RU84453U1 - OIL AND GAS WELL - Google Patents
OIL AND GAS WELL Download PDFInfo
- Publication number
- RU84453U1 RU84453U1 RU2008119642/22U RU2008119642U RU84453U1 RU 84453 U1 RU84453 U1 RU 84453U1 RU 2008119642/22 U RU2008119642/22 U RU 2008119642/22U RU 2008119642 U RU2008119642 U RU 2008119642U RU 84453 U1 RU84453 U1 RU 84453U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- valve
- shut
- well
- pressure
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно, к нефтегазовой отрасли, в частности, к области разработки нефтегазовых месторождений и может быть использовано для дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов нефтегазовой скважины. Нефтегазовая скважина содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, эксплуатационный пакер, циркуляционный и срезной клапаны, а также выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления. Скважина подключена к конструктивно смонтированной в виде шкафа станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и, по меньшей мере, один на скважину блок управления. Насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу, оснащенную для первой и второй климатических зон, предпочтительно, не менее, чем двумя параллельно подключенными насосами высокого давления, один из которых выполнен дублирующим и сообщенный с насосной группой по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления. Блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а, по меньшей мере, два других - соответственно от дистанционного и ручного управления. Упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины. Силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен, преимущественно, модульно-секционным. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении надежности и безаварийной эксплуатации нефтегазовой скважины, снижении себестоимости добычи флюида, достижении большей простоты управления технологическими процессами за счет предлагаемого комплекса оборудования для управления скважиной, а, именно, автоматизированного управления запорными органами скважины - боковой и надкоренной задвижками, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем через предлагаемую станцию управления, которая содержит разработанные в полезной модели насосно-аккумуляторную установку с силовым 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 командными клапанами, в том числе два из которых работают от импульса подаваемого на закрытие скважины при возникновении опасности пожара или закритическим малым или высоким давлением в шлейфе, а также разработанной системы закрытия скважины в логической последовательности отсечения флюида «боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель», работающую через систему замедления прохождения команды на закрытие в логической линии управления на участках взаимодействия с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя. 1 н.п. ф-лы, 16 з.п. ф-лы, 3 илл. The utility model relates to the mining industry, namely, to the oil and gas industry, in particular, to the field of oil and gas field development and can be used for remote, automatic and manual control of actuators of shut-off elements of an oil and gas well. An oil and gas well comprises a production string with a tubing string with underground production equipment comprising at least a production packer, circulation and shear valves, and a remote control shut-off valve made with an actuator, a wellhead with wellhead equipment having a column head, a pipe head, on which a Christmas tree mounted fountain reinforcement is installed, including shut-off bodies - the root and lateral valves with and by throttling mechanisms, as well as a throttle valve adjacent to the latter controlling the flow rate of the well, made with an actuator, and control and control organs — a fusible insert and a low and high pressure control valve. The well is connected to a shut-off control station structurally mounted in the form of a cabinet, a throttle valve and a shut-off valve, including a pump-accumulator unit and at least one control unit per well. The pump-accumulator installation includes a pump group, equipped for the first and second climatic zones, preferably with at least two high-pressure pumps connected in parallel, one of which is equipped with a high-pressure functional pneumatic accumulator, which is connected to the pumping group through the working fluid by a high pressure line. . The control unit includes power lines from the aforementioned high pressure line through pressure regulators that lower the functional pressure to the required, power lines for the functional control of the actuators of the locking elements, throttle valve, shut-off valve, and controlling their operation through a time-controlled system of slowing down the passage of commands, at least least for closing a well in a logical sequence - lateral gate valve - overhead gate valve - shutoff valve - logical control line I, connected with a fusible insert and a low and high pressure control valve and equipped with the ability to duplicate the passage of commands to close the well with hydraulic control valves, one of which sends a command to close the well from the fusible link to the logic control line, the other from the low and high pressure, and at least two others - respectively from remote and manual control. The mentioned deceleration system includes logic control lines installed on the areas of interaction with power lines of functional control of actuators of an over-the-air gate valve and a shut-off valve, retarders, including a control pneumatic accumulator and a throttle providing a different time for shutting off the well. The power functional pneumatic accumulator is made, mainly, modular-sectional. The technical result provided by the utility model consists in increasing the reliability and trouble-free operation of an oil and gas well, reducing the cost of fluid production, achieving greater ease of process control due to the proposed set of equipment for controlling the well, namely, automated control of the shut-off organs of the well - lateral and root valves regulating the flow rate of the well with a throttle valve, an underground shut-off valve through the proposed control station a line, which contains a pump-accumulator unit developed in a utility model with a power pneumatic accumulator and at least one control unit serving the well with power lines, functional controls for the actuators of the locking elements, and a control line connected with them equipped with at least three duplicated control valves , including two of which operate from an impulse supplied to close the well in case of a fire hazard or supercritical high or low pressure in the loop, as well as the developed system for shutting the well in the logical sequence for cutting off the fluid “lateral valve - root valve - shut-off valve”, operating through the system for slowing down the completion of the closure command in the control logic line at the areas of interaction with the functional control power lines actuators of an over-root valve and a shut-off valve. 1 n.p. f-ly, 16 wp f-ly, 3 ill.
Description
Полезная модель относится к горной промышленности, а именно, к нефтегазовой отрасли, в частности, к области разработки нефтегазовых месторождений и может быть использовано для дистанционного, автоматического и ручного управления исполнительными механизмами запорных органов нефтегазовой скважины.The utility model relates to the mining industry, namely, to the oil and gas industry, in particular, to the field of oil and gas field development and can be used for remote, automatic and manual control of actuators of shut-off elements of an oil and gas well.
Из предшествующего уровня техники известно устройство для управления скважинными отсекателями группы скважин, содержащее 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, Е21В 34/16, 47/10, 15.01.1990).A prior art device for controlling borehole cutoffs of a group of wells, comprising a pneumohydraulic unit connected by injection and discharge lines to hydraulic units by the number of wells, one unit comprising a gearbox, relay, pump, tank, distributor, safety valve, and the other unit contains two a valve, 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, Е21В 34/16, 47/10, 01/15/1990).
Также известна гидравлическая система управления подводным устьевым оборудованием, содержащая 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, Е21В 33/035, 04.08.1992).A hydraulic control system for underwater wellhead equipment is also known, containing hydraulic actuators connected by the main and additional pressure lines, control lines by electromagnetic valves and check valves, as well as shut-off electromagnetic valves installed at the inlet of the distributors, an additional check and additional distributor, which is located at the input of the shut-off valves valves on the main pressure line with the possibility of connecting the latter a drain, wherein the additional non-return valve arranged parallel to the control valve and shut-off valves and is connected at its input with the hydraulic actuator, and the output - to the input of the isolation valve, wherein the primary and secondary pipe are interconnected by a bypass valve, which control line is connected to the main backbone. (SU 1752930, ЕВВ 33/035, 08/04/1992).
