RU2367779C1 - Method of exploiting oil field - Google Patents
Method of exploiting oil field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2367779C1 RU2367779C1 RU2008119672/03A RU2008119672A RU2367779C1 RU 2367779 C1 RU2367779 C1 RU 2367779C1 RU 2008119672/03 A RU2008119672/03 A RU 2008119672/03A RU 2008119672 A RU2008119672 A RU 2008119672A RU 2367779 C1 RU2367779 C1 RU 2367779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- valve
- line
- pressure
- shut
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке нефтяного месторождения с использованием дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов скважин нефтяного месторождения.The invention relates to the mining industry and can be used in the development of an oil field using remote, automatic and manual control of the actuators of the shutoff organs of the wells of the oil field.
Из уровня техники известен способ эксплуатации с помощью устройства для управления скважинными отсекателями группы скважин, содержащего пневмогидравлический блок, соединенный нагнетательными и разгрузочными линиями с гидравлическими блоками по количеству скважин, причем один блок содержит редуктор, реле, насос, бак, распределитель, предохранительный клапан, другой блок содержит два вентиля, дроссель, первый разделительный клапан, и третий вентиль, а также устройство имеет второй разделительный клапан и третий вентиль (SU 1535970, E21B 34/16, 47/10, 15.01.1990).The prior art method of operation using a device for controlling borehole cutoffs of a group of wells containing a pneumatic unit connected by injection and discharge lines with hydraulic units by the number of wells, one unit comprising a gearbox, relay, pump, tank, distributor, safety valve, and the other the unit contains two valves, a throttle valve, a first isolation valve, and a third valve, and the device also has a second isolation valve and a third valve (SU 1535970, E21B 34/16, 47/1 0, 01/15/1990).
Также известен способ эксплуатации посредством гидравлической системы управления подводным устьевым оборудованием, содержащей гидравлические исполнительные механизмы, связанные основной и дополнительными напорными магистралями, магистрали управления электромагнитные распределители и обратные клапаны, а также установленными на входе распределителей запорными электромагнитными клапанами, дополнительным обратным и дополнительным распределителем, который расположен на входе запорных клапанов на основной напорной магистрали с возможностью соединения последней со сливом, причем дополнительный обратный клапан размещен параллельно гидрораспределителям и запорным клапанам и соединен своим входом с гидравлическим исполнительным механизмом, а выходом - с входом запорного клапана, при этом основная и дополнительная магистрали соединены между собой перепускным клапаном, магистраль управления которого связана с основной магистралью (SU 1752930, E21B 33/035, 04.08.1992).Also known is a method of operation by means of a hydraulic control system for underwater wellhead equipment containing hydraulic actuators connected by the main and additional pressure lines, control lines by electromagnetic valves and non-return valves, and also shut-off electromagnetic valves installed at the inlet of the valves, an additional non-return and additional valve, which is located at the inlet of shut-off valves on the main pressure line with the possibility of connecting the latter to the drain, and the additional check valve is parallel to the directional control valves and shutoff valves and is connected by its inlet to the hydraulic actuator and the output is connected to the inlet of the shutoff valve, while the main and secondary lines are interconnected by a bypass valve, the control line of which is connected with the main highway (SU 1752930, E21B 33/035, 08/04/1992).
Также из уровня техники известен способ эксплуатации посредством комплекса оборудования для управления устьевой фонтанной арматурой подводных скважин, включающего основную напорную магистраль, дополнительные напорные магистрали, соединенные с гидравлическими исполнительными механизмами через основные и дополнительные гидрораспределители, магистрали управления гидроаккумуляторы, соединенные с основными и дополнительными напорными магистралями, реле давления и обратные клапаны, а также снабженный узлом повышения давления с камерами низкого и высокого давления, при этом магистрали соединены с камерами низкого давления и с основной напорной магистралью через дополнительный гидрораспределитель, а дополнительные напорные магистрали соединены с камерами высокого давления и с основной напорной магистралью через обратные клапаны, причем на участке дополнительной напорной магистрали между обратным клапаном и дополнительным гидроаккумулятором параллельно установлены реле давления, связанные с дополнительным гидрораспределителем (SU 1733625, E21B 43/01, 15.05.1992).Also known from the prior art is a method of operating by means of a set of equipment for controlling wellhead fountain fittings of subsea wells, including a main pressure line, additional pressure lines connected to hydraulic actuators via main and additional hydraulic valves, control accumulator lines connected to the main and additional pressure lines, pressure switches and check valves, as well as equipped with a pressure boosting unit with a kame low and high pressure, while the lines are connected to the low pressure chambers and to the main pressure line through an additional valve, and the additional pressure lines are connected to the high pressure chambers and to the main pressure line through the check valves, and on the section of the additional pressure line between the check valve and an additional hydraulic accumulator in parallel installed pressure switches associated with an additional valve (SU 1733625,
К недостаткам известных технических решений относится их относительно низкая надежность, не обеспечивающая необходимого уровня безаварийной эксплуатации нефтяных скважин, вследствие частичного или полного отсутствия необходимого поливариантного дублирования систем, инициирующих, при необходимости, быстрое автоматическое отключение подачи добываемого флюида, а также повышающих надежность защиты скважин и предотвращение на ранних стадиях возможных аварийных ситуаций путем управляемого дистанционного или ручного отключения скважин. Кроме того, недостаточная надежность известных устройств и систем управления скважинами обусловлена отсутствием или сложным и малофункциональным решением механизмов и систем, логически последовательного закрытия запорных органов скважины, в том числе в экстренных ситуациях. К другим недостаткам известных устройств управления скважинами относятся нерешенность или недостаточная обеспеченность бесперебойной работы скважины при отключении, в том числе на длительный срок подачи электроэнергии к механизмам и приводам скважин месторождения, или обеспечения, по меньшей мере, одноразового включения всех механизмов, необходимых для возобновления работы скважины после ее отключения.The disadvantages of the known technical solutions include their relatively low reliability, which does not provide the necessary level of trouble-free operation of oil wells, due to a partial or complete absence of the necessary multivariate duplication of systems that initiate, if necessary, a quick automatic shutdown of the produced fluid, as well as increasing the reliability of well protection and prevention in the early stages of possible emergency situations by controlled remote or manual shutdown of wells in. In addition, the lack of reliability of the known devices and systems for well management is due to the absence or complex and poorly functional solution of mechanisms and systems, the logical sequential closure of the shut-off organs of the well, including in emergency situations. Other disadvantages of the known well control devices include the unresolved or insufficient availability of uninterrupted operation of the well during shutdown, including for the long term supply of electricity to the mechanisms and drives of wells in the field, or the provision of at least a one-time inclusion of all mechanisms necessary to resume well operation after turning it off.
