高压增强器 |
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申请号 | CN201080013582.7 | 申请日 | 2010-02-10 | 公开(公告)号 | CN102356242A | 公开(公告)日 | 2012-02-15 |
申请人 | 韦特柯格雷控制系统有限公司; | 发明人 | P·J·达维; V·L·哈钦斯; H·R·科夫; | ||||
摘要 | 一种高压增强器系统包括:高压增强器(3),其用于从输入(1)接收液压 流体 并且提供该流体到处于比输入处更高的压 力 的输出(8);用于监控在输出处提供的液压流体的压力的装置(7);和控制装置(2,9),其用于控制来自输入的液压流体的供应,以将在输出处提供的液压流体的压力大致维持在预定值。 | ||||||
权利要求 | 1.一种高压增强器系统,其包括: |
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说明书全文 | 高压增强器技术领域[0001] 本发明涉及高压增强器。 背景技术[0002] 高压增强器(HPI)应用在海底井控制系统中以降低来自控制中心的脐带(umbilical)的成本,控制中心可距井口数百千米。液压控制流体经由脐带以低于控制系统所要求的压力馈送至井控制系统。较低的压力使脐带壁能够更薄,从而使得脐带直径更小、更轻且更易于部署,从而导致很大的成本降低。 [0003] HPI设置在脐带的井端并且将液压压力增加到井液压控制系统所要求的水平。HPI的实例在GB-A-2 275 969中描述。 [0004] 现有的HPI产生作为输入压力的倍数的固定输出压力,例如输入5000psi并且输出10,000psi。该固定压力不受许多井作业者欢迎,因为他们特别关心,对安装在井流体抽取管线中的井下安全阀(DHSV)的损坏的可能性,以及在损坏的事件中涉及井下安全阀的替换的主要成本。DHSV是灵敏的,特别对在生产管线压力与阀的液压操作控制压力之间的压力差别(大的差别引起阀在打开或关闭时猛烈撞击),其由于生产管线压力倾向于在井的寿命内下降的事实而恶化。如果阀的液压控制压力,典型地来源于HPI的输出,能够调整以适宜于在生产管线压力的改变,则井作业者将认为该问题得到解决。 发明内容[0005] 根据本发明,提供高压增强器系统,其包括: [0006] 高压增强器,其用于从输入接收液压流体并且提供该流体到处于比输入处更高的压力的输出; [0007] 用于监控在输出处提供的液压流体的压力的装置;和 [0008] 控制装置,其用于控制液压流体到输入的供应,以将在输出处提供的液压流体的压力大致维持在预定值。 [0009] 所述控制装置可包括阀,液压流体经由该阀从所述输入供应;和用于依赖由所述监控装置监控的在所述输出处的液压流体的压力来打开和关闭阀的装置。 [0010] 所述控制装置可包括与所述监控装置联接的电子装置,其用于比较在所述出口处提供的液压流体的压力与预定值。 [0011] 在优选实施例中,所述控制装置包括: [0012] 阀,液压流体经由该阀从所述输入供应;和 [0013] 与所述监控装置联接的电子装置,其用于比较在所述输出处提供的液压流体的压力与预定值,所述电子装置依赖比较的结果来控制所述阀的打开和关闭,以将在所述输出处提供的液压流体的压力大致维持在所述预定值。 [0014] 该电子装置可提供在用于海底井控制系统的海底电子模块中。 [0015] 高压增强器系统可包括与该电子装置联接的装置,其用于监控在所述输入处的液压流体的压力。 [0016] 在利用阀和电子装置的情况下,系统可包括与该电子装置联接的装置,其用于监控由所述阀供应的液压流体的压力。 [0018] 图1为本发明的优选实施例的示意框图。 具体实施方式[0019] 参考图1,典型地从脐带接收液压流体的液压流体输入1,在到HPI 3的输入处供给方向控制阀(DCV)2。典型地,以压力换能器4的形式的监控装置安装在到DCV 2的输入处并且以第二压力换能器5的形式的监控装置安装在到HPI 3的输入处。这些换能器4和5对系统的运行不是必不可少的,但安装它们以提供对系统的构件正确运行的信心,记住设备在海底且不容易接近,并且因此用于故障诊断的监控对井作业者是重要的。HPI 3的输出馈送至液压蓄力器6并且以第三压力换能器7的形式的监控装置安装在HPI 3的输出8处,该输出提供高压液压流体用于井控制系统,其一般包括DHSV。三个压力换能器4、5和7的输出馈送至HPI电子控制单元9,其方便地设置在现有的井控制系统海底电子模块(SEM)10中,因为SEM已经经由用于井控制的脐带与控制中心电子通信。HPI电子控制单元9的输出控制DCV 2。 [0020] 运行模式为液压流体馈送至DCV输入1,这在打开位置开始,从而允许流体流入HPI 3,其然后在关闭其它到井控制液压设备的馈送的情况下,将流体泵入液压蓄力器6。在HPI输出8处的上升压力由压力换能器7监控,压力换能器7馈送压力信息到在SEM 10中的电子控制单元9。如果在HPI输出8处的压力低于由井控制液压系统并且尤其由DHSV所要求的压力,则电子控制单元9的输出保持DCV 2打开。如果由压力换能器7检测到的压力达到在电子控制单元9中设置的预设阈值,则电子控制单元9的输出改变以关闭DCV 2。如果由压力传感器7检测到的压力在HPI输出8处下降,则由于井控制液压设备的运行,电子控制单元9打开DCV 2直到在输出8处的要求压力恢复到预定值。因此,在HPI输出 8处的压力自动维持并且根据在电子控制单元9中存储的预设压力阈值的变更的要求而变化。典型地,该压力阈值由通过从SEM经由脐带到井控制中心的现有通信线路通信的信息改变。因此,井作业者可从控制中心,典型地为水面控制平台,调整HPI输出压力。 [0021] 所用的DCV是单稳态的,因为它在通电时保持打开且在电源移除时关闭。 [0022] 本发明不限于利用单个HPI及其控制装置,因为利用多于一个的HPI的控制系统可能产生如期望的多个中间压力。 [0023] 利用本发明的优点 [0024] 来自HPI的高压液压供应的压力可按要求变化,这是从现有HPI系统不能够获得的便捷。特别地,来自HPI的输出压力可由于井老化及生产管线压力下降而降低,从而维持在运行DHSV的液压控制压力与管线压力之间的压力差,并且因此优化DHSV的寿命。 |