollfunksjon til å operere en ESV (energispareventil) ventil eller et par ESV-ventilsammen-stillinger parallelt når doble ringformede sikringer er tilstede. De syv kontrollfunksjonene kan tildeles i hht. konfigurasjonene for BOP-stabelen. Eksempelvis kan funksjon ene tildeles som "nær" funksjonen for to ringer, fire avstengere, og en reserve pluss den pre-tildelte ESV-funksjonen. ESV 88, vist i fig. 3, er beskrevet i US-PS 4 509 405, overdratt til DL Industrier, Inc., rettighetsinne-haveren til den foreliggende søknad. Systemer er blitt særlig konstruert til å operere med et utvalg av elektriske kabeltyper for å gi fleksibilitet i retromonteringsapplika-sjoner. Den spesielle kabeltypen som anvendes, er en lavkostnads, armert koaksialkabel som har utstrakt anvendelse i undersjøisk TV og geofysisk arbeid. I tillegg til lav kostnad, oppviser denne kabel lett vekt (ca. 317,5 kg/305 m), liten bøyeradius (45,7 cm), og en liten diameter (ca. 1,8 cm). Disse trekk muliggjør små lavkostnadslagrings/utspred-ningsruller til å bli anvendt (121,9 cm flens • 91,4 cm trommellengde av 1280 m kabel).

Disse ruller Innbefatter ikke elektriske sleperinger og ingen behøves for systemet. Store multipleks styresystemer trenger ikke sleperinger for å opprettholde styring av undersjøiske funksjoner under BOP-stabel kjørings/innhentingsoperasjoner, men det foreliggende system tillater vedvarende operasjon av de konvensjonelle hydrauliske styringer som kan anvendes under kjørings/innhentingsoperasjonen, samt anvendes for støttestyring under boring.

Det undersjøiske styreutstyret består av et par elektriske undersjøiske styremekanismer 70 og 72 som kan monteres på 42-lednings, 60-lednings eller andre konvensjonelle hydrauliske styremekanismer. Alle forbindelser mellom den hydrauliske styremekanismen og styremekanismene 70 og 72 er hydrauliske.

70 og 72 innbefatter en en-atmosfæres boks som inneholder den multiplekse elektronikken. Selve elektronikken er utformet fra lagervareprodukter som har utstrakt bruk i tillegg til å tilfredsstille ytelseskriterier for denne type av anvendelse. Driftstemperturen for den fullstendige undersjøiske styre mekanismen er -20°C til 70°C uten ytterlgiere lavtemperaturs-vern.

Idet det nå vises til fig. 2B er det vist overflateutstyret 30 som består av en enkelt NEMA 4x avslutning (rustfritt stål) som inneholder den nødvendige elektronikk som anvendes til å operere overflødige underjordiske elektroniske styreenheter. Det ytterligere overflateutstyret består av overflødige navlestrenglagrings/utspredningsruller 32 og 34. To separate elektriske navlestrenger 36 og 38 anvendes til å sammenkoble de to undersjøiske styreenhetene med det ene overflateelektronikkabinettet. Styresignalet som opererer systemet fås fra hjelpeoverføringer innenfor boresjefens panel (ikke vist) på et eksisterende hydraulisk styresystem.

Vanlige hydrauliske BOP-styringssystemer for borefartøyer anvender elektriske styrepaneler som betjener ventiler på overflatehydraulikkmanifolden for funksjonsstyringer. Funksjonsoverførere som befinner seg innenfor et av de eksisterende elektriske styrepaneler, vist generelt med 40, vanligvis innenfor boresjefens panel, utfører "åpne-blokkere-stenge" logikken for hver funksjon, og releene 42, 44 og 48 er utstyrt med hjelpekontakter som er ubrukte. Disse hjelpekontakter på de eksisterende releer danner styresignal-grensesnittet i hht. den foreliggende oppfinnelse. På hver av de syv kritiske funksjoner, vil den normalt åpne hjelpekontakten i "stenge" releet bli anbragt i serie med den normalt lukkede hjelpekontakten i "åpne" releet. Den resulterende serlekrets vil så bli fastkoblet som en av syv identiske kretser til overflatekabinettet. De to relekontak-tene i serie medfører en lukket krets for "stenge" kommandoen og en åpen krets for både "blokkere" og "åpne" kommandoene. Derfor vil overflatekabinettet reagerer kun på "stenge" kommandoen ved å betjene den passende undersjøiske solenoid-ventilen. Når "blokkere" eller "åpne" velges, forsvinner signalet og den undersjøiske solenoiden deaktiveres. Eksisteringsspenningen for relesignalkretsens grensesnitt kan være fra et eksisterende systems krafttilførsel eller kan tilveiebringes av en annen kilde.