Задача настоящего изобретения заключается в повышении надежности и безаварийной эксплуатации нефтяного месторождения, снижении себестоимости и упрощении процесса управления технологическими операциями при добыче нефти.The objective of the present invention is to improve the reliability and trouble-free operation of an oil field, reduce costs and simplify the process control process for oil production.
Поставленная задача решается за счет того, что способ эксплуатации нефтяного месторождения включает бурение разведочных скважин, оконтуривание месторождения и оценку природных ресурсов углеводородов, бурение одиночных или образующих кусты эксплуатационных скважин, прокладку выкидных линий и сборных коллекторов, инженерных сетей и коммуникаций, оборудование установок комплексной и, при необходимости, предварительной подготовки нефти, оснащение эксплуатационных скважин устьевым оборудованием с фонтанной арматурой, включающей не менее, чем одну боковую и надкоренную задвижки, а также подземным отсекающим поток нефти в скважине устройством и установленными в выкидной линии дроссельным клапаном и контрольно-управляющими органами - плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления, при этом эксплуатацию скважины ведут с управлением процессами добычи нефти, для чего, по меньшей мере, часть эксплуатационных скважин куста, промысла, месторождения подключают к станции или блоку станций управления фонтанной арматурой и отсекающим устройством, при этом каждую из указанных станций оснащают насосно-аккумуляторной установкой и, по меньшей мере, одним на скважину, соединенным с ней по рабочему телу блоком управления запорными органами скважины, которые для этого оснащают управляемыми исполнительными механизмами закрытия-открытия потока добываемого нефти, при этом насосно-аккумуляторную установку оснащают запитанной от бака рабочего тела насосной группой и силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, подключенными к линии высокого давления, а блок управления оснащают запитанными от указанной линии через регуляторы давления силовыми линиями функционального управления запорными органами и связанной с последними через пусковые механизмы, управляющие силовым давлением в них, линией логического управления упомянутыми запорными органами скважины, причем управление скважиной производят с автоматическим обеспечением логической последовательности закрытия: «боковая задвижка - надкоренная задвижка - отсекающее устройство», производимой через замедляющие системы, имеющие каждая управляющий пневмогидроаккумулятор, сообщенный с установленным на требуемое замедление дросселем и командно-сообщенный по рабочему телу с исполнительным механизмом, а для запуска исполнения команд на закрытие линию логического управления гидравлически связывают с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления, которые подключают каждый к своему управляющему сбросом давления пусковому механизму, инициирующему прохождение в линии команды на закрытие скважины, кроме того, упомянутую линию дублированно снабжают аналогичными пусковыми механизмами дистанционного и ручного запуска процесса закрытия запорных органов скважины, а силовую линию функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана снабжают трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами.The problem is solved due to the fact that the method of exploitation of an oil field includes drilling exploratory wells, delineating the field and assessing the natural resources of hydrocarbons, drilling single or clustering production wells, laying flow lines and prefabricated manifolds, engineering networks and communications, equipment for complex installations, and, if necessary, preliminary oil preparation, equipping production wells with wellhead equipment with fountain fittings, including at least more than one lateral and root valve, as well as an underground shut-off device for oil flow in the well and a throttle valve and control and control elements installed in the flow line — a fusible insert and a low and high pressure control valve, while the wells are operated with production processes controlled oil, for which at least part of the production wells of the bush, field, field is connected to a station or block of control stations for fountain fittings and a shut-off device, while of these stations are equipped with a pump-accumulator unit and at least one per well connected to it via a working fluid with a control unit for the shut-off organs of the well, which for this is equipped with controlled actuating mechanisms for closing and opening the flow of produced oil, while the pump-accumulator the unit is equipped with a pumping unit powered by a working fluid tank and a power functional pneumatic accumulator connected to the high pressure line, and the control unit is equipped with of the indicated line through pressure regulators by the power lines of the functional control of the locking elements and connected to the latter through the triggers that control the force pressure in them, the logical control line of the said locking elements of the well, and the well is controlled automatically ensuring the logical sequence of closure: “lateral valve - radial valve - shut-off device ”, produced through slow-down systems having each control pneumatic accumulator, with communicated with a throttle set to the required deceleration and communicated through the working fluid with an actuator, and to start execution of closing commands, the logical control line is hydraulically connected to the fusible link and the low and high pressure control valve, which connect each to its starting pressure relief valve the mechanism initiating the passage in the line of the command to close the well, in addition, the mentioned line is duplicated with similar triggers distance ion and manual start of the process of closing the shut-off organs of the well, and the power line for functional control of the throttle valve actuator is equipped with a three-position control valve, preferably with two electromagnets.
При фонтанной добыче нефти в качестве подземного отсекающего устройства могут использовать подземный клапан-отсекатель.When fountain oil production as an underground shut-off device can use an underground shut-off valve.
Динамику работы станции управления могут определять характеристиками управляющих пневмогидроаккумуляторов давления и регулировкой дросселей, установленных на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и отсекающего устройства, и подбирать таким образом, чтобы обеспечить безаварийное закрытие скважины в заданной последовательности.The dynamics of the operation of the control station can be determined by the characteristics of the control pneumatic pressure accumulators and the regulation of the throttles installed in the areas of interaction of the logical control line with the power lines of the functional control of the actuators of the root valve and the shut-off device, and selected in such a way as to ensure trouble-free shutting of the well in a given sequence.
Подводимое к силовой линии функционального управления подземного отсекающего устройства высокое давление могут предварительно понижать, пропуская через регулятор давления до уровня, необходимого для подачи в последовательно установленный за ним мультипликатор давления, из которого рабочее тело выходит с давлением, соответствующим необходимому для управления упомянутым отсекающим устройством.The high pressure supplied to the functional control line of the underground shut-off device can be preliminarily lowered by passing through the pressure regulator to the level necessary to supply the pressure multiplier successively installed behind it, from which the working fluid exits with a pressure corresponding to that necessary to control the said shut-off device.
В этом случае могут производить дублирование работы отдельных элементов насосно-аккумуляторной установки, в частности дублировать работу линии «насос - регулятор давления - мультипликатор» параллельным подключением через входной и выходной краны резервной пары: регулятор давления - мультипликатор.In this case, they can duplicate the operation of individual elements of the pump-accumulator unit, in particular, duplicate the operation of the line “pump - pressure regulator - multiplier” by parallel connection through the input and output taps of the backup pair: pressure regulator - multiplier.
Отработавшее рабочее тело при закрытии скважины могут пропускать через байпасные дренажные линии гидравлической системы.When closing the well, the spent working fluid can be passed through the bypass drainage lines of the hydraulic system.