Также из уровня техники известен комплекс оборудования для управления устьевой фонтанной арматурой подводных скважин включающий 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. (См. SU 1733625, Е21В 43/01, 15.05.1992).Also known from the prior art is a set of equipment for controlling the wellhead fountain fittings of subsea wells, including a main pressure line, additional pressure lines connected to hydraulic actuators via main and additional valves, control accumulator lines connected to the main and additional pressure lines, pressure switches and reverse valves, as well as equipped with a pressure boosting unit with low and high pressure chambers, etc. of this line are connected to the low-pressure chambers and to the main pressure line through an additional valve, and additional pressure lines are connected to the high-pressure chambers and to the main pressure line through the check valves, and in the section of the additional pressure line between the check valve and the additional accumulator, pressure switches are installed in parallel associated with an additional directional control valve. (See SU 1733625, ЕВВ 43/01, 05/15/1992).
К недостаткам известных технических решений относится их относительно низкая надежность, не обеспечивающая необходимого уровня безаварийной эксплуатации нефтегазовых скважин, вследствие частичного или полного отсутствия необходимого поливариантного дублирования систем, инициирующих 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 скважины, 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 and gas wells, due to a partial or complete absence of the necessary multivariate duplication of systems that initiate a quick automatic shutdown of the produced fluid supply, as well as increasing the reliability of well protection and preventing the early stages of possible emergency situations by controlled remote or manual shutdown of wells. 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 unresolved or insufficient availability of uninterrupted operation of the well during shutdown, including for a long period of power supply to the mechanisms and actuators of the well, or providing at least one-time inclusion of all mechanisms necessary to resume well operation after her shutdown.
Задача настоящей полезной модели заключается в повышении надежности и безаварийной эксплуатации нефтегазовой скважины, снижении себестоимости добычи нефти и газа и достижении большей простоты управления технологическими процессами.The objective of this utility model is to increase the reliability and trouble-free operation of an oil and gas well, reduce the cost of oil and gas production and achieve greater ease of control of technological processes.
Поставленная задача решается за счет того, что нефтегазовая скважина, согласно полезной модели, содержит эксплуатационную колонну с колонной насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, эксплуатационный пакер, циркуляционный и срезной клапаны, а также выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку, трубную головку, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура, включающая запорные органы - надкоренную и боковую задвижки с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку и клапан контроля низкого и высокого давления, при этом скважина подключена к конструктивно смонтированной в виде шкафа станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем, включающей насосно-аккумуляторную установку и, по меньшей мере, один на скважину блок управления, причем насосно-аккумуляторная установка включает насосную группу, оснащенную для первой и второй климатических зон, предпочтительно, не менее, чем двумя параллельно подключенными насосами высокого давления, один из которых выполнен дублирующим и сообщенный с насосной группой по рабочему телу линией высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор высокого давления, а блок управления включает запитанные от упомянутой линии высокого давления через регуляторы давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя, и управляющую их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель - линию логического управления, сообщенную с плавкой вставкой и клапаном контроля низкого и высокого давления и оснащенную с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами, один из которых передает в линию логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки, другой - от клапана контроля низкого и высокого давления, а, по меньшей мере, два других - соответственно от дистанционного и ручного управления, при этом упомянутая система замедления включает установленные на участках взаимодействия линии логического управления с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины, причем силовой функциональный пневмогидроаккумулятор выполнен, преимущественно, модульно-секционным.The problem is solved due to the fact that the oil and gas well, according to the utility model, contains a production string with a tubing string with underground production equipment containing at least a production packer, circulation and shear valves, as well as a valve made with an actuator - remote control cutoff, wellhead with wellhead equipment having a column head, a pipe head on which a fountain mounted as a Christmas tree is mounted valves, including shut-off bodies - root and lateral valves with actuators, as well as a throttle valve made with an actuator adjacent to the latter, controlling the flow rate of the well, and control and control organs - a fuse and a low and high pressure control valve, while the well is connected to a control station structurally mounted in the form of a cabinet, a throttle valve and a shut-off valve, including a battery-pump installation and, at least , one control unit per well, wherein the pump-accumulator installation includes a pump group equipped for the first and second climatic zones, preferably with at least two high-pressure pumps connected in parallel, one of which is duplicated and connected to the pump group through the working fluid the high-pressure line is a high-pressure functional pneumatic-hydraulic accumulator, and the control unit includes power from the aforementioned high-pressure line through pressure regulators that reduce the national pressure to the required, power lines for the functional control of the actuators of the locking elements, throttle valve, shut-off valve, and controlling their operation through a system of time-delayed passage of commands, at least to close the well in a logical sequence - lateral valve - over-valve - shut-off valve - a logical control line communicated with a fusible insert and a low and high pressure control valve and equipped with the possibility of duplicate instructions for closing the well with hydraulic control valves, one of which sends a command to close the well from the fusible link to the logical control line, the other from the low and high pressure control valve, and at least two others from the remote and manual control, wherein said deceleration system includes logical control lines installed on the interaction areas with power lines of the functional control of actuators on native valve and shut-off valve retarders providing different time closing operation of the well, wherein the power function hydropneumatic accumulator formed advantageously module-sectioned.
При этом нефтегазовая скважина может содержать в составе подземного эксплуатационного оборудования, по меньшей мере, один ингибиторный клапан.In this case, the oil and gas well may contain at least one inhibitor valve as part of the underground production equipment.
Колонна насосно-компрессорных труб может быть снабжена, по меньшей мере, одним разъединителем колонны.The tubing string may be provided with at least one string disconnector.
Насосно-аккумуляторная установка может быть снабжена баком с рабочим телом, преимущественно, в виде жидкости.The pump-accumulator installation can be equipped with a tank with a working fluid, mainly in the form of a liquid.
Станция управления может содержать центральный пульт управления, размещенный на расстоянии от нее и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем, причем упомянутые насосно-аккумуляторная установка и блок управления могут быть смонтированы в шкафу станции управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.The control station may contain a central control panel located at a distance from it and communicated with it by a communication line, for example, a fiber optic cable, and the aforementioned pump-battery installation and control unit can be mounted in the cabinet of the control station, in addition, the station is equipped with a strapping in the form the mentioned control lines communicated through the working fluid with the actuators of the locking elements, the throttle valve and the shut-off valve.
В качестве рабочего тела могут использовать жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена, преимущественно, минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно, типа силиконовой, например, полиметилсилоксановая, а бак для рабочего тела оснащен не менее, чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например, визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления, при этом датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке в заданных уровнях, а для первой и второй климатических зон бак рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.A fluid whose temperature viscosity and freezing temperature is determined from the climatic conditions of the well’s operation can be used as a working fluid, while the control station, designed to operate in the third and fourth climatic zones, is equipped mainly with mineral oil as the working fluid, and for the first and the second climatic zone, a liquid with a low freezing temperature, mainly silicone type, for example, polymethylsiloxane, and a tank for working the la is equipped with at least one liquid level indicator, for example, a visual indicator or a level sensor communicated via telemechanics channels with a central control panel, while the level sensor is equipped with a signal system for the maximum permissible and critical levels or is connected to the system of the central control panel issuing commands to maintain the liquid level in the tank at predetermined levels, and for the first and second climatic zones, the working fluid tank is equipped with a fluid heater, made in ie the coil or PETN.