Overflateelektronikken styrer også operasjonen av de undersjøiske ESV-kretsene. Imidlertid er ikke noe eksternt overflategrensesnitt nødvendig, etter som denne funksjon er fullstendig automatisk og preprogrammert innenfor over-flateelektronlkkabinettet.

Overflateutstyret 30 innbefatter en konvensjonell lokal styreenhet og ti kanals multiplekser 50. Koblet til utgangene på den lokale styreenheten/multiplekseren 50 er et par kommunikasjonsfiltere 54 og 56, hvis utganger er koblet resp. til navlestrenger 36 og 38, gjennom rullene 32 og 34. En ac/dc-tilførsel 60 og 230 V ac-tilførsel 62 er koblet gjennom et par 1:1-transformatorer 64 og 66, hvis utganger er koblet resp. til utgangene på filterene 54 og 65.

Transformatorene 64 og 66 kan også omplasseres vekk fra kabinettet i et sikkert område ombord på riggen, og elektro-nikkomslutningen oppgraderes til NEMA 7 for tjeneste i farlige omgivelser, om nødvendig. Den primære kraftforsyning vil være et enkelt 240 vac, 50/60 Hz bundet til skipets kraftforsyningssystem som er i stand til å levere 1500 VA maksimum ved en effektfaktor av 0,95 eller bedre.

Driftstemperaturen for overflateutstyret er spesifisert til 0°-70°C. Imidlertid ville en 100 watts, termostatisk styrt oppvarmer montert innenfor omslutningen utvide den nedre temperaturgrensen til -20°C mens 200 watts oppvarming ville gl en -40°C lav temperaturdriftsgrense. Det anbefales at overflateutstyrets kabinett monteres boresjefens kontor for å elliminere eventuelle krav til hjelpeoppvarming.

Idet det nå vises til fig. 3, er det vist, skjematisk, styremekanismen 70, med dens åtte solenoider, SOL-1 - SOL-8, hvorav syv i sin tur er koblet til syv hydrauliske styreven- tiler 81-87. Solenoiden SOL-8 er koblet til ESV-ventilen 88. Til de hydrauliske ventilene er også koblet syv SPM-styreven-tiler 91-97, eksempelvis silke som er tilgjengelige fra NL Shaffer Division of NL Industries, Inc., Houston, Texas, U.S.A., som Model Nr. SPM Control Valve, Part No. 10-05025.

Det skjematiske riss i fig. 3 illustrerer den enkle sammen-kobling til en hydraulisk styringsmekanisme. Hver funksjons utgang, bortsett fra den utpekte ESV-funksjon, er utstyrt med en skyttelventil som muliggjør at de konvensjonelle hydrauliske slangestyringer fra overflaten kan anvendes som støttestyringer bestandig, og ingen omkoblingsstyringer er nødvendige for å muliggjøre hydraulisk støtte, etter som skyttelvirkningen er automatisk i forhold til tilført trykk. Støtteskyttelventilen er vist og beskrevet i nærmere detalj i et dokument som ble gitt på the SPE European Petroleum Conference holdt i London, England 20.-22. oktober 1986, under tittelen "Deepwater Hydraulic BOP Control Systems", presentert av A.N. Vujasinovic og J.M. McMahan, idet hele dette dokument innbefattes her ved henvisning.

Idet det nå vises til det totale system, vil det forstås at den undersjøiske styringsmekanismen inneholder en preprogrammert digital styreenhet som fortolker kommandoer fra overflaten og aktiverer de passende funksjoner. Styreenhet-programmet lagres fullstendig i leselager og er standard for et hvilket system som forestilles her. Programmet er skrevet i assemblerspråk og gir den følgende evne:

Motta/sende til overflateelektronikk,

Fortolke seriell kommandomelding og energisere spesifi-serte funksjon,

Utføre seriell mottatt melding fellkontroll,

Beregne fellkontrollsum for overføring til overflateelektronikk,

Utføre kraftoppkoblingsselvdiagnostlkk,

Sende diagnostiske resultater på anmodning til overflateelektronikk.

