Блок питания устройства управления подводной скважиной
бнблнотзна тЛ:;
ОП ИСАНИЕ Союз Советских Социалистических Республик ИЗОБРЕТЕН ИЯ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.05.76 (21) 2360040/22-03 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.78. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 14.03.78 (51)М Кл е Е21 В 43/00 Государственный комитет Совета Мнннстров СССР (53) УДК 622.242 (088,8) па делан изобретений н открытий (72) Авторы изобретения А. А. Абдуллаев, Ф. А. Али-Заде, С. Д. Рысс (71) Заявитель Научно-исследовательский и проектный институт по комплексной автоматизации нефтяной и химической промышленности (54) БЛОК ПИТАНИЯ УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ ПОДВОДНОЙ СКВАЖИ НОЙ Изобретение относится к эксплуатации подводных нефтяных скважин и может быть применено в качестве источника "íåðãèè для систем управления под водными оиважинами. Известны системы управления морскими подводными окважинами, использующие энергию пласта, вскрытого этой скважиной, для приведения в действие запорных механизмов устьевого оборудования (11. Нанболее близким к изобретению по тех- 10 нической сущности является блок .питания устройства управления под водной скважиной, использующий энергию попутного газа, содержащий гидропневмоаккумуляторы высокого и низкого давления и фильтр (2). Пере- 15 зарядка аккумуляторов в известном устройстве производится снижен нем рабочего давления и вы кидной ли нии, в результате чего отключается скважина. Однако для управления каждой задвиж- 20 кой требуется по аккумулятору,высо кого и низкого давления, а также а втоматичеокий регулятор. Применение большого количества аккумуляторов и сложных BIB TGMBTH÷åàêèõ регуляторов .понижает надежность работы 25 устройства управления подводной скважиной. Скважи нный флюид является жидкостью системы управления, что Крайне нежелатель.но в случае агрессивности продукции скважины. 30 Аккум1лятор высокого дав.iенпя 32pfi)KBется до величины статичеакого давления на устье скважины, что затрудняст унификацию элементов системы управления для различных скважин. Отсутствует контроль за величиной давления в аккумуляторах, и в случае утечки из аккумулятора и понижения в нем давления перекрытие скважпны может оказаться невозможным, так как зарядка аккумулятора происходит только прп за крытой фонтанной задвижке. Целью изобретения является повышение надежности за счет поддср?калия заданного p:.fD. IBBIf?I If обьема ?Iiff iKQCTII B B!if . f t ляторе высокого, давления. Поставленная цель достигается тем, что блок питания снабжен тремя распределительными клапа нами и газовым сепаратором, Который установлен на выкндной линии скважины, при этом входы первого, второго и третьего распределительных клапанов подключены соответственно к выходу газового сепаратора, к газовому и жидкостному отсекам аккумулятора низкого давления, причем выходы первого раопределптельного клапана соединены cooTBQTcTIBQHHQ с газсвым отсеком аккумулятора высокого давлснпя If с выкидной линией скважины, выходы второго распределительного клапана — с газовым отсе601394 65 ком аккумулятора высакаго давления и с окружающей средой, а выходы третьего распределительного,клапана соединены соответственно с жидкостным отсеком аккумулятора высокого давления и с линией возврата отработанной жидкости. На чертеже изображен блок питания, использующий энергию попутного нефтяного газа скважины. Подводная скважина 1, устье которой расположено на морском д не 2, имеет блок дистанционно управляемых задвижек, управление которыми ведется по сигналам с поверхности моря. Продукция скважины по выкидной ли нии 3 отводится в отдаленный нефтесборник. В качестве источника энергии для приводов задави>кек используется пластовая энергия. Для этого часть продукции скважины от,водится в сепаратор 4, откуда отсепарирован ный газ по линии 5, через фильтр б, в зависииости от положения распределительного клапана 7 может поступить либо в BbIкидную газовую линию 8, либо через линию 9 зарядки в гидропне вмоаккумулятор 10 высокого давления. Из пидропневмоаикумулятора 10 рабочая жидкость (масло), сжимаемая газом до требуемой величины, поступает через линию управления 11 и блок управляющих KJIBIIaIHoâ (не показан) на,при воды задви>кек. Отработанная жидко сть под давлением окружающей среды через линию 12 поступает в гидропневмоаккумулятор 10 