BRPI0901915A2 - hydraulic intensifiers - Google Patents
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Abstract
INTENSIFICADORES HIDRáULICOS. Um intensificador hidráulico compreende um conjunto de pistão e de cilindro (1) que tem um primeiro pistão (3) em uma câmara (4) de um cilindro de baixa pressão e um segundo pistão (7) em uma câmara (8) de um cilindro de alta pressão. Os primeiro e segundo pistões são acoplados em conjunto, e o primeiro pistão tem uma área de seção transversal maior do que o segundo pistão. Uma saída à alta pressão (19) é acoplada à câmara do cilindro de alta pressão, havendo: meios (13) para o suprimento de um fluido hidráulico à baixa pressão para a câmara do cilindro de baixa pressão; uma válvula de controle direcional operada eletricamente (11) para controle do suprimento de fluido hidráulico à baixa pressão para a câmara do cilindro de baixa pressão; e um meio eletrónico (14) para operação de controle da válvula de controle direcional.HYDRAULIC INTENSIFIERS. A hydraulic intensifier comprises a piston and cylinder assembly (1) having a first piston (3) in a low pressure cylinder chamber (4) and a second piston (7) in a cylinder chamber (8) high pressure. The first and second pistons are coupled together, and the first piston has a larger cross-sectional area than the second piston. A high pressure outlet (19) is coupled to the high pressure cylinder chamber, having: means (13) for supplying a low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chamber; an electrically operated directional control valve (11) for controlling the low pressure hydraulic fluid supply to the low pressure cylinder chamber; and an electronic means (14) for directional control valve control operation.
Description
INTENSIFICADORES HIDRÁULICOSHYDRAULIC INTENSIFIERS
A presente invenção se refere a intensificadoreshidráulicos.The present invention relates to hydraulic intensifiers.
Os intensificadores hidráulicos são dispositivos quegeram uma pressão hidráulica alta a partir de uma fonte depressão baixa. Tipicamente, eles são empregados em poçossubmarinos, tal como em poços de produção ou injeção dehidrocarboneto, para a provisão de uma fonte de fluidohidráulico à alta pressão para a operação de dispositivosatuados hidraulicamente, tais como válvulas e reguladoresde controle de fluxo. Esses poços, tipicamente, sãofornecidos com um fluido hidráulico à baixa pressão,através de um umbilical, o qual pode ter mais de 100 km decomprimento. O suprimento de fluido à alta pressão atravésdo umbilical não é favorecido por operadores de poço, jáque uma alimentação à alta pressão no umbilical, precisandode uma espessura de parede muito maior do que o usual,resulta em custos muito maiores de umbilical e manuseio.Intensificadores usam pistoes de área de seção transversalrelativamente grande, operando à baixa pressão, paraatuação de pistoes de área de seção transversal pequena,para a geração de pressões altas, desse modo se utilizandoa vantagem mecânica das relações de áreas de seçãotransversal de pistão para 'intensificação' da pressão.Hydraulic enhancers are devices that have high hydraulic pressure from a low depression source. Typically, they are employed in submarine wells, such as production wells or hydrocarbon injection wells, for providing a high pressure hydraulic fluid source for the operation of hydraulically actuated devices such as valves and flow control regulators. These wells are typically supplied with low pressure hydraulic fluid through an umbilical which may be over 100 km long. High pressure fluid supply through the umbilical is not favored by well operators, as a high pressure supply to the umbilical, requiring a much larger wall thickness than usual, results in much higher umbilical and handling costs. Relatively large cross-sectional area pistons operating at low pressure for small cross-sectional area pistons for the generation of high pressures, thus utilizing the mechanical advantage of piston cross-sectional area relationships for pressure 'intensification' .