Overflateutstyret 30 inneholder en IBM kompatibel datamaskin som ville anvende et standard programvareprogram, og programmet ville bli lagret i en ikke-flyktig hukommelses-brikke. Datamaskinen anvender en Z80B-8 bits mikroprosessor som opererer på 4,9 MHz og er utstyrt med 32K byter av EPROM-hukommelse og 32K byter av CMOS RAM med 10 års batteri reserve. Programvaren vil bli skrevet i MICROSOFT Basic og vil gjøre bruk av interne programvarehjelpemidler som innbefatter en IBM kommando kopatibel Basic fortolker, assemblerspråkkom-munikasjonsdriver, og aritmetiske hjelpemidler. En maskin-varedødmannstidsmåler med programvaretilbakestilling gir alarmavgivelse i tilfellet av systemfeilfunksjonering, og en reell tidsklokke med 10 års batterireserve og kraftfor-synings svikt/autorestartdeteksjonsprogramvare sikrer automatisk oppstarting ved tilføring av systemkraft.

Dødmannstidsmåleralarmsystemet vil bli anvendt med en programmeringslogikk til å indikere feilfunksjoner hos både overflate og/eller det undersjøiske utstyret. Tre alarmer kunne tilveiebringes, om ønskelig, for entydig å uttrykke feilfunksjonerlnger i de tre hovedutstyrspakkene:

overflateelektronikk

styremekanisme 70

styremekanisme 72

Ved bruken av systemet som er beskrevet her, istedet for å omdanne et konvensjonelt hydraulisk system til et elektro-hydraulisk system for alle funksjoner, vil det forstås at det er blitt oppdaget at kun de kritiske funksjoner trengs å bli omdannet, hvorved bespares enorm tid og penger. Disse kritiske funksjoner defineres som vesentlige ved å inneholde et "tilbakeslag" eller "utblåsning" under boreoperasjoner. Eksempelvis er tiden for lukking av en BOP kritisk, mens åpningstiden for en BOP ikke nødvendigvis er kritisk.

Den underliggende årsak til for stor signaltid er den relativt store volumetriske utvidelseskarakteristlkk for vanlig hydraulisk slange, og selv om forbedret lavekspan-sjonsslange er tilgjengelig, oppviser alle i øyeblikket tilgjengelige hydrauliske slanger dårlig signalreaksjonstids-ytelse fra nærværet av høye glykolkonsentrasjoner (40-50$) i det hydrauliske fluidum som anvendes under kaldværsopera-sjoner for å hindre fluldumsfrysning. Bruken av den elektriske signaleringsteknikken for kritiske funksjoner kan elliminere hydraulisk signaltid fullstendig med det resultat at operasjonstiden for kritiske BOP-funksjoner kan reduseres til faktisk oppfyllingstid som er i øyeblikket godt innenfor foreskrivne tidsgrenser uansett vanndybde og temperatur.

Igjen, selv om alle funksjoner som er definert som "kritiske" kan variere med det spesielle BOP-utstyret ombord, vil de kritiske funksjonene typisk innbefatte lukningen av skjæravstenger BOP'er, flere sett av røravstenger BOP'er, og en eller to BOP'er av ringformet type. De kritiske funksjoner kan også innbefatte minst et par av strupnings- og drepeven-tiler og/eller det marine stigerørs nedre frakoblingsanord-ning, om ønskelig.

Selv om oppfinnelsen tilsikter omdannelsen av valgte hydrauliske funksjoner til elektro-hydraulisk styring, tilsikter oppfinnelsen også et system som, når nytt, anvender hydraulisk styring av ikke-kritiske funksjoner og som anvender elektro-hydraulisk styring av valgte kritiske funksjoner.

Idet det nå vises til fig. 4 og 5, er det vist en alternativ utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Selv om fremgangsmåtene og systemene som er beskrevet ovenfor med hensyn til fig. 1-3 tilsikter at to undersjøiske elektriske navlestengkabler og ruller anvendes i forbindelse med det eksiterende hydrauliske styresystem, tilsikter utførelsesfor-men i fig. 4 at de eksisterende to hydrauliske navlestrenger anvendes til å overføre undersjøisk elektrisk kraft uten å anvende de to separate undersjøiske elektriske navlestrenger. Således tilsikter oppfinnelsen tilpasningen av elektrisk kraftforsyning og signaler inn i hver ende av to eller flere hydrauliske styreledninger eller navlestrenger som anvendes for styring av en undersjøisk BOP.

I fig. 4 er vist en hydraulisk styreledning 100 som er koblet gjennom en t-forbindelse 101 til en boks 102. Den hydrauliske t-kobling 101 er fortrinnsvis ikke-ledende, eksempelvis av rustfritt stål. En elektrode 102 strekker seg gjennom siden av boksen 102 og kan være elektrisk isolert, om ønskelig, fra boksens side gjennom hvilken den strekker seg, selv om boksen selv fortrinnsvis er ikke-ledende, eksempelvis rustfritt stål. Fig. 3 illustrerer et enderiss av boksen 102 tatt langs snittlinjen 5-5 i fig. 4.

