具有三個控制箱的防噴器系統技術方案

本發明專利技術提供了一種防噴器系統。在一個實施例中，此系統包含防噴器組(24)，其包含液壓元件(30)。所述防噴器組耦合到包含附加液壓元件(28)的下部海洋立管組件(22)。所述下部海洋立管組件進一步包含一對控制箱(40，42)，所述一對控制箱能夠實現對所述防噴器組的所述液壓元件和所述下部海洋立管組件的所述附加液壓元件進行冗余控制。再者，所述下部海洋立管組件還包含第三控制箱(44)，所述第三控制箱能夠實現對所述防噴器組的所述液壓元件和所述下部海洋立管組件的所述附加液壓元件進行附加冗余控制。本發明專利技術還公開了附加的系統、裝置和方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利說明】
技術介紹
此部分意圖向讀者介紹可能與當前所描述的實施例的各種方面相關的領域的各種方面。此論述被認為有助于向讀者提供背景信息以促進對本專利技術實施例的各種方面的更好理解。因此，應理解，應鑒于此來閱讀這些陳述，而不是作為對現有技術的認可。為了滿足消費者和對自然資源的工業需求，各公司往往投入大量的時間和金錢在從地球中尋找以及提取石油、天然氣以及其它地下資源上。具體來說，一旦發現例如石油或天然氣等所希望的地下資源，通常就采用鉆井和生產系統來接近并提取資源。取決于所希望的資源的位置，這些系統可以位于陸上或海上。此外，此類系統大體上包含井口組合件，通過井口組合件可以接近或提取資源。這些井口組合件可以包含控制鉆井或提取操作的多種多樣的組件，諸如各種鑄件、閥門、流體管道等。海底井口組合件通常包含控制箱，控制箱操作液壓元件且管理通過組合件的流。控制箱可以通過例如液壓控制管將液壓控制流體導引到組合件的防噴器和閥門并從防噴器和閥門導引出液壓控制流體。當將執行特定的液壓功能(例如，閉合防噴器的柱塞)時，與液壓功能相關聯的控制箱閥門打開以將控制流體供應到負責執行所述液壓功能的組件(例如，防噴器的活塞)。為了提供冗余，美國石油學會規范16D(API Spec 16D)要求海底井口組合件包含用于控制液壓元件的兩個海底控制箱，并且該行業已經以此方式(具有兩個控制箱)構建海底控制系統超過四十年。此冗余控制確保控制系統的單個控制箱的故障不會導致失去控制海底組的液壓元件的能力。但此類單個控制箱的故障使得系統不再遵守API Spec 16D，從而通常導致經營者停止鉆井或其它井口組合件操作，直到發生故障的控制箱可以恢復到地面且被修復。在深水操作的情況下，此類恢復和修復通常可能需要若干天且可能使經營者損失數百萬美元的收入。因此，需要增加海底控制系統的可靠性以減少停機時間和操作的成本。
技術實現思路
在下文闡述本文中所公開的一些實施例的特定方面。應理解，這些方面的呈現僅是為讀者提供對本專利技術可能采取的特定形式的簡要總結，且這些方面并不意圖限制本專利技術的范圍。實際上，本專利技術可以涵蓋下文中可能并未闡述的多個方面。本專利技術的實施例大體上涉及海底控制系統，所述海底控制系統包含三個冗余控制箱，而非許多先前系統的行業標準的兩個控制箱。在一個實施例中，所述三個控制箱安裝在可以連接到下部防噴器組的下部海洋立管組件上。使用三個控制箱意味著，即使在三個控制箱中的一個中出現故障狀況后，控制系統也可以依照API Spec 16D(用兩個操作的且冗余的控制箱)繼續操作。這減少了將不得不暫停海底鉆井操作以將海底設備從井口組合件拉動到地面以進行修復的可能性，因此增加了可靠性且減少了與海底井口組合件的操作相關聯的成本。對上文提到的特征的各種改進可以相關于本專利技術的實施例的各種方面而存在。另外的特征同樣也可以并入這些各種方面中。這些改進和額外的特征可以單獨地或以任何組合存在。舉例來說，下文論述的關于一個或多個所說明的實施例的各種特征可以獨自或以任何組合并入到本專利技術的上述方面中的任一個中。同樣，上文呈現的簡要總結僅意圖使讀者熟悉一些實施例的特定方面和背景，而并非限制所主張的內容。