В качестве насоса высокого давления могут использовать, преимущественно, электронасос, предпочтительно, аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем, причем указанные насосы включены в линию высокого давления через входной и выходной фильтры, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно, причем каждый из упомянутых насосов на выходе оснащен предохранительным клапаном давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии высокого давления через систему запорных устройств, причем, по крайней мере, установленные на выходе фильтры тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления, при этом насосная группа, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей насосов и обратным клапаном, сообщена 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 линиях управления, при этом коллектор с пневмогидроаккумулятором сообщен по рабочему телу с линией высокого давления, кроме того упомянутые устройства запуска или остановки электродвигателей насосов, подключенные к линии высокого давления, выполнены, например, в виде реле давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров, причем модули упомянутого пневмогидроаккумулятора выполнены с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред, при этом суммарный рабочий объем всех модулей силового функционального пневмогидроаккумулятора принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины, дроссельного клапана и клапана-отсекателя или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее, чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.As the high pressure pump, it is possible to use mainly an electric pump, preferably an axial piston pump with an asynchronous electric motor, said pumps being connected to the high pressure line through inlet and outlet filters, preferably of coarse and fine filters, respectively, each of which is said to be output 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 Fine filters installed at the output are equipped with a visual indicator and / or an electric sensor in communication with the central control panel, while the pump group, equipped with pump start-up or stop devices at the output and a check valve, is communicated through the latter via a high pressure line with a modular design -sectional power functional pneumatic accumulator, consisting of modules connected in parallel to the collector and designed to create the necessary working yes phenomena in the mentioned control lines, while the collector with a pneumatic accumulator is connected via a working fluid with a high pressure line, in addition, the mentioned devices for starting or stopping the pump motors connected to the high pressure line are made, for example, in the form of a pressure switch or in the form of analog sensors pressure, or in the form of electrical contact pressure gauges, the modules of the said pneumatic accumulator are made with a membrane or, preferably, a piston separator media, while the total working bemsya all functional modules of the power received at least hydropneumatic required for single opening hole shutoff organs, the throttle valve and the slam-shut-valve or maintaining the operating state of the well for at least one month in the absence of electricity.
Силовая линия функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя может быть снабжена не менее, чем одним мультипликатором давления, выполненным, предпочтительно, продублированным для первой и второй климатических зон, а упомянутые регуляторы давления понижают давление от функционального 10-70 МПа до рабочего 0,5-7 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, причем регулятор давления в силовой линии функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 22-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, при этом все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами давления.The power line for functional control of the actuator of the shut-off valve can be equipped with at least one pressure multiplier, made preferably duplicated for the first and second climatic zones, and the pressure regulators mentioned decrease the pressure from the functional 10-70 MPa to the working 0.5- 7 MPa in power lines for functional control of actuators of the root, lateral valves, throttle valve and in the logic control line, which also includes control valve lines low and high pressure and fusible insert, and the pressure regulator in the power line of the functional control of the actuator of the shut-off valve is configured to supply the working fluid to the multiplier, taking into account the gear ratio of the last and the required output pressure of the working fluid of at least 22-70 MPa for subsequent supply and control the actuator of the shutoff valve, while all of the listed power lines of the functional control are equipped with actuators installed in areas in front of pressure relief valves.
Блок управления может содержать систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины, причем система автоматической защиты включает подключенные к линии логического управления через упомянутые распределительные клапаны линию плавкой вставки и линию клапана контроля низкого и высокого давления, при этом клапан контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно, на шлейфе, причем линии клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана контроля низкого и высокого давления.The control unit may comprise an automatic well protection system, a remote control system and a manual shut-off system, the automatic protection system including a fusible line and a low and high pressure control valve line connected to the logical control line via the said control valves, while the low and high pressure control valve pressure is installed in the area adjacent to the fountain, preferably on a loop, and the line valve control low and high pressure and inserting bench provided with pressure switches or sensors to output a signal to the central controller to disconnect the borehole respectively due to fire or overrange permissible operating pressure, determined by adjustment of the valve control low and high pressure.
Причем упомянутые замедлители могут включать управляющий пневмогидроаккумулятор и дроссель, а линия логического управления может последовательно соединять по рабочему телу через распределительные клапаны для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители силовых линий функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя, надкоренной задвижки, боковой задвижки 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 установлены 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 клапана-отсекателя настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки и боковой задвижки, составляющий от 10 до 120 сек.Moreover, the said retarders can include a control pneumatic accumulator and a throttle, and 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, the control valves of the power lines of the functional control of the actuators, including at least the cutter, root valve, lateral valve with the possibility of their permissible closure in a certain, namely, in in the opposite sequence, with adjustable allowable time intervals between shutdowns of each of them, for which the mentioned control pneumatic accumulators are installed on the logic control line with the possibility of their interaction on depressurizing each with its own throttle, and the control pneumatic accumulator at the site of interaction with the functional control power line the actuator of the shut-off valve is configured to slow down the closing of the shut-off valve I am at a time 1.5-2 times the interval between closing the root valve and the lateral valve, ranging from 10 to 120 seconds.
На линии логического управления на участке ее подвода к силовой линии функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижки может быть установлен электромагнитный клапан дистанционного отключения боковой задвижки.On the line of logical control in the area of its supply to the power line of functional control by the actuator of the lateral valve, an electromagnetic valve for remote shutdown of the lateral valve can be installed.
Силовая линия функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана может быть снабжена трехпозиционным распределительным клапаном, предпочтительно, с двумя электромагнитами.The power line for functional control of the throttle valve actuator may be provided with a three-position control valve, preferably with two electromagnets.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами могут быть закоммутированы с линией сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия сброса сообщена, преимущественно, через фильтр с баком рабочего тела.The distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators can be switched with the discharge line of the spent working fluid, while the discharge line is communicated mainly through the filter with the working fluid tank.
На силовых линиях функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана, клапана-отсекателя могут быть установлены температурные предохранительные клапаны, закоммутированные на выходе с линией сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.On power lines for functional control of actuating mechanisms of locking elements, a throttle valve, and a shut-off valve, temperature safety valves can be installed that are switched at the outlet with a discharge line for excess working fluid released when the temperature of the working fluid and / or the environment changes.
Насосно-аккумуляторная установка может быть выполнена, преимущественно, с вынесенной лицевой панелью управления.The pump-and-battery installation can be performed mainly with a remote front control panel.
Запорные органы, дроссельный клапан и клапан-отсекатель могут быть снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока управления.The locking elements, the throttle valve and the shutoff valve can be equipped with control devices located on the front panel of the control unit.