Innenfor boksen er et nedre nivå av kvikksølv 104, over hvilket befinner seg et elektrolytfluidum 105, og over hvilket det er luftrom 106. Den hydrauliske ledning 100 er fylt med elektrolytfluldumet 105. Slike hydrauliske ledninger er generelt ikke-ledende, avvekslende bestående av neopren, gummi eller plast. Ved den fjerntliggende enden av den hydrauliske ledning 106, eksempelvis på overflaten av et boreskip, er en andre boks som kan være identisk med boksen 102, og som har en elektrode, et kvikksølvnivå, et elektro-lytnivå, og et luftrom likesom de som er vist med hensyn til boksen 102.

Det elektriske strømforløpet gjennom et fluidumsmedium faller inn i den avgrening av de fysiske vitenskaper som er kjent som elektrokjemi, og er generelt betegnet som elektrolytisk leding, f.eks. i Handbook of Ph<y>sics. Condon og Odishaw, McGraw-Hill, 1958. Elektrisk strømforløp gjennom et slikt fluidum er fremherskende p.g.a. en ionetransportmekanisme, men strømforløpet som skyldes ladede partikler (f.eks. metallbevegelse i oppløsning) kan også være tilstede. Ladet partikkelmekanismen faller generelt i kategorien av metall-pleteringsprosesser innenfor elektrokjemien og anses å være en ulempe slik som vurdert ifølge den foreliggende oppfinnelse, en som må minimaliseres p.g.a. den elektrokjemiske oksyderings-reduksjon som ellers ville finne sted. Denne reaksjon minimaliseres på tre måter: grensesjiktet som skapes av boksen 102 anvender kvikksølv som en elektrode i fluidumskontakt; vekslende strømpolaritet blir fortrinnsvis anvendt; og fluidumet 105 består fortrinnsvis av en sub-atomær struktur som begunstiger ionetransport.

I sin foretrukne form er fluidumet 105 et vanlig, vannbasert hydraulisk fluidium som er en vann og etylenglykolblanding. En slik blanding oppviser normalt en høy dielektrisitetskon-stant og ville derfor generellt være en ikke-leder. Ved å omdanne det hydrauliske fluidum til en svak elektrolyt som inneholder alt overveiende ioner og nøytrale molekyler, kan fluidumet 105 således anvendes som et ledende medium. En analog fluidumsblanding er velkjent og anvendes ved fremstil-lingen av moderne elektolytiske kondensatorer.

Ved bruken av anordningen som er vist i fig. 4, vil det forstås at denne utførelsesform er vist og beskrevet i en temmelig enkelt form. Eksempelvis, om ønskelig, kan fagfolk ønske å modifisere boksen 102 for å tillate ørliten utgassing fra elektrodeprosessen. I grunntrekk består boksen 102 av et isolert kar til hvilken den hydrauliske styreslangen er festet, og inn i hvilket en passende elektrodekontakt er anbragt. Passende elektrodekontakter kan være kull, kopper, gull eller sølvlegeringer, platinisert titan, eller en ledende elastomer, kun for å nevne noen få. Kvikksølv 104 anbringes i det isolerte karet slik at kun kvikksølvet kan danne kontakt med elektroden 103 og samtidig danne kontakt med det svake elektrolytfluldumet. Elektrolytfluidumet 105 fyller hele lengden og volumet av styreslangen, hvilken kan være tusener av fot lang mellom boreskipet og den under-sjøiske BOP.

Ved bruken av to bokser, slik som boks 102, en på hver ende av slangen 100, og ved bruken av to slike hydrauliske slanger, kan det dannes en fullstendig elektrisk krets. En slik krets er vist skjematisk i fig. 7. En BOP 110 er plassert på havbunnen 111. En elektrisk betjent styreventil 112 anvendes til å lukke nevnte BOP 110. En hydraulisk operatør 113, eksempelvis en styreventil, kan anvendes etter ønske til eksempelvis å åpne nevnte BOP 110. To hydrauliske navlestrenger som inneholder hydrauliske styreledninger 114 og 115 strekker seg fra boreskipet 116 til den undersjøiske apparaturen 117. Boksene 118, 119, 120 og 121, hver identisk med boksen 102 i fig. 3, er plassert på de resp. ender av de hydrauliske ender 114 og 115. Eksempelvis kan de hydrauliske ledningene være ganske lange, eksempelvis 1219 meter eller mer.