Tipicamente, dois conjuntos de pistões são utilizados,os quais operam alternadamente para sustentação de um fluxode fluido continuo. A operação alternada dos conjuntos depistão é controlada por um arranjo complicado de válvulas emolas e, uma vez que estas e os conjuntos de pistão sãointegrados em um conjunto, os intensificadores hidráulicosatuais são dispositivos complicados, os quais são difíceisde fabricar e, assim, de alto custo. Mais ainda, eles sãodispositivos pesados, tipicamente de 37 kg, e são propensosa uma multiplicidade de problemas, os quais incluem umafala de selos x corrediços' e válvulas de comutação,sensibilidade à contaminação e uma tendência a 1 travarem'devido a uma pressão em suas linhas de retorno. O reparorequer a remoção completa e a desmontagem do conjunto, oque também é dispendioso, e novos projetos requerem testesde aprovação completos, antes de eles poderem serempregados.Typically, two piston assemblies are used which operate alternately to sustain a continuous fluid flow. The alternating operation of piston assemblies is controlled by a complicated arrangement of ball valves, and since these and piston assemblies are integrated into one set, the current hydraulic boosters are complicated devices which are difficult to manufacture and thus costly to manufacture. . Moreover, they are heavy devices, typically 37 kg, and are prone to a multitude of problems, which include a sliding x seal and switch valves, contamination sensitivity and a tendency to lock due to a pressure on their Return lines. Repairing requires complete removal and disassembly of the assembly, which is also costly, and new designs require complete approval testing before they can be deployed.
A GB-A-2 27 5 96 9 mostra um intensificador hidráulicocompreendendo dois conjuntos de pistoes de pressão alta ebaixa para a compressão de um líquido à baixa pressão, osconjuntos de pistão sendo acoplados em conjunto pelacorrediça de uma válvula piloto, de modo a atuarem em umaoposição mútua, os pistões à baixa pressão dos conjuntos depistão sendo acionados pelo líquido à baixa pressãofornecido por meio de uma válvula de comutação, e a válvulade comutação sendo comutada no fim de cada curso da válvulapiloto para reversão do movimento dos conjuntos de pistão,a válvula de comutação sendo efetiva para se manter umsuprimento de líquido à baixa pressão para acionamento dosconjuntos de pistão através do curso da válvula piloto.GB-A-2 27 5 96 9 shows a hydraulic intensifier comprising two sets of high and low pressure pistons for the compression of a liquid at low pressure, the piston assemblies being coupled together by the slide of a pilot valve to act on In a mutual position, the low pressure pistons of the piston assemblies being driven by the low pressure liquid supplied by a switching valve, and the switching valve being switched at the end of each pilot valve stroke for reversing the movement of the piston assemblies, the valve It is effective to maintain low pressure liquid supply to drive the piston assemblies through the pilot valve stroke.
De acordo com a presente invenção, a partir de umaspecto, é provido um intensificador hidráulico quecompreende:According to the present invention, from one aspect, a hydraulic intensifier is provided which comprises:
um conjunto de pistão e de ci1indro que tem umprimeiro pistão em uma câmara de um cilindro de baixapressão e um segundo pistão em uma câmara de um cilindro dealta pressão, os primeiro e segundo pistões sendo acopladosem conjunto e o primeiro pistão tendo uma área de seçãotransversal maior do que o segundo pistão;a piston and cylinder assembly having a first piston in a low pressure cylinder chamber and a second piston in a high pressure cylinder chamber, the first and second pistons being coupled together and the first piston having a larger cross-sectional area than the second piston;
uma saída à alta pressão acoplada à câmara do cilindrode alta pressão;a high pressure outlet coupled to the high pressure cylinder chamber;
meios para o suprimento de fluido hidráulico à baixapressão para a câmara do cilindro de baixa pressão;means for supplying low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chamber;
uma válvula de controle direcional operadaeletricamente para controle do suprimento de fluidohidráulico à baixa pressão para a câmara do cilindro debaixa pressão; ean electrically operated directional control valve for controlling the low pressure hydraulic fluid supply to the low pressure cylinder chamber; and
meios eletrônicos para operação de controle da válvulade controle direcional.electronic means for directional control valve control operation.