Шкаф станции управления может быть выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.The cabinet of the control station can be made insulated and explosion-proof, and the cable lines are connected to the cabinet through the cable leads of the explosion-proof design.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении надежности и безаварийной эксплуатации нефтегазовой скважины, снижении себестоимости добычи флюида, достижении большей простоты управления технологическими процессами за счет автоматизированного управления запорными органами скважины - боковой и надкоренной задвижками, регулирующим дебит скважины дроссельным клапаном, подземным клапаном-отсекателем через предлагаемую станцию управления, которая содержит разработанные в полезной модели насосно-аккумуляторную установку с силовым 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 командными клапанами, в том числе два из которых работают от импульса подаваемого на закрытие скважины при возникновении опасности пожара или закритическим малым или высоким давлением в шлейфе, а также разработанной системы закрытия скважины в логической последовательности отсечения флюида «боковая задвижка - надкоренная задвижка - клапан-отсекатель», работающую через систему замедления прохождения команды на закрытие в логической линии управления на участках взаимодействия с силовыми линиями функционального управления исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя.The technical result provided by the given set of features is to increase the reliability and trouble-free operation of an oil and gas well, reduce the cost of fluid production, achieve greater ease of control of technological processes due to the automated control of the shut-off organs of the well - lateral and root valves, regulating the flow rate of the well with a throttle valve, an underground valve -cutter through the proposed control station, which contains developed in a useful fashion whether the pump-accumulator unit with a power pneumatic accumulator and at least one control unit serving the well with power lines of functional controls by the actuators of the locking elements and a logical control line associated with them equipped with at least three triplicate command valves, including two of which work from the impulse supplied to close the well in case of a fire hazard or supercritical low or high pressure in the loop, and also developed second shut-system in a logical sequence clipping fluid "lateral valve - nadkorennaya valve - safety valve", running through the system slowing passing commands for closing a logical control lines on sections of interaction with the field lines function control actuators nadkorennoy valves and shut-off valve.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:The essence of the utility model is illustrated by drawings, where:
на фиг.1 представлена нефтегазовая скважина, схема подключения станции управления запорными органами, дроссельным клапаном и клапаном-отсекателем к скважине;figure 1 presents the oil and gas well, the connection diagram of the control station shutoff elements, throttle valve and shutoff valve to the well;
на фиг.2 - насосно-аккумуляторная установка, гидравлическая принципиальная схема;figure 2 - pump-and-battery installation, hydraulic circuit diagram;
на фиг.3 - блок управления, гидравлическая принципиальная схема.figure 3 - control unit, hydraulic circuit diagram.
Нефтегазовая скважина 1 содержит эксплуатационную колонну 2 с колонной 3 насосно-компрессорных труб с подземным эксплуатационным оборудованием, содержащим, по меньшей мере, выполненный с исполнительным механизмом клапан-отсекатель 4 с дистанционным управлением, устье скважины с устьевым оборудованием, имеющем колонную головку 5, трубную головку 6, на которой установлена смонтированная в виде елки фонтанная арматура 7, включающая запорные органы - боковую задвижку 8 и надкоренную задвижку 9 с исполнительными механизмами, а также примыкающий к последней регулирующий дебит скважины дроссельный клапан 10, выполненный с исполнительным механизмом, и контрольно-управляющие органы - плавкую вставку 11 и клапан 12 контроля низкого и высокого давления.An oil and gas well 1 comprises a production casing 2 with a casing 3 of tubing with underground production equipment comprising at least a remote control shut-off valve 4 made with an actuator and a wellhead with wellhead equipment having a column head 5 and a pipe head 6, on which a fountain reinforcement 7 mounted in the form of a Christmas tree is installed, including locking elements - a lateral valve 8 and a root valve 9 with actuators, as well as adjacent the throttle valve 10, made with an actuator, and the control and control bodies, fuse-link 11 and valve 12 for monitoring low and high pressure, regulate the flow rate of the well.
Нефтегазовая скважина 1 содержит также в составе подземного эксплуатационного оборудования по меньшей мере, эксплуатационный пакер 13, циркуляционный клапан 14, срезной клапан 15 и, по меньшей мере, один ингибиторный клапан 16, а колонна 3 насосно-компрессорных труб включает, по меньшей мере, один разъединитель 17 колонны.An oil and gas well 1 also comprises at least an operational packer 13, a circulation valve 14, a shear valve 15, and at least one inhibitor valve 16 as part of the underground production equipment, and the tubing string 3 includes at least one disconnector 17 columns.
Нефтегазовая скважина 1 подключена к станции управления запорными органами 8 и 9, дроссельным клапаном 10 и клапаном-отсекателем 4, включающей насосно-аккумуляторную установку 18 и, по меньшей мере, один на скважину блок 19 управления. Также станция управления содержит центральный пульт управления (на чертежах не показано), размещенный на расстоянии от нее и сообщенный с ней линией связи, например, оптоволоконным кабелем.The oil and gas well 1 is connected to the control station shutoff elements 8 and 9, a throttle valve 10 and a shutoff valve 4, including a pump-accumulator unit 18 and at least one control unit 19 to the well. The control station also contains a central control panel (not shown in the drawings) located at a distance from it and communicated with it by a communication line, for example, an optical fiber cable.
Насосно-аккумуляторная установка 18 включает насосную группу 20 и сообщенный с ней по рабочему телу линией 21 высокого давления силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 высокого давления. Блок 19 управления включает запитанные от упомянутой линии 21 высокого давления через регуляторы 23, 24 давления, понижающие функциональное давление до необходимого, силовые линии 25-28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами запорных органов 8,9, дроссельного клапана 10, клапана-отсекателя 4, и управляющая их работой через систему ступенчатого по времени замедления прохождения команд, по меньшей мере, на закрытие скважины в логической последовательности - боковая задвижка 8 - надкоренная задвижка 9 - клапан-отсекатель 4 - линия 29 логического управления, сообщенная с плавкой вставкой 11 и клапаном 12 контроля низкого и высокого давления и оснащенная с возможностью дублирования прохождения команд на закрытие скважины гидравлическими распределительными клапанами 30-33, один 30 из которых передает в линию 29 логического управления команду на закрытие скважины от плавкой вставки 11, другой 31 - от клапана 12 контроля низкого и высокого давления, а, по меньшей мере, два других 32, 33 - соответственно от дистанционного и ручного управления. Система замедления включает установленные на участках 34, 35 взаимодействия линии 29 логического управления соответственно с силовыми линиями 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной задвижки и клапана-отсекателя замедлители, включающие управляющий пневмогидроаккумулятор 36 и дроссель 37, обеспечивающие различное по времени срабатывание на закрытие скважины.The pump-accumulator unit 18 includes a pump group 20 and a power functional pneumatic accumulator 22 of a high pressure communicated with it through the working fluid by a high pressure line 21. The control unit 19 includes powered from the aforementioned high-pressure line 21 through pressure regulators 23, 24, reducing the functional pressure to the required power lines 25-28 functional control, respectively, by the actuators of the locking elements 8.9, throttle valve 10, shut-off valve 4, and controlling their work through a time-delayed system for passing commands, at least to close the well in a logical sequence - lateral valve 8 - over-the-air valve 9 - valve compartment spruce 4 - logical control line 29, connected with fusible insert 11 and low and high pressure control valve 12 and equipped with the ability to duplicate the passage of commands to close the well with hydraulic control valves 30-33, one 30 of which sends a command to the logical control line 29 closing the well from the fusible insert 11, the other 31 from the valve 12 control low and high pressure, and at least two other 32, 33, respectively, from remote and manual control. The deceleration system includes installed on the interaction control lines 29, respectively, on the control lines 29, respectively, with the functional control lines 26, 27 of the control valve and the shutter-shutter actuators, including the control pneumatic accumulator 36 and the throttle 37, which provide different shutdown times .