Контроль за соблюдением безопасных рабочих температур на скважине и автоматическое закрытие скважины при их нарушении могут инициировать и осуществлять за счет использования в гидросистеме линии с разрушаемой плавкой вставкой, при расплавлении которой через упомянутый пусковой механизм автоматически понижают давление в линии логического управления и таким образом могут включать автоматическое закрытие боковой, надкоренной задвижек и отсекающего устройства нефти через систему замедления, обеспечивающую логически последовательное прохождение командного сигнала на закрытие к исполнительным механизмам двух последних из них, при этом одновременно поступает сигнал о пожаре диспетчеру на центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от станции управления и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом.Monitoring compliance with safe operating temperatures at the well and automatic closure of the well when they are violated can be initiated and carried out by using a line with a destructible fusible insert in the hydraulic system, when melted through the mentioned trigger mechanism, the pressure in the logical control line is automatically lowered and thus can include automatic closing the lateral, root valves and the oil shut-off device through the deceleration system, which provides a logical sequence command signal for closing the passage to the actuators of the last two of them, while simultaneously receives a fire signal controller to a central control unit arranged at a distance from the control station and communicating with its communication line, e.g., fiber optic cable and radio link.
Контроль за рабочим режимом давления на скважине и закрытие скважины при выходе из допустимого интервала давлений могут осуществлять за счет использования в гидросистеме линии клапана контроля низкого и высокого давлений в выкидной линии, который при выходе за допустимый интервал давлений автоматически подает команду пусковому механизму линии логического управления и через нее осуществляют автоматическое закрытие скважины в упомянутой последовательности.Monitoring of the operating mode of pressure at the well and closing of the well when exiting the allowable pressure range can be carried out by using a low and high pressure control valve in the flow line in the hydraulic system, which, when the allowable pressure interval is exceeded, automatically sends a command to the trigger mechanism of the logical control line and through it, automatic closing of the well is carried out in the aforementioned sequence.
Дистанционный электромагнитный сигнал на закрытие скважины могут подавать с центрального пульта управления, размещенного на расстоянии от станции управления и сообщенного с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом, причем станцию управления могут выполнять в виде шкафа, предпочтительно, из нержавеющей стали, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления, кроме того, станцию могут снабжать обвязкой в виде упомянутых силовых линий функционального управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и отсекающего устройства.A remote electromagnetic signal to close the well can be provided from a central control panel located at a distance from the control station and communicated with it by a communication line, for example, a fiber optic cable and a radio channel, and the control station can be made in the form of a cabinet, preferably made of stainless steel, in which the aforementioned pump-accumulator installation and the control unit are mounted, in addition, the station can be equipped with a strapping in the form of the said power lines of the functional control, communicated by the working fluid to the actuators shut-off elements, throttle valve and shut-off device.
В шкафу могут поддерживать температуру, обеспечивающую бесперебойное функционирование всех расположенных в нем элементов и систем.The cabinet can maintain a temperature that ensures uninterrupted operation of all elements and systems located in it.
Шкаф станции управления могут выполнять теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу могут выполнять через кабельные выводы во взрывозащищенном исполнении.The cabinet of the control station can be thermally insulated and explosion-proof, and the cable lines can be connected to the cabinet through the cable leads in explosion-proof design.
В качестве рабочего тела могут использовать жидкость, выбираемую по температурной вязкости и температуре замерзания, исходя из климатических условий работы скважины, при этом станцию управления, предназначенную для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела могут оснащать, преимущественно, минеральным маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела могут принимать жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно, типа силиконовой, например полиметилсилоксановую, при этом рабочее тело, преимущественно, подают из бака, установленного в насосно-аккумуляторной установке, который оснащают не менее, чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, размещенным на расстоянии от станции управления и сообщенным с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом, при этом возможно применять датчик уровня, оборудованный системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединяют к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных пределах, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела могут снабжать подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.As a working fluid, one can use a fluid selected by temperature viscosity and freezing temperature, based on the climatic conditions of the well, while the control station, designed to operate in the third and fourth climatic zones, can be equipped with mineral oil mainly as a working fluid, and for the first and second climatic zones, a liquid with a low freezing temperature, mainly, such as silicone, for example polymethylsiloxane, can be used as a working fluid at the volume of the working fluid, mainly supplied from a tank installed in a pump-battery installation, which is equipped with at least one indicator of the level of filling with liquid, for example a visual indicator or level sensor, communicated via telemechanics with a central control panel located at a distance from the station control and a communication line connected with it, for example, an optical fiber cable and a radio channel, while it is possible to use a level sensor equipped with a signaling system about the maximum permissible and riticheskom levels or connected to a central control system that issues commands to maintain the liquid level in the tank within a predetermined range, and the first and second climate zones working fluid tank can supply fluid heater formed as a coil or heating element.
Насосную группу могут оснащать, по меньшей мере, одним насосом, преимущественно, электронасосом высокого давления, предпочтительно, аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере, одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления, причем указанный насос или насосы включают в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащают предохранительным клапаном давления и монтируют с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжают визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, размещенным на расстоянии от станции управления и сообщенным с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом, при этом насосную группу, снабженную на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщают через последние по линии высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором, состоящим из параллельно подключенных к коллектору модулей и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых силовых линиях функционального управления, при этом коллектор с силовым функциональным пневмогидроаккумулятором сообщают по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того, упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполняют, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого силового функционального пневмогидроаккумулятора выполняют с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принимают не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и отсекающего устройства при отключенной подаче электроэнергии или для поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее, чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.The pump group can be equipped with at least one pump, mainly a high pressure electric pump, preferably an axial piston with an asynchronous electric motor, duplicated for the first and second climatic zones, at least one additional, high pressure electric pump connected in parallel, the pump or pumps are included in the high pressure line through the inlet and outlet filters, preferably of coarse and fine cleaning, respectively, with each of these pumps on the outlet is equipped with a pressure relief valve and mounted with the ability to selectively disconnect from the high pressure line through a system of locking devices, and at least the fine filters installed at the output are equipped with a visual indicator and / or an electric sensor in communication with the central control panel located at a distance from the control station and the communication line connected with it, for example, fiber optic cable and radio channel, while the pump group, equipped with output devices the suction or stop of the pump motors and the non-return valve, communicate through the latter via a high pressure line with a modular-sectional power functional pneumohydroaccumulator made up of modules parallel to the collector and designed to create the necessary working pressure in the said functional control power lines, while the collector with a functional pneumohydroaccumulator is informed via a working fluid with a high pressure line, in addition, the aforementioned devices and the start or stop of the pump electric motors connected to the high pressure line is performed, for example, in the form of a pressure switch, or in the form of analog pressure sensors, or in the form of electrical contact pressure gauges, the modules of the said power functional pneumohydroaccumulator being made with a membrane or, preferably, piston separator environments, while the total working volume of all modules of the power functional pneumohydroaccumulator take at least the necessary for a single opening of the locking organ in the well, the throttle valve and a shut-off device is disabled when the supply of electricity or for maintaining the operating state of the well for at least one month in the absence of electricity.