Preferencialmente, o intensificador hidráulicocompreende:Preferably, the hydraulic intensifier comprises:
um outro desses conjuntos de pistão e de cilindro, asaída à alta pressão sendo acoplado à câmara do cilindro dealta pressão do outro conjunto de pistão e de cilindro; eanother such high pressure wing piston and cylinder assembly being coupled to the high pressure cylinder chamber of the other piston and cylinder assembly; and
uma outra válvula de controle direcional como essapara controle do suprimento de fluido à baixa pressão apartir do meio de suprimento para a câmara do cilindro debaixa pressão do outro conjunto de pistão e de cilindro, osmeios eletrônicos controlando as válvulas de controledirecional para suprimento de um fluido à baixa pressãoalternadamente para as câmaras dos cilindros à baixapressão do primeiro conjunto e do outro conjunto de pistãoe de cilindro.another directional control valve as such for controlling the low pressure fluid supply from the supply medium to the cylinder chamber under the pressure of the other piston and cylinder assembly, the electronic means controlling the directional control valves for supplying a fluid to the alternately low pressure to the cylinder chambers at the low pressure of the first set and the other cylinder piston assembly.
De acordo com a presente invenção a partir de um outroaspecto, é provido um intensificador hidráulico quecompreende:um primeiro conjunto de pistão e de cilindro que temum primeiro pistão em uma câmara de um ci 1 indro de baixapressão e um segundo pistão em uma câmara de um cilindro dealta pressão, os primeiro e segundo pistões sendo acopladosem conjunto e o pistão tendo uma área de seção transversalmaior do que o segundo pistão;In accordance with the present invention, from another aspect, there is provided a hydraulic intensifier comprising: a first piston and cylinder assembly having a first piston in a low pressure single chamber and a second piston in a single chamber. high pressure cylinder, the first and second pistons being coupled together and the piston having a larger cross-sectional area than the second piston;
um outro conjunto de pistão e de cilindro como esse;another piston and cylinder assembly like this one;
uma saída à alta pressão acoplada às câmaras doscilindros à alta pressão do primeiro conj unto e do outroconjunto de ci1indro e de pis tão;a high pressure outlet coupled to the high pressure beaker chambers of the first and second cylinder and step assemblies;
meios para o suprimento de um fluido hidráulico àbaixa pressão para as câmaras dos cilindros de baixapressão do primeiro conjunto e do outro conjunto de pistãoe de cilindro;means for supplying a low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chambers of the first assembly and the other cylinder piston assembly;
as primeira e segunda válvulas de controle direcionaisoperadas eletricamente para controle do suprimento de umfluido hidráulico à baixa pressão para as câmaras dosc i1indros à baixa pressão do primeiro conj unto e do outroconjunto de pistão e de cilindro, respectivamente; emeios eletrônicos para operação de controle dasválvulas de controle direcionais para suprimento de umfluido hidráulico à baixa pressão alternadamente para ascâmaras dos referidos cilindros à baixa pressão.the first and second electrically operated directional control valves for controlling the supply of low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chambers of the first and second piston and cylinder assemblies respectively; electronic means for control operation of the directional control valves for supplying a low pressure hydraulic fluid alternately to said low pressure cylinder chambers.
Neste caso, o fluido hidráulico à baixa pressãopoderia ser fornecido para os cilindros à alta pressãoatravés de respectivas primeira e segunda válvulas deretenção, as referidas câmaras dos cilindros à alta pressãosendo acopladas à referida saída à alta pressão através derespectivas terceira e quarta válvulas de retenção.In this case, the low pressure hydraulic fluid could be supplied to the high pressure cylinders via respective first and second check valves, said high pressure cylinder chambers being coupled to said high pressure outlet through respective third and fourth check valves.
Um intensificador hidráulico de acordo com a invençãopoderia compreender meios acoplados aos referidos meioseletrônicos para a detecção de uma pressão de fluidohidráulico na referida saída à alta pressão e fazendo comque a ou cada válvula de controle direcional não suprafluido hidráulico para a câmara ou as câmaras do cilindroou dos cilindros à baixa pressão, em resposta à pressãodetectada estar em um valor requerido.A hydraulic enhancer according to the invention could comprise means coupled to said electronic means for detecting a hydraulic fluid pressure at said high pressure outlet and causing either or each non-overflow hydraulic directional control valve to the chamber or chambers of the cylinder or the cylinders at low pressure in response to the detected pressure to be at a required value.
Os referidos meios eletrônicos poderiam compreender umdispositivo biestável.Said electronic means could comprise a bistable device.
