SU1752930A1 - Гидравлическа система управлени подводным устьевым оборудованием - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к оборудованию подводных разведочных и эксплуатационных скважин, может быть использовано дл  управлени  гидравлическими исполнительными механизмами (ГИМ), размещенными под водой, и позвол ет подавать напр жени  на один дополнительный электромагнитный гидрораспределитель, При этом остальные электромагнитные гидрораспределители , обеспечивающие раИзобретение относитс  к оборудованию подводных разведочных и эксплуатационных скважин и может быть использовано дл  управлени  гидрав- лическиийи исполнительными механизмами , размещенными под водой. Известна гидравлическа  система управлени  эксплуатационным комплексом , содержаща  гидравлические исполнительные механизмы, напорные магистрали (шланги), электрокабели, боту ГИМ, после операции закрыти - открыти  обесточиваютс . В случае нарушени  герметичности гидравлического шланга или повреждени  электрокабелей , идущих от пульта управлени , размещенного на поверхности, происходит аварийнее закрытие всех задвижек. Дл  этого на входе электромагнитных гидрораспределителей установлены запорные клапаны. Параллельно им установлены дополнительные обратные клапаны, входы которых соединены с ГИМ. Выходы их соединены с входами запорных клапанов . При этом основна  и дополнительна  напорные магистрали соединены между собой через перепускной клапан. Его магистраль управлени  соединена с основной напорной магистралью . На входе запорных клапанов на основной напорной магистрали установлен дополнительный электромагнитный гидрораспределитель, соедин ющий в обесточенном состо нии основную/ напорную магистраль со сливом. 1 ил. соедин ющие надводный пульт управлени  с подводном оборудованием, и гидроаппаратуру. В известной системе управлени  в случае нарушени  герметичности (обрыва) напорных магистрапей (шлангов ) или же неисправности электрокабелей отсутствует возможность аварийного закрыти  фонтанной арматуры (задвижек). При этом возможна така  ситуаци , при которой в Х| (Л hO ю СА) О

Description

31

случае невозможности аварийного зарыти  одной из задвижек при аварий- ной ситуации на скважине при повреждении (обрыве) линий управлени  (шланга), возможна утечка нефтепродуктов из скважины во внешнюю среду. Кроме того, известна  система управлени  предусматривает посто нную подачу электропитани  одновременно на несколько электромаг- нитных гид рораспределителей дл  обеспечени  эксплуатационного режима скважины. Указанные недостатки снижают надежность и эксплуатационные качества системы управлени .

Известна система управлени  подводным оборудованием скважины, со держаща  гидравлические,исполнительные механизмы, электромагнитные гидрораспределители , напорные магистрали , шлангокабель, соедин ющий надводный пульт управлени  с подводным оборудованием. Эта система управлени  снабжена дополнительной скважин- ной автономной логической системой управлени  с автономным источником электроснабжени . Одной из целей известного изобретени   вл етс  обеспе чение управлени  подводной скважи- ной, например аварийное закрытие задвижек при повреждении шлангока- бел .

Недостатком такой системы  вл ет с  наличие автономного источника энергоснабжени , имеющего небольшой энергоресурс и требу ющего периодической-замены его или же подзар дки в случ ае использовани  аккумул торных батарей. Наличие дополнительной сква жинной автономной логической системы управлени  усложн ет в целом систему управлени  подводным оборудованием скважины. Это снижает надежность системы управлени  и ухудшает эксплуатационные качества системы.

Цель изобретени  - повышение надежности в работе системы за счет возможности аварийного закрыти  фонтанной арматуры при отсутствии электрического сигнала или нарушении герметичности напорных магистралей при одновременном улучшении эксплуатационных качеств системы.

Дл  достижени  этой цели гидравлическа  система управлени  подводным оборудованием содержаща  гидрав- лические исполнительные механизмы, св занные с основной и дополнитель529304

ной напорными магистрал ми, магистрали управлени , электромагнитные гидрораспределители и обратные кла паны снабжена установленными на входе гидрораспределителей запорными электромагнитными клапанами, дополнительным обратным и имеющим магистраль управлени  перепускным клапа10 нами и дополнительным гидрораспределителем , который установлен на входе запорных клапанов на основной напорной магистрали с возможностью сообщени  последней со сливом, при15 чем дополнительный обратный клапан размещен параллельно гидрораспределител м и запорным клапанам и соединен своим входом с гидравлическим исполнительным механизмом, а выхо20 дом - с входом запорного клапана, при этом основна  и дополнительна  напорные магистрали соединены между собой перепускным клапаном, магистраль управлени  которого св зана

25 напорной магистралью.

На чертеже изображена принципиальна  гидравлическа  схема системы управлени  подводным устьевым оборудованием .

30 В состав системы вход т фильтры 1 и 2, основной насос 3 с приводом k и дополнительный насос 5 с приводом 6. Дополнительный насос 5 развивает давление больше, чем основ35 ной насос 3.