Посредством регуляторов давления могут понижать давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии логического управления, включающей также линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки, а регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настраивают на подачу рабочего тела в последовательно установленный за ним мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом отсекающего устройства, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжают установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.By means of pressure regulators, they can lower the pressure from the functional 10-100 MPa to the working 0.5-70 MPa in the power lines of the functional control of the actuators of the root, side gate valves, throttle valve and in the logic control line, which also includes the control valve lines of low and high pressure and fusible insert, and the pressure regulator in the power line of the functional control of the actuating mechanism of the shut-off device is configured to supply the working fluid in series installed for n with the multiplier, taking into account the gear ratio of the last and the required output pressure of the working fluid of at least 21-70 MPa for subsequent supply and control of the actuating mechanism of the shut-off device, all the listed power lines of the functional control are equipped with pressure relief valves installed in the sections in front of the actuators.
Блок управления могут оснащать системой автоматической защиты скважины, системой дистанционного и системой ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые пусковые механизмы линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления размещают в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно, в выкидной линии, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, устанавливаемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления на центральный пульт управления, размещенным на расстоянии от станции управления и сообщенным с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом.The control unit can be equipped with an automatic well protection system, a remote control system and a manual shut-off system, and the automatic protection system includes a fusible line and a low and high pressure control valve line connected to the logical control line via the mentioned triggers, while the low and high pressure control valve pressure is placed in the area adjacent to the fountain, preferably in the flow line, and the line of the control valve low and high pressure and fusible inserts are equipped with relays or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to shut down the well, respectively, in case of fire or because of exceeding the range of permissible operating pressures established by setting the control valve low and high pressure to a central control station located at a distance from the control station and communicated with a communication line, for example, a fiber optic cable and a radio channel.
Линию логического управления последовательно могут соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной и клапаны-распределители с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, подземного отсекающего устройства, надкоренной и боковой задвижек с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них, для чего на линии логического управления устанавливают упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем, при этом управляющий пневмогидроаккумулятор на участке взаимодействия с силовой линией функционального управления исполнительным механизмом отсекающего устройства настраивают на замедление закрытия отсекающего устройства на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 сек.The logical control line can be connected in series through the working fluid through the distribution valves to provide the required logical sequence for controlling the well and the distribution valves with power lines for the functional control of actuators, including at least an underground shut-off device, root and side valves with the possibility of their allowable closure in a certain, namely in the opposite specified sequence, with adjustable the time intervals between the shutdowns of each of them, for which the mentioned control pneumatic accumulators are installed on the logical control line with the possibility of their interaction on depressurizing each with its own throttle, while the control pneumatic accumulator in the area of interaction with the power line of the functional control of the cutting mechanism actuator is set to slow down closing the shut-off device for a time 1.5-2 times the interval between the closing of the root th gate valve and side valve, ranging from 10 to 120 seconds.
На линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой могут устанавливать электромагнитный клапан дистанционного включения и отключения боковой задвижки.On the line of logical control at the site of its supply to the power line of the functional control of the actuator by the lateral valve, an electromagnetic valve for remote switching on and off of the lateral valve can be installed.
Силовую линию функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана могут снабжать трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами.The power line for functional control of the throttle valve actuator can be equipped with a three-position control valve, preferably with two electromagnets.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами могут связывать с байпасной дренажной линией для сброса отработавшего рабочего тела, при этом байпасную дренажную линию сообщают, преимущественно, через фильтр с баком рабочего тела.The distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators can be connected to the bypass drain line to discharge the spent working fluid, while the bypass drain line is communicated mainly through the filter to the working fluid tank.
На силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, отсекающего устройства могут устанавливать температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с байпасной дренажной линией для сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.On the power lines for functional control of the actuators of the locking elements, the throttle valve, the shut-off device, temperature safety valves can be installed that are switched at the outlet with a bypass drain line to discharge excess working fluid released when the temperature of the working fluid and / or the environment changes.
Насосно-аккумуляторную установку могут выполнять, преимущественно, с выносной лицевой панелью управления.The pump and battery installation can be performed mainly with a remote front control panel.
Запорные органы, дроссельный клапан и подземный отсекающее устройство могут снабжать приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.The locking elements, the throttle valve and the underground shut-off device can be equipped with control devices placed on the front panel of the control unit.
Управление исполнительными механизмами логической линии могут осуществлять в дистанционном режиме по командам удаленного оператора, например, диспетчера центрального пульта управления, размещенного на расстоянии от станции управления и сообщенного с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом.The executive mechanisms of the logical line can be controlled remotely by commands of a remote operator, for example, the dispatcher of a central control panel located at a distance from the control station and communicated with it by a communication line, for example, an optical fiber cable and a radio channel.
Контроль за уровнем давления в магистралях станции могут осуществлять автоматически, в том числе при помощи электроконтактных манометров.The control of the pressure level in the trunk of the station can be carried out automatically, including with the help of electrical contact pressure gauges.
Программу работы блока управления станции могут настраивать таким образом, что, при отсутствии питающего напряжения для элементов станции, запорные элементы фонтанной арматуры остаются открытыми, а блок обеспечивает передачу сигнала об отсутствии напряжения на центральный пульт управления.The program of work of the control unit of the station can be adjusted in such a way that, in the absence of supply voltage for the station elements, the shutoff elements of the fountain valves remain open, and the unit provides a signal of the absence of voltage to the central control panel.