Um intensifiçador hidráulico de acordo com a invençãopoderia compreender um acumulador hidráulico acoplado àreferida saída à alta pressão.A hydraulic intensifier according to the invention could comprise a hydraulic accumulator coupled to said high pressure outlet.
Um intensificador hidráulico de acordo com a invençãopoderia ser um para uso em um poço submarino. Neste caso, oreferido meio eletrônico poderia ser provido através de ummódulo eletrônico submarino para um poço submarino e/ou aou cada válvula de controle direcional poderia ser providapor uma válvula de controle direcional de um módulo decontrole submarino para um poço submarino.A hydraulic intensifier according to the invention could be one for use in an underwater well. In this case, said electronic means could be provided via an underwater electronic module for an underwater well and / or each directional control valve could be provided by a directional control valve from an underwater control module to an underwater well.
De acordo com a presente invenção a partir de um outroaspecto, é provido um método de produção de um fluidohidráulico à alta pressão compreendendo:In accordance with the present invention from another aspect, there is provided a method of producing a high pressure hydraulic fluid comprising:
a provisão de um conj unto de pistão e de cilindrotendo um primeiro pistão em uma câmara de um cilindro debaixa pressão e um segundo pistão em uma câmara de umcilindro de alta pressão, os primeiro e segundo pistoessendo acoplados em conjunto, o primeiro pistão tendo umaárea de seção transversal maior do que o segundo pistão ehavendo uma saída à alta pressão acoplada à câmara docilindro de alta pressão;o suprimento de um fluido hidráulico à baixa pressãopara a câmara do cilindro de baixa pressão;providing a piston and cylinder assembly by rotating a first piston in a low pressure cylinder chamber and a second piston in a high pressure cylinder chamber, the first and second pistons being coupled together, the first piston having an area of larger cross-section than the second piston having a high pressure outlet coupled to the high pressure cylinder chamber, the supply of a low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chamber;
a provisão de uma válvula de controle direcionaloperada eletricamente para controle do suprimento de um fluido hidráulico à baixa pressão para a câmara do cilindrode baixa pressão; eproviding an electrically operated directional control valve for controlling the supply of a low pressure hydraulic fluid to the low pressure cylinder chamber; and
a operção de controlar eletronicamente a válvula decontrole direcional.the operation of electronically controlling the directional control valve.
Preferencialmente, o método compreende:a provisão de um outro conjunto de pis tão e dePreferably, the method comprises: providing another set of steps and
cilindro como esse, a saída à alta pressão sendo acoplada àcâmara do cilindro de alta pressão do outro conj unto depistão e de cilindro;cylinder such as this, the high pressure outlet being coupled to the high pressure cylinder chamber of the other piston and cylinder assembly;
a provisão de uma outra válvula de controle direcionalcomo essa para controle do suprimento de fluido à baixapressão para a câmara do cilindro de baixa pressão do outroconjunto de pistão e de cilindro; eproviding another directional control valve such as this for controlling the low pressure fluid supply to the low pressure cylinder chamber of the other piston and cylinder assembly; and
o controle eletrônico das válvulas de controledirecional para suprimento do fluido à baixa pressão alternadamente para as câmaras dos cilindros à baixapressão do primeiro conjunto e do outro conjunto de pistãoe de cilindro.electronic control of the directional control valves for low pressure fluid supply alternately to the low pressure cylinder chambers of the first assembly and the other cylinder piston assembly.
A presente invenção possibilita um intensifiçadorhidráulico modular, o qual utiliza válvulas de controledirecional (DCVs) aprovadas padronizadas, as quais sãoThe present invention enables a modular hydraulic intensifier which utilizes standard approved approved directional control valves (DCVs) which are
controladas eletronicamente, em conj unto com conj untos depistão selados com selos aprovados padronizadoscomprovados. Por ser modular, um intensificador como essepode ter serviços executados pela substituição decomponentes individuais, a maioria dos quais sendodispositivos padronizados, os quais serão prontamentemantidos como peças avulsas de estoque para o restante dosistema de controle do poço.electronically controlled, in conjunction with sealed piston assemblies with approved approved standardized seals. Because it is modular, such an intensifier may have services performed by replacing individual components, most of which are standardized devices, which will be readily maintained as spare parts for the rest of the well control system.