Система управлени  имеет основную напорную магистраль 7, дополнительную напорную магистраль 8, магистрали 9-1, обводные магистрали 40 15-18, предохранительные клапаны 19 и 20, настроенные на заданные давлени , реле 21-25 давлени , реагирующие на изменени  давлени  в соответствующих магистрал х путем

45 подачи электрического сигнала на пульт управлени . В системе применены основной гидроаккумул тор 26 и дополнительный гидроаккумул тор 27, необходимые дл  накоплени  и ак50 кумулировани  под заданным давлением определенного объема жидкости. На магистрал х размещены электромагнитные гидрораспределители 28-31, дополнительный электромагнитный

55 гидрораспределитель 32, запорные

электромагнитные клапаны , обратные клапаны 37 и 38, дополнитель- ные обратные клапаны , перепускной клапан 3, установленный между i

5

основной и пополнительной напорными магистрал ми, имеющие разные давлени .

Гидравлические исполнительные ме ханизмы размещены под водой и предназначены дл  управлени  фонтанной арматурой (задвижками), установленной на трубопроводах, ко- торыми оснащена подводна  скважина. Эти механизмы выполнены с односторо ним воздействием рабочей жидкости на исполнительный /орган.В случае отсутстви  давлени  в рабочей камере исполнительного механизма, исполнительный орган возвращаетс  в исходное положение при помощи пружины . Перепускной клапан 3 имеет магистраль 8 управлени , св занную с основной напорной магистралью 7«

Рабоча  жидкость насосами подаетс  в основную напорную магистраль 7 и дополнительную напорную магистраль 8, заполн   гидроаккумул торы 26 и 27. Степень зар дки гидроакку - мул торов определ ют соответствующие реле 22-25 давлени . На чертеже изображено обесточенное положение всех электромагнитных гидрораспределителей .

При включенных запорных электромагнитных клапанах жидкость поступает в рабочие камеры гидрав лических исполнительных механизмов . Привод  в действие рабочий орган гидравлических исполнительных механизмов, запорные электромагнитные клапаны обесточиваютс . Магистрали соедин ют вход запорных электромагнитных клапанов с выходными отверсти ми электромагнитных гидрораспределителей 28-31, при этом на магистрал х 1$- 18 установлены дополнительные обратные клапаны с возможностью запирани  потоков, направ ленных от источника энергии рабочей жидкости (насосов) к гидравлическим исполнительным механизмам.

Дл  закрыти  задвижек магистрали 10-13 соедин ют при помощи электромагнитных гидрораспределителей 28-31 со сливом. При этом пружины в гидравлических исполнительных механизмах вытесн ют жидкость из - рабочих камер и задвижки закрываютс

Характерной особенностью системы управлени   вл етс  возможность из всех электромагнитных гидрораспр

20

529306

i делителей посто нно подавать напр жение лишь на один дополнительный электромагнитный гидрораспределитель

, 32. Остальные электромагнитные гидро- распределители после выполнени  функций на открытие или закрытие задвижек обесточиваютс . Это улучшает эксплуатационные качества сис 10 темы управлени .

При обрыве магистрали f (идущей , например, с поверхности на подводную скважину) давление в ней падает, и жидкость из гидравличе15 ских исполнительных механизмов 5 7 по магистрал м 10-12 и через дополнительные обратные клапаны 39- k1 вытесн етс  пружинами из рабочих камер гидравлических исполнительных механизмов. Происходит аварийное закрытие задвижек.

Так как пружина перепускного клапана 3 настроена на давление основной г напорной магистрали, то при падении

давлени  в магистрали 1 и магистрали 8 управлени  (при обрыве шланг- га) происходит соединение магистрали И с магистралью 8. Рабоча  жидкость при этом из гидравлического

30 исполнительного механизма kk пружиной вытесн етс  из рабочей камеры гидравлического исполнительного механизма , задвижка закрываетс . В случае обрыва электрического

35 кабел  управлени  электромагнитный гидрораспределитель 32, обесточиваетс . При этом магистраль 14 соедин етс  со сливом и через перепускной клапан 3 с магистралью 8. Жидкость

40 вытесн етс  пружинами из рабочих камер гидравлических исполнительных механизмов. При этом все задвижки аварийно закрываютс , не допуска  утечки продукта из скважины при

45 аварийном состо нии гидравлической системы управлени . Это повышает надежность работы истемы управлени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5U

   Гидравлическа  система управлени  подводным устьевым оборудованием , содержаща  гидравлические исполнительные механизмы, св занные с

   55 основной и дополнительной напорными магистрал ми, магистрали управлени , , электромагнитные гидрораспределители и обратные клапаны, отличающ а   с   тем, что, с целью повы шени  надежности в работе системы за счет возможности аварийного закрыти  фонтанной арматуры при от- сутствии Электрического сигнала или нарушении герметичности напорных магистралей при одновременном улучшении эксплуатационных качеств систмы , она снабжена установленными на входе гидрора определителей запорными электромагнитными клапанами, дополнительным обратным и имеющим магистраль управлени  перепускным клапаном и дополнительным гидрорасп делителем, который установлен на

   входе запорных клапанов на основной напорной магистрали с возмож j ностью соединени  последней со ели- вом, причем дополнительный обратный клапан размещен параллельно гидрораспределител м и запорным клапанам и соединен своим входом с гидравлическим исполнительным механизмом, а выходом - с входом запорного клапанз, при этом основна  и дополнительна  напорные магистрали соединены между собой перепускным клапаном, магистраль управлени  которого св зана с основной магистралью.

   Я

   fa

   2