Возможность закрытия скважины в последовательности: «боковая задвижка - надкоренная задвижка - подземное отсекающее устройство» обеспечивают в автоматическом режиме по командам пульта управления станции, в дистанционном режиме управления по команде оператора с отдаленного пункта управления, и в ручном режиме, а открытие в последовательности: «подземный отсекающее устройство - надкоренная задвижка - боковая задвижка» могут обеспечивать, предпочтительно, в ручном режиме управления.The ability to close the well in the sequence: “lateral gate valve - overhead gate valve - underground shut-off device” is provided in automatic mode by commands of the control panel of the station, in remote control mode by the command of an operator from a remote control point, and in manual mode, and opening in the sequence: “ underground shut-off device - over-valve - lateral valve "can provide, preferably in manual control mode.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении надежности и безаварийной эксплуатации нефтяного месторождения, снижении себестоимости добычи нефти, упрощении процесса управления технологическими операциями за счет автоматизированного управления запорными органами скважин, входящих в куст - боковой и надкоренной задвижками, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем через предлагаемую станцию управления, которая содержит разработанные в изобретении насосно-аккумуляторную установку с силовым функциональным пневмогидроаккумулятором и не менее одного, обслуживающего скважину блока управления с силовыми линиями функционального управлениями исполнительными механизмами запорных органов и завязанную с ними логическую линию управления, оснащенную не менее, чем трижды продублированными пусковыми механизмами, в том числе два из которых работают от импульса подаваемого на закрытие скважины при возникновении опасности пожара или закритическим малым или высоким давлением в выкидной линии, а также разработанной системы закрытия скважины в логической последовательности отсечения флюида: «боковая задвижка - надкоренная задвижка - отсекающее устройство», работающую через систему замедления прохождения команды на закрытие, включающую тандемы из управляющего пневмогидроаккумулятора и дросселя в логической линии управления на участках взаимодействия с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и отсекающего устройства.The technical result provided by the given set of features is to increase the reliability and trouble-free operation of the oil field, reduce the cost of oil production, simplify the process control process due to the automated control of the shut-off organs of the wells included in the well - side and root valves, regulating the flow rate of the valve with a butterfly valve , underground shut-off valve through the proposed control station, which contains developed in the image a battery-pump unit with a power functional pneumohydroaccumulator and at least one control unit serving a well with power lines of functional controls by actuators of shut-off bodies and a logical control line associated with them, equipped with no less than three duplicated triggers, including two of which work from the pulse supplied to close the well in case of a fire hazard or supercritical low or high pressure in the flow of the flow line, as well as the developed system for closing the well in the logical sequence of cutting off the fluid: “lateral valve - overhead valve - shut-off device”, working through a system for slowing down the passage of the closing command, including tandems from the control pneumatic accumulator and throttle in the logical control line at the areas of interaction with power lines of functional control of actuators of an over-root valve and a shut-off device.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 представлена газовая скважина куста, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и отсекающим устройством к газовой скважине;figure 1 presents the gas well of the bush, the connection diagram of the control station shutoff elements, a throttle valve and a shut-off device to the gas well;
на фиг.2 - насосно-аккумуляторная установка, гидравлическая принципиальная схема;figure 2 - pump-and-battery installation, hydraulic circuit diagram;
на фиг.3 - блок управления скважиной, гидравлическая принципиальная схема.figure 3 - well control unit, hydraulic circuit diagram.
Способ эксплуатации нефтяного месторождения осуществляют с помощью следующих операций.A method of operating an oil field is carried out using the following operations.
На эксплуатируемом газовом месторождении бурят разведочные скважины, производят оконтуривание месторождения и оценку природных ресурсов углеводородов. Бурят одиночные или образующие кусты эксплуатационные скважины 1, прокладывают выкидные линии и сборные коллекторы, инженерные сети и коммуникации. Месторождение оборудуют установками комплексной и, при необходимости, предварительной подготовки нефти. В эксплуатационных скважинах устанавливают эксплуатационные колонны 2, заводят в них колонны 3 насосно-компрессорных труб, оснащаемые подземным эксплуатационным оборудованием и устьевым оборудованием с фонтанной арматурой 4. Фонтанная арматура 4 включает не менее, чем одну боковую и надкоренную задвижки 5, 6 соответственно. Подземное эксплуатационное оборудование включает, в том числе, отсекающее устройство, выполненное, например, в виде управляемого клапана-отсекателя 7. Кроме того, каждую эксплуатационную скважину 1 оснащают установленными в выкидной линии дроссельным клапаном 8 и контрольно-управляющими органами - плавкой вставкой 9 и клапаном 10 контроля низкого и высокого давления. По меньшей мере, часть эксплуатационных скважин 1 куста, промысла, месторождения подключают к станции или блоку станций управления фонтанной арматурой 4 и подземным клапаном-отсекателем 7. Каждую из указанных станций оснащают насосно-аккумуляторной установкой 11 и, по меньшей мере, одним на скважину соединенным с ней по рабочему телу блоком 12 управления запорными органами скважины. Запорные органы оснащают управляемыми исполнительными механизмами закрытия-открытия потока добываемой нефти. Насосно-аккумуляторную установку 11 оснащают запитанной от бака 13 рабочего тела насосной группой 14 и силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 15, подключенными к линии 16 высокого давления. Блок 12 управления оснащают запитанными от линии 16 высокого давления через регуляторы 17, 18 давления силовыми линиями 19-22 функционального управления запорными органами и связанной с последними через пусковые механизмы, выполненные в виде распределительных клапанов 23, 24 и управляющие силовым давлением в них, линией 27 логического управления упомянутыми запорными органами скважины. Управление эксплуатационной скважиной 1 производят с автоматическим обеспечением логической последовательности закрытия: «боковая задвижка 5 - надкоренная задвижка 6 - клапан-отсекатель 7», производимой через замедляющие системы, имеющие каждая управляющий пневмогидроаккумулятор 28, сообщенный с установленным на требуемое замедление дросселем 29 и командно-сообщенный по рабочему телу с исполнительным механизмом. Для запуска исполнения команд на закрытие линию 27 логического управления гидравлически связывают с плавкой вставкой 9 и клапаном 10 контроля низкого и высокого давления, которые подключают каждый к своему управляющему сбросом давления распределительному клапану 23, 24 соответственно, инициирующему прохождение в линии 27 команды на закрытие скважины. Линию 27 логического управления дублированно снабжают аналогичными пусковыми механизмами, выполненными также в виде распределительных клапанов 25, 26 соответственно дистанционного и ручного запуска процесса закрытия запорных органов эксплуатационной скважины 1. Силовую линию 22 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 8 снабжают трехпозиционным распределительным клапаном 30, предпочтительно, с двумя электромагнитами.Exploration wells are drilled at the exploited gas field, the field is contoured and the hydrocarbon natural resources are estimated. Single or cluster production wells are drilled 1, flow lines and prefabricated collectors, engineering networks and communications are laid. The field is equipped with integrated and, if necessary, preliminary oil treatment facilities. In production wells, production casing 2 is installed,
Динамику работы станции управления определяют характеристиками управляющих пневмогидроаккумуляторов 28 давления и регулировкой дросселей 29, установленных на участках 31, 32 соответственно взаимодействия линии 27 логического управления с силовыми линиями 20, 21 функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки 6 и клапана-отсекателя 7. Подбирают характеристики таким образом, чтобы обеспечить безаварийное закрытие скважины 1 в заданной последовательности.The dynamics of the control station is determined by the characteristics of the pressure control
Подводимое к силовой линии 21 функционального управления подземного клапана-отсекателя 7 высокое давление предварительно понижают, пропуская через регулятор 18 давления до уровня, необходимого для подачи в последовательно установленный за ним мультипликатор 33 давления, из которого рабочее тело выходит с давлением, соответствующим необходимому для управления упомянутым клапаном-отсекателем 7. Производят дублирование работы отдельных элементов насосно-аккумуляторной установки 11, в частности, дублируют работу линии «насос - регулятор давления - мультипликатор» параллельным подключением через входной и выходной краны резервной пары: регулятор давления - мультипликатор.The high pressure supplied to the
Отработавшее рабочее тело при закрытии скважины 1 пропускают через байпасные дренажные линии 34 гидравлической системы.The spent working fluid when closing the