низкого давления. Гидропневмоа ккумулятор 13 высокого давления ко нструктивно а налогичен гидропневмоаккумулятору 10. Распределительный кла,пан 14 может направить отработанную жидкость в гидропневмоаккумулятор 13 или соединить >кидко стные отсеки обоих гидропневмоаккумулято рсв. Газовый отсек гидропневмоаккумулятора 13 посредством распределительного клапана 15 может подсоединяться к линии 9 зарядки или и линии 1б сброса давления, которая через U-образную трубку !7 сообщается с окружающей средой. Распределительные клапа ны 7, 14 и 15,могут быть стандартными золотниковыми ра спрвделителями с электромагнитным управлением, серийно выпускаемыми, промышленностью. Для удобства дальнейшего пояснения работы блока питания будем считать, что клапан 7 открыт, если линия 5 соединяется с линией 9, и закрыт, если линия 9 соединяется с ли|нией 8. Клапан 14 открыт, если линия 18 подсоедиHcна к линии 17, и закрыт, если линия 18 сообщается с линией 12. Клала н 15 открыт, если соединены линии 19 и 9, и закрыт, если линия 19 сообщается с линией 1б. Распредсл11тельные !клапаны 7, 14 и 15 должны быть выполнены:нормально закрытыми, т. с. п ри отсутствии сигнала управления они должны быть закрыты. Для зарядки гидропнсвмсаккумулятора 10 на:распределительный клапан 7 подается сигнал управ -,е5 40 ния. Давление рабочей жидкости контролируется, а когда очо достигает требуемой величины, клапан 7 автоматически закрывается. В п роцессе работы cHcTBMbI управления рабочая жидкость из гидрспневмоаккумулятора 10 расходуется, а отработанная жидкость скапливается в гидропнсвмоаккумуляторе 13. При уменьшении объема рабочей жидкости в гидропневмоаккумуляторе 10 ниже заранее определенной величины автоматически включаются распределительные клапаны 7, 14 и 15. Так как,газ под высоким давлением поступает в оба гидропневмоаккумулятора, а уровень жидкости в гидропневмоанкумуляторе 13 выше, чем в гидропневмоаккумуляторе 10, то из-за разного их расположения относительно друг друга, рабочая жидкость из гидрспневмоа ккумулятора 13 перетекает в гидро пневмоамкумулятор 10. После полного восста новления объема рабочей жидкости в гидропневмоаккумуляторе 10 клапаны 7, 14 и 15 автоматически закрываются. При этом газовый отсек гидропневмоаккумулятора сообщается с окружающей средой, и давление в,нем падает до величины давления окружающей среды. После чего блок, питания вновь .готов к работе. Все дистанционно управляемые фонтанные скважины требуют и сточника энергии для привода задвижек. Наиболее дешевым видом энергии для управления подводными скважинами является энергия пласта, вскрытого этой скважиной. При этом отпадает необходимость в подводном силовом кабеле— дорогом и ненадежном звене системы управления. Предлагаемый блок, питания позволяет использовать пластовую энергию и дает возможность значительно повысить надежность системы управления подводной скважиной. Формула изобретения Блок питания устройства управления подводной скважиной, использующий энергию попутного газа, включающий гидропневмоаккумулятсры высокого и низкого давления и фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет поддержания заданного давления и объема жидкости в аккумуляторе,высского давления, он снабжен тремя распределительными клапанами и газовым сепаратором, который установлен на вык идной линии сква>ки ны, при этом входы IIepiaoI.O, второго и третьего распределительных кла панов подключены соответственно к выходу газового сепаратора, к газо|вому и жидкостному отсекам аккумулято ра низкого давления, причем выходы первого распределительного клапана соединены соответспвсннс с газовым отсеком аккумулятора высокого давления и с выкидной линией скважины, выходы .второго распределительного клапана — с газсвым отсеком аккуму601394 ceno, Масла Рр Р И Составитель Н. Чижикова Техред В. Рыбакова Корректор И. Симкина Редактор С. Титова Заказ 82/200 Изд. № 104 Тираж 734 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Тип. Харьк. фил. пред. <Патент» лятора высокого давления и с окружающей средой, а выходы третьего распределительного клапана соединены соответственно с жидкостным отсеком аккумулятора высокого давления и с линией возврата отработанной жидкости, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Патент США № 3613070, кл. 340-5, опублик. 1972. 2. Новая подводная устьевая арматура.— «Инженер-нефтяник», 1971, № 12, с. 40 — 44.