A figura única dos desenhos associados mostra, deforma diagramãtica, um intensificador hidráulico para umpoço de extração ou de injeção de hidrocarboneto submarino.Dois conj untos de pis tão e de cilindro idênticos 1 e 2 sãomostrados em uma vista em corte, ao passo que o restante docircuito hidráulico é mostrado esquematicamente, Cadaconjunto de pis tão tem um pis tão de área de seçãotransversal grande 3 ou 3' na câmara 4 ou 4' de um cilindrode baixa pressão (selado por anéis de vedação aprovadospadronizados 5e6ou5' e6') e acoplado a um pistão deárea de seção transversal menor 7 ou 7' na câmara 8 ou 8'de um cilindro de alta pressão (selado com um anel devedação aprovado 9 ou 9'). A câmara 4 ou 4' de cadacilindro de baixa pressão é adaptada com um amortecedor 10ou 10' fabricado a partir de um material resistente afluido hidráulico resiliente, para minimização do impactode um pistão de retorno rápido. A operação de cada um dosconjuntos de pistão 1 e 2 é controlada, alternadamente, porrespectivas válvulas de controle direcional (DCVs) operadaspor solenóide padronizadas 11 e 12, cada uma das quaissendo suprida por um fluido hidráulico de uma fonte à baixapressão (LP) 13, tipicamente através do umbilical do poço.Os solenóides das DCVs 11 e 12 são eletricamenteenergizados de forma alternada a partir de uma fonte depotência dc comutada por um dispositivo eletrônicobiestável 14, tal como um multivibrador, e cada DCV éacoplada à câmara 4 ou 4' do respectivo cilindro de baixapressão através de um respectivo elemento de restrição 15ou 16 .The single figure in the accompanying drawings diagrammatically shows a hydraulic enhancer for an underwater hydrocarbon extraction or injection well. Two identical cylinder and cylinder assemblies 1 and 2 are shown in a sectional view, whereas the rest The hydraulic circuit is shown schematically. Each pencil assembly has a large 3 or 3 'cross section area chamber in the 4 or 4' chamber of a low pressure cylinder (sealed by standard 5e6or5 'e6' approved sealing rings) and coupled to a 7 or 7 'smaller cross-sectional area piston in chamber 8 or 8' of a high pressure cylinder (sealed with an approved 9 or 9 'sealing ring). The low pressure tailpipe chamber 4 or 4 'is fitted with a 10or 10' damper made from a resilient hydraulic inflow resistant material to minimize the impact of a quick return piston. Operation of each piston assembly 1 and 2 is alternately controlled by respective standard solenoid operated directional control valves (DCVs) 11 and 12, each of which is supplied by a hydraulic fluid from a low pressure (LP) source 13, typically through the umbilical of the well. DCV solenoids 11 and 12 are alternately electrically energized from a dc power source switched by an electrobossible device 14, such as a multivibrator, and each DCV is coupled to chamber 4 or 4 'of the respective pressure cylinder by means of a restraint member 15or 16.
A fonte 13 também é conectada às câmaras 8 e 8' doscilindros à alta pressão através de válvulas de retenção 17e 18, respectivamente. Também, cada uma das câmaras 8 e 8'é conectada à linha de saída de intensificador de altapressão (HP) 19 através de válvulas de retenção 20 e 21,respectivamente, o número de referência 22 designando umacumulador hidráulico conectado à linha 19 e o número dereferência 2 3 designando um comutador de pressão conectadoao dispositivo 14. O número de referência 24 designa umalinha de retorno para um fluido em excesso.The source 13 is also connected to the high pressure chamber 8 and 8 'via check valves 17 and 18 respectively. Also, each chamber 8 and 8 'is connected to the high pressure intensifier (HP) output line 19 via check valves 20 and 21, respectively, reference numeral 22 designating a hydraulic accumulator connected to line 19 and Reference 23 designating a pressure switch connected to device 14. Reference numeral 24 designates a return line for excess fluid.
O modo de operação do intensificador é conforme sesegue.The mode of operation of the intensifier is as follows.