Контроль за соблюдением безопасных рабочих температур на скважине и автоматическое закрытие скважины при их нарушении инициируют и осуществляют за счет использования в гидросистеме линии 35 с разрушаемой плавкой вставкой 9, при расплавлении которой через упомянутый распределительный клапан 23 автоматически понижают давление в линии 27 логического управления и таким образом включают автоматическое закрытие боковой, надкоренной задвижек 5, 6 и клапана-отсекателя 7 нефти через систему замедления, обеспечивающую логически последовательное прохождение командного сигнала на закрытие к исполнительным механизмам двух последних из них. При этом одновременно поступает сигнал о пожаре диспетчеру на центральный пульт управления (на чертежах условно не показан), размещенный на расстоянии от станции управления и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем и радиоканалом.Monitoring compliance with safe operating temperatures at the well and automatic shutting of the well when they are violated are initiated and carried out by using a
Контроль за рабочим режимом давления на эксплуатационной скважине 1 и закрытие скважины при выходе из допустимого интервала давлений осуществляют за счет использования в гидросистеме линии 36 клапана 10 контроля низкого и высокого давлений в выкидной линии, который при выходе за допустимый интервал давлений автоматически подает команду распределительному клапану 24 линии 27 логического управления и через нее осуществляют автоматическое закрытие скважины в упомянутой последовательности.The monitoring of the operating pressure mode at production well 1 and well shut-off when leaving the allowable pressure range are carried out by using the
Дистанционный электромагнитный сигнал на закрытие скважины могут подавать с центрального пульта управления, причем станцию управления могут выполнять в виде шкафа 37, предпочтительно, из нержавеющей стали, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка 11 и блок 12 управления. Станцию снабжают обвязкой в виде упомянутых силовых линий 19-22 функционального управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов 5, 6 дроссельного клапана 8 и клапана-отсекателя 7.A remote electromagnetic signal to close the well can be supplied from the central control panel, and the control station can be made in the form of a
В шкафу 37 поддерживают температуру, обеспечивающую бесперебойное функционирование всех расположенных в нем элементов и систем. Его выполняют теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу 37 выполняют через кабельные выводы во взрывозащищенном исполнении.In the
В качестве рабочего тела используют жидкость, выбираемую по температурной вязкости и температуре замерзания исходя из климатических условий работы скважины. Станцию управления, предназначенную для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащают, преимущественно, минеральным маслом. Для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принимают жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно, типа силиконовой, например, полиметилсилоксановую. Рабочее тело, преимущественно, подают из бака 13, установленного в насосно-аккумуляторной установке 11, который оснащают не менее, чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например, визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления. Возможно применять датчик уровня, оборудованный системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях, или подсоединять к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных пределах. Для первой и второй климатических зон бак 13 рабочего тела снабжают подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.As a working fluid, a fluid is used that is selected according to temperature viscosity and freezing temperature based on the climatic conditions of the well. The control station, designed to operate in the third and fourth climatic zones, is equipped mainly with mineral oil as a working fluid. For the first and second climatic zones, a liquid with a low freezing point, mainly a type of silicone, for example, polymethylsiloxane, is used as a working fluid. The working fluid is mainly supplied from the
Насосную группу 14 оснащают, по меньшей мере, одним насосом 38, преимущественно, электронасосом высокого давления, предпочтительно, аксиально-поршневым с асинхронным электродвигателем 39, продублированным для первой и второй климатических зон, по меньшей мере, одним дополнительным, параллельно подключенным электронасосом высокого давления. Насос 38 или насосы включают в линию 16 высокого давления через входной и выходной фильтры 40, 41, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно. Каждый из упомянутых насосов 38 на выходе оснащают предохранительным клапаном 42 давления и монтируют с возможностью избирательного отключения от линии 16 высокого давления через систему запорных устройств. Установленные на выходе фильтры 41 тонкой очистки снабжают визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления. Насосную группу 14, снабженную на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей 39 насосов 38 и обратным клапаном 43, сообщают через последние по линии 16 высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 15. Он состоит из модулей 44, параллельно подключенных к коллектору 45, и предназначен для создания необходимого рабочего давления в упомянутых силовых линиях 19-22 функционального управления. Коллектор 45 с силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 15 сообщают по рабочему телу с линией 16 высокого давления. Устройства запуска или остановки электродвигателей 39 насосов 38, подключенные к линии 16 высокого давления, выполняют, например, в виде реле 46 давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров. Модули 44 силового функционального пневмогидроаккумулятора 15 выполняют с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред. Суммарный рабочий объем всех модулей 44 силового функционального пневмогидроаккумулятора 15 принимают не менее необходимого для однократного открытия запорных органов 5, 6 скважины 1, дроссельного клапана 8 и клапана-отсекателя 7 при отключенной подаче электроэнергии или для поддержания рабочего состояния скважины 1 в течение не менее, чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.The
Посредством регуляторов 17 давления понижают давление от функционального 10-100 МПа до рабочего 0,5-70 МПа в силовых линиях 20, 19, 22 функционального управления исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек 5, 6, дроссельного клапана 8 и в линии 27 логического управления. Линия 27 логического управления включает также линии 36, 35 клапана 10 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 9. Регулятор 21 давления в силовой линии 21 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7 настраивают на подачу рабочего тела в последовательно установленный за ним мультипликатор 33 с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 21-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7. Все перечисленные силовые линии 19-22 функционального управления снабжают установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами 47 давления.By means of
Блок 12 управления оснащают системой автоматической защиты скважины 1, системой дистанционного и системой ручного отключения скважины. Система автоматической защиты включает подключенные к линии 27 логического управления через упомянутые распределительные клапаны 23, 24 линию 35 плавкой вставки 9 и линию 36 клапана 10 контроля низкого и высокого давления. Клапан 10 контроля низкого и высокого давления размещают в зоне, примыкающей к фонтанной арматуре 4, предпочтительно, в выкидной линии. Линии 36, 35 клапана 10 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 9 снабжены реле 47 или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, устанавливаемых настройкой клапана 10 контроля низкого и высокого давления на центральный пульт управления.The
Линию 27 логического управления последовательно соединяют по рабочему телу через распределительные клапаны 49-51 для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной 1 клапаны-распределители 52-54 силовых линий 19-21 функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя 7, надкоренной и боковой задвижек 6, 5 с возможностью их допустимого закрытия в определенной, а именно в противоположной указанной последовательности, с регулируемо установленными допустимыми временными интервалами между отключениями каждого из них. Для этого на линии 27 логического управления устанавливают упомянутые управляющие пневмогидроаккумуляторы 28 с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем 29. Управляющий пневмогидроаккумулятор 28 на участке 32 взаимодействия с силовой линией 21 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7 настраивают на замедление закрытия клапана-отсекателя 7 на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки 6 и боковой задвижки 5, составляющий от 10 до 120 сек.The
На линии 27 логического управления на участке ее подвода к силовой линии 19 функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой 5 устанавливают электромагнитный клапан 55 дистанционного отключения боковой задвижки 5.On the
Распределительные клапаны всех силовых линий 19-22 функционального управления исполнительными механизмами связывают с байпасной дренажной линией 34 для сброса отработавшего рабочего тела. Байпасную дренажную линию 34 сообщают, преимущественно, через фильтр с баком 13 рабочего тела.Distribution valves of all power lines 19-22 of the functional control of the actuators are connected to the
На силовых линиях 19-22 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов 6, 5 дроссельного клапана 8, клапана-отсекателя 7 устанавливают температурные предохранительные клапаны 56, закоммутированные на выходе с байпасной дренажной линией 34 для сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.On the power lines 19-22 for functional control of the actuators of the
Насосно-аккумуляторную установку 11 выполняют, преимущественно, с выносной лицевой панелью управления.Pump-
Запорные органы 5, 6 дроссельный клапан 8 и клапан-отсекатель 7 снабжают приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.The
Управление исполнительными механизмами линии 27 логического управления могут осуществлять в дистанционном режиме по командам удаленного оператора, например, диспетчера центрального пульта управления.The actuators of the
Контроль за уровнем давления в магистралях станции осуществляют автоматически, в том числе при помощи электроконтактных манометров.Monitoring the pressure level in the highways of the station is carried out automatically, including with the help of electrical contact pressure gauges.