Силовой функциональный пневмогидроаккумулятор 22 выполнен, преимущественно, модульно-секционным.The power functional pneumatic accumulator 22 is made mainly modular sectional.
Силовая линия 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя снабжена не менее, чем одним мультипликатором 38 давления. Для первой и второй климатических зон мультипликатор 38 давления выполнен, предпочтительно, продублированным.The power line 27 for functional control of the actuator of the shut-off valve is provided with at least one pressure multiplier 38. For the first and second climatic zones, the pressure multiplier 38 is preferably duplicated.
Станция управления конструктивно выполнена в виде шкафа 39, в котором смонтированы упомянутые насосно-аккумуляторная установка 18 и блок 19 управления, кроме того, станция снабжена обвязкой в виде упомянутых линий управления, сообщенных по рабочему телу с исполнительными механизмами запорных органов, дроссельного клапана и клапана-отсекателя.The control station is structurally made in the form of a cabinet 39, in which the aforementioned pump-accumulator unit 18 and the control unit 19 are mounted, in addition, the station is equipped with a strapping in the form of the mentioned control lines communicated through the working fluid with the actuators of the shut-off bodies, the throttle valve and the valve cutter.
Насосно-аккумуляторная установка 18 содержит бак 40 с рабочим телом, преимущественно, в виде жидкости.Pump-accumulator installation 18 contains a tank 40 with a working fluid, mainly in the form of a liquid.
В качестве рабочего тела используют жидкость, температурная вязкость и температура замерзания которой определена из климатических условий работы скважины, при этом станция управления, предназначенная для работы в третьей и четвертой климатических зонах, в качестве рабочего тела оснащена, преимущественно, минеральном маслом, а для первой и второй климатических зон в качестве рабочего тела принята жидкость с низкой температурой замерзания, преимущественно, типа силиконовой, например, полиметилсилоксановая. Бак 40 для рабочего тела оснащен не менее, чем одним индикатором уровня заполнения жидкостью, например, визуальным индикатором или датчиком уровня, сообщенным по каналам телемеханики с центральным пультом управления. Датчик уровня оборудован системой подачи сигналов о предельно допустимом и критическом уровнях или подсоединен к системе центрального пульта управления, выдающей команды на поддержание уровня жидкости в баке 40 в заданных уровнях. Для первой и второй климатических зон бак 40 рабочего тела снабжен подогревателем жидкости, выполненным в виде змеевика или ТЭНа.A fluid is used as a working fluid, the temperature viscosity and freezing temperature of which is determined from the climatic conditions of the well’s operation, while the control station, designed to operate in the third and fourth climatic zones, is equipped mainly with mineral oil as the working fluid, and for the first and the second climatic zone as a working fluid adopted liquid with a low freezing point, mainly of the type silicone, for example, polymethylsiloxane. Tank 40 for the working fluid 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 channels with a central control panel. The level sensor is equipped with a signaling system about the maximum permissible and critical levels or is connected to the system of the central control panel that issues commands to maintain the liquid level in the tank 40 at specified levels. For the first and second climatic zones, the tank 40 of the working fluid is equipped with a fluid heater, made in the form of a coil or heating element.
Насосная группа 20 оснащена для первой и второй климатических зон, предпочтительно, не менее, чем двумя параллельно подключенными насосами 41 высокого давления, один из которых выполнен дублирующим. В качестве насоса 41 высокого давления используют, преимущественно, электронасос, предпочтительно, аксиально-поршневой с асинхронным электродвигателем 42. Насосы 41 включены в линию 21 высокого давления через входной фильтр 43 и выходной фильтр 44, предпочтительно, грубой и тонкой очистки соответственно. Каждый из упомянутых насосов 41 на выходе оснащен предохранительным клапаном 45 давления и смонтирован с возможностью избирательного отключения от линии 21 высокого давления через систему запорных устройств, например, шаровых кранов 46. По крайней мере, установленные на выходе фильтры 44 тонкой очистки снабжены визуальным индикатором и/или электрическим датчиком, сообщенным с центральным пультом управления. Насосная группа 20, снабженная на выходе устройствами запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41 и обратным клапаном 47, сообщена через последние по линии 21 высокого давления с выполненным модульно-секционным силовым функциональным пневмогидроаккумулятором 22, состоящим из параллельно подключенных к коллектору 48 модулей 49 и предназначенным для создания необходимого рабочего давления в упомянутых линиях 25-29 управления. Коллектор 48 с пневмогидроаккумулятором 22 сообщен по рабочему телу с линией 21 высокого давления. Устройства запуска или остановки электродвигателей 42 насосов 41, подключенные к линии 21 высокого давления, выполнены, например, в виде реле 50 давления, либо в виде аналоговых датчиков давления, либо в виде электроконтактных манометров. Модули 49 пневмогидроаккумулятора 22 выполнены с мембранным или, предпочтительно, поршневым разделителем сред. Суммарный рабочий объем всех модулей 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22 принят не менее необходимого для однократного открытия запорных органов скважины 8, 9, дроссельного клапана 10 и клапана-отсекателя 4 или поддержания рабочего состояния скважины в течение не менее, чем одного месяца при отсутствии электроэнергии.The pump group 20 is equipped for the first and second climatic zones, preferably at least two parallel high-pressure pumps 41, one of which is duplicated. As the high-pressure pump 41, an electric pump is preferably used, preferably an axial piston pump with an induction motor 42. The pumps 41 are connected to the high-pressure line 21 through an inlet filter 43 and an outlet filter 44, preferably of coarse and fine filter, respectively. Each of these pumps 41 at the outlet is equipped with a pressure relief valve 45 and is mounted with the ability to selectively disconnect from the high pressure line 21 through a system of shut-off devices, for example, ball valves 46. At least the fine filters 44 installed at the outlet are equipped with a visual indicator and / or an electrical sensor communicated with the central control panel. The pump group 20, equipped with output devices for starting or stopping the electric motors 42 of the pumps 41 and the check valve 47, is communicated through the latter via the high pressure line 21 with a modular sectional power functional pneumatic accumulator 22 consisting of modules 49 connected in parallel to the collector 48 and designed for creating the necessary working pressure in the mentioned control lines 25-29. The collector 48 with a pneumatic accumulator 22 is communicated through the working fluid with a high pressure line 21. The device for starting or stopping the electric motors 42 of the pumps 41 connected to the high pressure line 21 is, for example, made in the form of a pressure switch 50, either in the form of analog pressure sensors, or in the form of electrical contact pressure gauges. The modules 49 of the pneumatic accumulator 22 are made with a membrane or, preferably, a piston separator media. The total working volume of all modules 49 of the power functional pneumatic accumulator 22 is adopted not less than necessary for a single opening of the shut-off organs of the well 8, 9, throttle valve 10 and shut-off valve 4 or maintaining the working state of the well for at least one month in the absence of electricity.