【附圖說明】當參考附圖閱讀以下詳細描述時，特定實施例的這些和其它特征、方面、和優點將得到更好的理解，其中在整個附圖中相同的標號表示相同的零件，其中:圖1大體上描繪了根據本專利技術的實施例通過井用于接近或提取石油或天然氣等資源的海底系統；圖2是根據一個實施例的圖1的組設備的各種組件的框圖；圖3是根據本專利技術的一個實施例的具有三個控制箱的下部海洋立管組件的前透視圖；圖4是圖3的下部海洋立管組件的后透視圖；圖5是圖3和圖4的下部海洋立管組件的俯視圖；圖6是根據本專利技術的一個實施例的具有托管架的圖3到圖5的下部海洋立管組件的一個控制箱的前透視圖；圖7是圖6的控制箱的后透視圖；圖8是圖6和圖7的控制箱的另一透視圖；圖9是圖6到圖8中所描繪的控制箱的托管架的透視圖；圖10和圖11是大體上描繪了根據一個實施例的通過控制箱和托管架的延伸控制以與下部防噴器組的適配器匹配的液壓元件的框圖；以及圖12到圖14是描繪了根據若干實施例的用于將指令導引到防噴器系統的控制箱的控制電纜的各種配置的框圖。【具體實施方式】本專利技術的一個或多個具體實施例將在下文進行描述。在努力提供這些實施例的簡明描述的過程中，實際實施方案的所有特征可能并不都在說明書中進行描述。應了解，在任何此類實際實施方案的發展中，如在任何工程或設計項目中，必須制定許多實施方案特定的決策以實現研發者的特定目標，例如遵守系統相關的和商業相關的約束條件，所述目標可以從一個實施方案到另一實施方案有所變化。此外，應了解，這種發展努力可能是復雜且耗時的，然而將是從本專利技術中獲益的所屬領域的技術人員從事的設計、構造和制造的常規。在介紹各種實施例的要素時，冠詞“一”和“所述”意圖意指存在一個或多個要素。術語“包括”、“包含”和“具有”意圖為包含性的且意味著可能存在除所列要素之外的額外要素。此外，為方便起見，充分利用“頂部”、“底部”、“在…上方”、“在…下方”、其它方向術語，以及這些術語的變體，但并不需要組件的任何特定取向。現在轉到本附圖，圖1中圖示了根據一個實施例的系統10。特別地，系統10 (例如，鉆井系統或生產系統)促進接近石油或天然氣等資源或從井12提取所述資源。如所描繪，系統10是海底系統，其包含地面設備14、立管設備16，以及組設備18，以用于通過井口20接近資源或從井12提取資源。在一個海底鉆井應用中，地面設備14安裝到在水的表面上方的鉆機，組設備18 ( S卩，井口組合件)耦合到靠近海底的井口 20，且立管設備16將組設備18連接到地面設備14。如將了解，地面設備14可以包含多種裝置和系統，例如泵、電源、電纜和軟管卷盤、控制單元、分流器、平衡環、星形輪等。類似地，立管設備16也可以包含多種組件，例如立管接頭、撓性接頭、填充閥門、控制單元，以及壓力-溫度轉換器等等。依次地，組設備18可以包含能夠實現控制來自井12的流體的多個組件，例如防噴器。在圖2中大體上描繪的一個實施例中，組設備18包含耦合到下部防噴器(BOP)組24的下部海洋立管組件(LMRP) 22。下部海洋立管組件22包含用于控制液壓元件28和30的控制箱26。元件28和30在組設備18上執行各種液壓功能，包含控制來自井12的流通過組設備18。在所描繪的實施例中，下部防噴器組24的元件30包含(柱塞型防噴器的)液壓控制剪切式柱塞32和管道柱塞34。但應了解，組設備18可以包含將通過液壓元件28和30執行的許多液壓功能。作為舉例，在各種實施例中，液壓元件28和30共同地包含環狀防噴器、其它柱塞型防噴器，和其它閥門等等。控制箱26通過合適的導管(例如，控制管或軟管)連接到元件28和30。這允許控制箱26將液壓控制流體導引到元件28和30以使得這些元件執行其既定功能，例如閉合防噴器的柱塞或打開閥門。由于通過井口組合件的液壓元件執行的功能的重要性，包含用于控制井口組合件的液壓元件的兩個冗余控制箱已經變成行業標準。這兩個冗余(redundant)控制箱是功能上相同的(即，該控制箱中的每一個都能夠獨立地控制井口組合件的相同液壓本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種防噴器系統，其包括：防噴器組(24)，其包含液壓元件(30)；下部海洋立管組件(22)，其耦合到所述防噴器組并且包含附加液壓元件(28)，所述下部海洋立管組件還包含：一對控制箱(40，42)，所述一對控制箱能夠實現對所述防噴器組的所述液壓元件和所述下部海洋立管組件的所述附加液壓元件進行冗余控制；以及第三控制箱(44)，所述第三控制箱能夠實現對所述防噴器組的所述液壓元件和所述下部海洋立管組件的所述附加液壓元件進行附加冗余控制。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：D·J·麥克沃特，M·M·肯尼迪，E·C·戈德，
申請(專利權)人：卡梅倫國際有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US