En spenningskilden 130, fortrinnsvis ac, er koblet gjennom en bryter 131 til boksene 120 og 121 på boreskipet 116. En hydraulisk pumpe 133 er koblet gjennom t-koblingen 134 til den hydrauliske ledning 115. Innenfor den undersjøiske apparatur 116, er den hydrauliske operatøren 113 koblet til den hydrauliske ledningen 115 gjennom t-koblingen 135. De hydrauliske ledningene 114 og 115 er fullstendig fylt med et svakt elektrolythydraulisk fluidum.

I operasjonen av systemet som er vist i fig. 7, kan den hydrauliske pumpen anvendes til å aktivere den hydrauliske operatøren 113, hvorved nevnte BOP 110 åpnes. Når det ønskelig å lukke nevnte BOP hurtig, slik som tilfellet er ved et tilbakeslag eller utblåsning fra brønnen, vil lukkingen av bryteren 131 gi et elektrisk signal gjennom de ledende hydrauliske ledninger 114 og 115 til styreventllen 112 til således å lukke nevnte BOP 110.

Således forestilles ved oppfinnelsen, som vist og beskrevet med hensyn til fig. 4 eller 6 bruken av en hydraulisk ledning fylt med et ledende fluidum til å levere et elektrisk signal, og også bruken av en hydraulisk ledning fylt med ledende fluidum til å levere både hydrauliske og elektriske signaler gjennom den samme hydrauliske ledningen.

Oppfinnelsen kan ta andre former. Eksempelvis kan saltvann anvendes som det ledende fluidum 107, og, om ønskelig, kan kvikksølvet ellimineres, idet man har det ledende fluidumet i direkte kontakt med elektroden, eksempelvis 103, slik som vist i fig. 6. Det ledende fluidumet kunne også være vanlig batterielektrolyt, eller kunne være standard elektrolytfluida som anvendes i metal lelektropleteringsprosser dersom metallpletering ikke skaper noe vesentlig problem.

Claims (8)

1. Styresystem for styring av et undersjøiske BOP-system, der nevnte BOP-system Innbefatter en flerhet av styrbare funksjoner, karakterisert ved : a) elektro-hydrauliske styremidler for å styre valgte av nevnte flerhet av funksjoner, og b) hydrauliske styremidler for å styre det resterende av nevnte flerhet av funksjoner.

2. Styresystem som angitt i krav 1, karakterisert ved at nevnte BOP-system omfatter en flerhet av BOP'er og hver av nevnte BOP'er har en åpningsmodus og en lukkingsmodus, og nevnte valgte funksjoner omfatter minst lukkingsmodusene for hver av nevnte BOP'er.

3. Fremgangsmåte for å omdanne et hydraulisk styrt BOP under-sjøisk system som har en flerhet av styrbare funksjoner, karakterisert ved : a) å bestemme hvilke av nevnte funksjoner som er kritisk ved kontrollering av en utblåsning, og b) å omdanne den hydrauliske styring av nevnte kritiske funksjoner til den å bli elektro-hydraulisk styrt.

4 . Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at nevnte BOP undersjøiske system omfatter en flerhet av BOP'er som hver har en lukkingsmodus og en åpningsmodus, og der nevnte funksjoner som bestemmes til å være kritiske innbefatter minst lukkingsmodusene for hver av nevnte BOP'er.

5. Fremgangsmåte for å omdanne en hydraulisk slange som har en første ende og en andre ende til en elektrisk ledende slange, karakterisert ved : a) å feste en elektrode til hver av nevnte første og andre ender, og b) å fylle nevnte slange med et elektrisk ledende fluidum.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte ledende fluidum er en svak elektrolyt.

7. System for anvendelse av en enkelt slange for overføring av både hydrauliske og elektriske signaler, karakterisert ved : a) en hydraulisk slange som har første og andre ender, b) en første anordning på nevnte første ende av nevnte s1ange, c) en første elektrode i nevnte første anordning, d) en andre anordning på nevnte andre ende av nevnte slange, e) en andre elektrode i nevnte andre anordning, f) en første hydraulisk forbindelse festet til nevnte første ende av nevnte slange, g) en andre hydraulisk forbindelse festet til nevnte andre ende av nevnte slange, og h) et elektrisk ledende hydraulisk fluidum i nevnte slange.

8. System som angitt i krav 7, karakterisert ved at hver nevnte første og andre anordning omfatter: a) en boks som har en av nevnte elektroder forløpende deri, b) et kvikksølvnivå i nevnte boks som omgir elektroden 1 nevnte boks, c) et nivå av nevnte hydrauliske fluidum over kvikksølvet i nevnte boks, og