Регуляторы 23 давления понижают давление от функционального 10-70 МПа до рабочего 0,5-7 МПа в силовых линиях 26, 25, 28 функционального управления соответственно исполнительными механизмами надкоренной, боковой задвижек, дроссельного клапана и в линии 29 логического управления, включающей также линии 51, 52 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки. Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя настроен на подачу рабочего тела в мультипликатор 38 с учетом передаточного числа последнего и требуемого выходного давления рабочего тела не менее 22-70 МПа для последующей подачи и управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя. Все перечисленные силовые линии функционального управления снабжены установленными на участках перед исполнительными механизмами предохранительными клапанами 53 давления.The pressure regulators 23 reduce the pressure from the functional 10-70 MPa to the working 0.5-7 MPa in the power lines 26, 25, 28 of the functional control, respectively, of the actuators of the root, side gate valves, throttle valve and in the line 29 of the logical control, which also includes lines 51 , 52 respectively control valve low and high pressure and fuse. The pressure regulator 24 in the power line 27 for functional control of the actuator of the shut-off valve is configured to supply the working fluid to the multiplier 38, taking into account the gear ratio of the last and the required output pressure of the working fluid of at least 22-70 MPa for subsequent supply and control of the actuator of the shut-off valve. All of the listed power lines of the functional control are equipped with pressure relief valves 53 installed in the sections in front of the actuators.
Блок 19 управления содержит систему автоматической защиты скважины, систему дистанционного и систему ручного отключения скважины. Система автоматической защиты включает подключенные к линии 29 логического управления через гидравлические распределительные клапаны 30, 31 соответственно линию 52 плавкой вставки и линию 51 клапана контроля низкого и высокого давления. Клапан 12 контроля низкого и высокого давления установлен в зоне примыкающей к фонтанной арматуре, предпочтительно, на шлейфе. Линии 48, 49 соответственно клапана контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки снабжены реле 54 или датчиками давления с возможностью выдачи сигнала на центральный пульт управления об отключении скважины соответственно по пожару или по причине выхода за пределы диапазона допустимых рабочих давлений, определяемых настройкой клапана 12 контроля низкого и высокого давления.The control unit 19 includes a system for automatic well protection, a remote system and a manual shutdown system for the well. The automatic protection system includes connected to the logic control line 29 through hydraulic control valves 30, 31, respectively, the fusible link line 52 and the low and high pressure control valve line 51. The valve 12 control low and high pressure is installed in the area adjacent to the fountain, preferably on a loop. Lines 48, 49, respectively, of the control valve for low and high pressure and fusible plugs are equipped with a relay 54 or pressure sensors with the possibility of issuing a signal to the central control panel about shutting down the well, respectively, in case of fire or because of exceeding the range of permissible operating pressures determined by the setting of control valve 12 low and high pressure.
Линия 29 логического управления последовательно соединяет по рабочему телу через распределительные клапаны 55-57 для обеспечения требуемой логической последовательности управления скважиной клапаны-распределители 58-60 силовых линий 27, 26, 25 функционального управления исполнительными механизмами, в том числе, по крайней мере, клапана-отсекателя 4, надкоренной задвижки 9, боковой задвижки 8 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 29 логического управления установлены управляющие пневмогидроаккумуляторы 36 с возможностью их взаимодействия на сбросе давления каждого со своим дросселем 37. Управляющий пневмогидроаккумулятор 36 на участке 35 взаимодействия с силовой линией 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя 4 настроен на замедление закрытия клапана-отсекателя на время, в 1,5-2 раза превышающее интервал между закрытием надкоренной задвижки 9 и боковой задвижки 8, составляющий от 10 до 120 сек.The logical control line 29 sequentially connects through the working fluid through the distribution valves 55-57 to provide the desired logical sequence for controlling the well, the distribution valves 58-60 of the power lines 27, 26, 25 of the functional control of the actuators, including at least the valve cutter 4, over-the-gate valve 9, lateral valve 8 with the possibility of their permissible closure in a certain, namely, in the opposite specified sequence, with adjustable permissible and time intervals between shutdowns of each of them. For this, control pneumatic accumulators 36 are installed on the logic control line 29 with the possibility of their interaction on depressurizing each with their own throttle 37. The pneumatic control accumulator 36 in the area 35 of interaction with the functional control power line 27 of the valve-shutter actuator 4 is configured to slow down the shut-off valve for a time of 1.5-2 times the interval between the closure of the root valve 9 and the lateral valve 8, comprising from 10 to 120 seconds.
На линии 29 логического управления на участке ее подвода к силовой линии 25 функционального управления исполнительным механизмом боковой задвижкой установлен электромагнитный клапан 61 дистанционного отключения боковой задвижки 8.On the line 29 of the logical control on the plot of its supply to the power line 25 of the functional control of the actuator side valve installed solenoid valve 61 remote shutoff side valve 8.
Силовая линия 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 снабжена трехпозиционным распределительным клапаном 62, предпочтительно, с двумя электромагнитами.The power line 28 for functional control of the actuator of the throttle valve 10 is equipped with a three-position control valve 62, preferably with two electromagnets.
Распределительные клапаны всех силовых линий функционального управления исполнительными механизмами закоммутированы с линией 63 сброса отработавшего рабочего тела, при этом линия 63 сброса сообщена, преимущественно, через фильтр с баком 40 рабочего тела.The distribution valves of all power lines of the functional control of the actuators are connected to the discharge line 63 of the spent working fluid, while the discharge line 63 is communicated mainly through the filter with the tank 40 of the working fluid.
На силовых линиях 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов 8, 9, клапана-отсекателя 4, дроссельного клапана 10 установлены температурные предохранительные клапаны 64, закоммутированные на выходе с линией 63 сброса избытков рабочего тела, выделяемых при перепадах температур рабочего тела и/или окружающей среды.On the power lines 25-28 of the functional control of the actuators of the locking elements 8, 9, the shut-off valve 4, and the throttle valve 10, temperature safety valves 64 are installed, which are switched at the outlet with a discharge line 63 for discharging excess working fluid released when the temperature of the working fluid and / or the environment.
Насосно-аккумуляторная установка 18 выполнена, преимущественно, с вынесенной лицевой панелью управления.Pump-battery installation 18 is made mainly with a remote front panel.
Запорные органы 8, 9, дроссельный клапан 10 и клапан-отсекатель 4 скважины снабжены приборами управления, вынесенными на лицевую панель блока 19 управления.The locking elements 8, 9, the throttle valve 10 and the shutoff valve 4 of the well are equipped with control devices placed on the front panel of the control unit 19.
Шкаф 39 станции управления выполнен теплоизолированным и взрывозащищенным, а подключение кабельных линий к шкафу выполнено через кабельные выводы взрывозащищенного исполнения.Cabinet 39 of the control station is thermally insulated and explosion-proof, and the cable lines are connected to the cabinet through cable leads of an explosion-proof design.
Работа осуществляется следующим образом.The work is as follows.
Насосно-аккумуляторная установка 18 предназначена для создания и поддержания требуемого рабочего давления рабочего тела - рабочей среды в линиях управления станции.Pump-accumulator unit 18 is designed to create and maintain the required working pressure of the working fluid - the working medium in the control lines of the station.
Рабочая среда из бака 40 объемом порядка 200 л. по трубопроводу поступает через фильтр грубой очистки 43 и кран 65 на вход электронасоса 41, который приводится в действие электродвигателем 42. На выходе из насоса после крана 46 установлен фильтр тонкой очистки 44.Working medium from tank 40 with a volume of about 200 liters. the pipeline enters through the coarse filter 43 and the valve 65 to the inlet of the electric pump 41, which is driven by an electric motor 42. At the outlet of the pump after the valve 46, a fine filter 44 is installed.