Apôs a instalação, um fluido hidráulico à baixapressão a partir da fonte 13 ativa o sistema eadicionalmente prove um suprimento contínuo de fluidohidráulico para as câmaras 8 e 8' dos cilindros à altapressão, através das válvulas de retenção 17 e 18,respectivamente. Na condição dos conjuntos 1 e 2 e das DCVsAfter installation, a low pressure hydraulic fluid from source 13 activates the system and additionally provides a continuous supply of hydraulic fluid to the high pressure cylinder chambers 8 and 8 'via check valves 17 and 18 respectively. On condition of sets 1 and 2 and CVDs
11 e 12 conforme mostrado, o solenóide da DCV 11 foidesenergizado e aquele da DCV 12 foi energizado, de modoque o pistão 3' tenha sido acionado pelo fluido à baixapressão que entrou na câmara 4' . Então, o solenóide da DCV11 é energizado pela potência DC, comutado pelo dispositivo14, o qual permite que um fluido hidráulico à baixa pressãoopere o pistão 3 na câmara 4 do cilindro de baixa pressãodo conjunto de pistão e de cilindro 1, o solenóide da DCV12 estando desenergizado. A taxa de movimento do pistão 3 é controlada pelo elemento de restrição hidráulico 15. Aoperação resultante do pistão 7 força o fluido hidráulicoda câmara 8 do cilindro de alta pressão do conjunto 1 a umaalta pressão (HP) através da válvula de retenção 20 para alinha de saída de intensif icador 19 e para o acumuladorhidráulico 22. A válvula de retenção 17 se fechará paraisolar a alta pressão gerada da fonte de baixa pressão.11 and 12 as shown, the DCV 11 solenoid was energized and that of DCV 12 was energized so that the piston 3 'was driven by the low pressure fluid that entered chamber 4'. Then the DCV11 solenoid is powered by DC power, switched by device 14, which allows a low pressure hydraulic fluid to operate piston 3 in chamber 4 of the low pressure cylinder of the piston and cylinder assembly 1, the DCV12 solenoid being de-energized. The movement rate of piston 3 is controlled by the hydraulic restraint element 15. Resulting operation of piston 7 forces the hydraulic fluid from chamber 1 of the high pressure cylinder of assembly 1 to a high pressure (HP) through check valve 20 to align intensifier outlet 19 and for hydraulic accumulator 22. Check valve 17 will close to isolate the high pressure generated from the low pressure source.
O pistão 7' no conjunto de pistão e de cilindro 2 seráforçado para baixo, com o fluido hidráulico se transferindoda câmara 4' para a câmara 8' através da DCV 12, cujoestado quiescente é para comutação do fluxo através dopercurso de retorno, conforme indicado pela seta 25,enquanto, ao mesmo tempo, a câmara 8' do cilindro de altapressão de conj unto 2 é preenchida pela fonte de baixapressão 13 através da válvula de retenção 18. Atransferência de fluido da câmara 4' para a câmara 8' nadireção de fluxo 25 minimiza o consumo de fluidohidráulico.Piston 7 'in piston and cylinder assembly 2 will be biased downward with hydraulic fluid transferring from chamber 4' to chamber 8 'via DCV 12, whose quiescent state is for flow switching through the return stroke as indicated by 25 while at the same time chamber 8 'of the set high pressure cylinder 2 is filled by low pressure source 13 through check valve 18. Fluid transfer from chamber 4' to chamber 8 'flow direction 25 minimizes hydraulic fluid consumption.