Программу работы блока 12 управления станции настраивают таким образом, что, при отсутствии питающего напряжения для элементов станции, запорные элементы фонтанной арматуры остаются открытыми, а блок обеспечивает передачу сигнала об отсутствии напряжения на центральный пульт управления.The work program of the
Возможность закрытия скважины 1 в последовательности боковая задвижка 5 - надкоренная задвижка 6 - подземный клапан-отсекатель 7 обеспечивают в автоматическом режиме по командам пульта управления станции, в дистанционном режиме управления по команде оператора с отдаленного центрального пункта управления, и в ручном режиме, а открытие в последовательности: «подземный клапан-отсекатель 7 - надкоренная задвижка 6 - боковая задвижка 5» обеспечивают, предпочтительно, в ручном режиме управления.The ability to close the
Эксплуатируют газовое месторождение следующим образом.Operate a gas field as follows.
На момент начала работы станции управления всю гидравлическую систему заполняют рабочим телом - рабочей средой.At the time the control station starts operating, the entire hydraulic system is filled with a working fluid - a working medium.
Требуемое рабочее давление рабочей среды в линиях управления станции создают и поддерживают посредством насосно-аккумуляторной установки 11.The required working pressure of the working medium in the control lines of the station is created and maintained by means of a pump-
Рабочую среду из бака 13 объемом порядка 200 л по трубопроводу подают через фильтр грубой очистки 40 и кран на вход электронасоса 38, который приводят в действие электродвигателем 39. На выходе из насоса 38 после крана рабочую среду пропускают через фильтр 41 тонкой очистки.The working medium from the
Предохранительный клапан 42 настраивают на заданное рабочее давление 21 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют линию 16 высокого давления с полостью бака 13. Происходит сброс лишнего объема рабочей среды по байпасной дренажной линии 34.The
Через обратный клапан 43 из линии 16 высокого давления рабочую среду подают в коллектор 45 и заполняют модули 44 силового функционального пневмогидроаккумулятора 15, предназначенные для хранения необходимого запаса рабочей среды под давлением, при этом каждый модуль 44 выполнен объемом 40-50 л.Through the
После заполнения силового функционального пневмогидроаккумулятора 15 рабочую среду по трубопроводам подают в силовые линии 19-22 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, клапана-отсекателя, дроссельного клапана и в линию 27 логического управления.After filling the power functional
С помощью регулятора 18 давления в силовой линии 21 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7 понижают давление в линии 16 высокого давления с 21 МПа до давления трех- или четырехкратного давлению на выходе из мультипликатора 33, обеспечивающего рабочее давление на линии 21 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7, равного 24 МПа (280 кгс/см2). Предохранительный клапан 47 настраивают на заданное рабочее давление 28 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют упомянутую линию 21 с полостью бака 13 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по байпасной дренажной линии 34.Using the
С помощью регуляторов 17 давления понижают давление в силовой линии 22 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 8 и в линии 27 логического управления до рабочего давления 4 МПа (40 кгс/см2), а в силовых линиях 19, 20 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек 5, 6 - до 14 МПа (140 кгс/см2). Предохранительные клапаны 47 настраивают на заданное рабочее давление 4 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют упомянутые линии с полостью бака 13, происходит сброс лишнего объема рабочей среды по байпасной дренажной линии 34.Using
В блоке 12 управления станции рабочую среду при давлении 4 МПа в линии 27 логического управления подают на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 23, предназначенного для сброса давления управления при пожаре. После заполнения линии 35 плавкой вставки 9 гидравлический распределительный клапан 23 открывают и рабочая среда поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 24, предназначенного для сброса давления управления при срабатывании клапана 10 контроля низкого и высокого давления, установленного в линии 36 упомянутого клапана. Затем рабочая среда проходит через нормально открытые распределительный клапан 25, предназначенный для дистанционного отключения всей скважины, и распределительный клапан 26, предназначенный для ручного аварийного отключений всей скважины посредством кнопки аварийного отключения.In the
После распределительного клапана 26 рабочую среду подают на вход нормально закрытого распределительного клапана 48 с гидроприводом и ручным дублером.After the
При заполненной линии 35 плавкой вставки 9 реле 47 давления выдает сигнал на центральный пульт управления.When the
При заполненной линии 36 клапана 10 контроля низкого и высокого давления другое реле 48 давления также выдает сигнал на центральный пульт управления.When the
Далее для того, чтобы открыть скважину нужно выполнить следующую последовательность действий:Next, in order to open the well, you need to perform the following sequence of actions:
- потянуть за ручку распределительного клапана 49, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 58 поступает на привод клапана-распределителя 53, который открывается и рабочая среда из силовой линии 21 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 7 поступает на его исполнительный механизм. Происходит открытие клапана-отсекателя 7.- pull the handle of the
- потянуть за ручку распределительного клапана 50, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 59 поступает на привод клапана-распределителя 53, который открывается и рабочая среда из силовых линий 19, 20 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек 5, 6 поступает на исполнительный механизм надкоренной задвижки 6. Происходит открытие надкоренной задвижки 6.- pull the handle of the
- потянуть за ручку распределительного клапана 51, который ставится на самопитание, а рабочая среда через нормально открытый электромагнитный клапан 55 поступает на привод клапана-распределителя 54, который открывается и рабочая среда из силовых линий 19, 20 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек 5,6 поступает на исполнительный механизм боковой задвижки 5. Происходит открытие боковой задвижки 5. Газ из газодобывающих скважин 1 куста по колоннам 3 насосно-компрессорных труб поступает через открытый клапан-отсекатель 7 в фонтанную арматуру 4.- pull the handle of the
Закрытие скважины 1 может осуществляться по системе автоматической защиты или по системе дистанционного отключения скважины. Кроме того, существует возможность автономного управления регулирующим дроссельным клапаном.Closing of the
Система автоматической защитыAutomatic protection system
При штатных значениях давлений в линиях 36, 35 соответственно клапана 10 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 9 скважины распределительный клапан 24 находится в открытом положении. При падении или повышении давления рабочей среды в упомянутых линиях ниже или выше установленных (заданных) значений распределительный клапан 24 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 19-21 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой, надкоренной задвижек 5, 6 и подземного клапана-отсекателя 7. Дроссели 29 с управляющими пневмогидроаккумуляторами 28 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины.When the standard values of the pressure in the
В случае возникновения пожара при повышении температуры окружающей среды на устье скважины выше установленного значения (при пожарной ситуации) происходит сброс рабочей среды из линии 35 плавкой вставки 9, после чего распределительный клапан 23 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 19-21 функционального управления соответственно боковой, надкоренной задвижками 5, 6 и клапана-отсекателя 7. Дроссели 29 с управляющими пневмогидроаккумуляторами 28 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины.In the event of a fire when the ambient temperature at the wellhead rises above the set value (in a fire situation), the working medium is discharged from
Система дистанционного отключения скважины.Remote shutdown system.