Предохранительный клапан 45 настроен на заданное рабочее давление 21 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет линию 21 высокого давления (нагнетания) с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.The safety valve 45 is set to a predetermined working pressure of 21 MPa and, when the set pressure is exceeded, connects the high-pressure (discharge) line 21 to the cavity of the tank 40 and the excess volume of the working medium is discharged via the discharge line 63.
Через обратный клапан 47 из линии 21 нагнетания рабочая среда поступает в коллектор 48 и заполняет модули 49 силового функционального пневмогидроаккумулятора 22, предназначенные для хранения необходимого запаса рабочей среды под давлением, при этом каждый модуль 49 выполнен объемом 40-50 л.Through the check valve 47 from the injection line 21, the working medium enters the manifold 48 and fills the modules 49 of the power functional pneumohydroaccumulator 22, designed to store the required supply of the working medium under pressure, with each module 49 having a volume of 40-50 l.
После заполнения пневмогидроаккумулятора 22 рабочая среда по трубопроводам поступает в силовые линии 25-28 функционального управления исполнительными механизмами запорных органов, клапана-отсекателя, дроссельного клапана и в линию 29 логического управления.After filling the pneumatic accumulator 22, the working medium through pipelines enters the power lines 25-28 of the functional control of the actuators of the locking elements, the shut-off valve, throttle valve and the logical control line 29.
Регулятор 24 давления в силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя понижает давление в линии 21 нагнетания с 21 МПа до давления трех- или четырехкратного давлению на выходе из мультипликатора 38, обеспечивающего рабочее давление на линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя, равное 28 МПа (280 кгс/см2). Предохранительный клапан 53 настроен на заданное рабочее давление 28 МПа и при превышении заданного значения давления соединяет упомянутую линию 27 с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.The pressure regulator 24 in the power line 27 for functional control of the actuator of the shut-off valve lowers the pressure in the discharge line 21 from 21 MPa to a pressure of three or four times the pressure at the outlet of the multiplier 38, which provides operating pressure on the functional control line 27 of the actuator for the shut-off valve, equal to 28 MPa (280 kgf / cm 2 ). The safety valve 53 is set to a predetermined working pressure of 28 MPa and, when the set pressure is exceeded, connects the aforementioned line 27 to the cavity of the tank 40 and the excess volume of the working medium is discharged via the discharge line 63.
Регуляторы 23 давления понижают давление в силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана 10 и линии 29 логического управления до рабочего давления 4 МПа (40 кгс/см2), а в силовых линиях 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек - до 14 МПа (140 кгс/см2). Предохранительные клапаны 53 настроены на заданное рабочее давление 4 МПа и при превышении заданного значения давления соединяют упомянутые линии с полостью бака 40 и происходит сброс лишнего объема рабочей среды по линии 63 сброса.The pressure regulators 23 reduce the pressure in the power line 28 for functional control of the actuator of the throttle valve 10 and the logic control line 29 to a working pressure of 4 MPa (40 kgf / cm 2 ), and in power lines 25, 26 for the functional control, respectively, of the lateral and root valve actuators - up to 14 MPa (140 kgf / cm 2 ). The safety valves 53 are set to a predetermined working pressure of 4 MPa, and when the set pressure is exceeded, the lines are connected to the cavity of the tank 40 and the excess volume of the working medium is discharged via the discharge line 63.
В блоке 19 управления станции рабочая среда при давлении 4 МПа в линии 29 логического управления поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 30, предназначенного для сброса давления управления при пожаре. После заполнения линии 52 плавкой вставки гидравлический распределительный клапан 30 открывается и рабочая среда поступает на вход нормально закрытого гидравлического распределительного клапана 31, предназначенного для сброса давления управления при срабатывании клапана 12 контроля низкого и высокого давления установленного в линии 51 упомянутого клапана. Затем рабочая среда проходит через нормально открытые распределительный клапан 32, предназначенный для дистанционного отключения всей скважины, и распределительный клапан 33, предназначенный для ручного аварийного отключений всей скважины посредством кнопки аварийного отключения.In the control unit 19 of the station, the working medium at a pressure of 4 MPa in the logic control line 29 is fed to the input of a normally closed hydraulic control valve 30, designed to relieve control pressure in case of fire. After filling in the fuse-link line 52, the hydraulic control valve 30 opens and the medium enters the normally closed hydraulic control valve 31, which is designed to relieve control pressure when the control valve 12 for low and high pressure installed in line 51 of the said valve is activated. Then, the working medium passes through the normally open distribution valve 32, designed to remotely shut off the entire well, and the distribution valve 33, designed for manual emergency shutdowns of the entire well through the emergency shutdown button.
После распределительного клапана 33 рабочая среда поступает на вход нормально закрытого распределительного клапана 55 с гидроприводом и ручным дублером.After the control valve 33, the working medium enters the inlet of the normally closed control valve 55 with hydraulic actuator and manual override.
При заполненной линии 52 плавкой вставки реле давления 54 выдает сигнал на центральный пульт управления.When the fusible link line 52 is full, pressure switch 54 provides a signal to the central control panel.
При заполненной линии 51 клапана контроля низкого и высокого давления другое реле давления 54 также выдает сигнал на центральный пульт управления.When the line 51 of the low and high pressure control valve is full, another pressure switch 54 also provides a signal to the central control panel.
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 55, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 66 поступает на привод клапана-распределителя 58, который открывается и рабочая среда из силовой линии 27 функционального управления исполнительным механизмом клапана-отсекателя поступает на его исполнительный механизм. Происходит открытие клапана-отсекателя 4.- pull the handle of the control valve 55, which is set to self-feed, and the working medium through the check valve 66 enters the actuator of the control valve 58, which opens and the working medium from the power control line 27 of the actuator control mechanism of the shut-off valve enters its actuator. The shut-off valve 4 opens.
- потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 поступает на привод клапана-распределителя 59, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм надкоренной задвижки. Происходит открытие надкоренной задвижки 9.- pull the handle of the control valve 56, which is set to self-feed, and the working medium through the check valve 67 enters the actuator of the control valve 59, which opens and the working medium from the power lines 25, 26 of the functional control, respectively, by the actuators of the side and root valves, actuator of the root valve. The opening of the root valve 9 takes place.
- потянуть за ручку распределительного клапана 56, который ставится на самопитание, а рабочая среда через обратный клапан 67 и нормально открытый электромагнитный клапан 61 поступает на привод клапана-распределителя 60, который открывается и рабочая среда из силовых линий 25, 26 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой и надкоренной задвижек поступает на исполнительный механизм боковой задвижки. Происходит открытие боковой задвижки 8.- pull the handle of the control valve 56, which is set to self-feed, and the working medium through the check valve 67 and the normally open solenoid valve 61 enters the actuator of the control valve 60, which opens and the working medium from the power control lines 25, 26, respectively, by the actuators lateral and root valves is supplied to the actuator of the lateral valve. The side gate valve 8 opens.
