Устройство для управления устьевым оборудованием, установленным на дне моря

 

! ( (ii) 450419

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (22) Заявлено 24.02.71 (21) 1620772/22-3 (51) М. Кл. Е 21b 15/02 (32) Приоритет 25.02.70 (31) 7006859 (33) Франция

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 622.245.7 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 27.05.75 (72) Автор изобретения

Иностранец

)Как Арбонн (Франция) Иностранная фирма

«Энститю Франсэ дю Петроль, дэ Карбюран Э Любрифьян» (Франция) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

УСТЬЕВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ, УСТАНОВЛЕННЫМ

НА ДНЕ МОРЯ

Известны устройства для управления устьевым оборудованием, установленным на дне моря, содержащие бурильную колонну, связанную с буровым судном, гидроаккумулятор и зарядное устройство с приводом.

Недостатком известных устройств является большое количество каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием, что приводит к значительным дополнительным затратам энергии, необходимой для компенсации ее потерь в каналах связи, причем эти потери тем больше, чем длиннее указанные каналы, т. е. дополнительные потери энергии пропорциональны глубине участка моря, где производится бурение скважины.

С целью уменьшения энергетических затрат на управление устьевым оборудованием путем уменьшения числа каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием в предлагаемом устройстве для управления устьевым оборудованием зарядное устройство с приводом выполнено в виде двух соосно расположенных цилиндров, один из которых содержит подпружиненный поршень со штоком, взаимодействующим с плавающим поршнем цилиндра зарядного устройства, рабочая полость которого соединена с гидроаккумулятором посредством двух ветвей трубопроводов с обратными клапанами, в одну из которых между гидроаккумулятором и об2 ратным клапаном включен гидравлический серводвигатель, а рабочая полость приводного цилиндра соединена с центральным промывочным каналом бурильной колонны и окружающей средой трубопроводами, в каждом из которых установлена подпружиненная задвижка с гидравлическим приводом, например гидродомкратом, соединенным с гидроаккумулятором.

10 На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно содержит бурильную колонну 1, связанную с буровым судном (не показано), гидроаккумулятор 2, зарядное устройство 3 с

15 приводом.

Зарядное устройство с приводом содержит цилиндр 4, в котором размещен поршень 5 с пружиной б, упирающейся одним концом в поршень 5, а другим — в торец цилиндра 4, шток 7, взаимодействующий с плавающим поршнем 8, размещенным в цилиндре 9 зарядного устройства, соосно расположенного с цилиндром 4 привода зарядного устройства.

Ход плавающего поршня ограничен выступа25 ми 10, выполненными на внутренней поверхности цилиндра 9 зарядного устройства. Подпоршневая полость приводного цилиндра 4 соединена с окружающей средой посредством канала 11. Рабочая полость 12 цилиндра 9 зарядного устройства соединена с гидроакку450419

40 мулятором 2 посредством двух ветвей трубопроводов 13 и 14 с обратными клапанами 15 и 16. В трубопроводе 13 между обратным клапаном 15 и гидроаккумулятором включен гидравлический серводвигатель 17, который непосредственно служит для управления устьевым оборудованием, и дистанционно управляемый клапан 18 для включения в работу серводвигателя. Количество гидравлических серводвпгателей может быть выбрано в зависимости от количества управляемых приспособлений, оснащающих устьевое ооорудовапие, Рабочая полость 19 цилиндра 4 привода зарядного устройства соединена с центральным промывочным каналом бурильной колонны 1 и окружающей средой трубопровода>ли

20 и 21, в каждом из которых установлены задвижки 22 п 23 с пружинами 24 и 25 и противодействующие им гидравлические приводы, например гпдродомкраты 26 и 27, которые соединены посредством трубопроводов

28, 29 и 30 с гидроаккумулятором 2.

Работает устройство следующим образом.

До момента дистанционного включения клапана 18 давление в гпдроаккумуляторе 2 имеет значение Рз (ра,:очее давлепис имеет значение между минимальным и максимальНЫМ ЗНЯЧЕНИЯМИ ДЯВЛЕНИЯ Рмкк И Рмакс), КО торое превышает значение давления в полости 12 цилиндра 9 зарядного устройства.