В блоке 12 управления станции установлены распределительный клапан 25, выполненный электромагнитным, и электромагнитный клапан 54 дистанционного отключения, управляемые с панели управления станции или с центрального пульта управления.In the
При подаче сигнала 24В на электропривод распределительного клапана 25 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 5, надкоренной задвижки 6 и клапана-отсекателя 7.When a 24V signal is supplied to the
При подаче сигнала 24В на электропривод клапана 54 дистанционного управления производится дистанционное закрытие боковой задвижки 5.When a 24V signal is supplied to the electric actuator of the
Управление регулирующим дроссельным клапаном.Control throttle valve.
При подаче напряжения на первый электромагнит трехпозиционного распределительного клапана 30 рабочая среда под давлением до 4 МПа из силовой линии 22 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 8 подается в его исполнительный механизм. От позиционера, установленного на упомянутом клапане, выдается аналоговый сигнал в шкаф 37 управления или на центральный пульт управления. После чего от шкафа 37 поступает сигнал на первый электромагнит (снимается напряжение) и трехпозиционный распределительный клапан 30 переводится в нейтральное положение. При необходимости снижения расхода нефти от шкафа 37 управления подается сигнал на второй электромагнит трехпозиционного распределительного клапана 30 происходит сброс рабочей среды до заданных параметров.When applying voltage to the first electromagnet of the three-
Таким образом, предложенный способ эксплуатации нефтяного месторождения обеспечивает повышение надежности и его безаварийной эксплуатации.Thus, the proposed method of operating an oil field provides increased reliability and its trouble-free operation.
Claims (25)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119672/03A RU2367779C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Method of exploiting oil field |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008119672/03A RU2367779C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Method of exploiting oil field |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2367779C1 true RU2367779C1 (en) | 2009-09-20 |
Family
ID=41167935
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008119672/03A RU2367779C1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | Method of exploiting oil field |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2367779C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305059A (en) * | 2011-06-28 | 2012-01-04 | 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 | Automatic control system and method of petroleum drilling machine |
| CN103576580A (en) * | 2013-11-25 | 2014-02-12 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司 | Underground cableway platform control system capable of preventing top drive flying rings from collision and suspension |
| CN106894778A (en) * | 2017-03-29 | 2017-06-27 | 西南石油大学 | A kind of kill-job operation choke valve automatic control system and its method based on feedback regulation |
-
2008
- 2008-05-20 RU RU2008119672/03A patent/RU2367779C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102305059A (en) * | 2011-06-28 | 2012-01-04 | 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 | Automatic control system and method of petroleum drilling machine |
| CN102305059B (en) * | 2011-06-28 | 2014-02-19 | 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 | Automatic control system and method of petroleum drilling machine |
| CN103576580A (en) * | 2013-11-25 | 2014-02-12 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司 | Underground cableway platform control system capable of preventing top drive flying rings from collision and suspension |
| CN103576580B (en) * | 2013-11-25 | 2019-01-08 | 中国石油集团川庆钻探工程有限公司川东钻探公司 | It prevents top from driving hanging ring and touches extension monkey bench control system |
| CN106894778A (en) * | 2017-03-29 | 2017-06-27 | 西南石油大学 | A kind of kill-job operation choke valve automatic control system and its method based on feedback regulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2367771C1 (en) | Equipment system for gas field well controlling | |
| RU2367770C1 (en) | Equipment system for gas field well controlling | |
| RU2365738C1 (en) | Oil and gas well | |
| RU2367781C1 (en) | Recovery method of gas condensate | |
| RU2367786C1 (en) | Oil well | |
| RU2367772C1 (en) | Oil well pad | |
| RU2367779C1 (en) | Method of exploiting oil field | |
| RU2367788C1 (en) | Gas-condensate well pad | |
| RU2367784C1 (en) | Method of controlling gas-condensate field | |
| EA013310B1 (en) | Methods for controling x-mass tree and underground equipment of wells in gas, gas-condensate, oil-and gas and oil fields | |
| RU2367778C1 (en) | Method of exploiting oil-gas field | |
| RU2367782C1 (en) | Method of exploiting gas field | |
| RU2367777C1 (en) | Oil extraction method | |
| RU84453U1 (en) | OIL AND GAS WELL | |
| RU2367776C1 (en) | Gas extraction method | |
| RU84053U1 (en) | BUSH OF GAS-CONDENSATE WELLS | |
| RU2367783C1 (en) | Method of exploiting gas-condensate field | |
| RU84454U1 (en) | BUSH OF OIL AND GAS WELLS | |
| RU84752U1 (en) | OIL WELL | |
| RU2352758C1 (en) | Equipment complex for controlling gas-condensate deposit well | |
| RU2367769C1 (en) | Oil and gas well pad | |
| RU2367790C1 (en) | Method of controlling oil-gas field | |
| RU2367785C1 (en) | Method of controlling oil field | |
| EA013726B1 (en) | Gas, gas-condensate and oil wells with remote-controlled downhole equipment | |
| RU2365737C1 (en) | Complex of equipment for control of oil pool well |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100521 |