Пример работы по закрытию скважины.An example of work to close a well.
Система автоматической защитыAutomatic protection system
При штатных значениях давлений в линиях 51, 52 соответственно клапана 12 контроля низкого и высокого давления и плавкой вставки 11 скважины распределительный клапан 31 находится в открытом положении. При падении или повышении давления рабочей среды в упомянутых линиях ниже или выше установленных (заданных) значений распределительный клапан 31 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно исполнительными механизмами боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.When the standard pressure values in the lines 51, 52, respectively, the valve 12 control low and high pressure and fuse box 11 of the well, the distribution valve 31 is in the open position. When the pressure or pressure of the working medium in the mentioned lines falls below or above the set (set) values, the distribution valve 31 switches to the closed position, the medium is discharged from the power lines 25, 26, 27 of the functional control, respectively, by the actuators of the side, root valves and the valve cutter. Chokes 37 with pneumatic accumulators 36 are used to control the time interval during the sequential closing of the shut-off organs of the well and the shut-off valve.
В случае возникновения пожара при повышении температуры окружающей среды на устье скважины выше установленного значения (при пожарной ситуации) происходит сброс рабочей среды из линии 52 плавкой вставки, после чего распределительный клапан 30 переходит в закрытое положение, происходит сброс рабочей среды из силовых линий 25, 26, 27 функционального управления соответственно боковой, надкоренной задвижек и клапана-отсекателя. Дроссели 37 с пневмогидроаккумуляторами 36 служат для регулирования временного интервала при последовательном закрытии запорных органов скважины и клапана-отсекателя.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 the fusible link line 52, after which the control valve 30 switches to the closed position, the working medium is discharged from the power lines 25, 26 , 27 of the functional control, respectively, of the lateral, radicular valves, and the shutoff valve. Chokes 37 with pneumatic accumulators 36 are used to control the time interval during the sequential closing of the shut-off organs of the well and the shut-off valve.
Система дистанционного отключения скважины.Remote shutdown system.
В блоке 19 управления станции установлены распределительный клапан 32, выполненный электромагнитным, и электромагнитный клапан 61, управляемые с панели управления станции или с центрального пульта управления.In the control unit 19 of the station, a solenoid valve 32 is installed, made electromagnetic, and an electromagnetic valve 61, controlled from the control panel of the station or from the central control panel.
При подаче сигнала 24 В на электропривод клапана 32 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8, надкоренной задвижки 9 и клапана-отсекателя 4.When a 24 V signal is supplied to the valve 32 electric actuator, the lateral valve 8, the root valve 9 and the shutoff valve 4 are remotely closed.
При подаче сигнала 24 В на электропривод клапана 61 производится дистанционное закрытие боковой задвижки 8.When a 24 V signal is supplied to the valve 61 actuator, the lateral valve 8 is remotely closed.
Управление регулирующим дроссельным клапаном.Control throttle valve.
При подаче напряжения на первый электромагнит трехпозиционного распределительного клапана 62 рабочая среда под давлением до 4 МПа из силовой линии 28 функционального управления исполнительным механизмом дроссельного клапана подается в его исполнительный механизм. От позиционера, установленного на упомянутом клапане, выдается аналоговый сигнал в шкаф 39 управления или на центральный пульт управления. После чего от шкафа 39 поступает сигнал на первый электромагнит (снимается напряжение) и клапан 62 переводится в нейтральное положение. При необходимости снижения расхода добываемого флюида от шкафа управления подается сигнал на второй электромагнит клапана 62 происходит сброс рабочей среды до заданных параметров.When applying voltage to the first electromagnet of the three-position control valve 62, the working medium under pressure up to 4 MPa is supplied from the power line 28 of the functional control of the throttle valve actuator to its actuator. An analog signal is output from a positioner mounted on said valve to the control cabinet 39 or to the central control panel. After that, a signal is transmitted from the cabinet 39 to the first electromagnet (the voltage is removed) and the valve 62 is placed in the neutral position. If it is necessary to reduce the flow rate of the produced fluid from the control cabinet, a signal is supplied to the second solenoid of valve 62, the medium is reset to the specified parameters.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008119642/22U RU84453U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | OIL AND GAS WELL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008119642/22U RU84453U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | OIL AND GAS WELL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU84453U1 true RU84453U1 (en) | 2009-07-10 |
Family
ID=41046276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008119642/22U RU84453U1 (en) | 2008-05-20 | 2008-05-20 | OIL AND GAS WELL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU84453U1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571462C2 (en) * | 2010-04-01 | 2015-12-20 | Роберт Бош Гмбх | Valves for fossil fuel production and transport with safety unit |
RU195118U1 (en) * | 2019-11-28 | 2020-01-15 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | MODULAR FOUNTAIN ASSEMBLY ASSEMBLY |
RU221494U1 (en) * | 2023-07-13 | 2023-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Гусар Новые Технологии" | Adaptive friction suspension for connecting two bodies |
-
2008
- 2008-05-20 RU RU2008119642/22U patent/RU84453U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2571462C2 (en) * | 2010-04-01 | 2015-12-20 | Роберт Бош Гмбх | Valves for fossil fuel production and transport with safety unit |
RU2571462C9 (en) * | 2010-04-01 | 2016-05-27 | Роберт Бош Гмбх | Valves for fossil fuel production and transport with safety unit |
RU195118U1 (en) * | 2019-11-28 | 2020-01-15 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | MODULAR FOUNTAIN ASSEMBLY ASSEMBLY |
RU221494U1 (en) * | 2023-07-13 | 2023-11-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Гусар Новые Технологии" | Adaptive friction suspension for connecting two bodies |
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 | |
RU2367772C1 (en) | Oil well pad | |
RU2367786C1 (en) | Oil well | |
RU2367779C1 (en) | Method of exploiting oil field | |
RU2367781C1 (en) | Recovery method of gas condensate | |
RU84453U1 (en) | OIL AND GAS WELL | |
RU2367788C1 (en) | Gas-condensate well pad | |
RU84053U1 (en) | BUSH OF GAS-CONDENSATE WELLS | |
RU84454U1 (en) | BUSH OF OIL AND GAS WELLS | |
RU84752U1 (en) | OIL WELL | |
RU2365737C1 (en) | Complex of equipment for control of oil pool well | |
RU2367784C1 (en) | Method of controlling gas-condensate field | |
RU83283U1 (en) | COMPLEX OF EQUIPMENT FOR OIL AND GAS DEPOSIT WELL MANAGEMENT | |
RU84049U1 (en) | COMPLEX OF EQUIPMENT FOR GAS DEPTH WELL MANAGEMENT | |
RU2352758C1 (en) | Equipment complex for controlling gas-condensate deposit well | |
RU84055U1 (en) | GAS CONDENSATE WELL | |
RU2352759C1 (en) | Gas well | |
RU2367776C1 (en) | Gas extraction method | |
RU84270U1 (en) | BUSH OF OIL WELLS | |
RU83537U1 (en) | GAS WELL | |
RU83800U1 (en) | BUSH OF GAS WELLS | |
RU2367777C1 (en) | Oil extraction method | |
RU2367778C1 (en) | Method of exploiting oil-gas field |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20100521 |