Em um tempo pré-regulado, o dispositivo 14 mudará deestado, desse modo removendo a potência dc do solenóide daDCV 11 e aplicando uma potência dc ao solenóide da DCV 12,permitindo que o fluido à baixa pressão opere o pistão 3'no conjunto de pistão e de cilindro 2, de modo que o fluidoà alta pressão seja bombeado através da válvula de retenção21 para a linha de saída de intensif icador 19 e para oacumulador 22. Assim, as DCVs 11 e 12 operamalternadamente, provendo um bombeamento alternado pelosconjuntos de pistão e de cilindro 1 e 2 de fluido à altapressão para o acumulador 22. Um fluido em excesso doprocesso é exaurido através da linha de retorno 24 comopara os intensificadores existentes. O processo debombeamento continua até a pressão alta requerida serobtida no acumulador 22, conforme detectado pelo comutadorde pressão 23, o qual então, comuta para desligada apotência dc dos solenóides de DCV através do dispositivo14 .At a preset time, device 14 will change state, thereby removing the dc power of the DCV 11 solenoid and applying a dc power to the DCV 12 solenoid, allowing low pressure fluid to operate the 3 'piston in the piston assembly. and cylinder 2 so that the high pressure fluid is pumped through the check valve 21 to the intensifier outlet line 19 and to the accumulator 22. Thus, the DCVs 11 and 12 operate alternately, providing alternate pumping by the piston assemblies and of high pressure fluid cylinder 1 and 2 to the accumulator 22. Excess process fluid is exhausted through the return line 24 to the existing enhancers. The pumping process continues until the required high pressure is obtained at the accumulator 22 as detected by the pressure switch 23 which then switches the DCV solenoid power off via the device14.
Na prática, o dispositivo 14 pode ser prescindido emuma instalação típica de poço, uma vez que o controle dossolenóides das DCVs pode ser efetuado pelo membro de carnesubmarino (SCM) do poço. Este módulo jã aloja DCVs e ummódulo de eletrônica submarino (SEM) para controleeletrônico deles, tipicamente por um processador eletrônicoacionando amplificadores de potência para operação dossolenóides de DCV. Portanto, seria uma adição relativamentesimples ao SEM incorporar as funções do dispositivo 14 nosoftware do processador de SCM, e os acionadores depotência de solenóide necessários ao SCM. Também, as DCVsde intensificador poderiam ser alojadas no SCM. Mais ainda,o acumulador hidráulico 22 pode não ser necessário paraalgumas instalações.In practice, device 14 may be dispensed with in a typical well installation, as CVD solenoid control can be performed by the wellsubmarine member (SCM) of the well. This module already houses DCVs and a subsea electronics (SEM) module for their electronic control, typically by an electronic processor driving power amplifiers for DCV solenoid operation. Therefore, it would be a relatively simple addition to the SEM incorporating device 14 functions into the SCM processor software, and the required solenoid power triggers to the SCM. Also, intensifier DCVs could be housed in SCM. Moreover, the hydraulic accumulator 22 may not be necessary for some installations.
Embora o exemplo acima da invenção use um arranjoduplo de pistão / cilindro, o intensificador poderia usarum arranjo único de pistão / cilindro. Contudo, o arranjoduplo descrito prove redundância no caso de uma falha e,portanto, geralmente, é a opção preferida.Although the above example of the invention uses a double piston / cylinder arrangement, the intensifier could use a single piston / cylinder arrangement. However, the described arrangement provides redundancy in the event of a failure and is therefore generally the preferred option.
Preferencialmente, as DCVs são dispositivos aprovadospadronizados, uma grande vantagem do uso das mesmas paracontrole do intensificador sendo que elas não requereriamum teste dispendioso para aprovação de tipo em um ambientede poço submarino.Preferably, DCVs are standard approved devices, a major advantage of using the same intensifier controls as they would not require an expensive type approval test in an underwater well environment.
Outras vantagens as quais são permitidas pela invençãosão: modularidade, o que permite um reparo efetivo emtermos de custos; apenas duas partes móveis básicas, secomparado com os projetos existentes que usam umamultiplicidade de partes móveis para a provisãomecanicamente das seqüências de comutação de fluido paraoperação dos pistoes hidráulicos; uma fabricação maisbarata, já que apenas duas partes 'especiais' (conjuntos depistão e de cilindro) são requeridas; e o potencial de usoem instalações existentes (por exemplo, DCVs avulsas e/oupotência de processamento) em um SCM para operação dospistões.Other advantages which are allowed by the invention are: modularity, which allows effective repair in terms of costs; only two basic moving parts, compared to existing designs that use a multitude of moving parts for the mechanical termination of fluid switching sequences for operation of hydraulic pistons; cheaper manufacture as only two 'special' parts (piston and cylinder assemblies) are required; and the potential for use on existing facilities (eg single DCVs and / or processing power) in an SCM for piston operation.
Claims (12)
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