После подачи команды через устройство дистанционного управления, установленного на буровом судне, вызывающей открывание клапана 18, рабочий агент (жидкость) от гидроаккумулятора 2 воздействует на гидравлический серводвигатель и через трубопровод

13 — на полость 12 цилиндра 9 зарядного устройства через обратный клапан 15. Объем рабочего агента в полости 12 увеличивается, и поршень 8 поднимается, выдавливая через канал 11 наружную среду (воду). Работа управляемых приспособлений устьевого оборудования продолжается до тех пор, пока поршень 8 не упрется в выступы 10 (положение, показанное штрихпунктирной линией).

В этом положении давление Рз в a«êóìóëÿторе 2 имеет значение, равное заданному значеншо P„„„. При этом значении рабочего давления в аккумуляторе гидродомкраты 26 и 27 не могут больше удерживать подпружиненные задвижки 22 и 23 в положении, показанном на чертеже.

Пружины 24 и 25 перемещают задвижки 22 и 23, соединяя трубопровод 20 с центральным промывочным каналом бурильной колонны 1 и перекрывая трубопровод 21, соединяющий рабочую полость 19 приводного цилиндра 4 зарядного устройства с внешней средой.

Промывочная жидкость, находящаяся под давлением Р попадает в полость 19 приводного цилиндра 4 зарядного устройства, вызывая опускание поршня 5, сжимая пружину 6.

При опускании поршень 5 воздействует на

ЗО

65 поршень 8 штоком 7, сжимая жидкость, содержащуюся в полости 12, вытесняя жидкость в гидроаккумуляторе 2 через трубопровод 14 с обратным клапаном 16. Когда поршень 8 находится в нижнем положении в полости 12 (показано штрихпунктирной линией), давление в гидроаккумуляторе 2 достигает максимального значения Р„„„,. В этом положении гидродомкраты 26 и 27 выталкивают задвижки, открывая промывочный трубопровод 21 и перекрывая трубопровод 20.

Пружина 16, которая была сжата, распрямляется и поджимает поршень 5, который выдавливает промывочную жидкость, содержащуюся в полости 19 по трубопроводу 21 в окру>кающую среду. Цикл работы завершен.

В дальнейшем работа осуществляется последовательными циклами.

Давление от наружной среды представляет собой гидростатическое давление на глубине погружения устройства. Минимальное давление Р„„, в гидроаккумуляторе 2 выбирают не меньшим гидростатического давления на рассматриваемой глубине. Максимальное давление P„„„в гидроаккумуляторе 2 выражается

Рмакс = Рс —, Где S — ряоочяя площадь поршС ня 5, на которую воздействует давление Рт промывочного раствора, С вЂ” секция поршня 8.

Таким образом, размеры поршней 5 и 8 будут определены в зависимости от используемого давления промывочной жидкости Р, и от максимально выбранного давления. Максимальное давление Р,,„„, будет выше давления

Р„„„и зависит от количества операций, которые необходимо выполнить по управлению приспособлениями устьевого оборудования без повторной зарядки гидроаккумулятора 2.

Предмет изобретения

Устройство для управления устьевым оборудованием, установленным на дне моря, содержащее бурильную колонну, связанную с буровым судном, гидроаккумулятор и зарядное устройство с приводом, отличающеесяя тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат на управление устьевым оборудованием путем уменьшения числа каналов связи между буровым судном и устьевым оборудованием, зарядное устройство с приводом выполнено в виде двух соосно расположенных цилиндров, один из которых содержит подпружиненный поршень со штоком, взаимодействующим с плавающим поршнем цилиндра зарядного устройства, рабочая полость которого соединена с гидроаккумулятором посредством двух ветвей трубопроводов с обратными клапанами, в одну из которых между п;дроаккумулятором и обратным клапаном включен гидравлический серводвигатель, а рабочая полость приводного цилиндра соеди450419

Составитель В. Мещеряков

Текред М. Семенов

Корректор В. Брыксина

Редактор В. Новоселова

Заказ 1108j17 Изд. № 1112 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 иена с центральным промывочным каналом бурильной колонны и окружающей средой трубопроводами, в каждом из которых установлена подпружиненная задвижка с гидравлическим приводом, например гидродомкратом, соединенным с гидроаккумулятором.

5 б!

7 !!

I о!!!!